Электроника для начинающих

Следует отметить, что одновременное использование микросхем поколения LS микросхем ТТЛ с КМОП-микросхемами поколения HC не относится к числу удачных решений, поскольку диапазоны изменения входных и выходных их сигналов отличаются между собой; поэтому в качестве микросхемы ИЛИ-НЕ мы возьмем микросхему 74LS27, а не 74HC27.

Теперь мы готовы для описания схемы. На рис. 4.106 все соединительные провода я выделил цветом только для того, чтобы было проще их различать. Никакого другого смысла в использовании различных цветов нет.

Рис. 4.106

.На схеме показано, каким образом с помощью импульсных диодов и одного трехвходового логического элемента ИЛИ-НЕ выходы счетчика 74LS92 могут быть подключены к светодиодам, имитирующим состояния игрального кубика. Цвета проводов не несут какую-либо специальную информацию, а используются только для лучшего понимания схемы

Каждый из светодиодов подключен к общему проводу источника питания через отдельный нагрузочный резистор сопротивлением 4,7 кОм. К сожалению, это означает, что когда они формируют картинку, соответствующую числу 6, то все они должны включаться параллельно от выхода элемента НЕ-ИЛИ, что будет приводить его перегрузке. По мере возможности вам не следует оставлять изображение в этом состоянии в течение очень большого периода времени, поскольку это может привести к проблемам. Вы могли бы сделать компенсацию, увеличив сопротивление нагрузочных резисторов, или же для включения пары светодиодов использовать один нагрузочный резистор, но это сделает свечение светодиодов настолько тусклым, что его будет трудно заметить, поскольку они и так работают вблизи нижнего предельного значения по току.

Обратите внимание, каким образом я добавил четыре импульсных диода, обозначенных от D1 до D4. Когда на выходе С появится сигнал высокого логического уровня, будут загораться все четыре угловых светодиода, питание на которые будет подаваться по коричневому и по серому проводам. Но вы никогда не должны допускать обратную связь от одного выхода на другой, поэтому D4 должен защищать выход В, когда на выходе С имеется сигнал высокого логического уровня.

Поскольку теперь выходы В и С подключены друг к другу, то нам для защиты выхода С, когда выход В становится выходом высокого уровня, нужно использовать диод D2. Кроме того, поскольку выход В должен включать только угловые светодиоды, нам также потребуется D3 для прекращения свечения двух других. И мы должны защитить выход элемента ИЛИ-НЕ, когда либо на выходе С или В появляется сигнал высокого логического уровня. Это требует использования диода D1.

На рис. 4.107 показана вся схема, которую я только что описывал, но адаптированная для монтажа на макетной плате, а на рис. 4.108 собранная на плате версия, которую я спаял для испытаний. Следует заметить, что неиспользуемые логические входы микросхемы 74LS27 закорочены друг с другом и подключены к плюсу источника питания.

Рис. 4.107.

При наличии нескольких дополнительных компонентов схемы на рис. 4.100 и рис. 4.106 могут быть смонтированы вместе, чтобы стать одной рабочей схемой, имитирующей игру в кости (бросание игрального кубика)

Рис. 4.108. Электронная схема игры в кости, реализованная на макетной плате, с кнопкой в верхней части для запуска и остановки счетчика, а также семью светодиодами, расположенными в нижней части платы и предназначенными для отображения состояний игрального кубика

Приведу здесь два правила.

1. При применении микросхем КМОП (CMOS) (например, микросхем поколения HC) надо их неиспользуемые логические входы подключать к минусовому выводу источника питания.

2. При применении микросхем ТТЛ (например, микросхем поколения LS) надо их неиспользуемые логические входы подключать к плюсовому выводу источника питания.

Я полагаю, что вы уже вполне получили удовольствие от наблюдения за медленным миганием, поэтому я заменил номиналы времязадающих конденсатора и резистора таймера 555, чтобы увеличить его частоту генерируемых импульсов от приблизительно 1 Гц до 50 000 Гц. Счетчик может работать и на большей частоте, чем в данном случае, но я хотел получить только лишь достаточно быстрые его переключения, что когда пользователь нажимает и отпускает кнопку, отсчет останавливался на непредсказуемом значении.