BattleDIP: 11 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

สร้างโดย: Forbes Ng

โครงการนี้เป็นการแนะนำที่ดีเกี่ยวกับวงจรลอจิกดิจิทัล เนื่องจากจะใช้แนวคิดพื้นฐานของลอจิกบูลีนและหน่วยความจำในวงจร คุณจะใช้ชิปต่างๆ เช่น Flip Flop แบบ Dual D-Type, Quad 2-input XNOR gate และ Dual 4-Input AND gate ที่มีให้ในซีรีส์ 7400 ทั้งแบบลอจิก TTL และ CMOS หรือรุ่น 4000 ตามหลักการที่คล้ายคลึงกันจากเกมคลาสสิก Battleship เกมนี้เพิ่มองค์ประกอบการกระทืบเวลาที่ผู้เล่นแต่ละคนต้องค้นหารหัสของฝ่ายตรงข้ามบนสวิตช์ DIP ก่อนที่พวกเขาจะเข้าใจรหัสของคุณ

อะไหล่ที่คุณต้องการ

8 x Dual 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 (พิเศษ-NOR) เกต:

(74HC266 - ลี ID: 71762) (4077- ID ของลี: 7226)

ทางเลือกที่เป็นไปได้หากไม่มีชิป XNOR:

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

(74HC86 - ลี ID: 71297)(4070 - ลี ID: 7221)

2 x Hex Inverter (ไม่ใช่) เกท:

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

1 x Dual 4-Input และเกต:

(74HC21 - ลี ID: 71700) (4082 - ลี ID: 7230)

• ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า 1 x 5V (LM7805 - Lee's ID: 7115)
• 1 x 9V แบตเตอรี่ คลิป (Lee's ID: 6538)
• 1 x 9V แบตเตอรี่ (Lee's ID: 83741)
• 3 x เขียงหั่นขนม (Lee's ID: 10686)
• 4 x แทคสวิตช์ (Lee's ID: 3122)
• สวิตช์ DIP 4 ตำแหน่ง 4 ตำแหน่ง (Lee's ID: 367)
• ตัวต้านทาน 32 x 10K Ω 1/4W (รหัสของ Lee: 9284)
• ตัวต้านทาน 16 x 1K Ω 1/4W (รหัสของ Lee: 9190)
• ตัวต้านทาน 6 x 110 Ω 1/4W (Lee's ID: 9102)
• ไฟ LED สีแดง 3 x 5 มม. (Lee's ID: 549)
• ไฟ LED สีเขียว 3 x 5 มม. (Lee's ID: 550)
• สายไฟแข็ง (Lee's ID: 2249)
• สายจัมเปอร์ (Lee's ID: 21802)

ขั้นตอนที่ 1: การตั้งค่าพาวเวอร์ซัพพลาย

วางตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า (7805) เข้าที่ วางสายสีแดงจากคลิปแบตเตอรี่ 9V ในคอลัมน์เดียวกับพิน 1 แล้วต่อสายสีดำในคอลัมน์เดียวกันกับพินที่สอง นำลวดแข็งและต่อพิน 3 เข้ากับรางจ่ายไฟและสายแข็งอีกเส้นเพื่อต่อพิน 2 และสายสีดำบนคลิปแบตเตอรี่เข้ากับรางกราวด์

ขั้นตอนที่ 2: สร้าง "นาฬิกา"

