Digital Logic Board Kit: Onderdelen & Opbouwhandleiding

Onderdelen en Benodigdheden

Benodigde Gereedschappen

• Soldeerbout
• Digitale multimeter (bijv. Mastech MS8217)
• Lijmpistool

Apps & Online Diensten

• Arduino IDE

Over dit Project

Samenvatting

Deze tutorial is voor de "Digital Logic Board", een intermediair trainingsbord voor beginners in elektronica. In plaats van klassieke TTL-logica (transistor-transistor logic) gebruiken we een microcontroller (Arduino Mega 2560) programmeerbaar via de Arduino IDE. De kernonderwerpen zijn logische poorten, protocoltiming, data-overdracht en Boolean-signalen.

Architectuur

• Slave Arduino (links): Ontvangt 4-byte dataframes via I²C van de Master, stuurt de 74HC595 aan voor LED-weergave.
• I²C-bus: 2-draads (SDA/SCL) synchroniseert de bytestroom tussen de twee Arduino's.
• Master Arduino (rechts): Leest de toestanden van de 52 schakelaars en stuurt één bit per schakelaar via I²C in een 4-byte frame.

Front Interface (van boven naar beneden)

• 7 Logische poorten (AND, NAND, OR, NOR, XOR, XNOR, NOT)
• DC-voedingschakelaar
• 8-bit Multiplexer
• 8-bit Decoder
• 8-bit Encoder
• J-K Flip-Flop
• SIPO Shift Register
• 4-bit Full Adder
• Studentennaam

Grafisch Ontwerp

De frontplaat is ontworpen met Canva (drag-and-drop, miljoenen afbeeldingen/fonts). Geschikt voor web en print.

Snel Specificaties

• Twee Arduino Mega 2560 (Master & Slave)
• I²C communicatie (SDA pin 20, SCL pin 21 op Mega)
• 74HC595 voor LED-uitbreiding
• 5V voeding via 7805 regelaar (min. 8V input)
• Pull-up weerstanden op schakelaar-ingangen

74HC595 Shift Register Aansluiting

1. Basisaansluitingen: GND (pin 8) → GND, Vcc (pin 16) → 5V, OE (pin 13) → GND, MR (pin 10) → 5V. Alle uitgangen actief.
2. Arduino-koppeling: DS (pin 14) → D11, SH_CP (pin 11) → D12, ST_CP (pin 12) → D8. (Data, Clock, Latch).
3. 8 LEDs: Anodes naar shift register uitgangen (Q0-Q7), kathodes samen naar GND via 470Ω weerstanden (current sourcing).

I²C op Arduino Mega 2560

• SDA: Pin 20
• SCL: Pin 21

Eindresultaat

Een volledig functioneel logica-trainingsbord waarbij de Master de schakelaarstanden uitleest, via I²C doorgeeft aan de Slave, die de logische uitkomsten op de LEDs toont via de 74HC595. De code voor beide controllers (CU1 & CU2) is beschikbaar op GitHub.

Schema's

Excel-tabellen voor de pin-toewijzing van de twee Mega-controllers zijn beschikbaar in de projectbestanden.