74HC164とArduinoを使って2本のピンで8個以上のLEDを制御する【シフトレジスタ】

シフトレジスタとは
配線図
コード
1. 流れるように光る
2. 指定したLEDを光らせる
動作
1. 流れるように光る
2. 指定したLEDを光らせる
最後に

シフトレジスタとは

シフトレジスタとは、シリアルデータ(直列のデータ)をパラレルデータ(並列のデータ)に変換してくれるICです。

画像で順を追って説明すると以下通りです。

Arduino等からデータを受け取る

まずはシフトレジスタにArduinoからパラレル出力したいシリアルデータをArduino等から受け取ります。

受け取ったデータを並列に並び替える

Arduino等から受け取ったデータをシフトレジスタ内部でシリアルデータからパラレルデータに並び替えます。

パラレルデータが揃ったら同時に出力

パラレルデータが全て揃ったら最後はすべて同時に出力して終わりです。

結構あっさりとした説明ですがシフトレジスタはこんなものです。

配線図

※注意点ですが電源に必ずコンデンサを噛ませてください。コンデンサがない場合動作が不安定になる可能性が高いです。

コード

流れるように光る

const int clockPin = 12;
const int dataPin = 13;

void setup() {
  pinMode(clockPin, OUTPUT);
  pinMode(dataPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, 1L << i);
    delay(200);
  }
}

const int clockPin = 12;

const int dataPin = 13;

void setup() {

pinMode(clockPin, OUTPUT);

pinMode(dataPin, OUTPUT);

}

void loop() {

for (int i = 0; i < 8; i++) {

shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, 1L << i);

delay(200);

}

指定したLEDを光らせる

const int clockPin = 12;
const int dataPin = 13;

void setup() {
  pinMode(clockPin, OUTPUT);
  pinMode(dataPin, OUTPUT);
  byte data = B11001010;
  shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, data);
}

void loop() {
}

const int clockPin = 12;

const int dataPin = 13;

void setup() {

pinMode(clockPin, OUTPUT);

pinMode(dataPin, OUTPUT);

byte data = B11001010;

shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, data);

}

void loop() {

}

※setup関数に書いてあるのでLEDがうまく光らない場合は、Arduino上にあるリセットボタンを使ってリセットしてみてください。(loop関数にshiftOutを書くと全LEDがついてしまうので注意です。)

動作

流れるように光る

右から左に流れるようにLEDが光ります。

指定したLEDを光らせる

変数dataに代入されているビットの1になっている部分が光ります。

最後に

シフトレジスタはこんな感じで動作させることができます。

シフトレジスタを使うことで2本のピンで大量の電子機器を制御することができるので、電子工作をする上では必ず覚えておきたいICの一つですね。

でも正直な話、74hc164を使うくらいなら74hc595を使った方がネット上にも情報がたくさんあっていいと思います…

それではみなさん、良きネットサーフィンライフを！