Digital Logic Board

Over dit project

Samenvatting

Deze tutorial is speciaal ontworpen voor 'Digital Logic Board' geclassificeerd als moeilijkheidsgraad van gemiddeld niveau, gebruikt als een trainingsapparaat voor oefendoeleinden, voor nieuwe beginners in de elektronicawereld, inclusief concepten van belangrijke schakelingen in de elektronische logische schakeling.

In plaats van oude TTL "transistor-transistor-logica" circuit gebruiken we een Microchip-microcontroller, die kan worden geprogrammeerd met behulp van een Arduino-prototypebord en de Arduino IDE.

De belangrijkste onderwerpen van dit project zijn het leren van logica en de protocoltiming en het overbrengen van gegevens, en dit alles gaat over digitale Booleaanse signalen.

Op de volgende pagina's leggen we veel concepten uit over dit project:

• Het slave Arduino-bord aan de linkerkant zet de LED aan met behulp van een 4-byte dataframe dat wordt verzonden door Master Arduino en 74HC595 IC rechtstreeks bestuurt.
• De 2-draads SDA en SCL synchroniseren de bytestream tussen twee Arduino's met behulp van het I2C-protocol.
• Het Arduino-hoofdbord aan de rechterkant leest de toestanden van de schakelaars en besluit een enkele bit door een I2C-bus te sturen met een 4-byte framedatabericht.

Video

De frontinterface

Van boven naar beneden

• 7 logische poorten
• DC-aan/uit-schakelaar
• 8-bit multiplexer
• 8-bits decoder
• 8-bits encoder
• JK-teenslipper
• SIPO schuifregister
• 4-bit volledige opteller
• Naam leerling

Grafisch ontwerpplatform

Canva is een website met een grafisch ontwerptool, opgericht in 2012. Het maakt gebruik van een drag-and-drop-formaat en biedt toegang tot meer dan een miljoen foto's, afbeeldingen en lettertypen. Het wordt zowel door niet-ontwerpers als door professionals gebruikt. De tools kunnen worden gebruikt voor zowel web- als printmedia-ontwerp en grafische afbeeldingen.

Snelle specificatie van het bord

Speeltuin met bord

• Allereerst moet je het bord opstarten met de tuimelschakelaar
• Verplaats de tuimelschakelaar om de invoerlogica te wijzigen
• Als de logica waar is, gaat de RODE LED branden
• In dit geval moet je de waarheidstabel van elk afzonderlijk circuit leren
• De logische poorten zijn (AND, NAND, OR, NOR, XOR, XNOR, NOT)
• Multiplexer
• Decoder, Encoder
• JK-teenslipper
• Ploegenregister
• 4-bits volledige opteller

L7805 Regelaar

Dit apparaat kan 1,5 volt als stuurspanning gebruiken, dus u moet het leveren met minimaal 8 volt of meer voor energieverslindende doeleinden.

Optrekweerstand

Verbinding maken op Breadboard

74HC595 Serieel in parallel uitschakelregister

74HC595 SIPO Shift Register Verbinden met Arduino

74HC595 SIPO Shift register aansluiten op Arduino

1. Maak de volgende verbindingen:

GND (pin 8) naar aarde,

Vcc (pin 16) naar 5V

OE (pin 13) naar massa

MR (pin 10) tot 5V

Deze opstelling maakt alle uitgangspinnen altijd actief en adresseerbaar. Het enige nadeel van deze opstelling is dat de lichten elke keer dat je het circuit voor het eerst opstart voordat het programma begint te draaien, in hun laatste staat aan gaan of iets willekeurigs. Je kunt dit omzeilen door de MR- en OE-pinnen ook vanaf je Arduino-bord te bedienen, maar deze manier zal werken en je met meer open pinnen achterlaten.

2. Verbinding maken met Arduino

DS (pin 14) naar Ardunio DigitalPin 11 (blauwe draad)

SH_CP (pin 11) naar naar Ardunio DigitalPin 12 (gele draad)

ST_CP (pin 12) naar Ardunio DigitalPin 8 (groene draad)

Vanaf nu worden deze respectievelijk de dataPin, de clockPin en de latchPin genoemd.

Let op de 0.1 "f condensator op de latchPin, als je wat flikkert wanneer de latch pin pulseert, kun je een condensator gebruiken om het gelijk te maken.

3. Voeg 8 LED's toe

In dit geval moet u de kathode (korte pin) van elke LED op een gemeenschappelijke aarde aansluiten, en de anode (lange pin) van elke LED op de respectieve uitgangspin van het schuifregister. Het gebruik van het schuifregister om op deze manier stroom te leveren, wordt sourcingstroom genoemd. Sommige schuifregisters kunnen geen stroom genereren, ze kunnen alleen de zogenaamde zinkstroom doen. Als je een van deze hebt, betekent dit dat je de richting van de LED's moet omdraaien, waarbij de anodes rechtstreeks van stroom worden voorzien en de kathodes (aardpennen) naar de schuifregisteruitgangen. U moet de uw specifieke datasheet controleren als u geen 595-serie chip gebruikt. Vergeet niet om een ​​weerstand van 470 ohm in serie toe te voegen om de LED's te beschermen tegen overbelasting.

Ons 74HC595-ontwerp

Pinout voor Arduino Mega 2560

I²C op Arduino Mega 2560

Seriële datalijn (SDA) en seriële kloklijn (SCL) op Ateml Mega Arduino-bord

• SDA (pin 20)
• SCL (pin 21)

***Achterkant***

Eindresultaat