전등 제어 시스템 설계

목차

1. 실험 제목

2. 실험 목표

3. 관련 이론
1) AND gate
2) OR gate
3) NOT gate(Inverter gate)
4) NAND gate
5) NOR gate
6) XOR(Exclusive - OR)

4. 실험방법
1) 요구사항
2) 설계하기

5. 실험결과
1)XOR gate로 설계
2)NAND gates 만으로 설계
3)NOR gates 만으로 설계

6. 실험재료

7. 실험 고찰

본문내용

치를 8핀 스위치의 첫 번째에 주었고 총 8개중 7개만 필요해서 4번 스위치를 사용하지않았다. 스위치 1과2는 ON/OFF로 전등을 제어 할 수 있었으며 스위치3(a)(b)는 XOR gate를 이용해서 같은 신호 입력 시 전등이OFF되며 각기 다른 신호 입력 시 ON되는 것을 확인하였다. 또한 스위치(a)에 1이 입력될 때 (b)에는 0이 입력되게 하기 위해서 저항을 통해 GND에 연결하였다.
스위치4역시 3과 같은 방법으로 설계 후 실험하여 전등제어가 됨을 확인하였다.
또한 Main 스위치는 모든 전등을 동시에 ON 시킬 수는 없지만 OFF 시킬 수는 있게 설계 후 됨을 확인하였다.
NAND gates 만으로 설계
※ NAND gate 만으로 설계 역시 XOR gate를 사용해서 설계한 것과 같은 실험 결과가 나왔다. 다만 NAND gate 칩인 74LS00을 사용했다는 것만이 다른 점이다.
이 실험 역시 스위치(a)에 1이 입력될 때 (b)에는 0이 입력되게 하기 위해서 저항을 통해 GND에 연결하였다.
NOR gates 만으로 설계
⇒ 스위치와 게이트 사이에 저항을 연결하여 스위치 OFF시 O이 입력되게 해야 함. 최적회로 구성조건 (최소 소자수, 최소비용)으로 회로를 설계하기 위해서 8PIN DIP Switch를 사용하였다.
※ NAND gate 만으로 설계 역시 XOR gate를 사용해서 설계한 것과 같은 실험결과가 나왔다. 다만 NAND gate 칩인 74LS00을 사용했다는 것 만이 다른점이다. 이 실험 역시 스위치(a)에 1이 입력될 때 (b)에는 0이 입력되게 하기 위해서 저항을 통해 GND에 연결하였다.
6. 실험재료
Bread board, Power supply, 74LS00 2개, 74LS02 3개, 74LS86 1개, 저항(240Ω) 24개
LED 12개, DIP switch 3개
7. 실험 고찰
이번 실험은 계단을 오를 때 불을 켜고 올라가면 불을 끄는 원리를 가지는 회로를 구성하는 것이였다. 이것 역시 LED에 불이 들어오게 하는 것이므로 LED의 양, 음 연결이 중요하다. 집에서만 흔히 보던 그런 일들을 직접 회로로 꾸미고 보니깐 신기하다는 생각도 많이 들었다. 이런식으로 불이 켜지고 꺼지는구나 라고 생각도 들었다.
최소 소자수로 회로를 꾸며야 가장 실속 있는 회로라고 말한다. 우리 조의 실험한 것을 보면 다른 실험은 소자를 2개로 끝낼 수가 있었는데 NOR gate 만 소자가 3개가 들어가게 되었다. 어떻게 하면 소자를 하나더 줄이는 방법이 없을지 생각을 해보아야 겠다. 그리고 스위치의 연결도 중요하다고 생각한다. 하나만 까딱 잘못 연결하면 동작이 하긴 하는데 우리가 원하는 그런 결과는 나오지 않기 때문이다. 실험이 점점 갈수록 복잡해 지는데 선 하나하나 신경써서 끼워야 겠다는 생각이 들었다. 만약 오랜 공을 들여 만들었는데 동작이 안한다면 정말 어처구니가 없을 것이다. 그러니깐 그런일을 방지하기 위해서 첨부터 신경을 써서 소자나 리드선, 그리고 저항들을 끼우는 것에 신경을 많이 써야 할것이다.

키워드

AND,   OR,   74LS02,   74LS00,   74LS86