Multiplexing met Arduino en de 74HC595 (1 / 14 stap)

Stap 1: Wat Is Multiplexing?

Multiplexing is een zeer efficiënte techniek voor het beheersen van de vele componenten wired elkaar in een matrijs/matrix.  In dit voorbeeld, ik zal praten uitsluitend over multiplexing van een matrix van LEDs, maar de dezelfde basisprincipes van toepassing op andere multiplexed componenten (sensoren, knoppen, etc).

In een multiplexed-array voor de LEDs is slechts één rij voor LEDs op op een bepaald moment.  Het lijkt alsof dit de inhoudstypen beperken zou vormen, kunnen we weergeven op de LED-matrix, maar dat in feite niet.  Dit is omdat de arduino (of wat dan ook is het verzenden van gegevens naar de array) is via elke rij dus snel schakelen (honderden of duizenden keren per seconde) dat we niet de knipperen op en af van elke opeenvolgende rij waarnemen doen.  U kunt meer lezen over dit fenomeen, genaamd persistentie van de visie, op wikipedia.

Dus hoe sturen we gegevens naar één rij tegelijk?  Als we vijf volt (rood) verbinden met één rij en grond (blauw) verbinden met de andere drie rijen en elke rij één voor één doorlopen, het zal uitzien zoals in figuur 1.  Nu beeld dat terwijl een van de rijen bij + 5 is, we verbinden met een van de kolommen grond.  Zoals blijkt uit figuur 2, hierdoor zal de LED op de kruising van de + 5 rij en kolom van de GND aan oplichten.  Deze manier, we kunnen elk van de 16 LEDs in de matrix afzonderlijk met behulp van slechts acht leidt (vier op de rijen) en vier naar de kolommen aanpakken.

Nu kijken naar de afbeelding hieronder.  Stel je voor als we heel snel weer op de LED in de linker bovenhoek (positie 1,1), vervolgens de LED op (2,2), vervolgens (3,3) en (4,4), en fietsen we tussen deze vier LED's zeer snel (honderden keren per seconde).  Het zal verschijnen dat alle vier van deze LED's zijn op een hetzelfde moment (zoals weergegeven in de rechterafbeelding in de afbeelding hieronder).  Het onderstaande diagram bestuderen en overtuig uzelf dat dit waar is.