Logik-DIP-Schalter-Konsolen-Breadboard

Ich möchte eine einzelne Steckbrettscheibe verwenden, um eine Konsole für ein Mini-Computer-Projekt zu bauen. Es verfügt über 28 oder mehr parallele Steuer- und Datenleitungen, jede mit den folgenden Merkmalen:

  • Zustandsanzeige LED zur Überwachung des effektiven Zustands
  • Ein einzelner DIP-Schalter, um die Steuerung von der Konsole zu übernehmen, dh einen Satz busorientierter 3-Zustands-Puffer einzuschalten (z. B. 74LS245)
  • dann 28 oder mehr DIP-Schalter, um Override-Werte einzustellen, die über den 3-Zustands-Puffer ausgegeben werden sollen, wenn er eingeschaltet ist (und umgekehrt andere Ausgänge anweisen, wie z. B. die Steuer-EEPROMs, sich auszuschalten)

Die Anzeige-LEDs zeigen den effektiven Wert an, sodass sie hinter den Ausgangsleitungen des 3-State-Puffers sitzen.

Ich möchte das alles auf eine einzige Scheibe Steckbrett legen. Und ich hatte eine Idee, wie man das macht. Die Tri-State-Puffer sitzen in der mittleren Zeile, wo Sie normalerweise die Chips oder Schalter platzieren, aber für die Schalter muss ich ein Paket konstruieren, das ich mit effektiv nur 2 Pins an den Strombus und an die vertikalen Spuren anschließen kann mit all seinen Stiften.

Da alle DIP-Schalter-Boxen, die wir kaufen können, die Füße zu kurz sind, um fest in einem Steckbrett zu sitzen (eine sehr, sehr ärgerliche Situation), muss ich Chip-Sockel verwenden, und zwar Wire-Wrap-Sockel mit abgeschnittenen Beinen. Also dachte ich, ich könnte diese ärgerliche Tatsache genauso gut zu meinem Vorteil nutzen.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Der Fokus liegt auf dem oberen Teil, mit der DIP-Schalterbox. Der Teil mit dem 74LS245 Tri-State-Puffer ist einfach.

Hier ist ein Bild, wie ich denke, dass ich es tun könnte: Widerstände an die unteren Pins löten und an einem "Bus" darunter anschließen, der an Pin 15 gelötet würde, der wiederum nach außen gebogen würde, um in den oberen zu gelangen Massebus des Steckbretts. Alle anderen oberen Pins würden an Pin 16 mit Vcc verbunden.

DIP-Buchse mit Widerständen, die an die unteren Pins gelötet werden und an einem "Bus" darunter angeschlossen werden, der an Pin 15 gelötet wird, der wiederum nach außen gebogen wird, um in den oberen Massebus des Steckbretts zu gelangen.  Alle anderen oberen Pins würden an Pin 16 mit Vcc verbunden.

Also dachte ich, ich könnte es schaffen, aber es ist sehr kniffliges Löten und ich bin nicht mehr wirklich gut im Löten (oder ich war es nie), also werde ich sicherlich frustriert sein.

Ich frage mich, ob es nicht so ein Paket gibt, das man einfach kaufen kann? Oder eine alternative Lösung für diese DIP-Schalter? Oder gibt es zumindest eine Art Hilfsmittel, wie eine nichtleitende Paste, mit der ich diese kleinen Pulldown-Widerstände an Ort und Stelle halten könnte?

Der Teil mit den LEDs, die keinen weiteren Strombegrenzungswiderstand haben, ist zweifelhaft. Vielleicht finde ich eine einfache Box mit LEDs mit Widerständen und einer gemeinsamen Kathode, die ich einfach anschließen könnte. Wäre schön in einem Vielfachen von 8. Ich habe auch überlegt, die untere Vcc-Sammelschiene als Masse mit einem gemeinsamen Strombegrenzungswiderstand zu verwenden. aber das kann dazu führen, dass die LEDs sehr dunkel bleiben, wenn mehr als ein paar gleichzeitig eingeschaltet sind. Im schlimmsten Fall werde ich selbst Widerstände an die Kathode der LEDs löten. Nicht zu schwer zu tun.

Eine andere Alternative, wenn es möglich wäre, wäre, das Steckbrett zu öffnen und eine Unterbrechung in Reihe C und H zu schneiden. Ich könnte auch ein lötbares Steckbrett verwenden, aber das verfehlt den Zweck, da ich noch am POC arbeite.

