BattleDIP: 11 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Gemaakt door: Forbes Ng

Dit project is een goede introductie tot digitale logische circuits, omdat het basisconcepten van Booleaanse logica en geheugen in circuits zal gebruiken. Je zult chips gebruiken zoals een Dual D-Type Flip Flop, Quad 2-input XNOR-gate en Dual 4-Input AND-gate die allemaal beschikbaar zijn in de 7400-serie in zowel TTL- als CMOS-logica of ook de 4000-serie. In navolging van vergelijkbare principes uit het klassieke spel, Battleship, voegt deze game een tijdverdrijfelement toe waarbij elke speler de code van de tegenstander op de DIP-schakelaar moet achterhalen voordat ze de jouwe kunnen achterhalen.

Onderdelen die u nodig heeft

8 x dubbele D-type flip-flop:

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

2 x Quad 2-input XNOR (exclusief-NOR) poort:

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

Mogelijke alternatieven als XNOR-chip niet beschikbaar is:

2 x Quad 2-input XOR (exclusief-OF) poort:

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

2 x Hex Inverter (NIET) Poort:

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

1 x dubbele 4-ingang EN poort:

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

• 1 x 5V spanningsregelaar (LM7805 - Lee's ID: 7115)
• 1 x 9V batterijclip (Lee's ID: 6538)
• 1 x 9V batterij (Lee's ID: 83741)
• 3 x Breadboards (Lee's ID: 10686)
• 4 x tack-schakelaar (Lee's ID: 3122)
• 4 x 4-standen DIP-schakelaar (Lee's ID: 367)
• 32 x 10K Ω 1/4W weerstanden (Lee's ID: 9284)
• 16 x 1K Ω 1/4W weerstanden (Lee's ID: 9190)
• 6 x 110 Ω 1/4W weerstanden (Lee's ID: 9102)
• 3 x 5 mm rode LED's (Lee's ID: 549)
• 3 x 5 mm groene LED's (Lee's ID: 550)
• Massieve draden (Lee's ID: 2249)
• Startkabels (Lee's ID: 21802)

Stap 1: De voeding instellen

Plaats de spanningsregelaar (7805) op zijn plaats. Plaats de rode draad van de 9V batterijclip in dezelfde kolom als pin 1, en sluit de zwarte draad in dezelfde kolom als pin twee aan. Neem een massieve draad en sluit pin 3 aan op de stroomrail en een andere massieve draad om pin 2 en de zwarte draad op de accuklem te verbinden met de grondrail

Stap 2: Stel een "Klok" in

We zullen afhankelijk zijn van de klokcyclus van de flip-flop om ons DIP-switchpatroon in te stellen en dat van onze tegenstander te "raden". Plaats een tack-schakelaar naast de spanningsregelaar over de DIP-steun. Gebruik een vaste stof om de stroomrail aan te sluiten op de linkerbovenhoek van de overstagschakelaar. Neem een 110Ω-weerstand en sluit deze vanaf de linker onderhoek van de overstagschakelaar terug naar de bovenste helft van het breadboard. Plaats een LED met het langere been van de 110Ω weerstand naar de grondrail met het kortere been. Dit wordt onze trigger voor de klok. Om onze code op de dipswitch op te slaan, moet de klok worden geactiveerd zodat de flip-flop deze onthoudt. De LED fungeert als indicatielampje voor elke klokcyclus.

Stap 3: De DIP-schakelaar instellen

Plaats een DIP-schakelaar rechts van de overstagschakelaar. Om de DIP-schakelaar in te stellen, neemt u 4 stevige draden en sluit u elk van de onderste pinnen aan op de onderste voedingsrail. Neem 4 1kΩ's en verbind de bovenste 4 pinnen van de dipswitch met de bovenste grondrail als pull-up-weerstanden. Laat 1-2 rijen tussen de weerstanden en de dipswitch

