Circuito di aggiunta a 4 bit con display digitale dei risultati: 9 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Questo è un semplice progetto che spiega come costruire un circuito di somma a 4 bit (calcolatore di somma a 4 bit) composto da display a sette segmenti, driver a sette segmenti e porte AND, OR, NOT e EXOR che sommano due numeri a 4 bit insieme e restituisce i risultati. È un ottimo progetto per aiutare gli studenti principianti di elettronica/informatica e gli hobbisti a capire come costruire circuiti logici combinatori da porte logiche per eseguire una determinata funzione. Nel caso di questo progetto, la funzione è una calcolatrice additiva.

Sopra c'è un video che spiega come funziona il circuito, uno schema a blocchi del sistema che mostra i moduli utilizzati per comporre la calcolatrice e la loro connessione ad altri moduli. Anche sopra è mostrata un'immagine che mostra la posizione dei moduli sul circuito che ho costruito.

Ciascuno dei seguenti passaggi mostrerà come costruire il circuito in moduli. Per dimostrarlo, ogni passaggio includerà:

• un'immagine che mostri la posizione dei moduli sul mio circuito e/o
• diagramma schematico richiesto per costruire quel modulo(i) per il circuito.

Nota:

1. Schemi schematici completi inclusi alla fine di questo Instructable.

2. È possibile trovare i seguenti collegamenti ai video utili quando si posizionano i componenti sulla scheda di prototipazione.

   • Utilizzo di una scheda prototipi (parte 1)
   • Utilizzo di una scheda prototipi (parte 2)
   • Utilizzo di una scheda prototipi (parte 3)

Per risposte più rapide alle domande: chiedi all'esperto

Forniture

Forniture richieste:

• (1) 7404 - Inverter esadecimale/NO cancelli
• (3) 7408 - Quad 2 ingressi AND porte
• (2) 7411 - Triplo 3 ingressi AND porte
• (2) 7432 - Porte OR quadruple a 2 ingressi
• (4) 7448 - Driver display a sette segmenti
• (2) 7486 - Quattro porte EXOR a 2 ingressi
• (4) Uomo 74A
• (1) Diodo a emissione luminosa (LED)
• (8) interruttori SPDT
• Scheda/e di prototipazione
• Cavi di collegamento
• Alimentazione elettrica

Schede tecniche importanti:

Passaggio 1: costruire un circuito a mezzo sommatore come mostrato nello schema di seguito

Note: Collegare il pin Vcc su ciascun chip utilizzato al bus 5V sulla scheda di prototipazione. Collegare il pin GND su ciascun chip utilizzato al bus gnd sulla scheda di prototipazione.

Passaggio 2: costruire tre circuiti a sommatore completo come mostrato nello schema di seguito. Costruiscili vicino alla mezza somma dal passaggio 1

Note: Collegare il pin Vcc su ogni chip appena aggiunto utilizzato al bus 5V sulla scheda di prototipazione. Collegare il pin GND su ogni chip appena aggiunto utilizzato al bus gnd sulla scheda di prototipazione.

Passaggio 3: costruire il sommatore a 4 bit collegando i 3 sommatori completi e 1 semi sommatore come mostrato nel diagramma a blocchi

Il mio sommatore a 4 bit è racchiuso da un quadrato rosso nell'immagine sopra.

Nota: il mio circuito sommatore a 4 bit ha cavi aggiuntivi per altre parti del circuito di cui parleremo nei passaggi successivi.

Passaggio 4: costruire il circuito da binario a BCD a 4 bit come mostrato nel diagramma schematico di seguito. Collegare il circuito binario a BCD a 4 bit al sommatore a 4 bit come mostrato nel diagramma a blocchi all'inizio di questo Instructable

Il mio circuito da binario a BCD a 4 bit è mostrato nel riquadro rosso nell'immagine sopra.

Appunti:

• Collegare il pin Vcc su ogni chip appena aggiunto utilizzato al bus 5V sulla scheda di prototipazione.
• Collegare il pin GND su ogni chip appena aggiunto utilizzato al bus gnd sulla scheda di prototipazione.
• Il mio circuito da binario a BCD a 4 bit ha cavi aggiuntivi per altre parti del circuito di cui parleremo nei passaggi successivi.

Passaggio 5: costruire 4 display a sette segmenti con circuiti driver come mostrato nello schema di seguito. Collegare due segmenti a sette al sommatore a 4 bit e due al convertitore da binario a BCD a 4 bit come mostrato nel diagramma a blocchi all'inizio di questo Instructable

I miei 4 display a sette segmenti con circuiti di pilotaggio sono mostrati nei riquadri rossi nell'immagine sopra.

Appunti:

• Collegare il pin Vcc su ogni chip appena aggiunto utilizzato al bus 5V sulla scheda di prototipazione.
• Collegare il pin GND su ogni chip appena aggiunto utilizzato al bus gnd sulla scheda di prototipazione.
• I miei 2 display a sette segmenti con circuiti di pilotaggio collegati al sommatore a 4 bit hanno fili aggiuntivi per altre parti del circuito di cui parleremo nei prossimi passaggi.

Passaggio 6: collegare 8 interruttori SPDT a terra e Vcc come mostrato nello schema di seguito. Quindi collegare gli 8 interruttori SPDT ai due display a sette segmenti inferiori e ai circuiti del driver, nonché al circuito sommatore a 4 bit come mostrato nel diagramma a blocchi

Passaggio 7: collegare un LED all'uscita Co3 del circuito convertitore da binario a BCD a 4 bit come mostrato nel diagramma a blocchi all'inizio di questo Instructable

Il mio LED è mostrato nelle caselle rosse nell'immagine sopra.

Nota: i LED non sono bipolari. Devono essere collegati correttamente per funzionare. Segui lo schema all'inizio di questo istruibile e dovresti essere ok.