BattleDIP: 11 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Vytvoril: Forbes Ng

Tento projekt je dobrým úvodom do digitálnych logických obvodov, pretože bude využívať základné koncepty booleovskej logiky a pamäte v obvodoch. Budete používať čipy, ako napríklad Dual D-Type Flip Flop, Quad 2-input XNOR gate a Dual 4-Input AND gate, ktoré sú k dispozícii v sérii 7400 v logike TTL aj CMOS alebo tiež v sérii 4000. Podľa podobných princípov z klasickej hry, Bojová loď, táto hra pridáva prvok skracujúci čas, kde každý hráč potrebuje zistiť súperov kód na prepínači DIP skôr, ako zistí ten váš.

Diely, ktoré budete potrebovať

8 x Flip-Flop typu D:

(74HC74 - Lee's ID: 71439) (74LS74 - Lee's ID: 7255) (4013 - Lee's ID: 7196)

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

(74HC266 - Lee's ID: 71762) (4077 - Lee's ID: 7226)

Možné alternatívy, ak čip XNOR nie je k dispozícii:

2 x Quad 2-input XOR (Exclusive-OR) Gate:

(74HC86 - Lee's ID: 71297) (4070 - Lee's ID: 7221)

2 x šesťhranný invertor (NIE) brána:

(74HC04 - Lee's ID: 71684) (74LS04 - Lee's ID: 7241) (4069 - Lee's ID: 7220)

1 x duálny 4-vstup A brána:

(74HC21 - Lee's ID: 71700) (4082 - Lee's ID: 7230)

• 1 x 5V regulátor napätia (LM7805 - Lee's ID: 7115)
• 1 x 9V spona na batériu (Lee's ID: 6538)
• 1 x 9V batéria (Lee's ID: 83741)
• 3 x Breadboards (Lee's ID: 10686)
• 4 x Tack Switch (Lee's ID: 3122)
• 4 x 4-polohový prepínač DIP (Lee's ID: 367)
• 32 x 10K Ω 1/4W rezistory (Lee's ID: 9284)
• 16 x 1K Ω 1/4W rezistory (Lee's ID: 9190)
• 6 x 110 Ω 1/4W rezistory (Lee's ID: 9102)
• 3 x 5 mm červené LED diódy (Lee's ID: 549)
• 3 x 5 mm zelené LED diódy (Lee's ID: 550)
• Pevné drôty (Leeovo ID: 2249)
• Prepojovacie káble (Lee's ID: 21802)

Krok 1: Nastavenie napájacieho zdroja

Umiestnite regulátor napätia (7805) na miesto. Červený vodič zo svorky 9V batérie vložte do rovnakého stĺpca ako kolík 1 a čierny vodič zapojte do rovnakého stĺpca ako kolík dva. Vezmite pevný vodič a pripojte kolík 3 k napájacej lište a ďalší pevný vodič na pripojenie kolíka 2 a čierneho vodiča na svorke batérie k uzemňovacej lište.

Krok 2: Vytvorte „hodiny“

Budeme závisieť od hodinového cyklu Flip Flopu, aby sme „nastavili“náš vzor prepínača DIP a „uhádli“súperov. Umiestňovací spínač umiestnite vedľa regulátora napätia cez podporu DIP. Pomocou pevného telesa pripojte napájaciu lištu k ľavému hornému hrotu prepínača prichytenia. Vezmite 110 ohmový rezistor a pripojte ho z ľavého dolného hrotu prepínača pripájania späť k hornej polovici nepájivej dosky. LED diódu umiestnite dlhšou nohou od rezistora 110Ω k uzemňovacej lište kratšou nohou. Toto bude náš spúšťač hodín. Ak chcete uložiť náš kód na prepínač DIP, je potrebné, aby sa spustili hodiny, aby si to žabka zapamätala. LED dióda bude fungovať ako kontrolka pre každý hodinový cyklus.

Krok 3: Nastavenie prepínača DIP

Umiestnite prepínač DIP napravo od prepínača prichytenia. Ak chcete nastaviť prepínač DIP, vezmite 4 plné vodiče a každý spodný kolík zapojte do spodnej napájacej lišty. Vezmite 4 1 kΩ a pripojte horné 4 piny prepínača k hornej uzemňovacej lište ako vyťahovacie odpory. Medzi odpormi a prepínačom DIP nechajte 1-2 rady

Krok 4: Nastavenie D žabiek

Vpravo od prepínača DIP umiestnite vedľa seba 2 čipy Dual D-Type Flip-Flops (74HC74/74LS74/4013). Vezmite pevné vodiče a pripojte kolík 14 (Vcc) k hornej napájacej koľajnici a kolík 7 (GND) k spodnej uzemňovacej lište pre obe žabky. Na pripojenie pinov 1, 4, 10 a 13 k napájacím lištám použite odpory 10K Ω, aby ste na každom čipe spojili asynchrónny vstup priameho asynchrónneho vstupu a aj asynchrónny reset-priamy vstup na klopnom obvode.

