Im letzten Beitrag Schieberegister 74HC164D: Programmierung und Einsatz am Arduino Nano habe ich dir gezeigt, wie einfach es ist, das Schieberegister 74HC164D am Arduino Nano zu programmieren. Hier soll es nun darum gehen, wie du das Schieberegister 74HC164D in MicroPython programmierst. https://youtu.be/R0jV7th1C_k Du kannst dieses Beispiel mit dem Pi Pico 2 und natürlich auch mit dem Vorgängermodell, dem Pi Pico, mit und ohne WiFi Support nachbauen. Beide Mikrocontroller sind baugleich und somit voll kompatibel.

CJMCU-164 / Schieberegister 74HC164D

CJMCU-164 - Lieferumfang

Bezug des Schieberegisters 74HC164D / CJMCU-164

Du bekommst dieses Schieberegister als einfachen Baustein oder auf einer Platine mit Pinbeschriftungen. Die zuletzt genannte Variante habe ich mir von aliexpress.com für günstige 0,96 € besorgt. Die Versandkosten betrugen jedoch knapp 3,6 € somit war dieses vermeintliche Schnäppchen nicht viel günstiger als wenn man es bei einem deutschen Händler kauft. ebay.dealiexpress.comandroegg.de4,87 €*0,96 € (3,62 €)2,87 € (1,64 €) Hinweis von mir: Die mit einem Sternchen (*) markierten Links sind Affiliate-Links. Wenn du über diese Links einkaufst, erhalte ich eine kleine Provision, die dazu beiträgt, diesen Blog zu unterstützen. Der Preis für dich bleibt dabei unverändert. Vielen Dank für deine Unterstützung! Lieferumfang Zum Lieferumfang des CJMCU-164 gehört neben der Platine lediglich noch zwei Stiftleisten, welche du noch anlöten musst.

Aufbau der Schaltung - Raspberry Pi Pico mit Schieberegister 74HC164D

Der Aufbau ist im Grunde dieselbe wie beim Arduino Nano, du benötigst eine Spannungsversorgung von 3.3V oder 5V und zwei digitale Pins.

Schaltung - Raspberry Pi Pico 2 mit Schieberegister 74HC164D und 7 Segmentanzeige Anschluss des Schieberegisters an den Pi Pico Das Schieberegister arbeitet mit einer Spannung zwischen 2V und 6V, der Pi Pico liefert dir an dem Pin "VBUS" 5V und der Pin "3V3(OUT)" liefert 3,3V.

RPiPico2 RP2350 Pinout PinRaspberry Pi PicoVCCVBUS (Pin 40)GNDGND (Pin 23)AGP16 (Pin 21)BVBUS (Pin 40)CLKGP17 (Pin 22)CLRVBUS (Pin 40) Anschluss der 7 Segmentanzeige an das Schieberegister Die 7 Segmentanzeige bekommst du in zwei Varianten, zum einen mit einer gemeinsamen Kathode und gemeinsame Anode. Das bedeutet, dass du am Pin 8 entweder VCC oder GND anschließen musst. In meinem Fall habe ich eines mit gemeinsamer Kathode und schließe dort GND über einen 220 Ohm Vorwiderstand an.

7 Segmentanzeige Pinout Pin7 SegmentanzeigeQ07Q16Q24Q32Q41Q59Q610Q75GND220 Ohm Widerstand > 8

Programmieren des Schieberegisters 74HC164D in MicroPython

Das kleine Arduino Programm lässt sich sehr einfach nach MicroPython portieren. Statt eines mehrdimensionalen Arrays nutze ich hier ein mehrdimensionales Tupel, ansonsten gibt es auch hier nicht viel Besonderes.

In dem inneren 8-stelligen Tupel sind die LEDs jeweils über die Indexe belegt. Über die Matrix links kannst du dir Zahlen und Buchstaben (begrenzt) aufbauen und hinterlegen. Im nachfolgenden Code werden die Zahlen von 0 bis 9 und die Buchstaben A, C und E auf der 7 Segmentanzeige angezeigt. Programm - Anzeigen der Zahlen 0 bis 9 und Buchstaben A,C & E an der 7 Segmentanzeige mit MicroPython & Schieberegister 74HC164DHerunterladen #Module zum ansteuern der GPIOs, sowie import machine #zum einlegen einer kleinen Pause import time #DataPin am GPIO16 als Ausgang angeschlossen dataPin = machine.Pin(16, machine.Pin.OUT) #ClockPin am GPIO17 als Ausgang angeschlossen clockPin = machine.Pin(17, machine.Pin.OUT) #Tupel mit mehreren Tupeln #Jede Stelle in dem inneren Tupel #repräsentiert den Zustand einer LED #auf der 7 Segmentanzeige digits = ( (1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0), #Zahl 0 (0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0 ), #Zahl 1 (1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0 ), #Zahl 2 (1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0 ), #Zahl 3 (0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0 ), #Zahl 4 (1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0 ), #Zahl 5 (0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0 ), #Zahl 6 (1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0 ), #Zahl 7 (1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0 ), #Zahl 8 (1, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0 ), #Zahl 9 (1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0 ), #Buchstabe A (1, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0 ), #Buchstabe C (1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0 ) #Buchstabe E ) #Funktion zum anzeigen einer Zahl #Als Parameter wird ein Tupel mit #den Zuständen der LEDs erwartet. def displayValue(tpl): #Für jede Stelle im Tupel mache... #Die Liste wird Rückwärts durchlaufen! for idx in reversed(tpl): #den ClockPin deaktivieren clockPin.value(0) #den DataPin aktivieren/deaktivieren, #je nach Status dataPin.value(idx) #aktivieren des ClockPins clockPin.value(1) #eine Pause von 100 Millisekunden time.sleep(0.1) #Starten der Endlosschleife while True: #Für jedes Tupel mache... for idx in digits: #Aufrufen der funktion zum anzeigen einer Zahl displayValue(idx) #eine kleine Pause von 800 Millisekunden time.sleep(0.8) LED-Lauflicht programmieren Statt einer 7 Segmentanzeige kannst du auch recht einfach ein LED-Lauflicht programmieren, dazu ersetzen wir lediglich die Anzeige durch die LEDs, welche wir nacheinander aktivieren. Die Kathode (der Minuspol) der LED wird dazu an den GND Pin auf der Seite der Q0 bis Q7 Pins angeschlossen!

