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두더지 잡기

짝이 이뤄진 LED와 스위치를 통한 두더지 잡기 게임이다. LED가 켜지는 것이 두더지가 올라왔음을 의미하고, 스위치를 누르는 것을 두더지를 잡는것을 의미한다.

구성

디지털 논리 소자들을 조합해 MCU 없이 논리를 조합한다. 555타이머 3개를 사용 해 주파수가 다른 2개의 펄스를 발생시키고, 2개의 펄스의 비해 느린 주파수의 펄스 하나를 발생시킨다. 2개의 빠른 펄스는 각각 JK-FlipFlop에 입력되어 0부터 하나씩 증가해 3까지 4bit를 가산기 출력을 뽑아낸다. 0부터 3까지 서로 다른 속도로 증가하는 두 세트가 느린 펄스를 받는 D-FlipFlop의 입력으로 들어가 값이 capture 된 채 유지된다. 이 값이 2 to 4 Decoder로 입력되어 한 비트씩 할당받게 되고, 이는 각각 서로 다른 AND 소자의 입력으로 들어간다. 스위치가 눌리면 VCC, 눌리지 않는 동안은 GND가 연결되게 회로를 연결 해놓고, 이 입력을 AND 소자의 나머지 입력으로 넣는다. AND 소자의 출력을 모두 OR 소자로 묶어 하나의 비트로 나오게 한다. D-FlipFlop의 출력은 AND 소자의 입력으로 들어가기도 하지만, 할당된 LED에 연결되기도 해 두더지 역할을 한다. 즉, OR 소자의 출력은 두더지 역할을 하는 LED가 켜졌을 때 사용자가 그에 맞는 스위치를 누를 때 1인 것이다.

하드웨어

3T의 MDF 커팅을 위한 레이져 커터를 사용하기 위해 AutoCAD로 작업한 2D 도면과 완성하고 난 후 회로 모습이다.

시연 영상

LED가 켜진 곳의 버튼이 눌렸을 때만 정답 LED가 켜지고, 이외에는 반응하지 않는 모습이다. 사람의 기준에서 랜덤이라 할 수 있는 확률로 한번에 2쌍의 LED가 켜지는 것을 볼 수 있다.