[디지털 시스템] 디지털 시계 제작

소개글

[디지털 시스템] 디지털 시계 제작에 대한 보고서 자료입니다.

목차

◉ 목 표

◉ 개 요

◉ 주차 별 설계 진행 과정

◉ 오류 검토

◉ 조별 활동 및 임무 분담

◉ Data sheets

◉ 기타 공구 및 사용

◉ 최종 회로도 및 Multisim 실험 결과

◉ 최종 결과물의 동작에 대한 개요

◉ 제작 후기

본문내용

입, 제안서, 보고서 작성
김영민
[00]분 부분 회로도 설계, 계획 작성. 정보수집, 납땜,
재료 구입, 제안서, 보고서 작성
김태균
[00]초 부분 회로도 설계, 기타 부분 추가 설계, 납땜,
재료 구입, 제안서, 보고서 작성
Data sheets
a. 74LS47
- BCD to 7-segment
- Decoder/Driver
- Logic diagram
- a,b,c,d : BCD Inputs
- : Ripple-Blanking Input
- : Lamp-Test Input
- : Blanking Input or Ripple-Blanking Output
- to : Output
b. 74LS04
- Hex Inverters
: 입력을 반전시킨 출력
- Guaranteed Operating Ganges
c. 74LS08
- Quad 2-input AND gate
- Guaranteed Operating Ganges
d. 7-segment
기계어를 십진수로 디코딩을 하는 시스템의 블록도가 있다. 십진수를 표시하는 가장 일반적인 출력장치는 7-세그먼트 디스플레어이이다. 7개의 세그먼트들은 그림2에서처럼 a부터 g까지 이름이 정해져 있다. 그림3에서는 이러한 세그먼트들이 어떻게 조합하여 십진수를 표시하는지를 보여준다. 예를들어, 세그먼트 a, b, c,가 켜지면 7이 표시된다. 모든 세그먼트가 켜지면 8이 표시될 것이다.
7-세그먼트 디스플레이는 빛을 내는 얇은 필라멘트가 각 세그먼트를 구성하고 있다. 이런 유닛의 형태를 백열(incandescent) 디스플레이라 부르고 표준램프와 유사하다. 디스플레이의 다른 형태는 고전압으로 동작되는 가스방전관(gas-discharge tube)이 있다. 이는 오렌지 빛을 발한다. 액정 디스플레이는 흑색 또는 은빛색으로 숫자를 만든다. 일반적 LED 디스플레이는 붉은 빛을 발한다.(우리가 사용한 LED)
위의 그림은 공통 애노드(COMMON-ANODE) 7-세그먼트 LED 디스플레이라고 한다. 이러한 디바이스는 공통캐소 디스플레이의 세그먼트들이 어떻게 동작되고 발광하는지를 이해하기 위하여
그림4의 회로를 살펴보자. 스위치 b가 닫히면, 전류는 GND로부터 저항을 통하여 b-세그먼트 LED를 지나 공통 애노드 연결로 나와 전원공급기까지 흐른다. 따라서 오직 세그먼트 b만이 빛을 발한다.
※ 와 GND
A. V
- 회로도 내에서 다음과 같이 표현된다.
- 본래의 의미는 BJT(고전적인 트랜지스터)의 콜렉터 (collector)에 공급되는 전원을 의미한다.
- 일반 적으로 + voltage를 의미한다.
- 필드 이펙트 트랜지스터의 드레인에 공급되는 + 를 뜻한다.
- 각 부품에 대한 사전적인 자료를 필요로 한다.
- High Voltage가 공급된다
B. GND
- 회로도 내에서 다음과 같이 표현된다.
