数字逻辑板

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Arduino IDE

关于这个项目

摘要

本教程专为“数字逻辑板”而设计 归类为中级难度设计，作为练习目的的训练装置，适用于电子世界的新初学者，包括电子逻辑电路中的重要电路概念。

代替旧的 TTL “晶体管-晶体管逻辑” 电路，我们使用Microchip微控制器，可以使用Arduino原型板和Arduino IDE进行编程。

本项目的主要课题是学习逻辑和协议时序和传输数据，所有这些都处理数字布尔信号。

在接下来的几页中，我们解释了关于这个项目的很多概念：

• 左边的Arduino从板使用Arduino Master发送的4字节数据帧给LED上电，直接控制74HC595 IC。
• 2 线 SDA 和 SCL 使用 I2C 协议同步两个 Arduino 之间的字节流。
• 右侧的主 Arduino 板读取开关状态，并决定通过 I2C 总线发送一个位并带有 4 字节帧数据消息。

视频

前端界面

从上到下箭头

• 7 个逻辑门
• 直流电源开关
• 8 位多路复用器
• 8 位解码器
• 8 位编码器
• J-K 人字拖
• SIPO 移位寄存器
• 4 位全加器
• 学生姓名

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电路板快速规格

带板的游乐场

• 首先，您需要使用 Rocker Switch 为电路板通电
• 要更改输入逻辑，请移动 Toggle Switch
• 如果逻辑为真，则红色 LED 将亮起
• 在这种情况下，您需要了解每个电路的真值表
• 逻辑门是（AND、NAND、OR、NOR、XOR、XNOR、NOT）
• 多路复用器
• 解码器、编码器
• J-K 人字拖
• 移位寄存器
• 4 位全加器

L7805 稳压器

此设备可能需要 1.5 伏特作为驱动电压，因此您必须为其提供至少 8 伏特或更高的电压以用于耗电目的。

上拉电阻

如何在面包板上进行连接

74HC595 串行输入并行输出移位寄存器

74HC595 SIPO 移位寄存器连接到 Arduino

74HC595 SIPO 移位寄存器连接到Arduino

1.制作 以下连接：

GND（引脚 8）接地，

Vcc（引脚 16）至 5V

OE（引脚 13）接地

MR（引脚 10）至 5V

这种设置使所有输出引脚始终处于活动状态且可寻址。这种设置的一个缺陷是，每次在程序开始运行之前第一次给电路通电时，最终都会将灯打开到最后一个状态或任意状态。您也可以通过控制 Arduino 板上的 MR 和 OE 引脚来解决这个问题，但这种方法会起作用，并为您留下更多的开放引脚。

2.连接到 Arduino

DS（引脚 14）到 Arduio DigitalPin 11（蓝线）

SH_CP（引脚 11）转至 Ardunio DigitalPin 12（黄线）

ST_CP（引脚 12）到 Ardunio DigitalPin 8（绿线）

以后分别称为dataPin、clockPin和latchPin。

注意latchPin 上的0.1"f 电容，如果latch pin 脉冲时有一些闪烁，可以使用电容将其拉平。

3.添加8个LED

在这种情况下，您应该将每个 LED 的阴极（短引脚）连接到公共地，并将每个 LED 的阳极（长引脚）连接到其各自的移位寄存器输出引脚。像这样使用移位寄存器供电称为源电流。有些移位寄存器不能提供电流，它们只能做所谓的吸收电流。如果您有其中之一，则意味着您必须改变 LED 的方向，将阳极直接连接到电源，将阴极（接地引脚）连接到移位寄存器输出。如果您不使用 595 系列芯片，您应该检查您的特定数据表。别忘了串联一个 470 欧姆的电阻，以防止 LED 过载。

我们的 74HC595 设计

Arduino Mega 2560 的引脚排列

Arduino Mega 2560 上的 I²C

Ateml Mega Arduino 板上的串行数据线 (SDA) 和串行时钟线 (SCL)

• SDA（引脚 20）
• SCL（引脚 21）

***后端***

最终结果

代码

数字逻辑板GitHub

示意图