BattleDIP: 11 Schritte

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Erstellt von: Forbes Ng

Dieses Projekt ist eine gute Einführung in digitale Logikschaltungen, da es grundlegende Konzepte der Booleschen Logik und des Speichers in Schaltungen verwendet. Sie verwenden Chips wie ein Dual D-Type Flip Flop, Quad 2-Input XNOR Gate und Dual 4-Input AND Gate, die alle in der 7400-Serie in TTL- und CMOS-Logik oder auch in der 4000-Serie verfügbar sind. Nach ähnlichen Prinzipien des klassischen Spiels Battleship fügt dieses Spiel ein zeitkritisches Element hinzu, bei dem jeder Spieler den Code des Gegners auf dem DIP-Schalter herausfinden muss, bevor er Ihren herausfinden kann.

Teile, die Sie benötigen

8 x Dual D-Typ Flip-Flop:

(74HC74 - Lees ID: 71439) (74LS74 - Lees ID: 7255) (4013 - Lees ID: 7196)

2 x Quad 2-Eingang XNOR (Exklusiv-NOR) Gate:

(74HC266 - Lees ID: 71762) (4077 - Lees ID: 7226)

Mögliche Alternativen, wenn der XNOR-Chip nicht verfügbar ist:

2 x Quad 2-Eingang XOR (Exklusiv-ODER) Gate:

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

2 x Hex-Inverter (NICHT) Gate:

(74HC04 - Lees ID: 71684) (74LS04 - Lees ID: 7241) (4069 - Lees ID: 7220)

1 x Dual-4-Eingang UND-Gate:

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

• 1 x 5V Spannungsregler (LM7805 - Lees ID: 7115)
• 1 x 9V Batterieclip (Lee's ID: 6538)
• 1 x 9V Batterie (Lee's ID: 83741)
• 3 x Steckbretter (Lee's ID: 10686)
• 4 x Wendeschalter (Lees ID: 3122)
• 4 x 4-Positionen-DIP-Schalter (Lee's ID: 367)
• 32 x 10K Ω 1/4W Widerstände (Lee's ID: 9284)
• 16 x 1K Ω 1/4W Widerstände (Lee's ID: 9190)
• 6 x 110 Ω 1/4W Widerstände (Lee's ID: 9102)
• 3 x 5 mm rote LEDs (Lee's ID: 549)
• 3 x 5 mm grüne LEDs (Lee's ID: 550)
• Massivdrähte (Lee's ID: 2249)
• Überbrückungskabel (Lee's ID: 21802)

Schritt 1: Einrichten der Stromversorgung

Setzen Sie den Spannungsregler (7805) ein. Legen Sie das rote Kabel vom 9-V-Batterieclip in dieselbe Spalte wie Pin 1 und verbinden Sie das schwarze Kabel in derselben Spalte wie Pin 2. Nehmen Sie ein durchgehendes Kabel und verbinden Sie Pin 3 mit der Stromschiene und ein weiteres massives Kabel, um Pin 2 und das schwarze Kabel am Batterieclip mit der Erdungsschiene zu verbinden

Schritt 2: Richten Sie eine "Uhr" ein

Wir werden vom Taktzyklus des Flip-Flops abhängen, um unser DIP-Schaltermuster zu "setzen" und das unseres Gegners zu "raten". Platzieren Sie einen Tack-Schalter neben dem Spannungsregler über der DIP-Halterung. Verwenden Sie ein festes Material, um die Stromschiene mit dem oberen linken Stift des Wendeschalters zu verbinden. Nehmen Sie einen 110Ω Widerstand und verbinden Sie den unteren linken Stift des Tack-Schalters wieder mit der oberen Hälfte des Steckbretts. Legen Sie eine LED mit dem längeren Bein vom 110Ω-Widerstand auf die Erdungsschiene mit dem kürzeren Bein. Dies wird unser Auslöser für die Uhr sein. Um unseren Code auf dem Dip-Schalter zu speichern, muss die Uhr getriggert werden, damit sich das Flip-Flop daran erinnert. Die LED dient als Anzeigeleuchte für jeden Taktzyklus.

Schritt 3: Einrichten des DIP-Schalters

Platzieren Sie einen DIP-Schalter rechts neben dem Wendeschalter. Um den DIP-Schalter einzurichten, nehmen Sie 4 feste Drähte und verbinden Sie jeden der unteren Stifte mit der unteren Stromschiene. Nehmen Sie 4 1kΩ und verbinden Sie die oberen 4 Pins des Dip-Schalters als Pull-Up-Widerstände mit der oberen Erdungsschiene. Lassen Sie 1-2 Reihen zwischen den Widerständen und dem Dip-Schalter

