シフトレジスタ(74HC595)を使って4桁7セグLEDを表示

この前購入したシフトレジスタ(74HC595)を使って、arduino用のスタティック点灯の
４桁7セグLED表示モジュールを作成しました。

作成には、本家ARDUINOのHPの「Serial to Parallel Shifting-Out with a 74HC595」の記事と
hiramine.comさんのHPの「少ない出力ピンで、大量のLEDを制御する（シフトレジスタ使用）」
の記事を参考にさせて頂きました。

74HC595を４つ使って32ビットのON/OFF制御を行っています。
arduinoとの接続は5線です。スタティック点灯はやはり明るいです。
プログラムもダイナミック点灯のような制御も不要です。

裏はこんな感じです。

スズメッキ線と0.6mmポリウレタン銅線(UEW)ではんだ付けしました。
0.6mmはちょっと太すぎでちょっと使いにくです。

4個所の接続ミスと1個所の接触不良がありましたが無事動作しました。
回路図は下の図のような感じです。

510Ωの抵抗を使ってLED１つ当たり6mA弱の電流を流しています。
結構まぶしいので、もっと電流を抑えても良い感じです。3mAくらいでよいかも。

全部点灯した場合188mAとなるのでちょっと多いですね。
純正の arduinoのUNO の場合VCC から流せるのは200mAまでらしいので、
別電源にしないとまずいかも。
私が使っている互換機 SainSmart UNO R3 は 500mAまで流せるので問題無しです。

