PROJE 0-15 arasındaki ikilik sayıları 7 parçalı göstergede (0-F) şeklinde multiplexer aracılığıyla gösteren devrenin tasarımı (4 giriş-7 çıkış) / 7-segment display showing between 0-15 binary numbers via multiplexer in the form of (0-f) circuit's design

1. Sayısal Devreler, Uygulama Projesi 2016
PROJE
0-15 arasındaki ikilik sayıları 7 parçalı göstergede (0-F) şeklinde
gösteren devrenin tasarımı (4 giriş-7 çıkış)
Hazırlayan:
Yunus Emre MAYİR
emremayir@gmail.com

2. Sayısal Devreler, Uygulama Projesi 2016
PROJE ADI
0-15 arasındaki ikilik sayıları 7 parçalı göstergede (0-F) şeklinde gösteren
devrenin tasarımı (4 giriş-7 çıkış)
Özet:
Bu bölümde 7 segment ortak katot displayin hexadecimal sayıları ikilik kodlar halinde göstermesi
istenmiştir. Displayin yedi çıkışı, 4 bitlik sayı girişi ile kontrol edilmektedir. Bu kontrol için doğruluk
tablosu, karnough haritası, lojik kapılar, mux entegreleri kullanacağız. Bu rapor lojik kapılar ve mux
entegreleri ile yapılan devrenin raporudur. Öncelikle devremizde muxların doğruluk tablolarını
oluşturacağız. 4 bitlik girişimiz olduğu için yani 4 bitlik bir sayı girişi kontrol edeceğimiz için 8x1
mux entegresine göre doğruluk tablosu oluşturacağız. Bu doğruluk tablosunu mux etegremizin veri
girişine göre yani en büyük MSB bitine göre ifadeler elde etmeye çalışacağız. O karnough haritası
yapıp boolean ifadeleri elde edeceğiz. Bu ifadeleri boolean eşitlikleri ile en sade hale getirmeye çalışıp,
en sade halinin lojik kapılar ile tasarımını yapacağız. Bu ödev sadece lojik kapılarla yapılabildiği gibi
lojik kapı ve 8x1 4051 mux entegreleri ile yapılabilmektedir . Bu rapor ödevin ikinci raporu olduğu için
aresi ve isisi 4051 8x1 mux entegrelerini ve 7404 değil kapısı entegresini içermektedir.
1. GİRİŞ
Bu projenin amacı lojik kapılarla ve ya mux entegreleriyle 7 segment displayin kontrolünü
hexadecimal çıkış verecek şekilde kontrol etmektir. Bu proje kod dönüştürücü mantığının bir aynasıdır
gibi düşünebiliriz. Bu konu hakkında 4 bitlik girişe sahip kod dönüştürücü mantığıyla yapılan. 7
segment displayin 0-9 rakamları arası yakılması sağlanılmıştır. Bunu yaparken ortak katot display
kullanılmıştır. Biz display de hangi sayıyı ve ya hangi harfi (0-f) görmek istiyorsak, mux entegresinin
veri girişine yani MSB sine göre doğruluk tablosunda bize istediğimiz şekli verecek ledleri yakacak
şekilde tablomuzu yerleştirmeliyiz.
Bizim bu devremizde Ortak katot display kullandığımız için devremize +5V (lojik 1) verdiğimiz
zaman ilgili ledimizin yanacağını bilmeliyiz. 0V (lojik 0) verdiğimiz zaman ise ilgili ledin aktik
durumda olmadığını bilmeliyiz. Buna benzer çalışmalar numaratör mantığıyla çalışan devrelerde
kullanılmıştır. (kaynak: Hüseyin Ekiz- mantık devreleri, Mustafa Yağımlı- dijital elektronik kod
dönüştürücü konusu )
2. MATERYAL ve METOT
Problemin tanımı:
Burada çözülmesi gereken problem 4 bit ikilik sayının display ekranına yansıtılmasıdır. 4 bitlik sistem
olduğu için 4 giriş ve display 7 segmentli ledli yapıya sahip olduğu için yedi çıkışımız vardır. Giriiiş ve
çıkışlarımız arasındaki ilişki girişlerimizin ikilik yani binary karşılığına göre ekranda çıktı alacağız.

