DigitalLAB-X information sheet

DigitalLAB-X  1

DigitalLAB-X

   1. คุณสมบัติทางเทคนิคและลักษณะทางกายภาพ บอรดทดลอง DigitalLAB-X ไดบรรจุเครืองมื ่ อพืนฐานที ้ มากเพี ่ ยงพอสําหรับการเรียนรูวงจร  ดิจิตอล ครอบคลุมหลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพทัง้ ปวช. และ ปวส. ชางอิเล็กทรอนิกส ปริญญาตรี สาขาอิเล็กทรอนิกสในชันป ้ ที่ 1 และ 2 รวมถึงยังเหมาะกับผูเริ  มต ่ นเรียนรูด วย คุณสมบัติทางเทคนิคโดยสรุปมีดังนี้  แหลงจายไฟตรงสําหรับทดลอง 2 ชุดคือ +V (แรงดันของอะแดปเตอร) และ +5V 

ลอจิกสวิตชแบบสวิตชเลือน ่ 8 ชุด

ลอจิกมอนิเตอร 8 ชอง  ลอจิกโพรบ แสดงลอจิก “0”, “1” และพัลส ในระดับทีทีแอล 1 ชุด  วงจรกําเนิดสัญญาณพัลส 1Hz ถึง 1kHz 1 ชุด - เลือกความถีโดยการกดสวิ ่ ตช - มีไฟแสดงความถีเอาต ่ พุต (1Hz, 10Hz, 100Hz และ 1kHz) - ระดับสัญญาณเอาตพุตแบบทีทีแอล  ดีเบาซสวิตช 2 ชุด  วงจรถอดรหัสเลขฐานสองเปนเลขฐานสิบหกขับ LED ตัวเลข 2 ชุด  วงจร LED ดอตเมตริกซ ขนาด 5 x 7 จุด 1 ชุด  แหลงจายแรงดันอางอิงปรับคาได 0 ถึง +5V - สําหรับทดลองวงจรแปลงสัญญาณอะนาลอกเปนดิจิตอล 

แผงตอวงจรขนาด 2.5 นิว้ x 7 นิว้ จํานวนจุดตอ 800 จุด 1 แผง 1 ชุด  มีลําโพงเปยโซสําหรับขับสัญญาณเสียง ้ ไฟตรงในชวง +7.5 ถึง +12V 500mA  ใชไฟเลียงจากอะแดปเตอร  มีวงจรเรกูเลเตอรควบคุมแรงดันไฟเลียงให ้ คงทีที่ ่ +5V 

2 DigitalLAB-X

รูปที่ 1 แสดงรายละเอียดของบอรดทดลองวงจรดิจิตอล DigitalLAB-X

DigitalLAB-X  3

2. การใชงานเครืองมื ่ อบนชุดทดลอง DigitalLAB-X 2.1 การใชงานแหลงจายไฟ (DC Supply) บนชุดทดลอง DigitalLAB-X มีแหลงจายไฟตรงใหใชงาน 2 ชองคือ +V และ +5V มีจุดรวม หรือกราวดเดียวกัน จายกระแสไฟฟารวมประมาณ 500mA โดยคาของ +V จะขึนอยู ้ กั บอะแดปเตอร ทีนํ่ ามาใชกับบอรดทดลอง ปกติจะเทากับ +12V การตอแหลงจายไฟตรงไปใชงานสามารถตอสายจากจุดตอไดโดยตรง

2.2 การใชงานวงจรกําเนิดสัญญาณพัลส (Pulse Generator) 2.2.1 เลือกความถีของสั ่ ญญาณไดจากสวิตชกดบนชุดทด ลอง ซึงมี ่ ดวยกัน 4 คาคือ 1 Hz, 10Hz, 100Hz และ 1kHz โดยสังเกตคาควมถีเอาต ่ พุตจากไฟแสดงคาความถี่ 2.2.2 ตอเอาตพุตเขากับวงจรทีต่ องการสัญญาณ หาก วงจรนันใช ้ แหลงจายไฟรวมหรือใชกราวดรวมกับชุดทดลองก็ไม ตองตอสายกราวด 2.2.3 หากตองการดูรูปสัญญาณ ใหตอเอาตพุตเขากับออสซิลโลสโคป ปรับปุม Time/Div และ Volt/Div ของออสซิลโลสโคป จนกระทังเห็ ่ นรูปสัญญาณ รูปสัญญาณทีปรากฎจะมี ่ ลักษณะเปนรูปสี่ เหลียม ่ ความถีตรงกั ่ บยานความถีที่ เลื ่ อก ขนาดของสัญญาณคือ 5Vp-p สัญญาณพัลสทีออกจากจุ ่ ดนี้ เปนสัญญาณทีมี่ สวนประกอบของไฟตรง

