[아두이노] 74HC595+ 7 Segment LED 실제 실험

[아두이노] 74HC595+ 7 Segment LED 실제 실험

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• 온라인 가상시뮬레이터 : https://www.tinkercad.com
• 참고 출처 : https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ShftOut13

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가상시뮬레이터에서 아두이노우노를 다루면서 실제 현실에서도 동일하게 작동을 하는지 궁금하신 분들이 있을꺼에요. 그래서 귀찮니즘을 안고 실제로 실험을 하였습니다. 예전에 74HC595 칩을 뻥판에 꼽을 개고생 했는데 뻥판이 싼거라 핀이 잘 안들어가서 핀 부분이 약간 오그라졌는데 이번에도 역시나 꼽을 때 오그라지고 뽑을 때 오그라져서 나오더군요. 몇번 실험하고 나면 74HC595 칩이 망가질것 같네요.

1. 회로도 구성

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• 준비물 : 75HC595칩 1개, 7 Segment LED 1개, 저항 220옴 1개, 아두이노우노, 뻥판, 전선
• 내용 : 숫자를 순차적으로 출력해보자.
• 이전 자료 : [아두이노] 쉬프트레지스터(74HC595) 제어

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[아두이노] 쉬프트레지스터(74HC595) 제어 편에서 실제로 7 Segment LED도 뻥판에 배치를 해야하기 때문에 약간 배치하는 위치를 수정했네요.

좀 더 깔끔해진 회로도 모습이지요.

지난시간에 가상시뮬레이터로 설계한 모습에서 다시 가상시뮬레이터의 뻥판에 재배치한 모습입니다. 그런데 실제로 같은 위치에 배치하면 이런 모습이 아니라 지져분한 모습입니다. 가상시뮬레이터에서 회로도를 배치한대로 실제로 동일하게 배치했습니다. 참고로 저항은 220옴뿐이 없어서 이걸로 했습니다. 저항은 LED에 필요한 허용치 저항을 연결하면 되니깐 제 경우는 저항 220옴으로 실험했네요.

위 사진은 뻥판 연결된 모습인데 실험 중의 한 컷인데요. 선만 봐도 엄청 지져분하죠. 74HC595 칩을 뻥판에 꼽을 때 개고생 했네요. 핀 위치는 대충 가상시뮬레이터에서 연습 몇번해서 그런지 선 연결은 지져분할 뿐 간단했네요. 가상시뮬레이터에 연습없이 바로 실제로 실험한다면 선 연결할 때 실수하는 경우가 많겠죠.

2. 코딩

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코딩은 지난시간에 숫자를 순차적으로 출력하는 로직을 그대로 집어 넣었습니다.

byte data[]={
0B10000001,  
0B11110010,
0B01001001,
0B01100000,
0B00110011,
0B00100100,
0B00000101,
0B11110000,
0B00000001,
0B00100000
};
int latchPin = 11; //ST_CP Pin
int clockPin = 12; //SH_CP Pin
int dataPin = 9; //DS Pin

void setup(){
pinMode(latchPin, OUTPUT);
pinMode(clockPin, OUTPUT);
pinMode(dataPin, OUTPUT);
}
void loop(){
 for(int i=0;i<10;i++){
    digitalWrite(latchPin, LOW);
    shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, data[i]);
    digitalWrite(latchPin, HIGH);       
    delay(1000);
  }  
}

3. RaspberryPi3 에서 아두이노우노로 프로그램 이식

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PC에서 RaspberryPi3를 원격 제어를 통해 아두이노 IDE를 띄워고 위 코딩을 복사한 뒤에 실제 아두이노우노에 프로그램 이식을 수행했습니다.
PC에 아두이노 IDE를 설치했다면 바로 PC에서 아두이노우노에 프로그램을 이식하면 됩니다.

4. 결과

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아래 13초짜리 동영상은 실제 프로그램이 이식된 아두이노우노가 74HC595 칩에 숫자 패턴 데이터값을 전송하여 7 Segment LED에 숫자가 가상시뮬레이터에서 나왔던 결과와 동일하게 출력되는지 테스트한 결과입니다.

마무리

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실제 아두이노우노로 실험을 해 보았습니다. 가상시뮬레터의 결과와 동일하게 나오는 것을 보실 수 있었을 겁니다. 이처럼 실제로 키트를 사서 실험을 하실 수 있지만 실제로 실험하면 가상으로 한것보다 시간도 많이 걸리고 손으로 일일히 노가다 작업을 많이 해야 합니다. 편하게 마우스로 선을 연결할 수 있는 것을 실제로 뻥판에 억지로 꼽고 하는게 쉽지가 않죠. 그리고 부품이 작어서 아무 지식도 없는 상태에서 보고 따라서 꼽을려고 하면 그것도 만만치 않습니다.

특히, 74HC595 칩의 경우는 작고 핀들의 네임들을 외우지 않는 이상 햇갈릴 수 있습니다. 하지만 가상에서는 마우스을 대면 핀 네임들을 쉽게 확인이 가능합니다. 가상시뮬레이터로 여러번 반복 실험을 하다보면은 실제 실험에서도 어렵지 않게 핀 연결을 할 수 있게 됩니다.

제가 아두이노우노를 실험할 때 실제 아두이노우노 키트가 있지만 가상시뮬레이터에서 하는 이유는 실제 아두이노키트를 사용해서 실험하는 것보다 가상시뮬레이터에서 더 쉽게 실험할 수 있기 때문입니다.

막연히 아두이노우노 키트를 사서 하는것보다 가상시뮬레이터로 충분히 즐긴 후 좀 더 다양한 실험을 하고 싶을때
아두이노 시리즈 중 원하는 싱글보드를 구매하셔서 실험하시면 됩니다.