3. Sayısal Devreler, Uygulama Projesi 2016
Çözüm yöntemi olarak kod dönüştürücü mantığı ile hareket edip devremiz için 4 giriş yani 3 seçme
ucu birde MSB olarak veri girişi olacaktır. Yedi çıkışımız olduğu için yedi tane mux doğruluk tablosu
oluşturulmuştur. Mux doğruluk tablolarımızı MSB bitimize göre yapacağımız. Bu doğruluk tablomuzu
MSB bitimizin değili ve kendisi olacak şekilde (D-D’) kuracağız. 3 secme ucumuz olduğu için 2^3
durum ve MSB mizinde iki durumu olduğu için 16 durum oluyor. Sekiz durum MSB’mizin Q olduğu
diğer sekiz durum ise MSB’mizin Q’ olduğu durum olduğu için deminde söylediğimiz gibi 16 durum
elde etmiş oluruz. Bu 7 led çıkışımızı (a,b,c,d,e,f,g) display ekranında görmek istediğimiz sayı ve harf
çıkışına göre ilgili ledi doğruluk tablosunda lojik 1 yaparak (+5V) yaparak aktif hale getrimiş oluruz.
Bu işlem doğruluk tablosunda şu şekilde gerçekleşmektedir: Mux doğruluk tablosunda 3secme
ucumuz olduğu için 2^3 den doalyı I0, I1, … I7 olmak üzere sekiz veri girişi olur. (a) çıkışı için 1 olan
değerleri kod çözücü doğruluk tablomuzdan bakarak a çıkışı için yapmış olduğumuz mux doğruluk
tablosunda yuvarlak içine alarak denklemlerimizi elde etmeye başlarız. Bu aşamada şöyle bir yol
izlenmektedir: Çıkış değerimiz sadece D veri girişi satırındaysa çıkış veren bu ucu (örneğin I2 olsun.)
D veri girişine gidiyor diye kabul ederiz. Eğer çıkışımız D’ satırında ise D veri girişinin değil kapısında
çıkan yani D’ ucuna gidiyor diye kabul ederiz. Şayet çıkış veren ucumuz hem D hem de D’ de ortak ise
çıkış veren ucumuz +5V (lojik 1) olarak kabul ederiz ve bu giriş ucumuza doğrudan kaynak bağlarız.
Eğer çıkış vermeyen giriş ucumuz varsa bunları doğrudan toprağa bağlayarak doğrudan 0V (lojik 0)
vermiş oluruz.
Bu işlemleri yedi çıkışımız olduğu için hepsine ayrı ayrı tekrarlayarak çıkan denklemleri birbirleriyle
bağdaştırarak yedi çıkışımızın her bir çıkışını 7 segmentteki ilgili ledlerimize bağlarız. Bu işlemi de
isisde gerçekleştirerek kurmuş olduğumuz devreyi simule edip yapmış olduğumuz devremizde yanlışlık
olup oladığını, devremizin doğru çalışıp çalışmadığını Böylece 7 segment displayimizi mux entegreleri
yardımıyla kontrol etmiş oluruz. İsisde çizip simule edip daha sonra arese atarak baskı olarak
yapacağımız devremizin son halini aldırmış oluyoruz.
Kullanılacak elemanların Tanıtımı:
8x1 4051 mux entegresi ve 7404 değil kapısı entegresi kullandık. Bizim displayimiz 7 segmentli
olduğu için yani 7 ledli bir yapıya sahip olduğu için her bir ledimiz bir mux entegresi ile kontrol
edeceğiz. Her bir çıkış için ilgili muz entegresine mux doğruluk tablosu oluşturarak boolean ifadeleri
elde edeceğiz. Doğruluk tablosundan elde edilen eşitlikler MSB bitimiz olan en büyük bitimize ait
olacaktır. Entegrelerimiz sıcaklığa karşı duyarlı olduğu için 16 ve 14 bacaklı entegre soketleri
kullanarak lehim sırasında entegrelerimiz bacaklarını değil, bu soketlerin bacaklarını lehimleyerek
entegrelerimizin sıcaklıkdan bozulmasını engellemiş oluruz. Devremize lojik 1 ve lojik 0 değerler
vereceğimiz için bunu kontrol edebilmemiz için ilk tasarımımızda 4’lü switch, ikinci durumdaki
tasarımımızda on-off konumunda com bağlantısı bulunan 3 konumlu anahtar kullanılmıştır. Ortak katot
display kullanarak devremizin çıktısı alabiliriz.