Schritt 4: Einrichten der D-Flip-Flops

Platzieren Sie 2 Dual D-Type Flip-Flops Chips (74HC74/74LS74/4013) nebeneinander rechts neben dem DIP-Schalter. Nehmen Sie feste Drähte und verbinden Sie Pin 14 (Vcc) mit der oberen Stromschiene und Pin 7 (GND) mit der unteren Masseschiene für beide Flip-Flops. Nehmen Sie 10K--Widerstände, um die Pins 1, 4, 10 und 13 mit den Stromschienen zu verbinden, um sowohl den asynchronen Set-Direkteingang des D-Flip-Flops als auch den asynchronen Reset-Direkteingang auf jedem Chip zu verbinden

Schritt 5: Schließen Sie die D-Flip-Flops an den DIP-Schalter und den Tack-Schalter an

Verbinden Sie Pin 2 des 74HC74-Chips ganz links mit dem oberen Pin 1 des DIP-Schalters und Pin 2 des ganz rechten Chips mit dem oberen Pin 3. Verbinden Sie Pin 12 des 74HC74-Chips ganz links mit dem oberen Pin 3 des DIP-Schalters und Pin 12 des ganz rechten Chips mit dem oberen Pin 4.

Verbinden Sie die Pins 3 und 11 auf beiden Chips mit derselben Spalte wie der obere rechte Stift des Tack-Schalters

Schritt 6: Bauen Sie die anderen 3 Sets

Jetzt, da wir einen Satz haben, müssen wir die anderen 3 erstellen, damit jeder Spieler einen Satz hat, um sein Muster festzulegen, und den anderen, um das des Gegners zu erraten. Sie können dies tun, indem Sie die Schritte 2 bis 8 erneut ausführen, aber möglicherweise möchten Sie die Farben der LED für das andere Set ändern.

Schritt 7: Auf zu einem anderen Steckbrett

Da wir nun 4 separate Sets haben, verwenden wir die 2 Dual-2-Input-XNOR-Chips (74HC266/74LS266/4077) für den Abgleich und den 4-Input-UND-Chip (74HC21/74LS21/40), um sicherzustellen, dass alle 4 Positionen sind wahr. Beginnen Sie, indem Sie alle 3 Chips auf ein anderes Steckbrett legen und Pin 14 (Vcc) mit der oberen Stromschiene und Pin 7 (GND) mit der unteren Masseschiene verbinden. Legen Sie nun für jeden 74HC74 (alle 8 D-Flip-Flops) ein Überbrückungskabel auf die Pins 5 und 9

Schritt 8: Anschließen des Quad-2-Input-XNOR-Chips an den Dual-4-Input-UND-Chip

Verbinden Sie die Ausgangspins jedes Quad-2-Eingangs-XNOR-Chips 74HC266 (Pins 3, 4, 10, 11) mit den Eingangspins des Dual-4-Eingangs-UND-Chips 74HC32 (Pins 1, 2, 4, 5 für einen) XNOR-Chip, Pins 9, 10, 12, 13 für den anderen XNOR-Chip), mit massivem Draht. Nehmen Sie einen 110Ω Widerstand und verbinden Sie die Pins 6 und 8 mit einer eigenen Reihe auf dem Steckbrett. Verbinden Sie eine LED der entsprechenden Farbe mit dem längeren Bein vom 110Ω Widerstand mit dem kürzeren Bein zur Masseschiene. Die LED fungiert als Kontrollleuchte, wenn der Code des DIP-Schalters richtig erraten wurde.

Schritt 9: Alles zusammenbinden

Dieser nächste Teil ist entscheidend. Nehmen Sie das Überbrückungskabel bereits auf dem Pin 5 eines 74HC74-Chips direkt neben dem DIP-Schalter und das gleiche Überbrückungskabel auf dem benachbarten Gerät und stecken Sie es in die Pins 1 und 2 des 74HC266. Was Sie jetzt haben sollten, ist der Ausgang des D-Flip-Flops, der an die erste Position des DIP-Schalters an zwei Geräten angeschlossen ist, die durch dasselbe XNOR-Gatter laufen. Dies ist so ausgelegt, dass das Gate nur dann ein True erzeugt, wenn sich diese Position für beide Einheiten entweder in der Ein- oder in der Aus-Position befindet. Machen Sie dasselbe für die Überbrückungsdrähte an Pin 9 des 74HC74-Chips für die gleichen beiden Einheiten und stecken Sie sie in die Pins 5 und 6 des 74HC266. Gehen Sie zum 74HC74, der am weitesten vom DIP-Schalter entfernt ist, und platzieren Sie die Überbrückungsdrähte auf Pin 5 des 74HC74-Chips für die gleichen beiden Einheiten und stecken Sie sie in die Pins 12 und 13 des 74HC266. Wir können schließlich damit abschließen, Pin 9 des gleichen Chips für beide Einheiten auf Pin 8 und 9 zu platzieren. Sie müssen dasselbe für die anderen beiden Sätze tun.

Schritt 10: Letzter Schliff

Verbinden Sie schließlich die Strom- und Masseschienen der anderen beiden Steckbretter mit dem mit dem Spannungsregler.