ஒரு Digital Circuit-ன் Output HIGH-ஆ அல்லது LOW-ஆ என்பதை சில நொடிகளில் தெரிந்துகொள்ள முடியுமா? விலையுயர்ந்த Test Equipment இல்லாமலே, IC7404 மற்றும் சில எளிய கூறுகளைப் பயன்படுத்தி ஒரு சக்திவாய்ந்த Logic Level Indicator-ஐ நீங்களே உருவாக்கலாம். இந்த முழுமையான வழிகாட்டியில் Circuit, Working, Assembly மற்றும் Practical பயன்பாடுகள் அனைத்தையும் படிப்படியாகக் கற்றுக்கொள்ளுங்கள்!
ஒவ்வொரு Digital Electronics Lab-லுமே இருக்க வேண்டிய ஒரு முக்கியமான DIY Tool எது தெரியுமா? அதுதான் Logic Level Indicator! ஒரு LED ஒளிர்கிறதா இல்லையா என்பதைப் பார்த்தாலே Circuit-ன் Logic HIGH அல்லது Logic LOW நிலையை உடனடியாக அறியலாம். அதை எப்படி உருவாக்குவது என்பதை இந்த கட்டுரையில் முழுமையாகப் பார்ப்போம்.
அறிமுகம்
டிஜிட்டல் மின்னணு (Digital Electronics) சுற்றுகள் பொதுவாக இரண்டு நிலைகளில் (States) மட்டுமே உள்ளீட்டு (Input) மற்றும் வெளியீட்டு (Output) சிக்னல்களை செயலாக்குகின்றன. அவை High – Low, 1 அல்லது 0, ON அல்லது OFF, YES அல்லது NO போன்ற இரும (Binary) நிலைகளைக் குறிக்கின்றன.
சுற்று (Circuit) செயல்படும் போது இந்த High மற்றும் Low ஆகிய லாஜிக் நிலைகள் உருவாகின்றன. ஆனால், ஒரு சுற்றின் வெளியீட்டில் (Output) எந்த லாஜிக் நிலை கிடைத்துள்ளது என்பதை நாம் எவ்வாறு தெரிந்து கொள்வது?
அதற்காக வெளியீட்டு நிலையை தெளிவாக உணர்த்தும் ஏதாவது ஒரு அறிகுறி (Indicator) இருக்க வேண்டும். அது நமது கண்களால் காணக்கூடியதாகவோ அல்லது காதுகளால் கேட்கக்கூடியதாகவோ இருக்கலாம். இந்த அறிகுறியே Logic Level Indicator என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது ஒரு டிஜிட்டல் சுற்றின் இறுதி வெளியீட்டு நிலையைத் துல்லியமாகக் காட்டுகிறது.
அவற்றில் மிகவும் எளிமையானது கண்களால் காணக்கூடிய LED Indicator ஆகும். இது குறைந்த செலவில் உருவாக்கக்கூடியது, நம்பகமானது மற்றும் பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது. இந்த பதிவில், ஒரு எளிய Logic Level Indicator Circuit-ஐ DIY (Do It Yourself) திட்டமாக எவ்வாறு உருவாக்குவது என்பதைப் பார்க்கலாம்.
Logic Level – ஒரு அறிமுகம்
டிஜிட்டல் மின்னணுவியலில் (Digital Electronics), Logic Level என்பது இரண்டு நிலைகளில் ஒன்றாக மட்டுமே இருக்கும்.
Logic 0 = LOW
Logic 1 = HIGH
அதாவது,
LOW = 0
HIGH = 1
டிஜிட்டல் சர்க்யூட்டுகளில் இந்த Logic Levels உண்மையான மின்னழுத்த (Voltage) மதிப்புகளாக வெளியீட்டில் காணப்படுகின்றன.
பொதுவாக,
LOW = 0V
HIGH = 5V
TTL (Transistor-Transistor Logic) குடும்பத்தைச் சேர்ந்த சர்க்யூட்டுகளில்,
0.8V-க்கும் குறைவான மின்னழுத்தம் LOW ஆகக் கருதப்படுகிறது.
2.4V-க்கும் அதிகமான மின்னழுத்தம் HIGH ஆகக் கருதப்படுகிறது.
Logic Level சர்க்யூட்டுகளை கையாளும்போது இந்த விவரத்தை நினைவில் வைத்திருக்க வேண்டும். இங்கு நாம் உருவாக்கும் Logic Level Indicator, அவுட்புட்டில் கிடைக்கும் Logic Level-ஐத் தெளிவாகக் காட்டும்.