4. Sayısal Devreler, Uygulama Projesi 2016
7404 değil kapısı entegresi
Doğruluk Tablosu:
Bu bölümde MSB bitimize göre ( mux devresinde dizilim DCBA şekilndedir.) her ledimiz için yani
her çıkışımız için MSB bitimize yani D bitimize göre yaptığımız mux doğruluk tablosunu göstereceğiz.
Bu tablomuzda çıkış verecek olan ledlerimiz ortak katot display kullandığımız için lojik 1 (+5V)
verdiğimiz zaman devreyi tamamlamış olacaktır.
GİRİŞLER ÇIKIŞLAR
D C B A a b c d e f g
0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0
0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0
0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1
0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1
0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1
0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1
0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0
1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1
1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1
1 0 1 0 1 1 1 0 1 1
1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1
1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0

5. Sayısal Devreler, Uygulama Projesi 2016
1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1
1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1
1 1 1 1 1 0 0 1 1 1
Karnough Haritaları:
A çıkışı mux doğruuk tablosu, b çıkışı için mux doğruluk tablosu,
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
D’
0 1 2 3 4 5 6 7
D 8 9 10 11 12 13 14 15
C çıkışı mux doğruluk tablosu, D çıkışı mux doğruluk tablosu,
E çıkışı için mux doğruluk tablosu, F çıkışı için mux doğruluk tablosu,
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
D’ 0 1 2 3 4 5 6 7
D 8 9 10 11 12 13 14 15
1 0 1 D D D 1 D
G çıkışı için mux doğruluk tablosu,
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
D’ 0 1 2 3 4 5 6 7
D 8 9 10 11 12 13 14 15
D D 1 1 D’ 1 1 D
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
D’ 0 1 2 3 4 5 6 7
D 8 9 10 11 12 13 14 15
1 1 1 D’ D’ D 0 D’
1 D 1 D’ D D’ 1 1
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
D’ 0 1 2 3 4 5 6 7
D 8 9 10 11 12 13 14 15
1 D D’ 1 D 1 1 0
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
D’ 0 1 2 3 4 5 6 7
D 8 9 10 11 12 13 14 15
1 1 D 1 D’ 1 D’ D’
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
D’ 0 1 2 3 4 5 6 7
D 8 9 10 11 12 13 14 15
1 D D D 1 D’ 1 D

6. Sayısal Devreler, Uygulama Projesi 2016
Doğruluk tablolarından elde ettiğimiz çıkışlarımızı yazarsak,
A çıkışı: 1 D 1 D’ D D’ 1 1
B çıkışı: 1 1 1 D’ D’ D 0 D’
C çıkışı: 1 1 D 1 D’ 1 D’ D’
D çıkışı: 1 D D’ 1 D 1 1 0
E çıkışı: 1 0 1 D D D 1 D
F çıkışı: 1 D D D 1 D’ 1 D
G çıkışı: D D 1 1 D’ 1 1 D
Devrenin Lojik Kapılar ile Gerçeklenmesi:
Bu rapor proje ödevinin ikinci sunum dosyası olduğu için bu rapor 4051 8x1 mux entegresi ve 7404
değil kapısı kullanılmıştır. Bu aşamada mux entegremizle ve yaptığımız devremizin iki farklı tasrımını
göstereceğiz. İki farklı tasarımımız olmasının sebibi ise isisde bazı elemanların aresde karşılığı
olmamasıdır. Bu yüzden aynı mantıkla gerçekleşen iki devremiz olacaktır. 4051 mux entegremizin
yanında birde doğruluk tablomuzdan ortaya çıkan 7404 değil kapısı entegresi kullanılıştır. Bu
devrelerimizi isisde kurup simüle ederek yapmış olduğumuz tasarımda eksik ya da yanlış bağlantı
yapıp yapmadığımız kontrol ediyoruz. Çıkan aksaklıkları da gidererek devremizi arese aktardık.. daha
sonra ares tasarımını gerçekleştirdik.