サンプルソース
数字以外にいくつかのパターンが表示できます。

#include <stdlib.h> // 利用ピン int latchPin = 8; int clockPin = 12; int dataPin = 11; // キャラクターコード #define SEG_CHAR_0 0 #define SEG_CHAR_1 1 #define SEG_CHAR_2 2 #define SEG_CHAR_3 3 #define SEG_CHAR_4 4 #define SEG_CHAR_5 5 #define SEG_CHAR_6 6 #define SEG_CHAR_7 7 #define SEG_CHAR_8 8 #define SEG_CHAR_9 9 #define SEG_CHAR_A 10 #define SEG_CHAR_B 11 #define SEG_CHAR_C 12 #define SEG_CHAR_D 13 #define SEG_CHAR_E 14 #define SEG_CHAR_F 15 #define SEG_CHAR_G 16 #define SEG_CHAR_H 17 #define SEG_CHAR_I 18 #define SEG_CHAR_J 19 #define SEG_CHAR_K 20 #define SEG_CHAR_L 21 #define SEG_CHAR_M 22 #define SEG_CHAR_N 23 #define SEG_CHAR_O 24 #define SEG_CHAR_P 25 #define SEG_CHAR_Q 26 #define SEG_CHAR_R 27 #define SEG_CHAR_S 28 #define SEG_CHAR_T 29 #define SEG_CHAR_Y 30 #define SEG_CHAR_V 31 #define SEG_CHAR_W 32 #define SEG_CHAR_X 33 #define SEG_CHAR_Y 34 #define SEG_CHAR_Z 35 #define SEG_CHAR_SPACE 36 #define SEG_CHAR_BAR 37 #define SEG_CHAR_DOT 38 #define SEG_CHAR_UBAR 39 #define SEG_CHAR_TILD 40 #define SEG_CHAR_HAT 41 //7SEGフォント byte font[] = {    // abcdefgp     0b11111100, //0 :0     0b01100000, //1 :1     0b11011010, //2 :2     0b11110010, //3 :3     0b01100110, //4 :4     0b10110110, //5 :5     0b10111110, //6 :6     0b11100000, //7 :7     0b11111110, //8 :8     0b11110110, //9 :9     0b11101110, //A :10     0b00111110, //B :11     0b10011100, //C :12     0b01111010, //D :13     0b10011110, //E :14     0b10001110, //F :15        0b10111100, //G :16        0b01101110, //H :17        0b00001100, //I :18        0b01110000, //J :19        0b10101110, //K :20        0b00011100, //L :21        0b11101101, //M :22        0b11101100, //N :23        0b00111010, //O :24        0b11001110, //P :25        0b11100110, //Q :26        0b00001010, //R :27        0b10110111, //S :28        0b10001100, //T :29        0b01111100, //U :30        0b00111000, //V :31        0b01111110, //W :32        0b01101111, //X :33        0b01110110, //Y :34        0b11011011, //Z :35        0b00000000, //  :36        0b00000010, //- :37        0b00000001, //. :38         0b00010000, //_ :39         0b10000000, //~ :40         0b11000100, //^ :41     0b11110000, //] :42     0b01001010, ///':43     0b00011010, //< :44     0b00110010, //> :45     0b00010010, //= :46     0b00100110, //\ :47     0b11001010, //? :48     0b01101100, //# :49     0b01100010, //+ :50     0b10010000, //: :51     0b01000100  //" :52 }; // キャラクタコードをフォントデータに変更する byte asc2font(char c) {   if ( isdigit((int)c) ) {     // 数字     return font[c-'0'];   }      if ( isalpha((int)c) ) {     // アルファベット     if (c >='a' && c <= 'z') {       return font[c-'a' + SEG_CHAR_A];     } else if (c >= 'A' && c <= 'Z') {       return font[c-'A' + SEG_CHAR_A];     }   }     switch(c) {     case ' ':return font[SEG_CHAR_SPACE];     case '-':return font[SEG_CHAR_BAR];     case ',':return font[SEG_CHAR_DOT];     case '_':return font[SEG_CHAR_UBAR];     case '~':return font[SEG_CHAR_TILD];     case '^':return font[SEG_CHAR_HAT];     case '(':     case '[':return font[SEG_CHAR_C];     case ')':     case ']':return font[42];     case '<':return font[44];     case '>':return font[45];     case '/':return font[43];     case '=':return font[46];     case '\\':return font[47];     case '?':return font[48];     case '#':return font[49];     case '+':return font[50];     case ':':return font[51];     case '"':return font[52];   }   return font[SEG_CHAR_SPACE];       } // 4桁表示 void puts(byte bcd[4]) {   digitalWrite(latchPin, LOW);   for (int i=3; i >= 0; i--)       shiftOut(dataPin, clockPin, LSBFIRST, bcd[i]);   digitalWrite(latchPin, HIGH); } // 文字列表示 void print(char *str) {   byte bcd[4]={0,0,0,0};   int n = strlen(str);   int p = 0;   byte c;   boolean pre = 0;     for (int i=0; i <n && p < 4 ; i++) {     if (str[i] == '.') {       // ドットの処理       if (pre) {         bcd[p-1] |= font[SEG_CHAR_DOT];         pre=0;       } else {         bcd[p] = font[SEG_CHAR_DOT];         p++;         pre=1;       }     } else {       // それ以外の文字        bcd[p] = asc2font(str[i]);       p++;       pre = 1;     }   }   puts(bcd); } void setup() {   pinMode(latchPin, OUTPUT);   pinMode(clockPin, OUTPUT);   pinMode(dataPin,  OUTPUT); } void loop() {    char str[10];    char* t="0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz -,_~^([)]<>/=\\\?#+:\"012";    int n;    char*p;    int i;    p=t;    n = strlen(t);        // 桁表示確認    print("");  delay(1000);       print("1");  delay(1000);    print("12");  delay(1000);    print("345");  delay(1000);    print("1234");  delay(1000);    print("3.141");  delay(1000);    print("   1");  delay(1000);    print("  12");  delay(1000);    print(" 123");  delay(1000);    print("1234");  delay(1000);    print("");  delay(200);    print("1234");  delay(200);    print("");  delay(200);    print("1234");  delay(200);    print("");  delay(200);    print("1234");  delay(2000);   // フォント確認   for(;;) {     print(p);     p++;     if (*(p+3) == '\0') {       p = t;     }    delay(1000); } }

単純な４桁表示でIC４個と抵抗３２本の利用となりました。
部品代はは７００円くらい。もっとシンプルにしたい。