Tarjeta lógica digital

Acerca de este proyecto

Resumen

Este tutorial está diseñado especialmente para “Tablero lógico digital”, clasificado como diseño de dificultad de nivel intermedio, utilizado como dispositivo de entrenamiento con fines prácticos, para principiantes nuevos en el mundo de la electrónica, incluidos conceptos de circuito importante en el circuito lógico electrónico.

En lugar de la antigua "lógica transistor-transistor" de TTL circuito, usamos un microcontrolador Microchip, que se puede programar usando la placa prototipo Arduino y el IDE Arduino.

Los temas principales de este proyecto son el aprendizaje de la lógica y la sincronización del protocolo y la transferencia de datos, y todos ellos tratan con señales booleanas digitales.

En las siguientes páginas, explicamos muchos conceptos sobre este proyecto:

• La placa Arduino esclava de la izquierda enciende el LED utilizando un marco de datos de 4 bytes que envía el Arduino maestro y controla el IC 74HC595 directamente.
• El SDA y SCL de 2 cables sincronizan el flujo de bytes entre dos Arduino mediante el protocolo I2C.
• La placa Arduino principal a la derecha lee los estados de los interruptores y decide enviar un solo bit a través de un bus I2C con un mensaje de datos de trama de 4 bytes.

Video

La interfaz frontal

Desde la flecha de arriba hacia abajo

• 7 puertas lógicas
• Interruptor de alimentación de CC
• Multiplexor de 8 bits
• Decodificador de 8 bits
• Codificador de 8 bits
• Chanclas J-K
• Registro de cambios SIPO
• Sumador completo de 4 bits
• Nombre del alumno

Plataforma de diseño gráfico

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Especificación rápida de la placa

Zona de juegos con tabla

• En primer lugar, debe encender la placa con el interruptor basculante
• Para realizar cambios en la lógica de entrada, mueva el interruptor de palanca
• Si la lógica es verdadera, entonces el LED ROJO se iluminará
• En este caso, debe aprender la tabla de verdad de cada circuito.
• Las puertas lógicas son (AND, NAND, OR, NOR, XOR, XNOR, NOT)
• Multiplexor
• Decodificador, codificador
• Chanclas J-K
• Registro de turnos
• Sumador completo de 4 bits

Regulador L7805

Este dispositivo puede tomar 1,5 voltios como voltaje de conducción, por lo que debe suministrarle un mínimo de 8 voltios o más para fines de consumo de energía.

Resistencia pull-up

Cómo conectarse en una placa de pruebas

74HC595 Registro de desplazamiento de salida en serie en paralelo

74HC595 SIPO Shift Register Conectar a Arduino

74HC595 SIPO Shift register conéctese a Arduino

1. Hacer las siguientes conexiones:

GND (patilla 8) a tierra,

Vcc (pin 16) a 5V

OE (pin 13) a tierra

MR (pin 10) a 5V

Esta configuración hace que todos los pines de salida estén activos y direccionables todo el tiempo. El único defecto de esta configuración es que terminas con las luces encendidas a su último estado o algo arbitrario cada vez que enciendes el circuito por primera vez antes de que el programa comience a ejecutarse. Puede evitar esto controlando los pines MR y OE de su placa Arduino también, pero de esta manera funcionará y lo dejará con más pines abiertos.

2. Conéctese a Arduino

DS (pin 14) a Ardunio DigitalPin 11 (cable azul)

SH_CP (pin 11) a Ardunio DigitalPin 12 (cable amarillo)

ST_CP (pin 12) a Ardunio DigitalPin 8 (cable verde)

A partir de ahora, se denominarán dataPin, clockPin y latchPin respectivamente.

Observe el capacitor de 0.1 "f en el latchPin, si tiene algo de parpadeo cuando el pin del pestillo pulsa, puede usar un capacitor para igualarlo.

3. Agregue 8 LED

En este caso, debe conectar el cátodo (pin corto) de cada LED a una tierra común, y el ánodo (pin largo) de cada LED a su respectivo pin de salida del registro de desplazamiento. Usar el registro de desplazamiento para suministrar energía como esta se llama fuente de corriente. Algunos registros de desplazamiento no pueden generar corriente, solo pueden hacer lo que se llama corriente de hundimiento. Si tiene uno de esos, significa que tendrá que cambiar la dirección de los LED, poniendo los ánodos directamente a la alimentación y los cátodos (pines de tierra) a las salidas del registro de desplazamiento. Debe verificar su hoja de datos específica si no está utilizando un chip de la serie 595. No olvide agregar una resistencia de 470 ohmios en serie para evitar que los LED se sobrecarguen.

Nuestro diseño 74HC595

Pinout para Arduino Mega 2560

I²C en Arduino Mega 2560

Línea de datos en serie (SDA) y línea de reloj en serie (SCL) en la placa Ateml Mega Arduino

• SDA (Pin 20)
• SCL (Pin 21)

*** Back End ***

Resultado final