การใช้วงจรวัดแรงดันประตูดิจิตอล: 7 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-13 06:58

วงจรดิจิตอลโดยทั่วไปใช้ไฟ 5 โวลต์

แรงดันไฟฟ้าดิจิตอลที่มาจาก 5v -2.7 โวลต์ในซีรีย์ TTL (ชิปรวมดิจิทัลชนิดหนึ่ง) ถือว่าสูงและมีค่าเท่ากับ 1

แรงดันไฟฟ้าแบบดิจิตอล 0-0.5 ถือว่าต่ำและมีค่าเป็นศูนย์

ในวงจรนี้ ฉันจะใช้วงจรปุ่มกดราคาไม่แพงอย่างง่ายเพื่อแสดงสถานะเหล่านี้ (สูงหรือต่ำ)

ถ้าแรงดันไฟฟ้าสูงหรือ 1 ไฟ LED จะสว่างขึ้น

หากแรงดันไฟฟ้าต่ำหรือ 0 ไฟ LED จะไม่สว่าง

ขั้นตอนที่ 1: สวิตช์ปุ่มกด

สวิตช์ปุ่มกดเป็นกลไกขนาดเล็กที่ทำให้วงจรสมบูรณ์เมื่อกด ในวงจรนี้เมื่อกดปุ่มและแรงดันบวกถูกจ่ายไฟ LED จะสว่าง

หากกดปุ่มและแรงดันไฟต่ำหรือใกล้ศูนย์ ไฟ LED จะไม่สว่าง

ขั้นตอนที่ 2: ประตู NAND

74HC00 เป็นเกท NAND รูปสี่เหลี่ยม มี 2 อินพุตสำหรับแต่ละเกตและ 1 เอาต์พุตสำหรับแต่ละเกต

ขั้นตอนที่ 3: วัสดุที่ใช้

วัสดุที่ใช้ในโครงการนี้คือ

Arduino Uno

สวิตช์ปุ่มกด 1 ตัว

1 74HC00, รูปสี่เหลี่ยม NAND

ตัวต้านทาน 3 1,000 โอห์ม (น้ำตาล ดำ แดง)

1 LED

สายไฟ

ขั้นตอนที่ 4: การใช้งานและการสร้างวงจร

ขั้นแรกให้รวมวงจรเข้าด้วยกัน

วางชิป NAND 74HC ไว้บนบอร์ด

จากนั้นบนกระดานอื่นให้กดปุ่มที่นั่น

ต่อตัวต้านทาน 1000 โอห์มกับกราวด์และปุ่มกด

วางตัวต้านทานอีก 2 ตัว (1000 โอห์ม) และ LED ตามที่แสดงในภาพ

ต่อสายไฟเข้ากับกราวด์และนำแคโทดไปที่ LED

ต่อกราวด์เข้ากับแต่ละบอร์ดด้วยลวด

ต่อ 5 โวลต์ของ Arduino เข้ากับบอร์ดตามที่แสดงในภาพและกราวด์ตามที่แสดงในภาพ

อะไรจะเกิดขึ้น;

ดูตารางประตูลอจิกก่อน

แสดงอินพุตและเอาต์พุตเกต NAND

ถ้าอินพุทเป็นศูนย์เหมือนวงจรนี้

คุณจะไม่มีสายไฟที่จะไปปักหมุด 1 และ 2

เอาต์พุตที่คาดหวังจะเท่ากับ 1 หรือสูง จากนั้นไฟ LED จะสว่างขึ้นเมื่อ

ปุ่มกดถูกกด

หากเป็นเส้นสีม่วง ปุ่มกดจะอยู่ที่ขา 1 เมื่อกดปุ่ม LED จะไม่สว่าง

เพราะแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์

ด้วยวิธีนี้ โดยใช้ตารางความจริงของประตูลอจิก เราสามารถทำนายได้ว่าผลลัพธ์จะเป็นเช่นไรกับอินพุตบางตัว

ขั้นตอนที่ 5: ประตู NAND พร้อมอินพุต;pin1 เชื่อมต่อกับปุ่มกด

ในภาพนี้ คุณจะเห็นได้ว่าลวดสีม่วงจากปุ่มกดวางอยู่บนพิน 1 (อินพุต) ไปที่เกต NAND

มีแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ที่อินพุต เมื่อกดปุ่ม LED จะไม่สว่างเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์

ขั้นตอนที่ 6: เกทส์ประเภทอื่นๆ

วงจรง่ายๆ นี้สามารถใช้ในการวิเคราะห์เกทอื่นๆ (AND, OR เป็นต้น)

ถ้าคุณดูที่โต๊ะสำหรับประตู คุณสามารถทำนายผลลัพธ์ได้

ตัวอย่างเช่น หากใช้เกท AND และอินพุตเป็นศูนย์โวลต์ (0) ต่ำและสูง 5 โวลต์ (1)

ผลลัพธ์จะเป็นศูนย์

สามารถวิเคราะห์ชุดประตูที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกันโดยใช้ตารางความจริง

ขั้นตอนที่ 7: บทสรุป

วงจรปุ่มกดอย่างง่ายนี้สามารถใช้เพื่อวัดและวิเคราะห์เกตและวงจรดิจิตอล

จำเป็นต้องรู้ตารางความจริงของประตูเพื่อทำนายผลลัพธ์ สูง (5 โวลต์หรือใกล้เคียง) หรือ

ต่ำ (0 กับศูนย์โวลต์)

วงจรนี้ได้รับการทดสอบบน Arduino และใช้งานได้

ฉันยังใช้มันกับวงจรอื่น ๆ กับ Arduino

แนะนำให้ใช้กับวงจร 5 โวลต์เท่านั้น ค่าไม่สูงกว่านี้

ฉันหวังว่าคำแนะนำนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจประตูดิจิทัล วิธีวิเคราะห์และวัดค่า

แรงดันไฟฟ้าที่คาดไว้โดยวงจรปุ่มกด

ขอขอบคุณ