SN74HC595 芯片

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74HC595是一个8位串行输入、平行输出的位移缓存器：平行输出为三态输出。在SCK的上升沿，单行数据由SDL输人到内部的8位位移缓存器，并由Q7‘输出，而平行输出则是在LCK的上升沿将在8位位移缓存器的数据存人到8位平行输出缓存器。当串行数据输人端OE的控制信号为低使能时，平行输出端的输出值等于平行输出缓存器所存储的值。而当OE为高电位，也就是输出关闭时，平行输出端会维持在高阻抗状态。

引脚图

74hc595;

功能

符号	引脚	描述
Q0 - Q7	第 15 脚，第 1 - 7 脚	8位并行数据输出
GND	第 8 脚	接地
Q7'	第 9 脚	串行数据输入
MR	第 10 脚	主复位（低电平）
SH_CP	第 11 脚	数据输入时钟线
ST_CP	第 12 脚	输出存储器锁存时钟线
OE	第 13 脚	输出有效（低电平）
DS	第 14 脚	串行数据输入
VCC	第 16 脚	电源

工作原理

数据端

Q0-Q7：八位并行输出端，可以直接控制数码管的8个段。

Q7'：级联输出端。我将它接下一个595的SI端。

DS：串行数据输入端。

注：

74HC164 和 74HC595 功能相仿，都是 8 位串行输入转并行输出移位寄存器。741HC64 的驱动电流（25mA）比 74HC595（35mA）的要小，14 脚封装，体积也小一些。
74HC595 的主要优点是具有数据存储寄存器，在移位的过程中，输出端的数据可以保持不变。这在串行速度慢的场合很有用处，数码管没有闪烁感。
与 74HC164 只有数据清零端相比，74HC595 还多有输出端时能/禁止控制端 OE，可以使输出为高阻态。所以是用这块芯片会更方便。
74HC595 是具有 8 位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。移位寄存器和存储器是分别的时钟。数据在 SH_CP（见时序图）的上升沿输入，在 ST_CP（见时序图）的上升沿进入的存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起，则移位。
寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。移位寄存器有一个串行移位输入（DS），和一个串行输出（Q7’），和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行 8 位的，具备三态的总线输出，当使能 OE 时（为低电平），存储寄存器的数据输出到总线。

#include <Arduino.h>

// 定义SN74HC595连接引脚
const int dataPin = 12;   // DS
const int clockPin = 13;  // SH_CP
const int latchPin = 14;   // ST_CP
// 定义音频接收模块的模拟输入引脚
const int audioInputPin = 34;

void setup() {
    // 初始化引脚模式
    pinMode(dataPin, OUTPUT);
    pinMode(clockPin, OUTPUT);
    pinMode(latchPin, OUTPUT);

// 初始化串口监视器
    Serial.begin(9600);

//    // 初始化输出
//    digitalWrite(latchPin, LOW);
//    shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, 0b01000000);
//    digitalWrite(latchPin, HIGH);

}

void loop() {
    // 读取音频信号的模拟值
    int analogValue = analogRead(audioInputPin);

    // 将模拟值映射到 8 位信号（0 - 255）
    byte signalValue = map(analogValue, 1, 4095, 0, 255);

    // 输出映射后的值到串口监视器（用于调试）
    Serial.println(signalValue);

    // 设置锁存引脚为低电平
    digitalWrite(latchPin, LOW);

    // 使用shiftOut函数发送数据
    shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, signalValue);

    // 设置锁存引脚为高电平
    digitalWrite(latchPin, HIGH);

    // 等待一段时间
    delay(10); // 10毫秒
}

SN74HC595 芯片

引脚图

功能

工作原理

数据端

控制端

控制移位寄存器

控制存储寄存器

真值表

最高电压和最低电压

时序图

逻辑图

使用 esp32 驱动