เราจะขึ้นอยู่กับวงจรนาฬิกาของ Flip Flop เพื่อ "กำหนด" รูปแบบสวิตช์ DIP ของเราและ "คาดเดา" ของคู่ต่อสู้ของเรา วางสวิตช์แทคข้างตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าข้ามส่วนรองรับ DIP ใช้ของแข็งเพื่อเชื่อมต่อรางไฟฟ้ากับง่ามซ้ายบนของสวิตช์แทค ใช้ตัวต้านทาน110Ωและเชื่อมต่อจากง่ามล่างซ้ายของสวิตช์แทคกลับไปที่ครึ่งบนของเขียงหั่นขนม วาง LED ด้วยขาที่ยาวกว่าจากตัวต้านทาน110Ωไปที่รางกราวด์ด้วยขาที่สั้นกว่า นี่จะเป็นตัวกระตุ้นของเราสำหรับนาฬิกา ในการบันทึกโค้ดของเราบนดิปสวิตช์ นาฬิกาจะต้องถูกกระตุ้นเพื่อให้ฟลิปฟล็อปจดจำได้ LED จะทำหน้าที่เป็นไฟแสดงสถานะสำหรับแต่ละรอบนาฬิกา

ขั้นตอนที่ 3: การตั้งค่าสวิตช์ DIP

วางสวิตช์ DIP ทางด้านขวาของสวิตช์แทค ในการตั้งค่าสวิตช์ DIP ให้ใช้สายแข็ง 4 เส้นแล้วเชื่อมต่อหมุดด้านล่างแต่ละอันเข้ากับรางจ่ายไฟด้านล่าง ใช้ 4 1kΩ และเชื่อมต่อ 4 พินบนของสวิตช์จุ่มเข้ากับรางบนพื้นดินเป็นตัวต้านทานแบบดึงขึ้น เว้น 1-2 แถวระหว่างตัวต้านทานและดิปสวิตช์

ขั้นตอนที่ 4: การตั้งค่า D Flip Flops

วางชิป Flip-Flops Dual D-Type 2 ชิป (74HC74/74LS74/4013) ติดกันทางด้านขวาของสวิตช์ DIP นำสายไฟที่เป็นของแข็งและเชื่อมต่อพิน 14 (Vcc) กับรางไฟด้านบน และพิน 7 (GND) กับรางกราวด์ด้านล่างสำหรับรองเท้าแตะทั้งสอง ใช้ตัวต้านทาน 10K Ω เพื่อเชื่อมต่อพิน 1, 4, 10 และ 13 เข้ากับรางจ่ายไฟเพื่อเชื่อมต่ออินพุตแบบอะซิงโครนัสแบบเซ็ตโดยตรงของ D flip flop และอินพุตแบบรีเซ็ตโดยตรงแบบอะซิงโครนัสบนชิปแต่ละตัว

ขั้นตอนที่ 5: เชื่อมต่อ D Flip-Flops เข้ากับ DIP Switch และ Tack Switch

เชื่อมต่อพิน 2 ของชิป 74HC74 ซ้ายสุดกับพินบนสุด 1 บนสวิตช์ DIP และพิน 2 ของชิปขวาสุดกับพินบนสุด 3 เชื่อมต่อพิน 12 ของชิป 74HC74 ซ้ายสุดกับพินบนสุด 3 บนสวิตช์จุ่ม และพิน 12 ของชิปขวาสุดไปยังพินบน 4.

ต่อพิน 3 และ 11 บนชิปทั้งสองเข้ากับคอลัมน์เดียวกันกับง่ามขวาบนของสวิตช์แทค

ขั้นตอนที่ 6: สร้างอีก 3 ชุด

ตอนนี้เรามีชุดหนึ่งแล้ว เราจะต้องสร้างอีก 3 ชุดเพื่อให้ผู้เล่นแต่ละคนมีชุดหนึ่งชุดเพื่อกำหนดรูปแบบของพวกเขา และอีกชุดหนึ่งเพื่อคาดเดาของคู่ต่อสู้ คุณสามารถทำได้โดยทำตามขั้นตอนที่ 2 ถึง 8 อีกครั้ง แต่คุณอาจต้องการเปลี่ยนสีของ LED สำหรับชุดอื่น

