LED Mux für Arduino #03 Erster Test mit mehreren LEDs

Einleitung

Nachdem wir nun die wichtigsten Einzelteile erfolgreich getestet haben, können wir diese nun kombinieren. Mit einem UND-Gatter verknüpfen wir den 1. Ausgang des Ringzähler ICs und einen Ausgang vom Arduino. Das Ergebnis wird an den T-Flip-Flop weitergeleitet.

Der Arduino soll immer wieder ein Signal zum weiterzählen und danach zum Zustandswechsel geben. Beim fertigen Mux wird der Arduino nur das Wechselsignal geben, wenn auch wirklich gewechselt werden soll. Hier soll lediglich jede LED nacheinander ein und wieder aus geschaltet werden.

Bauteile

  • 1x IC 74HC08 (4x UND-Gatter mit 2 Eingängen: 0,20€ bei Conrad)
  • 1x IC 74HC74 (2x D-Flip-Flop mit Preset und Clear: 0,18€ bei Conrad)
  • 1x IC 4017      (Ringzähler: 0,71€ bei Conrad)
  • 2x 180Ohm Widerstand
  • 2x LED
  • Verbindungen
  • Steckbrett
  • 1x Arduino / 2x Taster (bevorzugt Arduino)

Aufbau

Bei dem IC vom D-Flip-Flop und UND-Gatter müssen jeweils PIN 14 mit 5V und PIN 7 mit 0V verbunden werden. Bei dem Ringzähler IC müssen PIN 16 mit 5V und PIN 8 mit 0V verbunden werden. Der Eingang (PIN 14) vom Ringzähler (RZ) IC wird mit dem digitalen Ausgangs PIN 13 vom Arduino verbunden. PIN 13 und 15 vom RZ werden mit 0V verbunden. PIN 4 und PIN 10 vom UND-Gatter IC werden mit dem digitalen Ausgang 12 vom Arduino verbunden. PIN 4 ist der erste Eingang vom ersten UND-Gatter und PIN 10 ist der erste Eingang vom zweiten UND-Gatter. Der zweite Eingang (PIN 5) des ersten Gatters vom Gatter IC wird mit PIN 2 (der erste Ausgang) vom RZ IC verbunden. Der zweite Ausgang (PIN 3) des RZ wird mit dem zweiten Eingang (PIN 9) des zweiten UND-Gatters  im Gatter IC verbunden. Der Ausgang des ersten UND-Gatters (PIN 6) wird mit dem Eingang des ersten T-Flip-Flops (PIN 3) verbunden. Der Ausgang des zweiten UND-Gatters (PIN 8) wird mit dem Eingang des zweiten T-Flip-Flops (PIN 11) verbunden. Damit aus dem D-Flip-FLops auch zwei wahre T-Flip-Flops werden müssen PIN 2 und 6, und PIN 8 und 12 verbunden werden. Zum Schluss müssen noch die beiden CLEAR und PRESET Eingänge (PIN 1, 4, 10, 13) des Flip-Flop ICs mit 5V und die Ausgänge PIN 5 und PIN 9 mit einem Widerstand und einer LED verbnden werden, die an 0V hängt.

Steckplatine 2er MUX

Steckplatine 2er MUX

Programmierung

Das Programm gibt alle 500 ms einen Impuls an PIN 13. Dieser veranlasst das Ringzähler IC zum weiterzählen. Danach wird ein Impuls auf PIN 12 gegeben, der einen Eingang von allen UND-Gattern auf HIGH setzt. Da bei einem einzigen UND-Gatter der Ringzähler Eingang auch HIGH ist schaltet es in der Zeit, wo beide Eingänge HIGH sind, den Ausgang auch auf HIGH. Dies bringt den nachfolgenden T-Flip-Flop zum umschalten. Die LED geht an bzw. aus.

In unserem Fall sind nur zwei Ausgänge des Ringzählers über ein UND-Gatter und einen T-Flip-Flop mit einer LED verbunden. Trotzdem zählt der Ringzähler alle Ausgänge durch, des halb geht erst die erste LED an und dann die zweite. Danach dauert es ein wenig und dann geht die erste wider aus und danach auch die zweite. Dieser Kreislauf wiederholt sich immer wieder.

Code:

void setup() {                
  // initialize the digital pin as an output.
  // Pin 13 has an LED connected on most Arduino boards:
  pinMode(13, OUTPUT);    
   pinMode(12, OUTPUT);   
}

void loop() {
  digitalWrite(13, HIGH);   
  digitalWrite(13, LOW);  //count
  digitalWrite(12, HIGH);
  digitalWrite(12, LOW);  // Toggle Flip-Flop
  delay(500);              // wait for 500 ms
}

3 Gedanken zu „LED Mux für Arduino #03 Erster Test mit mehreren LEDs

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