Использование схемы для измерения напряжения цифрового затвора: 7 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:04

В цифровых схемах обычно используются источники питания на 5 В.

Цифровые напряжения от 5 до -2,7 В в серии TTL (тип интегрированного цифрового чипа) считаются высокими и имеют значение 1.

Цифровые напряжения от 0 до 0,5 считаются низкими и имеют нулевое значение.

В этой схеме я буду использовать простую недорогую схему кнопки, чтобы проиллюстрировать эти состояния (высокое или низкое).

Если напряжение высокое или 1, загорится светодиод.

Если напряжение низкое или 0, светодиод не горит.

Шаг 1: кнопочный переключатель

Кнопочный переключатель - это небольшой механизм, замыкающий цепь при нажатии. В этой цепи, когда кнопка нажата и приложено положительное напряжение, загорается светодиод.

Если кнопка нажата, а напряжение низкое или близкое к нулю, светодиод не горит.

Шаг 2: NAND Gate

74HC00 - это четырехканальный элемент И-НЕ. Он имеет 2 входа для каждого элемента и 1 выход для каждого элемента.

Шаг 3: Используемые материалы

В этом проекте использованы следующие материалы:

Ардуино Уно

1 кнопочный переключатель

1 74HC00, четырехъядерный NAND

3 резистора 1000 Ом (коричневый, черный, красный)

1 светодиод

провода

Шаг 4: Работа и построение схемы

Сначала нужно собрать схему.

Поместите микросхему NAND 74HC на плату.

Затем на другой плате поместите туда кнопку.

Подключите резистор 1000 Ом к земле и кнопке.

Поместите два других резистора (1000 Ом) и светодиод, как показано на рисунке.

Подключите провод к земле, а катодный вывод к светодиоду.

Подключите заземление к каждой плате с помощью провода.

Подключите 5 В Arduino к плате, как показано на изображении, и к земле, как показано на рисунке.

Что случится;

Сначала посмотрите на таблицу логических вентилей.

Он показывает входы и выходы логического элемента И-НЕ.

Если входы нулевые, как в случае этой схемы.

У вас не будет проводов, идущих к контактам 1 и 2.

Ожидаемый выход будет 1 или высокий. Затем светодиод загорится, когда

кнопка нажата.

Если фиолетовый провод от кнопки был подключен к контакту 1. При нажатии кнопки светодиод не горит.

потому что напряжение равно нулю.

Таким образом, используя таблицу истинности логических вентилей, мы можем предсказать, какими будут выходы с определенными входами.

Шаг 5: вентиль NAND с входом; контакт 1 подключен к кнопке

На этом изображении вы можете видеть, что фиолетовый провод от кнопки был подключен к контакту 1 (вход) к логическому элементу И-НЕ.

Он имеет нулевое напряжение на входе. При нажатии кнопки светодиод не загорается, потому что напряжение равно нулю.

Шаг 6: другие типы ворот

Эту простую схему можно использовать для анализа других вентилей (И, ИЛИ и т. Д.).

Если вы посмотрите на стол для ворот. Вы можете предсказать результаты.

Например, если использовался логический элемент И и на входах было нулевое напряжение (0), низкий уровень и 5 вольт (1) высокий

выход будет нулевым.

Последовательность соединенных вместе ворот также может быть проанализирована с помощью таблиц истинности.

Шаг 7: Заключение

Эта простая кнопочная схема может использоваться для измерения и анализа цифровых вентилей и схем.

Необходимо знать таблицы истинности ворот, чтобы предсказать выходы, высокие (5 вольт или близкие к нему) или

низкий (0 с нулями вольт).

Эта схема была протестирована на Arduino, и она работает.

Я также использовал его в других схемах с Arduino.

Рекомендуется использовать только с цепями на 5 В и не выше этого.

Я надеюсь, что это руководство поможет вам понять цифровые ворота, как их анализировать и измерять

напряжения, ожидаемые от цепи кнопки, Спасибо