ขั้นตอนที่ 7: ไปยัง Breadboard อื่น

ตอนนี้เรามี 4 ชุดแยกกัน เราจะใช้ชิป XNOR แบบ Dual 2-input 2 ตัว (74HC266/74LS266/4077) เพื่อทำการจับคู่และ 4-input AND Chip (74HC21/74LS21/40) เพื่อให้แน่ใจว่าทั้ง 4 ตัว ตำแหน่งเป็นความจริง เริ่มต้นด้วยการวางชิปทั้ง 3 ตัวบนเขียงหั่นขนมอีกอันแล้วต่อพิน 14 (Vcc) กับรางไฟด้านบน และพิน 7 (GND) กับรางกราวด์ด้านล่าง ตอนนี้วางสายจัมเปอร์บนพิน 5 และ 9 สำหรับทุก 74HC74 (ทั้ง 8 D-Flip Flops)

ขั้นตอนที่ 8: เชื่อมต่อชิป XNOR Quad 2-input กับ Dual 4-input และ Chip

เชื่อมต่อพินเอาต์พุตของชิป XNOR Quad 2-input แต่ละอัน 74HC266 (พิน 3, 4, 10, 11) เข้ากับพินอินพุตของชิป Dual 4-input AND 74HC32 (พิน 1, 2, 4, 5 สำหรับหนึ่ง ชิป XNOR, หมุด 9, 10, 12, 13 สำหรับชิป XNOR อื่น ๆ) โดยใช้ลวดแข็ง ใช้ตัวต้านทาน110Ωและเชื่อมต่อพิน 6 และ 8 เข้ากับแถวของตัวเองบนเขียงหั่นขนมตามลำดับ เชื่อมต่อ LED ของสีตามลำดับกับขาที่ยาวกว่าจากตัวต้านทาน110Ωกับรางกราวด์ด้วยขาที่สั้นกว่า ไฟ LED จะทำหน้าที่เป็นไฟแสดงสถานะเมื่อเดารหัสของสวิตช์ DIP อย่างถูกต้อง

ขั้นตอนที่ 9: ผูกมันทั้งหมดเข้าด้วยกัน

ส่วนต่อไปนี้เป็นสิ่งสำคัญ นำสายจัมเปอร์ไปที่พิน 5 ของชิป 74HC74 ถัดจากสวิตช์ DIP และสายจัมเปอร์เดียวกันบนยูนิตที่อยู่ติดกันแล้ววางลงในพิน 1 และ 2 ของ 74HC266 สิ่งที่คุณควรมีในตอนนี้คือเอาต์พุตของ D Flip Flop ที่เชื่อมต่อกับตำแหน่งแรกของสวิตช์ DIP บนสองยูนิตที่วิ่งผ่านเกท XNOR เดียวกัน ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อให้เกทสร้างจริงก็ต่อเมื่อตำแหน่งนั้นสำหรับทั้งสองยูนิตอยู่ในตำแหน่งเปิดหรืออยู่ในตำแหน่งปิด ทำเช่นเดียวกันกับสายจัมเปอร์บนพิน 9 ของชิป 74HC74 สำหรับสองยูนิตเดียวกันแล้ววางลงในพิน 5 และ 6 ของ 74HC266 ย้ายไปยัง 74HC74 ที่ไกลที่สุดจากสวิตช์ DIP และวางสายจัมเปอร์บนพิน 5 ของชิป 74HC74 สำหรับสองยูนิตเดียวกันและวางไว้ในพิน 12 และ 13 ของ 74HC266 ในที่สุด เราก็สามารถลงเอยด้วยการวางพิน 9 ของชิปตัวเดียวกันสำหรับทั้งสองยูนิตบนพิน 8 และ 9 คุณจะต้องทำเช่นเดียวกันสำหรับอีกสองชุด

ขั้นตอนที่ 10: สัมผัสสุดท้าย

สุดท้าย เชื่อมต่อรางจ่ายไฟและกราวด์ของแผงวงจรทดลองอีก 2 บอร์ดเข้ากับตัวปรับแรงดันไฟฟ้า