10. 🏆 Проект: Электронный замок

🏆 Проект: Электронный замок

🎯 Цель проекта
Собрать работающий кодовый замок, используя все знания из Акта I.

📋 Техническое задание

Что делает замок

4 кнопки: A, B, C, D
Секретный код: A=1, B=0, C=1, D=0 (1010)
При правильном коде → зелёный LED
При неправильном → красный LED

Бонус (для продвинутых)

Звуковой сигнал при открытии
Таймаут сброса
Индикация “пытаюсь взломать”

🧠 Проектирование

Шаг 1: Таблица истинности

Код 1010 = A нажата, B отпущена, C нажата, D отпущена

A	B	C	D	Открыто?
1	0	1	0	ДА
…	…	…	…	НЕТ

Из 16 комбинаций только ОДНА открывает!

Шаг 2: Логическое выражение

$$Open = A \land \overline{B} \land C \land \overline{D}$$

Шаг 3: Схема

    A ─────────────────────┐
                           │
    B ───[NOT]─────────────┼─┐
                           │ │
    C ─────────────────────┼─┼─┐
                           │ │ │
    D ───[NOT]─────────────┼─┼─┼─┐
                           │ │ │ │
                         ┌─▼─▼─▼─▼─┐
                         │  4-AND  │
                         └────┬────┘
                              │
                         [Зелёный LED]

🔧 Сборка

Компоненты

Компонент	Количество
74HC04 (NOT)	1
74HC08 (AND)	1-2
LED зелёный	1
LED красный	1
Резистор 330 Ом	2
Резистор 10 кОм	4
Кнопки	4
Макетная плата	1

Принципиальная схема

    +5V
     │
    [10k]──┬── Кнопка A ── GND
           │
           └── вход A
           
    +5V
     │
    [10k]──┬── Кнопка B ── GND
           │
           └── 74HC04 Pin 1 → Pin 2 (NOT B)
           
    (аналогично для C и D)
    
    
    74HC08:
    A ─────── Pin 1 ─┐
    NOT B ─── Pin 2 ─┴── Pin 3 ─┐
                                │
    C ─────── Pin 4 ─┐          ├── Pin 9 ─┐
    NOT D ─── Pin 5 ─┴── Pin 6 ─┘          │
                                           ├── Pin 8 ── LED Green
                              Pin 10 ──────┘
                              (соединить Pin 3 и Pin 6 к Pin 9, Pin 10)

Примечание: Для 4-входового AND каскадируем два 2-входовых:

AND1: A, NOT B → промежуточный1
AND2: C, NOT D → промежуточный2
AND3: промежуточный1, промежуточный2 → OPEN

Красный LED (бонус)

Красный LED должен гореть когда НЕ открыто:

    OPEN ─── 74HC04 ─── LED Red

✅ Тестирование

Тест 1: Правильный код

Кнопка	Состояние
A	Нажата (1)
B	Отпущена (0)
C	Нажата (1)
D	Отпущена (0)

Результат: 🟢 Зелёный LED горит, 🔴 красный не горит

Тест 2: Неправильный код

Попробуй любую другую комбинацию.

Результат: 🔴 Красный LED горит, 🟢 зелёный не горит

Тест 3: Частично правильный

Кнопка	Состояние
A	Нажата (1)
B	Нажата (1) ← неправильно!
C	Нажата (1)
D	Отпущена (0)

Результат: 🔴 Не открывается!

🏅 Уровни сложности

⭐ Базовый

4 кнопки, фиксированный код
Зелёный LED при открытии

⭐⭐ Средний

Добавить красный LED “заблокировано”
DIP-переключатель для смены кода

⭐⭐⭐ Продвинутый

Пищалка при открытии
Счётчик неудачных попыток
Блокировка на 10 секунд после 3 ошибок

📸 Документация проекта

Сфотографируй:

Собранную схему
Момент “открытия” (зелёный LED)
Момент “блокировки” (красный LED)

🎓 Чему научились в Акте I

Тема	Навык
Цифровой сигнал	HIGH/LOW, подтяжки
NAND	Универсальный элемент
NOT, AND, OR	Построение из NAND
XOR	Сравнение, арифметика
74HC серия	Чтение даташитов, распиновка
Комбинационная логика	От задачи к схеме

🚀 Дальше: Акт II

В следующем акте мы научимся считать:

Полусумматор и полный сумматор
4-битный калькулятор
Мультиплексоры и декодеры

Акт II: Арифметика →

🏆 Поздравляю!

Ты завершил Акт I: Логические вентили!

Прогресс курса:
━━━━━━━━━━░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░ 29%

Акт I:   ██████████ 10/10 ✓
Акт II:  ░░░░░░░░░░  0/8
Акт III: ░░░░░░░░░░  0/8
Акт IV:  ░░░░░░░░░░  0/8