Circuito de adição de 4 bits com exibição de resultados digitais: 9 etapas

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-13 06:58

Este é um projeto simples que explica como construir um circuito de adição de 4 bits (calculadora de adição de 4 bits) feito de telas de sete segmentos, sete drivers de segmento, portas AND, OR, NOT e EXOR que adicionam dois números de 4 bits. e retorna os resultados. É um grande projeto para ajudar estudantes iniciantes em eletrônica / computação e amadores a entender como construir circuitos lógicos combinatórios a partir de portas lógicas para executar uma determinada função. No caso deste projeto, a função é uma calculadora de adição.

Acima está um vídeo explicando como funciona o circuito, um diagrama de blocos do sistema mostrando os módulos usados para compor a calculadora e sua conexão com os outros módulos. Também é mostrada acima uma imagem que mostra a localização dos módulos no circuito que construí.

Cada uma das etapas a seguir mostrará como construir o circuito em módulos. Para demonstrar isso, cada etapa incluirá:

• uma imagem mostrando a localização dos módulos no meu circuito e / ou
• diagrama esquemático necessário para construir esse (s) módulo (s) para o circuito.

Observação:

1. Diagramas esquemáticos completos incluídos no final deste Instructable.

2. Você pode achar os links a seguir para vídeos úteis ao colocar componentes na placa de prototipagem.

   • Usando um protoboard (Parte 1)
   • Usando um protoboard (Parte 2)
   • Usando um protoboard (Parte 3)

Para respostas mais rápidas a perguntas: pergunte ao especialista

Suprimentos

Suprimentos necessários:

• (1) 7404 - Inversor hex / portas NÃO
• (3) 7408 - Portas AND Quad 2 de entrada
• (2) 7411 - Portas AND triplas de 3 entradas
• (2) 7432 - Portas OR Quad de 2 entradas
• (4) 7448 - Driver de exibição de sete segmentos
• (2) 7486 - Portas EXOR Quad de 2 entradas
• (4) Man 74A
• (1) Diodo emissor de luz (LED)
• (8) interruptores SPDT
• Placa (s) de prototipagem
• Fios de conexão
• Fonte de energia

Folhas de dados importantes:

Etapa 1: construir um circuito de meio somador conforme mostrado no esquema abaixo

Observações: Conecte o pino Vcc em cada chip usado no barramento de 5 V na placa de prototipagem. Conecte o pino GND em cada chip usado no barramento gnd na placa de prototipagem.

Etapa 2: construir três circuitos de somador completo conforme mostrado no esquema abaixo. Construa-os perto do meio-víbora da etapa 1

Observações: Conecte o pino Vcc em cada chip recém-adicionado usado no barramento de 5 V na placa de prototipagem. Conecte o pino GND em cada chip recém-adicionado usado no barramento gnd na placa de prototipagem.

Etapa 3: construir o somador de 4 bits conectando os 3 somadores completos e 1 meio somador conforme mostrado no diagrama de blocos

Meu somador de 4 bits é delimitado por um quadrado vermelho na imagem acima.

Nota: Meu circuito somador de 4 bits tem fios adicionais para outras partes do circuito que discutiremos em etapas posteriores.

Etapa 4: construir o circuito binário para BCD de 4 bits conforme mostrado no diagrama esquemático abaixo. Conecte o circuito binário para BCD de 4 bits ao somador de 4 bits, conforme mostrado no diagrama de blocos no início deste instrutível

Meu circuito binário para BCD de 4 bits é mostrado na caixa vermelha na imagem acima.

Notas:

• Conecte o pino Vcc em cada chip adicionado recentemente usado para o barramento de 5 V na placa de prototipagem.
• Conecte o pino GND em cada chip recém-adicionado usado no barramento gnd na placa de prototipagem.
• Meu circuito binário para BCD de 4 bits tem fios adicionais para outras partes do circuito que discutiremos em etapas posteriores.

Etapa 5: construir 4 display de sete segmentos com circuitos de driver, conforme mostrado no esquema abaixo. Conecte dois de sete segmentos ao somador de 4 bits e dois ao conversor binário para BCD de 4 bits, conforme mostrado no diagrama de blocos no início deste instrutível

Meus 4 monitores de sete segmentos com circuitos de driver são mostrados nas caixas vermelhas na imagem acima.

Notas:

• Conecte o pino Vcc em cada chip adicionado recentemente usado para o barramento de 5 V na placa de prototipagem.
• Conecte o pino GND em cada chip recém-adicionado usado no barramento gnd na placa de prototipagem.
• Meu 2 display de sete segmentos com circuitos de driver que estão conectados ao somador de 4 bits tem fios adicionais para outras partes do circuito que discutiremos nas próximas etapas.

Etapa 6: Conecte 8 interruptores SPDT ao aterramento e Vcc conforme mostrado no esquema abaixo. Em seguida, conecte as 8 chaves SPDT aos dois circuitos de exibição e driver de sete segmentos inferiores, bem como ao circuito somador de 4 bits, conforme mostrado no diagrama de blocos

Etapa 7: Conecte um LED à saída de Co3 do circuito conversor binário para BCD de 4 bits, conforme mostrado no diagrama de blocos no início deste instrutível

Meu LED é mostrado nas caixas vermelhas na imagem acima.

Observação: os LEDs não são bipolares. Eles devem estar conectados corretamente para funcionar. Siga o esquema no início deste instrutível e você deve estar bem.