BattleDIP: 11 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Создал: Forbes Ng

Этот проект является хорошим введением в цифровые логические схемы, поскольку он будет использовать базовые концепции булевой логики и памяти в схемах. Вы будете использовать такие микросхемы, как двойной триггер D-типа, четырехканальный вентиль XNOR с 2 входами и двойной вентиль И с 4 входами, которые доступны в серии 7400 как с логикой TTL, так и с логикой CMOS, а также в серии 4000. Следуя принципам классической игры, Battleship, эта игра добавляет элемент измерения времени, когда каждый игрок должен выяснить код противника на DIP-переключателе, прежде чем он поймет ваш.

Детали, которые вам понадобятся

8 двойных триггеров D-типа:

(74HC74 - ID Ли: 71439) (74LS74 - ID Ли: 7255) (4013 - ID Ли: 7196)

2 x Quad 2 входа XNOR (Exclusive-NOR) Gate:

(74HC266 - ID Ли: 71762) (4077 - ID Ли: 7226)

Возможные альтернативы, если чип XNOR недоступен:

2 x Quad 2 входа XOR (исключающее ИЛИ) Gate:

(74HC86 - ID Ли: 71297) (4070 - ID Ли: 7221)

2 х шестигранных инвертора (НЕ) затвор:

(74HC04 - ID Ли: 71684) (74LS04 - ID Ли: 7241) (4069 - ID Ли: 7220)

1 x двойной 4 входа И гейт:

(74HC21 - ID Ли: 71700) (4082 - ID Ли: 7230)

• 1 x регулятор напряжения 5 В (LM7805 - идентификатор Ли: 7115)
• Зажим для батареи 1 x 9 В (ID Ли: 6538)
• 1 батарея 9 В (ID Ли: 83741)
• 3 макета (ID Ли: 10686)
• 4 переключателя галочки (ID Ли: 3122)
• 4 x 4-позиционный DIP-переключатель (ID Ли: 367)
• Резисторы 32 x 10 кОм 1/4 Вт (идентификатор Ли: 9284)
• 16 резисторов по 1 кОм 1/4 Вт (идентификатор Ли: 9190)
• 6 резисторов по 110 Ом 1/4 Вт (идентификатор Ли: 9102)
• 3 красных светодиода по 5 мм (ID Ли: 549)
• 3 зеленых светодиода по 5 мм (ID Ли: 550)
• Твердые провода (ID Ли: 2249)
• Кабели-перемычки (ID Ли: 21802)

Шаг 1: Настройка источника питания

Установите регулятор напряжения (7805) на место. Поместите красный провод от зажима батареи 9 В в тот же столбец, что и контакт 1, и подключите черный провод в том же столбце, что и контакт два. Возьмите сплошной провод и подключите контакт 3 к шине питания, а другой сплошной провод, чтобы соединить контакт 2 и черный провод на зажиме аккумулятора с шиной заземления.

Шаг 2. Установите "Часы"

Мы будем зависеть от тактового цикла триггера, чтобы «установить» наш DIP-переключатель и «угадать» наш оппонент. Поместите переключатель закрепления рядом с регулятором напряжения на опоре DIP. Подключите шину питания к верхнему левому штырю переключателя прихватки твердым телом. Возьмите резистор 110 Ом и подключите левый нижний вывод переключателя прихвата к верхней половине макета. Поместите светодиод с более длинной ножкой от резистора 110 Ом к шине заземления с более короткой ножкой. Это будет нашим спусковым крючком для часов. Чтобы сохранить наш код на двухпозиционном переключателе, необходимо запустить часы, чтобы триггер запомнил его. Светодиод будет работать как индикатор для каждого тактового цикла.

Шаг 3: Настройка DIP-переключателя

Поместите DIP-переключатель справа от переключателя прихвата. Чтобы настроить DIP-переключатель, возьмите 4 сплошных провода и подключите каждый из нижних контактов к нижней шине питания. Возьмите 4 штекера 1 кОм и подключите 4 верхних контакта DIP-переключателя к верхней шине заземления в качестве подтягивающих резисторов. Оставьте 1-2 ряда между резисторами и DIP-переключателем.