PS: Dem Schaltungstool fehlt ein Symbol für 3-State-Puffer. Es sieht auch so aus, als wäre dieses Schaltungstool nicht viel mehr als ein Teaser, denn niemand kann dies lesen, nicht einmal das Öffnen des Bildes in einem neuen Tab bringt Ihnen eine anständige Auflösung. Das tut mir leid.

UPDATE: Ich konnte kein Widerstandsarray finden, um es dort zu kaufen, wo ich bin, also habe ich selbst eines gemacht, fair genug. Mein größtes Problem ist jetzt diese lästige Segmentierung der Stromleiste des Steckbretts. Warum hielten sie es für sinnvoll, nach jeweils 5 Dateien ein Loch zu überspringen? Ich muss einen Stift von einer Kopfleiste oder Buchse abklemmen und dann mit dem benachbarten Stift verbinden, der so pingelig und nahe am Kunststoff ist, dass ich nichts löten kann, das den Kunststoff nicht schmilzt oder zu groß ist also schnappt die buchse raus.

Was ein weiteres Update betrifft, so habe ich die Schaltpläne einer nützlicheren Anordnung, die Pull-Up-Widerstände verwendet, anstatt Pull-Down-Widerstände und die Schalter auf Masse zu verkürzen, dann den 74LS540-Bus-orientierten Drei-Zustands-Puffer mit invertierten Ausgängen. Auf diese Weise kann ich meine Dip-Schalter unten, den Chip in der Mitte und die LED-Anzeigen oben zusammen mit den Kabelverläufen platzieren. Viel besser.

Aber die feinen Lötarbeiten bereiten mir viel Kopfzerbrechen. Ich werde es als nächstes mit Leitkleber versuchen.

Googleresistor arrays
Verwenden Sie Drähte. Die Widerstände können überall sein, nicht unter den DIP-Schaltern, auch wenn die Schaltpläne so aussehen, als wären sie zusammen. Suchen Sie auch nach DIP-Schaltern, die kommen auch mit längeren Kabeln.
Die Verwendung eines Steckbretts dafür wird wahrscheinlich eine Übung in Unzuverlässigkeit sein. Legen Sie zumindest die mit den Teilen interagierten Teile auf ein Perfboard oder eine Perma-Proto-Leiterplatte oder ähnliches. Und wenn Sie komplexe Logik auf einem Steckbrett aufbauen, planen Sie sorgfältig die Kabelverläufe, codieren Sie Ihre Busbits farblich und ziehen Sie die Verwendung kurzer Jumper zwischen leeren Reihen in Betracht, um Kabelbündel abzustecken.
Danke für die Ideen ... ja, Widerstandsarrays werden der richtige Weg sein. Ich will den Kabelsalat nicht und die Arrays (wenn ich sie bekommen kann) werden gute Arbeit leisten. Jetzt hoffe ich, dass ich solche LED-Arrays mit eingebauten Widerständen und gemeinsamer Kathode finden kann, ...
Sicher, dass sie existieren, suchen Sie nach der LED-Leiste. Ich denke, sie haben keine eingebauten Widerstände, weil Sie die Arbeitsspannung und Helligkeit bestimmen können. In den achtziger Jahren wurden sie häufig in Audioverstärkern, Mischpulten usw. verwendet. Sie sahen im Retro-Stil (heute) gut aus.

Antworten (2)

Der Bedarf an einer Reihe von Pull-up-Widerständen wird oft durch Widerstandsnetzwerke gelöst.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Abbildung 1. Ein Widerstandsarray kann gekauft oder aus einzelnen Widerständen hergestellt werden. Quelle: Talking Electronics .

Sie können Ihre eigene Version des Geräts auf der linken Seite von Abbildung 1 herstellen, indem Sie ein Ende jedes einzelnen Widerstands anlöten und an das andere Ende "busen", indem Sie die Widerstandsleitung ganz rechts über die anderen und in die gemeinsame Klemme biegen. Löten Sie dann die restlichen nicht abgeschlossenen Enden an den Bus und schneiden Sie sie auf Länge.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Abbildung 2. Eine saubere Implementierung eines DIY-Widerstandsnetzwerks. Quelle: Reddit .

Vielen Dank für die Idee mit dem Widerstandsarray, es kann tatsächlich außerhalb dieser Buchse liegen. Ich muss sehen, was ich bekommen kann, wo ich bin. Dann werde ich mein Design aktualisieren. Ich habe schon etwas Schönes vorbereitet.

