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디지털 로직 보드

구성품 및 소모품

브레드보드(일반)
× 2
점퍼 와이어(일반)
× 100
저항 10k 옴
× 52
저항 220옴
× 40
LED(일반)
× 40
TaydaElectronics 4PDT 스톰프 풋/페달 스위치 래칭
× 52
Arduino Mega 2560
× 2
Texas Instruments 시프트 레지스터 - 직렬에서 병렬로
× 1
선형 조정기(7805)
× 1
9V 1A 스위칭 벽 전원 공급 장치
× 1
커패시터 4.7μF
× 1
커패시터 10μF
× 1

필요한 도구 및 기계

납땜 인두(일반)
Digilent Mastech MS8217 자동 범위 디지털 멀티미터
뜨거운 글루건(일반)

앱 및 온라인 서비스

Arduino IDE

이 프로젝트 정보

초록

이 튜토리얼은 "디지털 로직 보드"를 위해 특별히 제작되었습니다. 전자 논리 회로의 중요 회로 개념을 포함하여 전자 세계의 새로운 초보자를 위한 실습 목적의 훈련 장치로 사용되는 중급 난이도 설계로 분류됩니다.

기존 TTL "트랜지스터-트랜지스터 논리" 대신 회로에는 Arduino 프로토타입 보드와 Arduino IDE를 사용하여 프로그래밍할 수 있는 Microchip 마이크로 컨트롤러를 사용합니다.

이 프로젝트의 주요 주제는 논리와 프로토콜 타이밍 및 데이터 전송을 배우는 것이며 모두 디지털 부울 신호를 다룹니다.

다음 페이지에서는 이 프로젝트에 대한 많은 개념을 설명합니다.

<울>
  • 왼쪽의 슬레이브 아두이노 보드는 마스터 아두이노에서 보내는 4바이트 데이터 프레임을 이용해 LED를 켜고 74HC595 IC를 직접 제어한다.
  • 2-wire SDA 및 SCL은 I2C 프로토콜을 사용하여 두 Arduino 간의 바이트 스트림을 동기화합니다.
  • 오른쪽의 메인 Arduino 보드는 스위치 상태를 읽고 4바이트 프레임 데이터 메시지와 함께 I2C 버스를 통해 단일 비트를 보내기로 결정합니다.
  • 동영상

    전면 인터페이스

    위에서 아래로 화살표

    <울>
  • 7개의 논리 게이트
  • DC 전원 스위치
  • 8비트 멀티플렉서
  • 8비트 디코더
  • 8비트 인코더
  • J-K 플립플롭
  • SIPO 시프트 레지스터
  • 4비트 전가산기
  • 학생 이름
  • 그래픽 디자인 플랫폼

    Canva는 2012년에 설립된 그래픽 디자인 도구 웹사이트입니다. 드래그 앤 드롭 형식을 사용하고 백만 개가 넘는 사진, 그래픽, 글꼴에 대한 액세스를 제공합니다. 전문가는 물론 디자이너가 아닌 사람들도 사용합니다. 이 도구는 웹 및 인쇄 매체 디자인과 그래픽 모두에 사용할 수 있습니다.

    보드의 빠른 사양

    보드가 있는 놀이터

    <울>
  • 우선 로커 스위치를 사용하여 보드의 전원을 켜야 합니다.
  • 입력 논리를 변경하려면 토글 스위치를 이동하세요.
  • 논리가 참이면 빨간색 LED가 켜집니다.
  • 이 경우 모든 단일 회로의 진리표를 배워야 합니다.
  • 논리 게이트는 (AND, NAND, OR, NOR, XOR, XNOR, NOT)
  • 멀티플렉서
  • 디코더, 인코더
  • J-K 플립플롭
  • 시프트 레지스터
  • 4비트 전가산기
  • L7805 레귤레이터

    이 장치는 구동 전압으로 1.5볼트를 사용할 수 있으므로 전력 소모를 위해 최소 8볼트 이상을 공급해야 합니다.

    풀업 저항기

    브레드보드에 연결하는 방법

    병렬 아웃 시프트 레지스터의 74HC595 직렬

    74HC595 SIPO 시프트 레지스터 Arduino에 연결

    74HC595 SIPO 시프트 레지스터는 Arduino에 연결

    1. 만들기 다음 연결:

    접지에 대한 GND(핀 8),

    Vcc(핀 16) ~ 5V

    접지에 대한 OE(핀 13)

    MR(핀 10) ~ 5V

    이 설정은 모든 출력 핀을 항상 활성화하고 주소 지정이 가능하도록 합니다. 이 설정의 한 가지 결함은 프로그램 실행이 시작되기 전에 처음으로 회로의 전원을 켤 때마다 조명이 마지막 상태로 켜지거나 임의적인 것으로 끝난다는 것입니다. Arduino 보드에서 MR 및 OE 핀을 제어하여 이 문제를 해결할 수도 있지만 이 방법이 작동하여 더 많은 핀이 열려 있게 됩니다.

    2. Arduino에 연결

    DS(핀 14) - Arduio DigitalPin 11(파란색 와이어)

    SH_CP(핀 11)-Arduio DigitalPin 12(노란색 와이어)

    ST_CP(핀 12)-Arduio DigitalPin 8(녹색선)

    이제부터는 각각 dataPin, clockPin 및 latchPin이라고 합니다.

    래치 핀의 0.1"f 커패시터에 주목하십시오. 래치 핀이 펄스할 때 약간의 깜박임이 있는 경우 커패시터를 사용하여 균일하게 할 수 있습니다.

    3. 8개의 LED 추가

    이 경우 각 LED의 음극(짧은 핀)을 공통 접지에 연결하고 각 LED의 양극(긴 핀)을 해당 시프트 레지스터 출력 핀에 연결해야 합니다. 이와 같이 시프트 레지스터를 사용하여 전원을 공급하는 것을 소싱 전류라고 합니다. 일부 시프트 레지스터는 전류를 소싱할 수 없으며 싱킹 전류라는 작업만 수행할 수 있습니다. 그 중 하나가 있는 경우 LED의 방향을 뒤집어 양극을 전원에 직접 연결하고 음극(접지 핀)을 시프트 레지스터 출력에 연결해야 함을 의미합니다. 595 시리즈 칩을 사용하지 않는 경우 특정 데이터시트를 확인해야 합니다. LED가 과부하되지 않도록 470옴 저항을 직렬로 추가하는 것을 잊지 마십시오.

    74HC595 디자인

    Arduino Mega 2560용 핀아웃

    Arduino Mega 2560의 I²C

    Ateml Mega Arduino 보드의 직렬 데이터 라인(SDA) 및 직렬 클록 라인(SCL)

    <울>
  • SDA(핀 20)
  • SCL(핀 21)
  • ***백엔드***

    최종 결과

    <섹션 클래스="섹션 컨테이너 섹션 축소 가능" id="코드">

    코드

    디지털 로직 보드 GitHub
    CU1 및 CU2 소프트웨어https://github.com/saifalikabi/Digital-Logic-Board

    회로도

    2메가 컨트롤러용 Excel 테이블 2메가 컨트롤러용 Excel 테이블

    제조공정

    1. 디지털 논리 함수
    2. 피드백이 있는 디지털 논리
    3. 다리미판
    4. 인쇄 회로 기판
    5. 서프보드
    6. RaspiRobot 보드 V2
    7. Arduino 디지털 주사위
    8. 3D RGB Arduclock
    9. 마이리버
    10. Arduino를 사용한 간단한 장애물 센서