Su principal dificultad será la protección de los componentes lógicos contra ESD y sobrecarga.
Mi primer pensamiento fue sugerir que algo como LS es más robusto que el HC, pero no es inmune a la ESD, y como el TTL usa umbrales asimétricos, tiene importantes corrientes de polarización y un rango VCC estrecho, lo que lo hace menos ideal para El neófito.
Con unos pocos componentes adicionales, el HC se puede fabricar bastante a prueba de bombas, y como se especifica de 2v a 6v, permitiría una fuente de alimentación alcalina de 2 o 3 celdas no regulada (4 celdas incluso, abs max es de 7v) a ser usado. Estoy pensando en un par de abrazaderas de diodo en cada pin de módulo expuesto al usuario, con series de 200 ohmios a las salidas IC y series de 10k a las entradas IC. Eso le da a la protección contra descargas electrostáticas (ESD, por sus siglas en inglés) dos bocados en la cereza y permite que los LED se conecten directamente a las salidas, si así lo desea. No olvides los condensadores VCC.
¿Cómo instructivos y qué tan representativos quieres que sean? ¿Pones 1M desplegable en cada entrada? Sí, si desea que "solo trabajen" con las entradas abiertas, no, si quiere que descubran la manera más difícil de dejar que las entradas CMOS fluyan. Creo que acabo de convencerme a mí mismo para recomendar descartes, ya que algunas familias lógicas pueden legalmente dejar las entradas abiertas, el CMOS generará un poder excesivo al oscilar, no es necesario que les enseñe el CMOS sino la lógica genérica, y puede especificarlo en su libro de palabras que "esta lógica se establece de forma predeterminada en BAJA cuando no está conectada" (o ALTA, activa o inactiva (piense lo que necesita desde un punto de vista didáctico)).
Para expandir el uso didáctico de las entradas predeterminadas, si proporcionó (por ejemplo) una puerta Y de 4 entradas, y las entradas ALTAS de manera predeterminada, entonces funcionaría como un búfer, o una puerta de entrada de 2, 3 o 4 con solo conectando las entradas que necesitaba, dejando abiertas las demás.
Continuando con las consideraciones didácticas, ¿qué funciones lógicas desea proporcionar? Mientras aprendía la lógica, siempre me lanzaban las puertas NAND: "¿por qué tienen que proporcionar el complemento, qué hay de malo en una puerta AND?" Debido a que es más simple por dentro, una NAND usa menos energía y es más rápida que una AND, por lo que elegirías esas para un diseño real. ¿Pero es lo correcto para elegir a los neófitos?
Puede obtener una única compuerta CMOS por paquete en SOT23-5, o 4 puertas por paquete en SO-14 o DIP-14. La lógica minúscula de Fairchild (HS family === HC) o la Little Logic from Texas (AHC === HC) le brindan puertas equivalentes a HC, aunque el abs max es inferior a 5.5v.
Es posible que desee considerar que si creó una única placa que tomó un NAND 74HC00 cuádruple, podría configurarlo para que sea NAND, AND, OR, NOR, Inverter e incluso un multiplexor 2: 1, cortando pistas o Si desea minimizar el número de piezas diferentes que utilizó, haga clic en los enlaces de soldadura en el tablero. Desafortunadamente, un NAND cuádruple no te dará un XOR, necesitas 5 NAND para eso, así que solo usa un 74HC86. Pero eso es solo yo siendo viejo skool. Como señala CL en los comentarios, la compuerta 'ultra configurable' de Texas 74LVC1G199 hace todo eso, con entradas Schmidt, así que quizás esa sea su parte.
Los Schmidts son útiles para los retrasos, esenciales para la lógica sincronizada si quieres ir allí. Esto se especifica para que se comporte solo cuando los voltajes de entrada no son niveles lógicos limpios, lo que permite su uso después de temporizar los retardos de RC, como un oscilador, y para el rebote del interruptor. Los interruptores simples brindan múltiples transiciones, y el desempate es esencial si desea cronometrarlos manualmente.