- GND에 관한 약속된 규정이 있는 것은 아니나 다음과 같은 회로의 표현은 보통 디지털 계열에서 많이 사용되어지고 있다.
- 전기적인 기준값을 의미한다.
- 아날로그와 디지털이 같이 쓰이는 경우 두 사이에는 취급 주파수나
전압전류가 서로 다르고 간섭하는 성직이 있기 때문에 그라운드를 따로
두는 것이 좋다.
기타 공구 및 사용
- 니퍼
: 피복전선의 심선을 일부 드러내기 위해서 심선에 닿지 않도록 피복부를 잘라내거나 환강(丸鋼) ·철사 ·꼰실 등 선재를 절단할 때 사용한다.
: 지레의 원리를 응용해서 악력(握力)이 배로 늘어나 날에 가해지도록 되어 있다.
: 손잡이 방향에 직각으로 날이 서 있는 보통니퍼(빗날니퍼)와 강력니퍼가 있다.
- 롱 노우즈
: 롱 노우즈 플라이어 가 맞는 말이다.
: 작은 것을 집거나 구부리는 데 사용한다.
: 섬세한 작업을 하는데 많은 도움이 된다.
- 스트리퍼
: 와이퍼 스트리퍼이다.
: 전선의 피복을 벗겨 내는 데 쓰인다.
: 전선에 물려서 쭉 잡아빼면 전선 속의 도선만 남고 껍질은 벗겨진다.
: 우리는 주고 전선의 피복을 벗겨서 그라운드와 V를 두르는 데 사용하였다.
최종 회로도 및 Multisim 실험 결과
- 최종 회로도
- Multisim 시뮬레이션 시작
- Multisim 시뮬레이션 1초 후
- 시뮬레이션 중 분주 스위치 작동
- 시뮬레이션 중 시간 스위치 작동
최종 결과물의 동작에 대한 개요
-실행 시켰을 때의 사진
제작 후기
처음 프로젝트의 주제를 받았을 때는 과연 이 프로젝트가 우리 강의에게 남기는 것이 있을 것인가에 대한 의문이 들었다. 단순히 소자를 꼽고 선을 이어가는 것이 과연 우리가 배우는 강의에 남기는 것이 있을까라는 생각이었다. 만들면서 우리 조원들은 브레드보드 결선에 꽤나 익숙해진 것 같다.
시간이 지나면서 점점 전선을 있는 것에 익숙해졌을 때 우리는 칩들의 사양을 살피기 시작했다. 처음에는 단순히 고유 전원과 그라운드가 궁금했던 것이 나중에는 칩들의 회로도를 보고 그 것으로 인한 진리표를 살펴나갔다. 그렇게 회로도를 살피는 것은 놀라운 발전이었다.
하지만 여기서 그치지 않았다. 제작을 하면서 우리는 여러 난관에 부딪쳐야했다. 가장 난감했던 부분은 7-segment 와의 연결이 제대로 되었고 모든 연결이 다 되었음에서 제대로 된 작동을 볼 수 없었던 것이었다. 처음에는 단순이 Multisim으로 열심히 찾는데 몰두했다. 하지만 시간이 지나고 회로도에 대한 지식이 어느 정도 쌓여가면서 역추적을 시작했다. 이 부분이 잘못된 것이라면 어디가 잘못됐겠구나.. 라는 생각들.. 이러한 생각들이 맞아 떨어졌을 때는 얼마나 기뻤는지 모른다. 시간이 지나면서 디지털 회로도에 관한 많은 지식들을 쌓아가는 우리들을 보게 되었다. 또한 결코 버릴 수 없는 팀이라는 존재도 인식하게해준 좋은 계기가 되었고, 늘 주위에서만 보아오던 목욕탕 시계의 원리를 우리의 손으로 만들어 졌단 생각에 내심 기뻤다. 하지만 처음에는 시계가 생각한대로 돌아가지 않은 것에 대해 실망감이 컸다. ‘와이어를 제대로 구입했으면, 시간이 좀 더 많았으면, 납땜의 방법을 더 잘 알았다면‘ 이라는 생각을 많이 하게 되는 시간소모가 컸었다. 그 후 다시 처음부터 납땜질을 시작하여 동작하는 시계를 만들 수 있었다.

키워드

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