5진 계수기 순차점멸기 회로 설계 (전자기능사 6번과제)

5진 계수기 순차점멸기 회로 설계 가이드

소개

5진 계수기 순차점멸기는 디지털 회로 설계에서 기본적인 프로젝트로, 이 프로젝트를 통해 디지털 논리 게이트와 플립플롭을 활용한 신호 제어 방식을 익힐 수 있습니다. 이번 프로젝트는 다음 부품과 IC를 사용해 제작합니다.

 

전자기능사 6번과제 내용으로 작성하도록 하겠습니다.

필요한 부품

1. IC 부품
   • 7400 (NAND 게이트) - 1개
   • 7414 (Schmitt Trigger Inverter) - 1개
   • 7440 (Dual 4-input NAND 게이트) - 1개
   • 7474 (D 플립플롭) - 2개
2. 기타 부품
   • LED - 5개
   • 리셋 스위치 - 1개
   • 저항과 캐패시터(발진기용)
   • 배선 및 브레드보드

 

동작개요

회로 구성

1. 발진기 설계 (NAND 게이트를 이용)

7400 NAND 게이트와 R-C 조합을 사용하여 기본 발진기를 구성합니다. 이 발진기는 일정한 주파수의 클럭 신호를 생성하며, 계수기에 입력 클럭으로 사용됩니다.

• 회로: 7400의 두 NAND 게이트를 사용하여 안정적인 발진기를 설계합니다.
• 주파수 계산: 주파수는 사용된 R(저항)과 C(캐패시터)의 값에 따라 결정됩니다.

2. 플립플롭을 이용한 5진 계수기

7474 D 플립플롭 2개를 직렬로 연결하여 2진 카운터를 구성한 후 5진 계수로 조정합니다.

• 계수 조건 설정: NAND 게이트를 이용하여 특정 상태에서 카운터가 리셋되도록 만듭니다. (예: 5진 계수 시 리셋)

3. LED 순차 점멸 회로

7474의 출력을 이용하여 5개의 LED를 순차적으로 점등합니다. 각 출력 신호는 LED와 저항을 통해 연결되며, 이를 통해 LED가 순서대로 켜졌다 꺼지는 동작을 합니다.

4. 리셋 스위치

수동으로 회로를 초기화하기 위해 리셋 스위치를 추가합니다. 이 스위치는 플립플롭의 리셋 핀에 연결됩니다.

 

 

패턴도

결과

최종적으로 제작된 회로는 LED 5개가 순차적으로 점멸하는 동작을 하며, NAND 게이트를 이용한 발진기와 플립플롭 기반의 5진 계수기가 핵심 역할을 합니다.