Beim Stöbern auf aliexpress.com bin ich auf ein kleines Board mit dem Schieberegister 74HC164D gestoßen und musste es einfach haben. Das kompakte Modul ermöglicht es, auf einfache Weise die Anzahl der digitalen Ausgänge von besonders kleinen Mikrocontrollern zu erweitern. https://youtu.be/OAiC-GjX6jo Es gibt dieses Schieberegister auch als einfachen Baustein wie das Model 74HC959 jedoch finde ich die Variante auf einer Platine etwas besser, weil man dort gleich die Pinbeschriftungen vorliegen hat.

Das kleine Board findest du auch über die Bezeichnung CJMCU-164 auf diversen Plattformen, dazu jedoch später mehr.

Bezug eines Schieberegisters 74HC164D

Das kleine Modul bekommst du neben wie erwähnt auf aliexpress.com auch auf ebay.de* dort jedoch zu einem deutlich höheren Preis. ebay.dealiexpress.comandroegg.de4,87 €*0,96 € (3,62 €)2,87 € (1,64 €) Hinweis von mir: Die mit einem Sternchen (*) markierten Links sind Affiliate-Links. Wenn du über diese Links einkaufst, erhalte ich eine kleine Provision, die dazu beiträgt, diesen Blog zu unterstützen. Der Preis für dich bleibt dabei unverändert. Vielen Dank für deine Unterstützung! Lieferumfang Zum Lieferumfang des Boards gehört neben der kleinen fertig bestückten Platine noch zwei Stiftleisten, welche wir links und rechts anlöten müssen.

Aufbau des Boards CJMCU-164

Das Board verfügt über 8 Ausgänge, an welche wir zum Beispiel digitale Anzeigen oder LEDs anschließen können. Für die Verbindung mit dem Mikrocontroller benötigen wir lediglich vier Pins. (kein SPI oder I2C!)

CJMCU-164 / Schieberegister 74HC164D Da dieses Board nicht über I2C oder SPI angeschlossen wird, haben wir diese Pins weiterhin für andere Sensoren / Aktoren zur Verfügung (was bei I2C nicht so schlimm wäre). Features Vom Hersteller habe ich nachfolgende Features entnommen: - 8-Bit Seriell-Eingang, Parallel-Out Shift - 2,54 mm Rastermaß-Anschluss - Breiter Betriebsspannungsbereich von 2 V bis 6 V - Niedriger Stromverbrauch: maximal 80 μA ICC - Geringer Eingangsstrom: maximal 1 μA Dank des weiten Spannungsbereichs von 2 bis 6 V lässt sich das Bauteil sowohl mit 3,3 V als auch mit 5 V betreiben. Dadurch kann es problemlos mit Mikrocontrollern wie dem ESP8266 und ESP32 verwendet werden, die in der Regel nur 3,3 V bieten.

Anschluss des Boards an den Arduino Nano V3

Das Board inkl. Schieberegister wird mit vier Breadboardkabel mit dem Mikrocontroller verbunden. Nachfolgend siehst du eine kleine Schaltung, in welche ich zusätzlich noch eine 7 Segmentanzeige integriert habe.

PinArduino Nano V3VCC5VGNDGNDAdigitaler Pin D2B5VCLKdigitaler Pin D3CLR5V Die 7 Segmentanzeige wird wie folgt mit dem Board CJMCU-164 verbunden:

7Segmentanzeige Pinout PinFarbeCJMCU-1647LilaQ06HellblauQ14BraunQ22RotQ31GrünQ49DunkelblauQ510TürkisQ6DPdunkles LilaQ78Schwarz220 Ohm Widerstand > GND

Programmieren des Schieberegisters 74HC164D in der Arduino IDE am Arduino Nano V3

Der Arduino Nano V3 ist schon etwas in die Jahre gekommen, aber trotzdem finde ich, dass dieser für kleine Projekte immer noch gut zu verwenden ist. Du kannst die nachfolgende Schaltung aber auch mit anderen Mikrocontrollern wie dem Arduino UNO, Arduino Mega usw. nachstellen, da hier lediglich die normalen digitalen Pins verwendet werden. Für die Anzeige eine Zahl muss eine LED in der 7 Segmentanzeige aktiviert werden. Dazu wurde ein 8-stelliges Array angelegt, in welchem eine 1 eine aktive LED und eine 0 eine entsprechend deaktivierte LED repräsentiert. { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0 }, //Zahl 0 Du kannst aber nicht nur Zahlen, sondern auch begrenzt Buchstaben mit dieser Matrix erstellen. { 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0 }, //Buchstabe A