Цифровая логическая плата

Необходимые инструменты и машины

	Паяльник (общий)
	Цифровой мультиметр Digilent Mastech MS8217 с автоматическим диапазоном измерения
	Пистолет для горячего клея (общий)

Приложения и онлайн-сервисы

IDE Arduino

Об этом проекте

Аннотация

Это руководство разработано специально для «Цифровая логическая плата» классифицируется как дизайн средней сложности, используется в качестве учебного устройства для практических целей для новичков в мире электроники, включая концепции важной схемы в электронной логической схеме.

Вместо старой TTL «транзисторно-транзисторной логики» В схеме мы используем микроконтроллер Microchip, который можно программировать с помощью прототипа платы Arduino и Arduino IDE.

Основные темы этого проекта - изучение логики, синхронизации протокола и передачи данных, и все это имеет дело с цифровыми логическими сигналами.

На следующих страницах мы объясним основные концепции этого проекта:

• Подчиненная плата Arduino слева включает светодиод, используя 4-байтовый фрейм данных, который отправляется Master Arduino и напрямую управляет 74HC595 IC.
• Двухпроводные SDA и SCL синхронизируют поток байтов между двумя Arduino с помощью протокола I2C.
• Основная плата Arduino справа считывает состояния переключателей и решает отправить один бит через шину I2C с сообщением с 4-байтовыми данными кадра.

Видео

Передний интерфейс

Стрелка сверху вниз

• 7 логических ворот
• Выключатель питания постоянного тока
• 8-битный мультиплексор
• 8-битный декодер
• 8-битный кодировщик
• Вьетнамки JK
• Сдвиговый регистр SIPO
• 4-битный полный сумматор
• Имя учащегося

Платформа графического дизайна

Canva - это веб-сайт с инструментами графического дизайна, основанный в 2012 году. Он использует формат перетаскивания и предоставляет доступ к более чем миллиону фотографий, графики и шрифтов. Он используется не дизайнерами, а профессионалами. Эти инструменты можно использовать как для веб-дизайна, так и для дизайна печатных СМИ и графики.

Краткая спецификация платы

Детская площадка с доской

• Прежде всего вам нужно включить плату с помощью кулисного переключателя.
• Чтобы изменить логику ввода, переместите тумблер.
• Если логика верна, загорится КРАСНЫЙ светодиод.
• В этом случае вам необходимо изучить таблицу истинности каждой схемы.
• Логические ворота:(И, И, ИЛИ, ИЛИ, ИЛИ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ, ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ИЛИ, НЕ).
• Мультиплексор
• Декодер, кодировщик
• Вьетнамки JK
• Сдвиговый регистр
• 4-битный полный сумматор

Регулятор L7805

Это устройство может потреблять 1,5 вольт в качестве управляющего напряжения, поэтому вы должны подавать на него минимум 8 вольт или более для энергоемких целей.

Подтягивающий резистор

Как подключить на макетной плате

74HC595 Регистр сдвига последовательного входа с параллельным выходом

74HC595 Сдвиговый регистр SIPO для подключения к Arduino

74HC595 Сдвиговый регистр SIPO для подключения к Arduino

1. Сделать следующие подключения:

GND (контакт 8) на землю,

Vcc (вывод 16) на 5 В

OE (контакт 13) на массу

MR (вывод 10) на 5 В

Эта настройка делает все выходные контакты активными и адресуемыми в любое время. Единственный недостаток этой настройки заключается в том, что вы в конечном итоге получаете то, что индикаторы включаются в свое последнее состояние или что-то в этом роде каждый раз, когда вы впервые включаете схему перед запуском программы. Вы можете обойти это, управляя выводами MR и OE со своей платы Arduino, но этот способ сработает и оставит вам больше открытых выводов.

2. Подключитесь к Arduino

DS (контакт 14) к Ardunio DigitalPin 11 (синий провод)

SH_CP (контакт 11) к Ardunio DigitalPin 12 (желтый провод)

ST_CP (контакт 12) к Ardunio DigitalPin 8 (зеленый провод)

Отныне они будут называться dataPin, clockPin и latchPin соответственно.

Обратите внимание на конденсатор 0,1 дюйма на защелке. Если у вас есть некоторое мерцание, когда защелкивающий стержень пульсирует, вы можете использовать конденсатор, чтобы выровнять его.

3. Добавьте 8 светодиодов

В этом случае вы должны подключить катод (короткий вывод) каждого светодиода к общей земле, а анод (длинный вывод) каждого светодиода - к соответствующему выходному выводу регистра сдвига. Использование сдвигового регистра для подачи такого питания называется источником тока. Некоторые регистры сдвига не могут подавать ток, они могут только делать то, что называется втекающим током. Если у вас есть один из них, это означает, что вам придется изменить направление светодиодов, подключив аноды непосредственно к питанию, а катоды (контакты заземления) к выходам регистра сдвига. Если вы не используете микросхему 595-й серии, вам следует свериться с таблицей данных. Не забудьте добавить резистор на 470 Ом последовательно, чтобы защитить светодиоды от перегрузки.

Наш дизайн 74HC595

Распиновка для Arduino Mega 2560

I²C на Arduino Mega 2560

Последовательная линия данных (SDA) и последовательная линия синхронизации (SCL) на плате Ateml Mega Arduino

• SDA (вывод 20)
• SCL (вывод 21)

*** Бэкенд ***

Конечный результат

Код

Цифровая логическая плата GitHub

Схема