உங்கள் சொந்த Logic Level Indicator-ஐ உருவாக்குவது
ஒரு Logic Level HIGH ஆக உள்ளதா அல்லது LOW ஆக உள்ளதா என்பதை ஒரு எளிய Single LED Circuit மூலமே அறிய முடியும். சில சர்க்யூட்டுகளில் இரண்டு LED-கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
Output HIGH என்றால் முதல் LED ஒளிரும்.
Output LOW என்றால் இரண்டாவது LED ஒளிரும்.
பொதுவாக,
பச்சை (Green) LED → HIGH
சிவப்பு (Red) LED → LOW
என பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
ஆனால் இந்த பதிவில், சர்க்யூட்டை எளிமையாகவும், நம்பகமாகவும், குறைந்த செலவில் உருவாக்கக்கூடியதாகவும் வைத்திருக்க, ஒரே ஒரு LED பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது.
இந்த எளிய LED Indicator Circuit-ஐ IC7404 Hex Inverter IC-ஐ பயன்படுத்தி உங்கள் ஆய்வக (Lab) பயன்பாட்டிற்காக உருவாக்கலாம். இது ஒரு சிறந்த DIY Project ஆகும்.
ஒரே IC7404-இல் உள்ள ஆறு Inverter-களையும் பயன்படுத்தி 6-Channel Logic Level Indicator ஒன்றை உருவாக்கலாம். இதன் மூலம் ஒரே நேரத்தில் பல அவுட்புட் (Output) சுற்றுகளின் Logic Level-ஐ கண்காணிக்க முடியும்.
இந்த சர்க்யூட்டை உருவாக்க கூடுதலாக தேவையானவை:
6 Resistors மற்றும் 6 LEDs மட்டுமே.
IC7404
IC7404 என்பது Hex Inverter IC ஆகும். இந்த எளிய Logic Level Indicator முழுவதும் இந்த IC-ஐ மையமாகக் கொண்டு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இதில் 6 ஹெக்ஸ் இன்வர்டர் சர்க்யூட்டுகள் இருப்பதைக் கவனிக்கவும்.
Logic Level Indicator Circuit
முன்னதாகக் கூறியபடி, இந்த Circuit மிகவும் எளிமையானதும் நேரடியாகப் புரிந்துகொள்ளக்கூடியதுமான வடிவமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. சர்க்யூட்டை கவனமாகப் பார்த்து அதன் இணைப்புகளைத் தெரிந்துகொள்ளுங்கள்.
இந்த Circuit-இல் IC7404-இல் உள்ள ஆறு Inverter-களும் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன.
Input Pins
Pin 1, Pin 3, Pin 5, Pin 9. Pin 11, Pin 13
Output Pins
Pin 2, Pin 4, Pin 6, Pin 8, Pin 10, Pin 12
தேவையான பாகங்கள் (Parts List)
IC7404 – 1
LED – 6
330Ω Resistor – 6
5V Power Supply
இப்போது Circuit Diagram-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி IC7404-இல் உள்ள ஆறு Inverter-களையும் இணைக்கவும். இணைப்பின் போது கவனிக்க வேண்டிய முக்கிய விஷயம்:
Pin 14 → +5V Power Supply
Pin 7 → Ground (GND)
டிஜிட்டல் சர்க்யூட்டுகளின் வரைபடங்களில் (Circuit Diagram) இந்த Power Supply இணைப்புகள் பல நேரங்களில் காட்டப்படுவதில்லை. இருப்பினும் நடைமுறையில் இந்த இணைப்புகள் கட்டாயம் இருக்க வேண்டும்.
ஒவ்வொரு Inverter-இன் Output-மும் தனித்தனியாக, ஒரு LED, ஒரு 330Ω Resistor வழியாக +5V Supply-க்கு இணைக்கப்படுகிறது. அனைத்து Input Pins-களும் திறந்த (Open) நிலையிலேயே வைக்கப்படுகின்றன. பின்னர் அவற்றை தேவைக்கேற்ப சோதிக்க வேண்டிய டிஜிட்டல் சுற்றின் Output-களுடன் இணைத்து அந்த Output Logic HIGH ஆக உள்ளதா அல்லது Logic LOW ஆக உள்ளதா என்பதை அறியலாம். இந்த அமைப்பு, டிஜிட்டல் மின்னணு பரிசோதனைகளில் Logic Level Output-களைச் சோதிப்பதற்கான Logic Level Indicator ஆகப் பயன்படுத்தப்படும். எனவே, எதிர்கால ஆய்வக (Lab) பரிசோதனைகளில் இது மிகவும் பயனுள்ள கருவியாக இருக்கும்.
