Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Manufacturing Technology >> Productieproces

Digital Logic Board Kit: Onderdelen & Opbouwhandleiding

Onderdelen en Benodigdheden

OnderdeelAantal
Breadboard2
Jumper wires100
Weerstand 10kΩ52
Weerstand 220Ω40
LED (standaard)40
4PDT Stomp/Foot Switch (latching)52
Arduino Mega 25602
74HC595 Shift Register (Serial-in Parallel-out)1
Lineaire regelaar 7805 (5V)1
Voeding 9V 1A (wisselstroom)1
Condensator 4.7 µF1
Condensator 10 µF1

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.

Productieproces

  1. Strijkplank Productie: Ontwerp, Materialen en Productieproces
  2. Geprinte Schakelprintplaten: Ontwerp, Fabricage en Toekomstige Trends
  3. Surfplank Constructie en Ontwerp: Van Polynesische Wortels tot Moderne Innovatie
  4. RasPiRobot Board V2: Je Raspberry Pi Uitbreiden tot een Krachtige Robot-controller
  5. Arduino Digitale Dobbelsteen: Bouw Je Eigen LCD-willekeurige Getalgenerator
  6. 3D RGB Arduclock – Bluetooth LED Tijdstuk met Real-Time Clock
  7. Riviergezondheidsmonitor: Arduino-gebaseerd Waterkwaliteitssysteem
  8. Een eenvoudige obstakelsensor bouwen met Arduino – IR LED & Fotodiodo Tutorial
  9. Interactieve Joystick Game met Arduino en LED Feedback
  10. Dijitale Logica Functies Begrijpen: OR, AND, NOT, en Meer
  11. Digitale Logica met Terugkoppeling: Van Deterministische Poorten tot Multivibrators