Шаг 4: установка D-шлепанцев

Поместите 2 микросхемы двойных триггеров D-типа (74HC74 / 74LS74 / 4013) рядом друг с другом справа от DIP-переключателя. Возьмите сплошные провода и подключите контакт 14 (Vcc) к верхней шине питания, а контакт 7 (GND) к нижней шине заземления для обоих триггеров. Возьмите резисторы 10 кОм для подключения контактов 1, 4, 10 и 13 к шинам питания, чтобы подключить как асинхронный вход прямого набора D-триггера, так и вход асинхронного прямого сброса на каждой микросхеме.

Шаг 5: Подсоедините D-триггеры к DIP-переключателю и переключателю прицеливания

Подключите контакт 2 крайнего левого чипа 74HC74 к верхнему контакту 1 на DIP-переключателе, а контакт 2 крайнего правого чипа - к верхнему контакту 3. Подключите контакт 12 крайнего левого чипа 74HC74 к верхнему контакту 3 на DIP-переключателе, а контакт 12 крайнего правого кристалла - к верхнему контакту. 4.

Подключите контакты 3 и 11 на обеих микросхемах к той же колонке, что и верхний правый контакт переключателя прихвата.

Шаг 6: соберите остальные 3 набора

Теперь, когда у нас есть один набор, нам нужно будет сделать остальные 3, чтобы у каждого игрока был один набор, чтобы задать свой шаблон, а другой - угадать шаблон оппонента. Вы можете сделать это, снова выполнив шаги со 2 по 8, но вы можете изменить цвета светодиода для другого набора.

Шаг 7: переход к другой макетной плате

Теперь, когда у нас есть 4 отдельных набора, мы будем использовать 2 двойных чипа XNOR с 2 входами (74HC266 / 74LS266 / 4077) для согласования и чип И с 4 входами (74HC21 / 74LS21 / 40), чтобы убедиться, что все 4 позиции верны. Начните с размещения всех 3 микросхем на другой макетной плате и подключите контакт 14 (Vcc) к верхней шине питания, а контакт 7 (GND) к нижней шине заземления. Теперь поместите соединительный кабель на контакты 5 и 9 для каждого 74HC74 (все 8 D-триггеров).

Шаг 8: Подключение четырехканального XNOR-чипа с 2 входами к двойному 4-входному И чипу

Подключите выходные контакты каждой микросхемы XNOR с четырьмя входами с 2 входами, 74HC266 (контакты 3, 4, 10, 11), к входным контактам двойной микросхемы И с 4 входами, 74HC32 (контакты 1, 2, 4, 5 для одного Микросхема XNOR, контакты 9, 10, 12, 13 для другой микросхемы XNOR) с использованием сплошного провода. Возьмите резистор 110 Ом и подключите контакты 6 и 8 к их собственному ряду на макете соответственно. Подключите светодиод соответствующего цвета длинной ножкой резистора 110 Ом к шине заземления более короткой ножкой. Светодиод будет работать как индикатор, если код DIP-переключателя угадан правильно.

Шаг 9: Связываем все вместе

Следующая часть очень важна. Возьмите перемычку уже на контакте 5 микросхемы 74HC74 рядом с DIP-переключателем и такую же перемычку на соседнем блоке и вставьте ее в контакты 1 и 2 74HC266. Теперь у вас должен быть выход D-триггера, который подключен к первой позиции DIP-переключателя на двух устройствах, проходящих через один и тот же вентиль XNOR. Это спроектировано так, что ворота генерируют истину только тогда, когда эти позиции для обоих устройств находятся либо в положении «включено», либо в положении «выключено». Сделайте то же самое с перемычками на контакте 9 микросхемы 74HC74 для тех же двух устройств и вставьте ее в контакты 5 и 6 74HC266. Перейдем к 74HC74, наиболее удаленному от DIP-переключателя, и поместите перемычки на контакт 5 микросхемы 74HC74 для тех же двух блоков и вставьте их в контакты 12 и 13 74HC266. Наконец, мы можем закончить размещением контакта 9 одного и того же чипа для обоих блоков на контактах 8 и 9. Вам нужно будет сделать то же самое для двух других наборов.

Шаг 10: Последние штрихи

Наконец, подключите шины питания и заземления двух других макетов к плате с регулятором напряжения.