การทดลองที่ 3.3

การทดลองที่3.3 

การจําลองการทํางานของลอจิกเกต

วัตถุประสงค์

• ฝึกต่อวงจรโดยใช้ไอซี74HC00N บนเบรดบอร์ด เพื่อสร้างเป็นวงจรRS Latch 
• เขียนโปรแกรมสําหรับArduino เพื่อเลียนแบบพฤติกรรมการทํางานของRS Latch 

รายการอุปกรณ์ที่ใช้

แผงต่อวงจร(เบรดบอร์ด)	1 อัน
บอร์ด Arduino (ใช้แรงดัน +5V)	1 บอร์ด
ไอซี74HCT00N	1 ตัว
ไดโอดเปล่งแสงขนาด 5 มม.	2 ตัว
ปุ่มกดแบบสี่ขา	2 ตัว
ตัวต้านทาน 330Ω หรือ 470Ω	2 ตัว
ตัวต้านทาน 10kΩ	2 ตัว
สายไฟสําหรับต่อวงจร	1 ชุด
แหล่งจ่ายควบคุมแรงดัน	1 ชุด
มัลติมิเตอร์	1 เครื่อง

ขั้นตอนการทดลอง

1. ต่อวงจรบนเบรดบอร์ดโดยใช้ไอซี 74HCT00N เพื่อสร้างลอจิกเกต RS Latch ตามผังวงจรในรูปที่ 3.3.1 และป้อนแรงดันไฟเลี้ยง VCC = 5V และ GND จากแหล่งจ่ายควบคุมแรงดันให้ไอซีและวงจรบนเบรดบอร์ด
2. กําหนดสถานะของสัญญาณอินพุต A และ B ทั้งหมด 4 กรณี โดยการกดปุ่มค้างไว้ (LOW) หรือไม่ กดปุ่ม(HIGH) ตามตารางที่ 3.3.1 ใช้มัลติมิเตอร์วัดแรงดันของสัญญาณ Q และ /Q รวมถึงสังเกตสถานะติด/ดับของ LED ทั้งสอง สําหรับแต่ละกรณีของอินพุต แล้วบันทึกผลที่ได้ลงในตาราง
3. ต่อวงจรตามผังวงจรในรูปที่3.3.2 โดยใช้บอร์ด Arduino ปุ่มกดแบบสี่ขา ไดโอดเปล่งแสง และตัวต้านทาน และให้เขียนโปรแกรมสําหรับ Arduino เพื่อเลียนแบบพฤติกรรมการทํางานของ RS Latch (ความสัมพันธ์ ระหว่างอินพุตและเอาต์พุต) ตามที่ได้จากโจทย์การทดลองในข้อที่ 2

ภาพที่3.3.1: ผังวงจรสําหรับสร้างRS Latch โดยใช้เกตNAND2

ภาพที่ 3.3.2 ผังวงจรสําหรับใช้บอร์ดArduino เลียนแบบการทํางานของRS Latch 

code ที่ใช้ในการทดลอง

const byte PB_1=2; //define pin for push button 1 

const byte PB_2=3; //define pin for push button 2

const byte LEDS[2] = {4,5}; //define pin for led

int out_1=0;

int out_2=0;

int in_1=0;

int in_2=0;

int LED1_STATE=0;

int LED2_STATE=0;

void setup(){

  //define pin mode for each I/O

  pinMode( PB_1, INPUT); 

  pinMode( PB_2, INPUT);

  for (int i=0; i<3; i++){

    pinMode (LEDS[i], OUTPUT);

    digitalWrite (LEDS[i],LOW);

  }

}

void loop(){

  in_1 = digitalRead(PB_1);

  in_2 = digitalRead(PB_2);

  if(!(out_2&&in_1)){ 

   out_1 = 1; 

   LED1_STATE=1;

  }else{

   out_1 = 0;

   LED1_STATE=0;

  }

  

  if(!(out_1&&in_2)){ 

   out_2 = 1; 

   LED2_STATE=1;

  }else{

   out_2 = 0;

   LED2_STATE=0;

  }

   digitalWrite (LEDS[0],LED1_STATE);

   digitalWrite (LEDS[1],LED2_STATE);

}

ผลการทดลอง 

ภาพ schematic ของวงจร Arduino ที่จำลองการทำงานเป็น RS Latch

ภาพการต่อวงจรจริงตามรูป 3.3.1

ภาพการต่อ Arduino เข้ากับวงจรตามภาพ 3.3.1

S1	S2	LED1 (ติด/ดับ)	LED2 (ติด/ดับ)	Q (V)	/Q (V)
ไม่กดปุ่ม	ไม่กดปุ่ม	ดับ	ติด	0	4.6
ไม่กดปุ่ม	กดปุ่มค้างไว้	ดับ	ติด	0	4.63
กดปุ่มค้างไว้	ไม่กดปุ่ม	ติด	ดับ	4.6	0
กดปุ่มค้างไว้	กดปุ่มค้างไว้	ติด	ติด	4.6	4.63

ตารางบันทึกผลการทดลอง