4 DigitalLAB-X

2.3 การใชงานลอจิกสวิตช (Logic Switch) เมือต ่ องการเลือกลอจิก “1” เลือกสวิตชไปทางดานบน ทีเอาต ่ พุตของสวิตชมีแรงดัน +5V กําหนดเปนลอจิก “1” เมือต ่ องการเลือกลอจิก “0” เลือกสวิตชไปทางดานลาง ทีเอาต ่ พุตของสวิตชมีแรงดัน 0V กําหนดเปนลอจิก “0” การทํางานของลอจิกสวิตชทัง้ 8 ชอง เปนอิสระตอกัน

2.4 การใชงานลอจิกมอนิเตอร (Logic Monitor) ในภาวะปกติทีไม ่ มีการปอนอินพุต ไฟแสดงสถานะ ลอจิกจะดับหมด เมือต ่ องการตรวจสอบระดับลอจิกในวงจร ใหตอสายจาก อินพุตของลอจิกมอนิเตอรเขาทีจุ่ ดวัด โดยไมตองตอกราวด ทัง้ นีเพราะในชุ ้ ดทดลองไดกําหนดใหกราวดรวมกันแลว หากไฟติดสวาง หมายความวา จุดทีทํ่ าการตรวจสอบนันมี ้ สถานะเปน ลอจิก “1” หากไฟดับ หมายความวา จุดทีทํ่ าการตรวจสอบนันมี ้ สถานะเปนลอจิก “0” ขอระมัดระวัง ลอจิกมอนิเตอรนีสามารถใช ้ กับวงจรดิจิตอลไดทุกวงจรทีใช ่ ไฟเลียง ้ +5V

DigitalLAB-X  5

2.5 การใชงานลอจิกโพรบ 2.5.1 ตอสายอินพุต IN เขากับจุดทีต่ องการตรวจสอบลอจิก 2.5.2 หากไฟสีเขียวทีตํ่ าแหนง LO ติดสวาง แสดงวา จุดทีตรวจสอบ ่ เปนลอจิก “0” 2.5.3 หากไฟสีแดงทีตํ่ าแหนง HI ติดสวาง แสดงวา จุดทีตรวจสอบเป ่ น ลอจิก “1” 2.5.4 หากไฟสีเหลืองทีตํ่ าแหนง PULSE ติดสวาง พรอมกับไฟแสดงผล ทีตํ่ าแหนง LO และ HI หมายความวา จุดทีตรวจสอบนั ่ น้ เกิดการเปลียนแปลง ่ ของลอจิกไมคงที่ หรือมีพัลสเกิดขึนที ้ จุ่ ดนัน้

2.6 การใชงานวงจรถอดรหัสตัวเลข 7 สวน (Binary to HEX Decoder) ในภาวะปกติสวนแสดงผลตัวเลขทัง้ 2 หลักแสดงเลข “0” เมือต ่ องการใชงาน ปอนสัญญาณขอมูลเขามาทีอิ่ นพุต DCBA และจุด dp ในกรณีทีต่ องการใชจุดของสวนแสดงผล สําหรับจุด dp มีขอจํากัดวาตองปอนเปนไฟบวกเทานัน้ ดังนัน้ เวลาตอสายใชงานสังเกตใหดี วงจรนีสามารถต ้ อใชงาน ไดทันที ไมตองตอสายกราวด

2.6 การใชงานดีเบาซสวิตช (Debounce Switch) ใชปอนสัญญาณพัลสเดียวให ่ แกวงจร มีเอาตพุต 2 แบบ (1) แบบพัลสขอบขาขึน้ ในแบบนีหากไม ้ มีการ กดสวิตช ระดับลอจิกทีเอาต ่ พุตจะเปน “0” เมือกดสวิ ่ ตชจะ กลายเปน “1” ตราบเทาทียั่ งกดสวิตชไว (2) แบบพัลสขอบขาลง ในแบบนีหากไม ้ มีการ กดสวิตช ระดับลอจิกทีเอาต ่ พุตจะเปน “1” เมือกดสวิ ่ ตชจะ กลายเปน “0” ตราบเทาทียั่ งกดสวิตชไว การตอใชงานทําไดทันที ไมตองตอสายกราวด

