Вступление

Это набор серии «Как устроены вещи». Включаешь заднюю передачу — и машина начинает пищать: чем ближе стена, тем чаще. На экране полоски у каждого датчика и цифры — сколько сантиметров до препятствия. В бампере — четыре ультразвуковых датчика, а за ними несколько микросхем. В этом наборе ты соберёшь такой парктроник целиком: от микросхем по даташиту до полосок, цифр и зуммера.

  • урок 1 — D-триггер CD4013 и делитель: от него шагает весь прибор;
  • урок 2 — счётчик CD4017: обход датчиков по кругу, десять шагов;
  • урок 3 — ультразвук и CD4072: четыре датчика пищат по очереди, эхо — одно на всех;
  • урок 4 — сантиметры на CD4029: такт 8 кГц, пока горит эхо, и синхронизатор;
  • урок 5 — зоны и полоски: компаратор CD4585 и защёлки;
  • урок 6 — ближайшее и цифры: регистр минимума, CD4511 и калибровка;
  • урок 7 — зуммер: чем ближе, тем чаще.
4 датчикаustxобходCD4013 · CD4017эхоCD4072сантиметры2 × CD4029зоны2 × CD4585 · CD4013ближайшееCD4585 · CD4029полоски12 LEDзуммерSpeakerцифры2 × CD4511TRIGECHOшаги записитакт 8 кГц = 1 см · шаг обхода 1/30 с · круг 10 шагов
Весь парктроник блоками: обход по очереди будит датчики, их эхо сводится в одно, счётчик меряет его в сантиметрах; дальше зоны каждого датчика — полоски и зуммер, а ближайшее за круг — цифры.

Что нужно

Набор самостоятельный. Вентили NOT, NAND, NOR, AND, OR, XOR — из любого набора серии или из урока 0. CD4011, CD4029 и CD4511 уже есть, если ты собирал «Счётчик посетителей», — эти шаги можно пропустить (в CD4511 только добавить четыре резистора, урок 6).

Сколько это

CD4013 — 80 транзисторов, CD4017 — 290, CD4072 — 44, CD4585 — 168, CD4029 — 454, CD4511 — 204, CD4011 — 16. Парктроник: 29 корпусов — 4 006 транзисторов.

Это модель настоящих микросхем

CD4013, CD4017, CD4072 и CD4585 выпускает Texas Instruments, у каждой есть даташит с логической схемой. Мы собираем их по этим схемам с теми же именами ног; ноги питания VDD и VSS не нужны — питание в симуляторе общее. Где мы отступили от рисунка — сказано прямо: слабая обратная связь в защёлках (резистор, урок 1), два инвертора до Q у CD4013 вместо трёх (так велит таблица функций TI), правая часть CD4585 из простых вентилей той же логики. Если собираешь проводами, а не по меткам, — у каждой новой микросхемы есть схема одним рисунком.

Режим

Счётчику сантиметров нужен каждый такт генератора 8 кГц. Собирай и проверяй в режиме Fast: в Real редактор не успевает за 16 000 расчётов в секунду и пропускает такты.