Tut mir leid, meine eigene Frage zu beantworten. Ihr Vorschlag, Widerstandsarrays zu verwenden, war gut. Leider hätten die im Handel erhältlichen Widerstandsarrays mit dem ergonomischeren Design, das ich letztendlich gemacht habe, nicht funktioniert. Hier ist, was ich mir ausgedacht habe:

Mini-Computer-Breadboard-Konsole

Ich dachte, es wäre extrem umständlich, die Schalter mit den LEDs unten und den resultierenden Daten unten zu bedienen, da die gesamte Platte der Steckbretter, die den Rest des Computers bilden, oben sein muss. Also brauchte ich einen Fluss, der von unten nach oben geht. Da der untere Strombus GND hat, musste ich ein Pull-up-Widerstandsarray mit den DIP-Schaltern machen, die mit GND kurzgeschlossen sind, um die aktiven Drähte niedrig zu ziehen. Das bedeutet, dass alle Signale invertiert sind. Also brauchte ich jetzt einen invertierenden Bus-organisierten Tri-State-Puffer, für den ich den 74LS540 finden konnte.

Wenn ich den DIP-Schalter einschalte, schließt er den Eingang auf Low und der invertierende Tri-State-Puffer gibt High aus. Alles fließt gut, ohne dass viele Drähte benötigt werden. Das einzige massive Problem ist die Segmentierung des Steckbrett-Leistungsbusses. Ich habe versucht, den Stift der Buchse oder des Drahtkopfes zu schneiden, aber ich konnte mit meinen Lötfähigkeiten keine Brücke zum geschnittenen Stift schlagen. Also bohrte ich stattdessen Löcher in das Steckbrett, überbrückte einen leeren Draht zum benachbarten Loch, steckte die Buchse hinein, prüfte die Kontinuität an allen unteren Stiften und steckte dann den DIP-Schalter in diese Buchse.

Nun, beim 74LS540 kann man kein ordentliches handelsübliches Widerstandsarray verwenden, weil man auf der unteren Seite zwischen zwei Dateien gefangen ist, die mit GND verbunden sind. Also habe ich gerade mein eigenes Widerstandsarray gemacht. Nicht schön, aber funktional und es überspringt eine Datei, um die Eingangspins des 74LS540 hoch zu ziehen.

Die LEDs werden ohne weitere Widerstände gegen Masse kurzgeschlossen, wodurch der Ausgang bei etwa 2,5 V hoch bleibt. Nicht großartig. Ich werde eines Tages etwas löten, um ein Dioden- und Widerstandsarray zu erstellen. Aber es stellt sich heraus, dass es im Moment so funktioniert, wie es ist.

Jetzt habe ich 24 Steuerleitungen und 4 Daten- und Adressbusleitungen für meinen 4-Bit-Minicomputer POC mit 4 Ersatzleitungen. Invertierte Steuerleitungen wie das übliche Write-Enable oder Register Load und manch ein Clear- oder Preset-Signal, das nervt, da die LEDs leuchten, wenn die Leitung nicht belegt ist. Wenn ich diese in 8er-Gruppen bündeln kann, kann ich den 74LS540 durch den gebräuchlicheren 74LS245 ersetzen, sodass die DIP-Schalter in positiver EIN / AUS-Logik arbeiten (EIN = Steuerleitung aktivieren, unabhängig davon, ob sie hochaktiv oder niedrigaktiv ist). Mit der LED funktioniert es immer noch nicht so. Auf einer gelöteten oder drahtgewickelten Platine werde ich dann die LED-Drähte zu Wechselrichtern überkreuzen. Aber damit muss ich erstmal leben. Wenn ich spezielle Farben für umgekehrte Linien wähle, komme ich wahrscheinlich ohne Verwirrung aus.

Die nächste große Sache ist die Organisation der Steuerleitungen von überall zur EEPROM-Steuerung und zur Konsole, 18 davon sind jetzt überall verstreut.

"Nun, mit dem 74LS540 können Sie kein ordentliches handelsübliches Widerstandsarray verwenden, weil Sie auf der unteren Seite zwischen zwei Dateien gefangen sind, die mit GND verbunden sind." - Wenn ich Zeilen überspringen muss, bekomme ich ein Widerstandsarray mit mehr Elementen , und schneide die Stifte ab, wo ich eine Lücke brauche. In Ihrem Fall wäre das ein 10x-Array mit den ersten 2 Pins nach dem gemeinsamen Abschneiden.