Zagotovo lahko rečemo, da je področje integracije elektronskih elementov imelo velik pomen pri napredovanju tehnologije in s tem tudi spremenilo naše razmišljanje pri ustvarjanju. Uporaba integriranih vezij je bila povsem razumna ter prav tako sprejemljiva. Z napredovanjem tehnologije so se mikrokontrolerji razvili do te stopnje, da so počasi izpodrivali logična vrata. Postali so veliko bolj dostopni, prijazni za uporabnika ter splošno priljubljeni.
Uporaba cenovno dostopnega razvijalnega orodja, kot je recimo Arduino, je seveda nekaj povsem običajnega, vendar ali je res uporaba le teh vedno smiselna? Vedno imamo izbiro pri ustvarjanju, pri kateri se nekako odločamo med integriranimi logičnimi vrati ali mikrokontrolerji. Obe izvedbi predstavljata nekaj prednosti in za sabo prineseta kakšno slabost. V naslednjem primeru bomo definirali problem iz prakse, ga odpravili z uporabo različnih logičnih vrat ter Arduino razvojnim orodjem.
Recimo da imamo željo izdelati čisto osnovni informacijski sistem, ki mora biti enostaven za vzdrževanje. Prikazoval bo števila od 0 do 9 na 7-segmentnem prikazovalniku. Kot vhod bo imel le eno tipko (kontakt, ki je v običajnem stanju odprt), ki ob pritisku nanj poveča vrednost prikazanega števila za ena. Torej, določili smo vhodne ter izhodne enote, procesni del pa je izveden kakor želi uporabnik. To lahko vidimo na sliki 1.
Ti posamezni bloki predstavljajo fizične elemente, s katerimi poskrbimo za ureditev in obdelavo signala. Kadar te bloke realiziramo, se opazi dejanska velikost celotnega vezja, katera bo veliko večja, kot pri uporabi Arduina. Elekrična shema tega sistema je prikazana na sliki 3, če se pojavi želja po realiziranju tega sistema je razporeditev za tiskano vezje prikazana na sliki 2.
Preden se lotimo izvedbe, se moramo zavedati, da je signal, ki prihaja iz tipke zelo neurejen, tako napetostno, kot tudi v frekvenci preklopov. Zato je pomembno, da poskrbimo za urejenost tega signala (strojno ali programsko). Najboljše vodilo pri tem je TTL standard, kateri natančno določa tolerančne meje digitalnega signala. Standard je prikazan na sliki 4.
S pomočjo teh tolerančnih območij, se zavedamo kolikšna odstopanja so še sprejemljiva za normalno delovanje naprave. Na levi strani imamo tolerance, ki so določene za izhode, leva pa prikazuje stanje vhodov. Torej, če se naše težave pojavljajo na vhodu, moramo upoštevati, da bo logična ena od 2,4 do 5 V. To pa seveda kontroliramo glede na tip procesiranja, ki smo ga izbrali.
Logična vrata ali zgolj en mikrokrmilnik?
2015_SE232_27