6 DigitalLAB-X

2.7 การใชงานแหลงจายแรงดันอางอิงปรับคาได 0-5V บนชุดทดลอง DigitalLAB-X มีแหลงจายแรงดันปรับคาไดสําหรับ ทดลองวงจรแปลงสัญญาณอะนาลอกเปนดิจิตอล 0-5V การตอใชงานสามารถ ทําไดโดยตรง และมีกราวดรวมกับวงจรหลัก การปรับคาทําไดโดยหมุนปุมที  อยู ่ บนตั  วตานทานปรับคาได ในสวนของ แหลงจายแรงดันนี้ หากตอมัลติมิเตอรทีเลื ่ อกยานวัดแรงดันไฟตรงไวเขาทีจุ่ ด +V จะเห็นการเปลียนแปลงของแรงดั ่ น 0 ถึง +5V

2.8 การใชงานวงจร LED ดอตเมตริกซ 5 x 7 จุด เครืองมื ่ อพิเศษอีกอยางหนึงที ่ มี่ บนชุดทดลอง DigitalLAB-X คือ วงจร LED ดอตเมตริกซขนาด 5x7 จุด โดยตอขาควบคุมทางแนวแถวหรือโรว (Row) และ แนวหลักหรือคอลัมน (Column) ออกมาใหใชงานครบทุกขา ทีขาควบคุ ่ มทางแนว หลักหรือคอลัมนจะเปนขาแคโทดของ LED มีการตอตัวตานทานคา 1k อนุกรม เพือจํ ่ ากัดกระแสไฟฟาไมใหไหลผาน LED แตละดวงมากเกินไป การใชงานตองปอนสัญญาณลอจิกสูงหรือ "1" เขาทีขาควบคุ ่ มทางแนว แถวหรือโรว และทีขาควบคุ ่ มทางแนวหลักหรือคอมลันตองปอนสัญญาณลอจิก ตําหรื ่ อ "0" หรือตอลงกราวด LED ในตําแหนงทีเลื ่ อกตอสัญญาณลอจิกไวจะ ติดสวาง

3. การใชงานแผงตอวงจร แผงตอวงจรหรือโปรโตบอรด บางทีเรียกวา เบรดบอรด (breadboard) เปนแผงพลาสติกที่ มีการจัดแบงเปนกลุม โดยภายในแตละกลุมบรรจุ  แผงโลหะตัวนําปลอดสนิม แลวทําการเจาะรูบนแผง พลาสติกนัน้ เพือให ่ สามารถนําสายไฟขนาดเล็กเสียบเขาไปสัมผัสกับแผงโลหะ ในขณะเดียวกันแผงโลหะ ดังกลาวก็จะทําการบีบสายไฟนันให ้ แนนอยูกั บที่ เมือผู ่ ใช  งานตองการปลดสายไฟออกก็เพียงออกแรง ดึงเล็กนอย หนาสัมผัสของแผงโลหะก็จะคลายออก ทําใหสายไฟสามารถหลุดออกจากจุดตอนันได ้ ในรูปที่ 2 แสดงลักษณะภายนอกและโครงสรางภายในของแผงตอวงจรหรือโปรโตบอรด จะเห็นไดวา แผงตอวงจรแบงออกเปน 2 กลุมใหญ  ๆ คือ กลุมที  มี่ การตอถึงกันในแนวตัง้ ซึงมี ่ ดวยกัน 5 จุดตอในหนึงกลุ ่ มย  อย และกลุมที  ต่ อถึงกันในแนวนอน กลุมหลั  งนีจะได ้ รับการจัดวางให อยูในบริ  เวณขอบบนและลางของแผงตอวงจร มีดวยกัน 2 แถวยาวตอหนึงด ่ าน รวม 4 แถว ในแตละ แถวยาวยังแบงเปน 2 สวน ดังนันในการใช ้ งานหากตองการใหแถวยาวแตละแถวตอถึงกันจากซายไป ขวาตองใชสายไฟเชือมต ่ อระหวางจุดแบงของแตละแถว ดังในรูปที่ 3

DigitalLAB-X  7

แผงโลหะปลอดสนิม บริเวณที่ใชบีบจับสายไฟ

รูปที่ 2 แสดงลักษณะภายนอกและโครงสรางภายในของแผงตอวงจรหรือโปรโตบอรด ลวดทองแดง 1

5

10

15

20

25

1

5

10

15

20

25

ฉนวน

A B C D E

F G H I J

ตัวตานทาน ไดโอด รูปที่ 3 แสดงการเชื่อมตอภายในของแผงตอ วงจร (ในรูปเปนการจําลองอาจแตกตางจากของ รูปที่ 4 การเตรียมสายตอวงจรและอุปกรณทีต่ องการ จริง) โดยเสนสีดําหนาแสดงการตอถึงกันของแตละ เสียบลงบนแผงตอวงจร จุดบนแผงตอวงจร