7. Sayısal Devreler, Uygulama Projesi 2016
Bu devre, mux entegreli birinci tasarım devresidir.

8. Sayısal Devreler, Uygulama Projesi 2016
Bu devre mux entegreli devre şemamızın 2. Tasarımıdır.
Şekil 3: Devre şeması
Bu iki devremiz arasında devremizin giriş kısmındaki tuşlama sisteminde değişiklik yapılmıştır. İkinci
devremizde ise iki konumlu on –off tuşundan dört tane kullanılmıştır. İkinci devremizde kaynak, ares
kütüphanesinde görünmediği için kaynak yerine iki bacaklı batarya girişi koyutoruz.

9. Sayısal Devreler, Uygulama Projesi 2016
Baskı Devresi ve Fotoğrafı:
İsisde çizip tasarlamış olduğumuz devremizi ares aktararak baskıya hazır hale getiriyoruz. Kırmızı
yerler devremizde atlamanın olduğu yerlerdir. Yeşil çizgiler ise gösterilen entegre bacağının gösterilen
diğer devre elemanının hangi bacağına gideceğini göstermektedir. Burada yeşil olarak kalmasının
sebebi ise bu bacaklar arasında hem atlamanın olmaması hem de geçişin olmamasıdır.
Şekil 4: Devrenin PCB şeması
Devrede kullanılacak elemanlar ve toplam maliyet hesabı:
Lojik kapılar ile yapılırsa:
Malzeme Açıklama Adet Fiyat(YTL)
4051 8x1 mux 7 adet 7 tl
7404 değil kapısı 1 adet 0.5 tl
Display 7 segment ortak katot 1 adet. 1 tl
Direnç 220 ohm 11 adet 0.30 tl
Entegre soketi 8 ve 7 bacaklı 9 adet 2.50 tl
Buton 3 bacaklı on-off konumu 4 adet 2tl
Bakır plaket A4 boyutunda 1 adet 8tl
Matkap delik delmek için 1 adet 10tl
Matkap ucu helisel kanalı olan çelik uç 2 adet 1tl
Asetat kağıdına baskı 1 adet 5tl
Asetat kalemi 1 adet 3tl
Perhidrol 20cl 1 adet 4tl
Tuzruhu 1litre 1 adet 2tl

10. Sayısal Devreler, Uygulama Projesi 2016
Jumper atlama yapmak için 10 adet 3tl
Buton 4 adet 0.5 tl
Toplam: 49.3 tl
3. SONUÇLAR
Bu çalışma ile displayde istediğimiz harf ve sayının bir çoğunun gerekli doğruluk tabloları, karnough
haritaları, boolean ifadeleri ve denklemleri kullanılarak istenilen çıkışların lojik kapılar ile devre
tasarımı yapılarak elde edilebileceği görülmüştür. Bu elde edilen devre tasarımımızın isis simülasyonu
ile karşılaştırarak bir nevi devremizin sağlaması yapılmıştır. Bu mux devre raporu diğer lojik kapı
raporuyla karşılaştırmak için oluşturulmuştur. Burada iki arasındaki farklar gerek kullanılan devre
kompanentleri, gerek devre tasarımı, son olarak ve en önemlisi maliyet açısından ortaya konmştur.
Yapılan çalışmamızın bir sıkıntısı olmadığı ortadadır. Bu devrede tek display çıkış vardır. Biz bu
devremizde iki basamaklı, üç basamaklı… gibi sayılar görmek istiyorsak birden fazla display
kullanarak devremizi geliştiribilirz.
KAYNAKÇA
1. Dijital elektronik (Mustafa Yağımlı-Feyzi Akar)
2. Mantık devreleri (Hüseyin Ekiz)
3. http://www.direnc.net/
4. tr.wikipedia.org
5. www.youtube.com/channel/UCY5ZA9irqcABWlJCoMzeUTw ( elektronik
derslerim)