디지털 로직 보드 키트: 부품 및 설정 가이드

부품 및 소모품

브레드보드 (일반)	2개
점퍼 와이어 (일반)	100개
저항 10kΩ	52개
저항 220Ω	40개
LED (일반)	40개
TaydaElectronics 4PDT 스톰프 풋/페달 스위치 래칭	52개
아두이노 메가 2560	2개
텍사스 인스트루먼트 시프트 레지스터 - 직렬-병렬 (SN74HC595N)	1개
리니어 레귤레이터 (7805)	1개
9V 1A 스위칭 월 파워 서플라이	1개
커패시터 4.7µF	1개
커패시터 10µF	1개

필요한 도구 및 장비

납땜 인두
디지털 멀티미터 (마스텍 MS8217)
핫 글루 건

앱 및 온라인 서비스

아두이노 IDE

프로젝트 소개

개요

이 튜토리얼은 "디지털 로직 보드"를 위해 특별히 설계되었으며, 중간 난이도로 전자 입문자의 실습용 훈련 장치로, 전자 로직 회로의 중요한 회로 개념을 포함합니다.

기존 TTL "트랜지스터-트랜지스터 로직" 회로 대신, 아두이노 프로토타입 보드와 아두이노 IDE로 프로그래밍 가능한 마이크로칩 마이크로컨트롤러를 사용합니다.

이 프로젝트의 주요 주제는 로직 학습과 프로토콜 타이밍, 데이터 전송이며, 이 모든 것이 디지털 불리언 신호를 다룹니다.

다음 페이지에서 이 프로젝트에 대한 많은 개념을 설명합니다:

왼쪽의 슬레이브 아두이노 보드는 마스터 아두이노가 보내는 4바이트 데이터 프레임을 사용하여 74HC595 IC를 직접 제어하며 LED를 점등합니다.
2선식 SDA와 SCL이 I2C 프로토콜을 사용하여 두 아두이노 간의 바이트 스트림을 동기화합니다.
오른쪽의 메인 아두이노 보드는 스위치 상태를 읽고 I2C 버스를 통해 4바이트 프레임 데이터 메시지로 단일 비트를 전송합니다.

전면 인터페이스

위에서 아래로:

7가지 로직 게이트
DC 파워 스위치
8비트 멀티플렉서
8비트 디코더
8비트 인코더
J-K 플립플롭
SIPO 시프트 레지스터
4비트 풀 가산기
학생 이름

그래픽 디자인 플랫폼

Canva는 2012년 설립된 그래픽 디자인 도구 웹사이트입니다. 드래그 앤 드롭 방식을 사용하며 백만 장 이상의 사진, 그래픽, 폰트에 접근할 수 있습니다. 비디자이너와 전문가 모두 사용합니다. 웹과 인쇄 미디어 디자인 및 그래픽 모두에 활용 가능합니다.

보드 빠른 사양

보드로 실습하기

먼저 로커 스위치로 보드에 전원 공급
토글 스위치를 움직여 입력 로직 변경
로직이 참이면 빨간 LED 점등
각 회로의 진리표 학습 필요
로직 게이트: AND, NAND, OR, NOR, XOR, XNOR, NOT
멀티플렉서, 디코더, 인코더
J-K 플립플롭
시프트 레지스터
4비트 풀 가산기

L7805 레귤레이터

이 장치는 1.5V를 구동 전압으로 사용할 수 있으므로 전력 소모가 큰 용도에는 최소 8V 이상 공급해야 합니다.

풀업 저항

브레드보드 연결 방법

74HC595 직렬 입력 병렬 출력 시프트 레지스터

74HC595 SIPO 시프트 레지스터를 아두이노에 연결

1. 다음 연결을 만드세요:

GND (핀 8) → 접지
Vcc (핀 16) → 5V
OE (핀 13) → 접지
MR (핀 10) → 5V

이 설정으로 모든 출력 핀이 항상 활성화되고 주소 지정 가능합니다. 단점은 프로그램이 시작되기 전 회로에 처음 전원을 공급할 때 조명이 마지막 상태나 임의의 상태로 켜진다는 것입니다. MR과 OE 핀을 아두이노에서도 제어하면 해결되지만, 이 방식도 작동하며 핀을 더 여유롭게 쓸 수 있습니다.

2. 아두이노에 연결

DS (핀 14) → 아두이노 디지털 핀 11 (파란 와이어)
SH_CP (핀 11) → 아두이노 디지털 핀 12 (노란 와이어)
ST_CP (핀 12) → 아두이노 디지털 핀 8 (초록 와이어)

이제부터 각각 dataPin, clockPin, latchPin이라 부르겠습니다. 래치 핀에 0.1µF 커패시터가 있는 것은 래치 핀 펄스 시 플리커가 발생하면 이를 완화하기 위함입니다.

3. LED 8개 추가

각 LED의 캐소드(짧은 핀)를 공통 접지에 연결하고, 애노드(긴 핀)를 각 시프트 레지스터 출력 핀에 연결합니다. 이렇게 시프트 레지스터로 전원을 공급하는 것을 소싱 전류라고 합니다. 일부 시프트 레지스터는 소싱이 안 되고 싱킹 전류만 가능합니다. 그런 경우 LED 방향을 뒤집어 애노드를 직접 전원에, 캐소드(접지 핀)를 시프트 레지스터 출력에 연결해야 합니다. 595 시리즈 칩이 아니라면 특정 데이터시트를 확인하세요. LED 과부하 방지를 위해 470옴 저항을 직렬로 추가하는 것 잊지 마세요.