8 DigitalLAB-X

3.1 สายไฟทีใช ่ กับแผงตอวงจร สายไฟหรือสายตอวงจรทีเหมาะกั ่ บแผงตอวงจรหรือโปรโตบอรดนัน้ ควรเปนสายทองแดงเดียว ่ ทีได ่ รับการชุบดวยนิเกิลหรือเงิน มีความแข็งแรงพอสมควร สามารถดัดหรือตัดไดงาย มีขนาดเสนผาน ศูนยกลาง 0.4 มิลลิเมตร หรือใชสายเบอร 22AWG ทังนี ้ หากใช ้ สายทีมี่ ขนาดใหญกวานีจะทํ ้ าใหแผง โลหะของแผงตอวงจรเกิดการหลวม ไมสามารถบีบจับ สายไฟไดอีก ไมแนะนําใหใชสายโทรศัพททีเป ่ นทองแดงลวนๆ เนืองจากสายเหล ่ านันมี ้ การอาบนํายากั ้ นสนิม หากนํามาใชตอวงจรทันที อาจทําใหวงจรไมทํางาน เพราะนํายาที ้ เคลื ่ อบลวดทองแดงอยูมี คุณสมบัติเปน ฉนวนทําใหกระแสไฟฟาไมสามารถไหลผานไปได หากตองนํามาใชจริงๆ ควรใชมีดขูดนํายาที ้ เคลื ่ อบอยู ออกเสียกอน แตนันเท ่ ากับวา ไดทําลายฉนวนปองกันสนิมของลวดทองแดงไปแลว หากใชไปสักระยะหนึง่ ก็จะเกิดสนิมทีสายต ่ อวงจรนัน้ เมือนํ ่ ามาใชงานก็อาจทําใหวงจรทีทํ่ าการตอนันไม ้ ทํางานได สําหรับผูที ซื่ อชุ ้ ดทดลองของบริษัท อินโนเวตีฟ เอ็กเพอริเมนต จํากัด จะไดรับสายตอวงจรสําหรับ ใชงานกับแผงตอวงจรและจุดตอตางๆ บนชุดทดลองในปริมาณทีเพี ่ ยงพอตอการทดลองวงจร

สายตอวงจร สองเสนนี้ตอถึงกัน

สายตอวงจรสองเสนนี้ ไมตอถึงกัน

1 A B C D

รูปที่ 5 การเชือมต ่ อของแผงตอวงจรเมือเสี ่ ยบสายลงบนแผงตอวงจร

DigitalLAB-X  9

+V

R1 +V

R1 R2 R2

GND R3 R3

GND

รูปที่ 6 ตัวอยางการตอวงจรลงบนแผงตอวงจร

3.2 การตอวงจรบนแผงตอวงจร ในรูปที่ 4 เปนการตัวอยางการเตรียมสายตอวงจรและดัดขาอุปกรณเพือเตรี ่ ยมติดตังลงบนแผง ้ ตอวงจร สวนในรูปที่ 5 แสดงการเชือมต ่ อของแผงตอวงจรเมือเสี ่ ยบสายลงในจุดตอจุดตางๆ ของแผง ตอวงจร และในรูปที่ 6 เปนตัวอยางการตอวงจรบนแผงตอวงจรจากวงจรทีต่ องการทดลอง การตอวงจร ทีดี่ ควรจัดใหเปนระเบียบ ตรวจสอบไดงาย ใชสายตอวงจรในปริมาณทีเหมาะสม ่ ควรตอวงจรในลักษณะ ไลจากซายไปขวา และจากบนลงลาง โดยกําหนดใหอินพุตของวงจรอยูทางซ  ายหรือทางตอนลาง สวน เอาตพุตอยูทางขวาหรื  อตอนบน ทังนี ้ เพื ้ อให ่ งายตอการตรวจสอบในกรณีทีต่ อวงจรแลววงจรไมทํางาน และชวยในการแกไข ในกรณีทีต่ องดัดแปลงวงจรบางสวน ทําใหไมตองรือวงจรแล ้ วตอใหมทังหมด ้

INNOVATIVE EXPERIMENT