Χρήση κυκλώματος για τη μέτρηση τάσεων ψηφιακής πύλης: 7 βήματα

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-23 14:39

Τα ψηφιακά κυκλώματα χρησιμοποιούν γενικά τροφοδοτικά 5 volt.

Οι ψηφιακές τάσεις που κυμαίνονται από 5v -2,7 βολτ στη σειρά TTL (ένας τύπος ψηφιακού ολοκληρωμένου τσιπ) θεωρούνται υψηλές και έχουν τιμή 1.

Οι ψηφιακές τάσεις από 0-0,5 θεωρούνται χαμηλές και έχουν τιμή μηδέν.

Σε αυτό το κύκλωμα, θα χρησιμοποιήσω ένα απλό φθηνό κύκλωμα με κουμπιά για να απεικονίσω αυτές τις καταστάσεις (υψηλές ή χαμηλές).

Εάν η τάση είναι υψηλή ή 1, το LED θα ανάψει.

Εάν η τάση είναι χαμηλή ή 0, το LED δεν ανάβει.

Βήμα 1: Ο διακόπτης Pushbutton

Ο διακόπτης του κουμπιού είναι ένας μικρός μηχανισμός που ολοκληρώνει ένα κύκλωμα όταν πιέζεται. Σε αυτό το κύκλωμα όταν πιέζεται το κουμπί και εφαρμόζεται θετική τάση, το LED θα ανάψει.

Εάν πατήσετε το κουμπί και η τάση είναι χαμηλή ή κοντά στο μηδέν, η λυχνία LED δεν θα ανάψει

Βήμα 2: Πύλη NAND

Το 74HC00 είναι μια τετραπλή πύλη NAND. Έχει 2 εισόδους για κάθε πύλη και 1 έξοδο για κάθε πύλη.

Βήμα 3: Υλικά που χρησιμοποιούνται

Το υλικό που χρησιμοποιήθηκε σε αυτό το έργο είναι:

Arduino Uno

1 διακόπτης με κουμπί

1 74HC00, τετραπλό NAND

3 αντιστάσεις 1000 ohm (καφέ, μαύρο, κόκκινο)

1 LED

καλώδια

Βήμα 4: Λειτουργία και κατασκευή του κυκλώματος

Πρώτα βάζουμε το κύκλωμα μαζί.

Τοποθετήστε το τσιπ NAND 74HC στον πίνακα.

Στη συνέχεια, σε έναν άλλο πίνακα, βάλτε ένα κουμπί.

Συνδέστε μια αντίσταση 1000 ohm στη γείωση και το κουμπί.

Τοποθετήστε την άλλη 2 αντίσταση (1000 ohm) και το LED όπως φαίνεται στην εικόνα.

Συνδέστε ένα καλώδιο στη γείωση και το καλώδιο της καθόδου στο LED.

Συνδέστε τη γείωση σε κάθε σανίδα με ένα καλώδιο.

Συνδέστε τα 5 volt του Arduino στην πλακέτα όπως φαίνεται στην εικόνα και τη γείωση όπως φαίνεται στην εικόνα.

Τι θα συμβεί;

Πρώτα κοιτάξτε τον πίνακα λογικής πύλης.

Εμφανίζει τις εισόδους και τις εξόδους της πύλης NAND.

Εάν οι είσοδοι είναι μηδενικές όπως στην περίπτωση αυτού του κυκλώματος.

Δεν θα υπάρχει κανένα καλώδιο που θα πάει στις ακίδες 1 και 2.

Η αναμενόμενη έξοδος θα είναι 1 ή υψηλή. Τότε το LED θα ανάψει όταν το

πιέζεται το κουμπί.

Εάν το μοβ σύρμα είναι το κουμπί ώθησης τοποθετήθηκε στην ακίδα 1. Όταν πατήσετε το κουμπί, το LED δεν ανάβει

επειδή η τάση είναι μηδενική.

Με αυτόν τον τρόπο, χρησιμοποιώντας τον πίνακα αλήθειας της λογικής πύλης μπορούμε να προβλέψουμε ποιες θα είναι οι εξόδους με ορισμένες εισόδους.

Βήμα 5: Πύλη NAND με είσοδο. Pin1 Συνδεδεμένο με το κουμπί ώθησης

Σε αυτήν την εικόνα, μπορείτε να δείτε ότι το μοβ σύρμα από το κουμπί ώθησης τοποθετήθηκε στον πείρο 1 (είσοδος) στην πύλη NAND.

Έχει μηδενική τάση στην είσοδο. Όταν πατηθεί το κουμπί, το LED δεν ανάβει επειδή η τάση είναι μηδέν.

Βήμα 6: Άλλοι τύποι θυρών

Αυτό το απλό κύκλωμα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ανάλυση άλλων θυρών (ΚΑΙ, OR κλπ).

Αν κοιτάξετε το τραπέζι για μια πύλη. Μπορείτε να προβλέψετε τις εξόδους.

Για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιήθηκε πύλη AND και οι είσοδοι ήταν μηδενικά βολτ (0), χαμηλά και 5 βολτ (1) υψηλά

η έξοδος θα είναι μηδενική.

Μια σειρά πύλων που συνδέονται μεταξύ τους θα μπορούσε επίσης να αναλυθεί χρησιμοποιώντας πίνακες αλήθειας.

Βήμα 7: Συμπέρασμα

Αυτό το απλό κύκλωμα με κουμπιά μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση και την ανάλυση ψηφιακών πυλών και κυκλωμάτων.

Είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τους πίνακες αλήθειας της πύλης για να προβλέψουμε τις εξόδους, υψηλές (5 βολτ ή κοντά σε αυτήν) ή

χαμηλό (0 με μηδενικά βολτ).

Αυτό το κύκλωμα δοκιμάστηκε στο Arduino και λειτουργεί.

Το έχω χρησιμοποιήσει και σε άλλα κυκλώματα με το Arduino.

Συνιστάται να χρησιμοποιείται μόνο με κυκλώματα 5 volt και όχι τιμές υψηλότερες από αυτό.

Ελπίζω ότι αυτό το Instructable θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε τις ψηφιακές πύλες, πώς να τις αναλύσετε και να τις μετρήσετε

τάσεις που αναμένονται από ένα κύκλωμα με κουμπί, Σας ευχαριστώ