Circuit-ன் செயல்பாடு
சோதிக்க வேண்டிய ஒரு டிஜிட்டல் சுற்றின் Output Logic Level-உடன் Inverter-இன் Input-ஐ இணைத்தவுடன், அந்த Output-ன் நிலையை உடனடியாக அறிந்து கொள்ளலாம்.
LED ஒளிர்ந்தால் → HIGH (Binary 1)
LED அணைந்திருந்தால் → LOW (Binary 0)
இந்த Circuit-இல் மொத்தம் 6 Indicator-கள் உள்ளன. அவற்றில், 6-வது Indicator-ஐ தனியாக Clock Pulse-ஐ கண்காணிக்க பயன்படுத்தலாம். இதனை மற்ற Indicator 1 முதல் 5 வரை உள்ளவற்றிலிருந்து தனியாக பொருத்துவது நல்லது. மீதமுள்ள Indicator 1 முதல் 5 வரை உள்ளவை, பிற Logic Output-களை கண்காணிக்கப் பயன்படும். இதன் மூலம் ஒரே நேரத்தில் 5 Logic Level Output-களைச் சோதிக்க முடியும். இதுவே இந்த Logic Level Indicator-இன் முக்கியமான கூடுதல் நன்மையாகும்.
எனவே,
Indicator 1 முதல் 5 வரை உள்ளவற்றை ஒரு குழுவாக அமைப்பதும், Indicator 6-ஐ தனியாக அமைப்பதும் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. பயன்பாடு Indicator 6 → Clock Pulse சோதனை
Indicator 1 முதல் 5 → Logic HIGH / LOW Output சோதனை
நடைமுறை (Practical) சர்க்யூட்டுகளில் பயன்படுத்தப்படும் குறியீடு
அடுத்தடுத்த நடைமுறை (Practical) பரிசோதனைகளில் முழுமையான Logic Level Indicator Circuit-ஐ ஒவ்வொரு முறையும் வரைபடத்தில் காட்டுவதில்லை. அதற்கு பதிலாக, ஒரு Inverter + ஒரு Resistor + ஒரு LED ஆகியவற்றைக் கொண்ட முழு Circuit-ஐ குறிக்கும் ஒரு எளிய Symbol மட்டுமே பயன்படுத்தப்படும். அதன் குறியீட்டை கீழே பார்க்கவும்.
Assembly (சர்க்யூட்டை இணைத்தல்)
இந்த Logic Level Indicator Circuit மிகவும் எளிமையானது மற்றும் மிகக் குறைந்த பாசங்களை (Components) மட்டுமே கொண்டிருப்பதால், இதனை எந்த General Purpose PCB-யிலும் எளிதாக Assemble செய்யலாம். Indicator Circuit-க்கு தேவையான 5V Power Supply-ஐ, பரிசோதனைக்காக பயன்படுத்தப்படும் முக்கிய Circuit-இன் Power Supply-யிலிருந்தே பெறலாம். Assemble செய்யப்பட்ட Circuit Board-ஐ சுருக்கமாகவும் பாதுகாப்பாகவும் வைத்திருக்க, அதை ஒரு சிறிய Plastic Box-இல் பொருத்தலாம்.
அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள் (FAQ) – Logic Level Indicator
1. Logic Level Indicator என்றால் என்ன?
ஒரு டிஜிடல் சர்க்யூட்டின் அவுட்புட் லாஜிக் ஹையில் (1) உள்ளதா அல்லது லாஜிக் லோ (0) வில் உள்ளதா என பார்த்தவுடன் தெரிந்துகொள்ள உதவும் LED ஒளிரும் சர்க்யூட்டு அமைப்புதான் தான் லாஜிக் லெவல் இன்டிகேடர் ஆகும். சர்க்யூட்டில் இனைகப்பட்டிருக்கும் LED ஒளிர்வதை வைத்துக்கொண்டு சுலபமாகவும் உடனடியாகவும் தெரிந்து கொள்ளலாம். டிஜிடல் எலக்ட்ரானிக்ஸ் லாப் களில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு எளிய சோதனைக் கருவியாகும்.
2. Logic Level Indicator-ன் முக்கிய பயன்பாடு என்ன?
லாஜிக் கேட், கவுண்டர்கள், பிளிப்-ப்ளாப்ஸ் , ஷிப்டு ரெஜிஸ்டர் போன்ற டிஜிட்டல் சர்க்யூட்டுகளின் அவுட்புட் ஹையா? லோவா? என உடனடி சோதனைக்கு உதவுகிறது.
3. இந்த Project-ல் எந்த IC பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது?
