Bramy OR są bardzo przydatne, ale mają jedną dziwną funkcję, która może działać dobrze, ale w niektórych aplikacjach może powodować problemy. To jest fakt, że jeśli oba wejścia są jedynkami, to wyjście jest również jednym. Gdybyśmy mieli aplikację, w której tego nie chcieliśmy, być może budowaliśmy dodatek, użylibyśmy czegoś, co nazywa się Exclusive Or Gate, w skrócie XOR lub EOR.

Kieszonkowe dzieci:

Krok 1: Projektowanie

Jednym ze sposobów osiągnięcia zachowania XOR jest przyjęcie zwykłej bramki OR, a następnie rozpatrzenie przypadku, w którym oba wejścia są dodatnie. Jeśli powiązamy bramkę AND z wejściami, możemy otrzymać sygnał, gdy ta sprawa się pojawi. Możemy wtedy odebrać ten sygnał, odwrócić go, a następnie powiązać to i wyjście bramki OR z inną bramką AND.Spowoduje to, że gdy nie jest tak, że oba wejścia są włączone, bramka OR przejdzie po prostu przez drugą bramę AND, ale gdy oba wejścia wejdą wysoko, pierwsza brama AND zamknie drugą bramę AND i zachowa wyjście wyłączone niezależnie od stanu bramki OR.

Jedną z korekt, którą skończyłem w ostatnim obwodzie, jest przełączenie kombinacji AND / NOT na bramkę NAND, która jest tylko odwróconą bramką AND. Sposób, w jaki te prace będą widoczne później.

Teraz napiszmy ten sam schemat, ale z tranzystorami i rezystorami. Typ używanego tranzystora to 2N2222 BJT, który jest dość powszechny (2N4401 i 2N3904 również działają). Użyłem 6 tranzystorów, 3 rezystory 20 kΩ, 3 rezystory 47 kΩ, rezystor 1 510 omów, dwa przyciski i dioda LED. Wybrałem te wartości rezystorów w oparciu o moje źródło zasilania 5 V i prąd 0,1 mA lub 0,0001 A dla 2N2222. jeśli użyjesz prawa Ohma do obliczenia prawidłowego oporu względem ziemi dla tych wartości, otrzymasz 50 000 omów. 47k omów jest wystarczająco blisko dla dolnej bramki NAND, ale dlaczego niższa wartość dla bramki OR i pierwsze wejście drugiej bramki AND? Powodem jest to, że emiter tranzystorów tworzących bramkę OR jest podłączony do podstawy innego tranzystora, a więc biegnie przez drugi rezystor, a nie bezpośrednio do masy. (Rezystor ograniczający prąd diody LED ma wystarczająco niską wartość, że w tym obliczeniu jest nieistotny).

Krok 2: Dodawanie tranzystorów, przycisków i diody LED

Krok 3: Dodawanie rezystorów

Krok 4: Dodawanie przewodów

Sposób zasilania mojej płyty polega na podłączeniu szyn zasilających do zasilacza laboratoryjnego ustawionego na prąd 5 V i 500 mA. Ten sam rodzaj wejścia można uzyskać, podłączając zasilanie do pinów 5V i GND Arduino, ale tak naprawdę działa zasilacz 5 V (choć ograniczenie prądu zaleca się, aby zmniejszyć ryzyko wysadzenia komponentów).

Krok 5: Testowanie i rozwiązywanie problemów

Teraz, gdy jest już podłączony, pozwolę ci przetestować własne. Jeśli jeden lub drugi przycisk zostanie naciśnięty, dioda LED powinna się zaświecić. Jeśli oba zostaną naciśnięte, dioda LED zgaśnie.

Częste problemy

1. Jeśli jedno wejście wydaje się nie działać tak, jak powinno, a przypadek, w którym oba wejścia są włączone, nadal zapewnia zero, sprawdź napięcie na wejściu bramki AND, która pochodzi z bramki OR po naciśnięciu tego przycisku. Jeśli jest niski (<2 V), zmniejsz rezystancję rezystora przechodzącego z OR do bramki AND.
2. Jeśli brama nadal działa jak tylko bramka OR, co oznacza, że ​​gdy oba wejścia są na wyjściu, sprawdź napięcie dochodzące do wejścia bramki AND pochodzącej z bramki NAND. Jeśli jest wysoki, gdy oba przyciski są wciśnięte, upewnij się, że tranzystory w bramce AND działają, i sprawdź rezystancję stamtąd do masy, gdy oba przyciski są wciśnięte. Jeśli ten opór jest wysoki i / lub napięcie jest niskie, wymień te dwa tranzystory lub zmniejsz rezystancję wejść do bramek NAND.

Krok 6: Chcesz więcej?

Jeśli spodobał Ci się ten Instructable, sprawdź moją książkę na Amazon o nazwie „Przewodnik dla początkujących po Arduino”. Sprawdza podstawowe zasady obwodów, a także kod C ++ używany do programowania Arduino.