ArduinoElektronik

Die guten ins Töpfchen (oder: TTL Gatter massenweise prüfen)

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Inhalt

Logik praktisch

Alle Theorie ist grau. Darum mache ich mit Schulklassen gerne praktische Experimente, die das Funktionieren von theoretischen Konzepten zeigen. Ich quälte sie zuerst mit mathematischer Logik. dann lösten wir logische Quizspiele und als Abschluss bastelten wir mit logischen Gattern Schaltungen. Die LEDs leuchten dann eben richtig oder nicht 🙂 Es gibt wenig Diskussionen, ob eine Lösung so halb oder fast oder wirklich richtig ist.

Das Vorgehen:

  • Zuerst mit Papier und Bleistift (naja, heute mit Pen und Laptop) die Situation verstehen
  • logische Zusammenhänge vereinfachen (Elektroniker kennen das, Karnaugh-Diagramme)
  • Simulation vor dem Aufbau (z.B. online mit Circuitverse)
  • Aufbau mit TTL-ICs der Serie 74xx.

 

Schaltungsideen

Als Schaltungsideen nehme ich zuerst Aufgaben vom NAND-Game (nandgame.org) und meine eigenen Übungen aus dem Unterricht. Danach geht es dann an binäre Addierschaltungen, weil sie die binäre Addition vorher gelernt haben. Sie haben den Vorteil, dass man gleiche Schaltungen hat, die man zusammenschliessen kann z.B. zu einem 8-Bit-Addierer – ein gemeinsames Produkt der ganzen Klasse.

 

Impressionen

 

Aufräumen

Am Ende muss ziemlich viel Material auseinandergenommen, sortiert und geprüft werden. Dafür habe ich einen einfachen Tester mit einem Mikrocontroller gebaut. Damit kann man schnell klar defekte ICs aussortieren (manche Beschriftungen kann man auch mit einer Lupe kaum lesen).

Bauteile:

  • Arduino Nano (dieser hat gerade genug Pins)
  • Adafruit LCD Backpack zur Anbindung mit I2C
  • Zero-Force Sockel
  • modifizierter Code von Dan Nelson

 

Fazit: 3 von ca. 80 waren defekt (in vierter war mir schon optisch aufgefallen und wurde aussortiert). Doch, der kleine Aufwand für den Tester hat sich gelohnt.

 

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