Circuit d'ajout de 4 bits avec affichage numérique des résultats : 9 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Il s'agit d'un projet simple qui explique comment construire un circuit d'addition de 4 bits (calculatrice d'addition de 4 bits) composé de sept affichages de segment, sept pilotes de segment, ET, OU, NON et des portes EXOR qui ajoutent deux nombres de 4 bits ensemble et renvoie les résultats. C'est un excellent projet pour aider les étudiants débutants en électronique/informatique et les amateurs à comprendre comment construire des circuits logiques combinatoires à partir de portes logiques pour exécuter une fonction donnée. Dans le cas de ce projet, la fonction est une calculatrice additionneuse.

Ci-dessus se trouve une vidéo expliquant le fonctionnement du circuit, un schéma fonctionnel du système montrant les modules utilisés pour composer la calculatrice et leur connexion à d'autres modules. Une image ci-dessus montre également l'emplacement des modules sur le circuit que j'ai construit.

Chacune des étapes suivantes montrera comment construire le circuit en modules. Pour le démontrer, chaque étape comprendra:

• une photo montrant l'emplacement des modules sur mon circuit et/ou
• diagramme schématique requis pour construire ce(s) module(s) pour le circuit.

Noter:

1. Diagrammes schématiques complets inclus à la fin de ce Instructable.

2. Vous pouvez trouver les liens suivants vers des vidéos utiles lors du placement de composants sur la carte de prototypage.

   • Utiliser un protoboard (Partie 1)
   • Utiliser un protoboard (Partie 2)
   • Utiliser un protoboard (Partie 3)

Pour des réponses plus rapides aux questions: demandez à l'expert

Fournitures

Fournitures requises:

• (1) 7404 - Inverseur hexagonal/portes NON
• (3) 7408 - Quad portes ET 2 entrées
• (2) 7411 - Triple portes ET 3 entrées
• (2) 7432 - Portes OU quadruples à 2 entrées
• (4) 7448 - Pilote d'affichage à sept segments
• (2) 7486 - Quadruple portes EXOR à 2 entrées
• (4) Homme 74A
• (1) Diode électroluminescente (DEL)
• (8) commutateurs SPDT
• Carte(s) de prototypage
• Fils de connexion
• Source de courant

Fiches techniques importantes:

Étape 1: Construisez un circuit demi-additionneur comme indiqué dans le schéma ci-dessous

Remarques: Connectez la broche Vcc de chaque puce utilisée au bus 5 V de la carte de prototypage. Connectez la broche GND de chaque puce utilisée au bus gnd de la carte de prototypage.

Étape 2: Construisez trois circuits à additionneur complet comme indiqué dans le schéma ci-dessous. Construisez-les près du demi-additionneur de l'étape 1

Remarques: connectez la broche Vcc sur chaque puce nouvellement ajoutée utilisée au bus 5V sur la carte de prototypage. Connectez la broche GND sur chaque puce nouvellement ajoutée utilisée au bus gnd sur la carte de prototypage.

Étape 3: Construisez l'additionneur 4 bits en connectant les 3 additionneurs complets et 1 demi-additionneur comme indiqué dans le schéma fonctionnel

Mon additionneur 4 bits est entouré d'un carré rouge dans l'image ci-dessus.

Remarque: mon circuit additionneur 4 bits a des fils supplémentaires pour d'autres parties du circuit dont nous parlerons dans les étapes ultérieures.

Étape 4: Construisez le circuit binaire à BCD 4 bits comme indiqué dans le schéma ci-dessous. Connectez le circuit binaire à BCD 4 bits à l'additionneur 4 bits comme indiqué dans le schéma fonctionnel au début de ce Instructable

Mon circuit binaire à BCD de 4 bits est indiqué dans la case rouge de l'image ci-dessus.

Remarques:

• Connectez la broche Vcc sur chaque puce nouvellement ajoutée utilisée au bus 5V sur la carte de prototypage.
• Connectez la broche GND sur chaque puce nouvellement ajoutée utilisée au bus gnd sur la carte de prototypage.
• Mon circuit binaire à BCD 4 bits a des fils supplémentaires pour d'autres parties du circuit que nous aborderons dans les étapes ultérieures.

Étape 5: Construisez 4 écrans à sept segments avec des circuits de commande comme indiqué dans le schéma ci-dessous. Connectez deux sept segments à l'additionneur 4 bits et deux au convertisseur binaire à BCD 4 bits, comme indiqué dans le schéma fonctionnel au début de ce Instructable

Mes 4 écrans à sept segments avec circuits de commande sont indiqués dans les cases rouges de l'image ci-dessus.

Remarques:

• Connectez la broche Vcc sur chaque puce nouvellement ajoutée utilisée au bus 5V sur la carte de prototypage.
• Connectez la broche GND sur chaque puce nouvellement ajoutée utilisée au bus gnd sur la carte de prototypage.
• Mes 2 écrans à sept segments avec des circuits de commande connectés à l'additionneur 4 bits ont des fils supplémentaires pour d'autres parties du circuit dont nous discuterons dans les prochaines étapes.

Étape 6: connectez 8 commutateurs SPDT à la terre et à Vcc comme indiqué dans le schéma ci-dessous. Connectez ensuite les 8 commutateurs SPDT aux deux circuits inférieurs d'affichage et de commande à sept segments, ainsi qu'au circuit additionneur à 4 bits, comme indiqué dans le schéma fonctionnel

Étape 7: connectez une LED à la sortie Co3 du circuit convertisseur binaire-vers-BCD 4 bits comme indiqué dans le schéma fonctionnel au début de ce Instructable

Ma LED est affichée dans les cases rouges de l'image ci-dessus.

Remarque: les LED ne sont pas bipolaires. Ils doivent être correctement connectés pour fonctionner. Suivez le schéma au début de cette instructable et tout devrait bien se passer.