ஒரே சமயத்தில் 6 லாஜிக் லெவல் இன்டிகேடர் சானல்களின் அவுட்புட்டை சோதிக்க உருவாக்கக்கூடிய ஹெக்ஸ் இன்வர்டர் ஐ.ஸி 7404. இதில் 6 தனித்தனி இன்வர்டர்கள் உள்ளன.
4. இந்த Circuit-ல் ஏன் 330Ω Resistor பயன்படுத்தப்படுகிறது?
இந்த லாஜிக் லெவல் இன்டிகேட்டர் எல்.இ.டி கள் 5 ஓல்ட் டி.ஸி யில் வேலை செய்ய இணைக்கப்படுவதால் எல்.இ.டி யின் லோடு ரெசிஸ்டராக 330 ஓம்ஸ் ரெசிஸ்டர் சீரிஸில் இணைக்கப்படுகிறது. எல்.இ.டிக்குத் த்வையான கரண்டை இது கட்டுப்படுத்தி எல்.இ.டி கெட்டுபோகாமல் இருக்க பாதுகாப்பு அளிக்கிறது.
5. Logic HIGH மற்றும் Logic LOW எப்படி அறியலாம்?
லாஜிக் கேட்டின் அவுட்புட் நிலையை பார்த்தவுடன் சுலபமாக அறியலாம்.
எல்.இ .டி. ஒளிர்ந்தால் -அவுட்புட் லெவல் ஹை (1).
எல்.இ.டி ஒளிரவில்லை (அணைந்திருந்தால்) -அவுட்புட் லெவல் லோ(0)
6. இந்த Logic Level Indicator ஒரே நேரத்தில் எத்தனை Output-களை சோதிக்க முடியும்?
ஹெக்ஸ் இன்வர்டர் ஐ.ஸி. 7404 ஐக் கொண்டு ஒரே சமயத்தில் 6 லாஜிக் சிக்னல்களை கண்காணிக்க முடியும். 6 இன்வர்டர்களில் ஒன்று கிளாக் பல்சுக்கும் மற்ற ஐந்தை லாஜிக் அவுட்புட்டுக்கும் பயன்படுத்தலாம்.
7. Logic Level Indicator-ஐ General Purpose PCB-யில் Assemble செய்ய முடியுமா?
ஹாண்ட் ஹெல்ட் கேட்ஜெட்டாக அமைக்க சர்க்யூட்டை ஜெனரல் பர்பஸ் பிசிபியில் அசெம்பிள் செய்து பயன்படுத்துவது எளிது. இதை சிறிய கைக்கு அடக்கமான பிளாஸ்டிக் பாக்ஸில் பொருத்தி பாக்கெட்டில் வைத்துக் கொள்ளலாம்.
8. இந்த Project யாருக்கு மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்?
டிஜிடல் எலக்ட்ரானிக்ஸ் படிக்கும் மாணவர்கள்
பாலிடெக்னிக் மற்றும் எஞ்சினீரிங் மாணவர்கள்
எலக்ட்ரானிக்ஸ் ஹாபியிஸ்ட்டுகள்
லாப் டியுடர்கள்
DIY எலக்ட்ரானிக்ஸ் ஆர்வலர்கள்
9. Logic Level Indicator உருவாக்குவது ஏன் முக்கியம்?
விரைவாக லாஜிக் லெவலை தெரிந்துகொள்ள
நேரத்தையும் செலவையும் கட்டுப்படுத்த
சுலபமாக ட்ரபிள்சூட் செய்ய
ஆன் தி ஸ்பாட் டெஸ்ட் செய்ய
இந்த லாஜிக் லெவல் இன்டிகேடர் உருவாக்கி பயன்படுத்துவது அவசியம்.
முடிவுரை
இந்த Logic Level Indicator ஒரு பயனுள்ள DIY Project ஆகும். டிஜிட்டல் சுற்றுகளின் Logic Level Output-களை அடிக்கடி சோதிக்க வேண்டியவர்கள் இந்த Tester-ஐ தாங்களே உருவாக்கி எப்போதும் பயன்படுத்தத் தயாராக வைத்திருக்கலாம். குறிப்பாக, மாணவர்கள், மின்னணு ஆர்வலர்கள்,
ஆய்வக பயிற்றுநர்கள் (Lab Tutors) ஆகியோருக்கு இந்த Project மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். தனிப்பட்ட பயன்பாட்டிற்காக உருவாக்கிக் கொள்ளத் தகுந்த ஒரு சிறந்த மற்றும் குறைந்த செலவிலான டிஜிட்டல் ஆய்வக கருவி இதுவாகும்.