Stap 4: De D-flipflops instellen

Plaats 2 Dual D-Type Flip-Flops-chips (74HC74/74LS74/4013) naast elkaar rechts van de DIP-switch. Neem stevige draden en sluit pin 14 (Vcc) aan op de bovenste stroomrail en pin 7 (GND) op de onderste aardrail voor beide flip-flops. Neem 10K Ω-weerstanden om pinnen 1, 4, 10 en 13 met de stroomrails te verbinden om zowel de asynchrone set-direct-ingang van de D-flip-flop als de asynchrone reset-direct-ingang op elke chip aan te sluiten

Stap 5: Sluit de D-flip-flops aan op de DIP-schakelaar en de overstagschakelaar

Sluit pin 2 van de meest linkse 74HC74-chip aan op de bovenste pin 1 op de DIP-switch en pin 2 van de meest rechtse chip op de bovenste pin 3. Sluit pin 12 van de meest linkse 74HC74-chip aan op de bovenste pin 3 van de dip-switch en pin 12 van de meest rechtse chip op de bovenste pin 4.

Sluit pinnen 3 en 11 op beide chips aan op dezelfde kolom als de rechterbovenhoek van de overstagschakelaar

Stap 6: Bouw de andere 3 sets

Nu we één set hebben, moeten we de andere 3 maken, zodat elke speler één set heeft om zijn patroon in te stellen en de andere om die van de tegenstander te raden. U kunt dit doen door stap 2 t/m 8 opnieuw uit te voeren, maar misschien wilt u de kleuren van de LED voor de andere set wijzigen.

Stap 7: Op naar een ander breadboard

Nu we 4 afzonderlijke sets hebben, zullen we de 2 Dual 2-input XNOR-chips (74HC266/74LS266/4077) gebruiken om de matching te doen en de 4-input AND-chip (74HC21/74LS21/40) om ervoor te zorgen dat alle 4 standpunten zijn waar. Begin met het plaatsen van alle 3 de chips op een ander breadboard en verbind pin 14 (Vcc) met de bovenste stroomrail en pin 7 (GND) met de onderste grondrail. Plaats nu een startkabel op pin 5 en 9 voor elke 74HC74 (alle 8 D-Flip Flops)

Stap 8: De Quad 2-input XNOR-chip aansluiten op de Dual 4-input AND Chip

Sluit de uitgangspinnen van elke Quad 2-input XNOR-chip, 74HC266 (pinnen 3, 4, 10, 11), aan op de inputpinnen van de Dual 4-input AND-chip, 74HC32 (pinnen 1, 2, 4, 5 voor één XNOR-chip, pinnen 9, 10, 12, 13 voor de andere XNOR-chip), met massieve draad. Neem een weerstand van 110Ω en verbind pinnen 6 en 8 met respectievelijk hun eigen rij op het breadboard. Sluit een LED van de betreffende kleur met het langere been van de 110Ω weerstand aan op de grondrail met het kortere been. De LED zal fungeren als indicatielampje wanneer de code van de DIP-schakelaar correct is geraden.

Stap 9: Alles samenbinden

Dit volgende deel is cruciaal. Neem de jumperdraad die al op pin 5 van een 74HC74-chip direct naast de DIP-switch zit en dezelfde jumperdraad op de aangrenzende unit en plaats deze in pin 1 en 2 van de 74HC266. Wat je nu zou moeten hebben, is de uitgang van de D-flip-flop die is aangesloten op de eerste positie van de DIP-schakelaar op twee eenheden die door dezelfde XNOR-poort lopen. Dit is zo ontworpen dat de poort alleen een true genereert wanneer die positie voor beide eenheden in de aan- of uit-positie staat. Doe hetzelfde voor de jumperdraden op pin 9 van de 74HC74-chip voor dezelfde twee eenheden en plaats deze in pin 5 en 6 van de 74HC266. Ga verder naar de 74HC74 die het verst van de DIP-switch verwijderd is en plaats de jumperdraden op pin 5 van de 74HC74-chip voor dezelfde twee eenheden en plaats deze in pin 12 en 13 van de 74HC266. We kunnen eindelijk eindigen met het plaatsen van pin 9 van dezelfde chip voor beide eenheden op pin 8 en 9. Hetzelfde moet je doen voor de andere twee sets.

Stap 10: laatste hand

Sluit tot slot de stroom- en massarails van de andere twee breadboards aan op die met de spanningsregelaar.