Krok 5: Zapojte D žabky do prepínača DIP a prepínača Tack

Pripojte kolík 2 čipu 74HC74 úplne vľavo k hornému kolíku 1 na prepínači DIP a kolík 2 čipu úplne vpravo k hornému kolíku 3. Pripojte kolík 12 čipu úplne vpravo 74HC74 k hornému kolíku 3 na dipovom spínači a kolík 12 čipu úplne vpravo k hornému kolíku 4.

Pripojte kolíky 3 a 11 na oboch čipoch k rovnakému stĺpcu ako pravý horný hrot prepínača spojenia

Krok 6: Zostavte ďalšie 3 sady

Teraz, keď máme jednu sadu, budeme musieť urobiť ďalšie 3, aby mal každý hráč jednu sadu na nastavenie vzoru a druhú na uhádnutie súperovej. Môžete to urobiť opakovaním krokov 2 až 8, ale možno budete chcieť prepnúť farby diódy LED pre druhú sadu.

Krok 7: Na ďalší Breadboard

Teraz, keď máme 4 samostatné sady, použijeme 2 duálne 2-vstupové čipy XNOR (74HC266/74LS266/4077) na vykonanie párovania a 4-vstupový čip AND (74HC21/74LS21/40), aby sme sa uistili, že všetky 4 pozície sú pravdivé. Začnite umiestnením všetkých 3 čipov na inú dosku a zapojte kolík 14 (Vcc) do hornej napájacej lišty a kolík 7 (GND) do spodnej uzemňovacej lišty. Teraz umiestnite prepojovací kábel na piny 5 a 9 pre každých 74HC74 (všetkých 8 D-Flip Flops)

Krok 8: Pripojenie Quad 2-vstupového XNOR čipu k duálnemu 4-vstupovému AND čipu

Pripojte výstupné piny každého Quad 2-vstupného čipu XNOR, 74HC266 (piny 3, 4, 10, 11), k vstupným pinom čipu Dual 4-input AND, 74HC32 (piny 1, 2, 4, 5 pre jeden Čip XNOR, kolíky 9, 10, 12, 13 pre druhý čip XNOR), pomocou plného drôtu. Vezmite 110Ω odpor a zapojte kolíky 6 a 8 do ich vlastného radu na doske, resp. Pripojte diódu LED príslušnej farby dlhšou nohou od rezistora 110Ω k uzemňovacej lište kratšou nohou. LED dióda bude fungovať ako kontrolka pri správnom uhádnutí kódu prepínača DIP.

Krok 9: Spojte to všetko dohromady

Táto ďalšia časť je zásadná. Vezmite prepojovací kábel už na kolík 5 čipu 74HC74 hneď vedľa prepínača DIP a ten istý prepojovací kábel na susednú jednotku a umiestnite ho na kolíky 1 a 2 na 74HC266. Teraz by ste mali mať výstup D Flip Flop, ktorý je zapojený do prvej polohy prepínača DIP na dvoch jednotkách, ktoré prechádzajú rovnakou bránou XNOR. Toto je navrhnuté tak, aby brána generovala hodnotu true iba vtedy, keď sú tieto polohy pre obe jednotky buď v zapnutej polohe, alebo vo vypnutej polohe. To isté urobte s prepojovacími vodičmi na pine 9 čipu 74HC74 pre rovnaké dve jednotky a umiestnite ho na piny 5 a 6 na 74HC266. Prejdite na 74HC74, ktorý je najvzdialenejšie od prepínača DIP, a umiestnite prepojovacie vodiče na kolík 5 čipu 74HC74 pre rovnaké dve jednotky a umiestnite ho na kolíky 12 a 13 na 74HC266. Nakoniec môžeme skončiť s umiestnením kolíka 9 rovnakého čipu pre obe jednotky na piny 8 a 9. To isté budete musieť urobiť aj pre ostatné dve sady.

Krok 10: Konečné dotyky

Nakoniec pripojte napájacie a uzemňovacie koľajnice ďalších dvoch doštičiek k tej s regulátorom napätia.