三个简单的电子骰子电路分析

在这篇文章中，我们讨论了创建电子版本或数字版本的骰子的3种不同方法，这些骰子可用于通过 LED 显示屏或数字显示屏获得 1 到 6 之间的随机数。

1） 使用IC 4017的电子骰子

在第一个设计中，我们将学习如何使用 IC 4017 制作电子骰子。

使用IC 4017的电子骰子的电路图如下图所示。

这个基于4017 IC的骰子电路的工作非常简单。我们知道，当时钟信号馈送到4017 IC的引脚#14时，IC的输出开始从引脚#3向前排序到引脚#11。

但由于这里的引脚#5与IC的复位引脚#15连接，因此输出只能对引脚#1进行排序，并返回到引脚#3以获得新的序列。

只要在IC的引脚#14处施加时钟频率，这种排序就会不断重复。

该时钟频率由IC 555施加，IC 555被配置为具有高频输出的自由运行的稳定多谐振荡器。

当按下按钮 PB1 片刻并松开时，电容器 1000uF 充满电并为 IC 555 供电，IC 555 使用此电源并保持开启状态几秒钟，允许 IC 4017 在输出引脚上快速排序。

当 1000uF 电容器内的电荷完全耗尽时，IC 555 关闭并停止向 IC 4017 提供时钟脉冲。IC 4017的输出排序现在停止到引脚#3和引脚#1之间随机选择的IC输出。

可以看到IC的输出与串联LED连接，当排序停止时，LED点亮并指示随机骰子数。

2） 简化的 4017 骰子

上面显示的IC 4017电子LED骰子电路的工作原理与第一张图相同，只是使用的LED数量限制了IC每个输出一个LED。按下按钮时，IC 555 开始以非常高的速度振荡，导致 IC 4017 输出以等效的高速从引脚 #3 序列到引脚 #1。高速排序使用户难以准确意识到在释放按钮后序列将停止的位置。

因此，当松开按钮时，排序突然停止在IC的某个随机输出引脚上，该引脚表示相应的骰子数，符合LED指示。例如，如果 LED 标记为从 1 到 6，相对于输出引脚 #3 到引脚 #1，那么如果假设序列在引脚 #7 处停止，则在引脚 #7 处点亮 LED 将指示骰子数为 4，依此类推。

3） 使用CMOS IC的骰子电路

下一个电子骰子电路仅使用几个IC（74132和7495）即可生成真正的骰子显示。

当按下按钮开关SW1时，骰子电路开始快速计数，一旦释放按钮，IC就会停止计数并点亮LED，使它们随机表示1到6之间的任何一个数字。

电路说明

7495实际上是一个4位并行存取移位寄存器。该芯片既可以像移位寄存器一样工作，也可以用作在输入A-D处并联加载。

模式控制无输入控制IC 7495的上述两个功能。

当模式处于高电平状态时，数据通过输入A-D通过随后的负向时钟边沿传送到Qa-Qd。

当模式处于低电平状态时，数据通过Qa - Qd通过随后的负向时钟边沿传输。

通过将模式控制连接到Qa，可确保寄存器在负载和移位之间交替导通，从而使输入字成为现有输出字的功能。

使用一些基本逻辑，寄存器最终设计为实现计数数字，在骰子显示中随机切换LED，以模仿真实立方体类型骰子的随机数。

请记住，只要输出为低逻辑，LED 就会亮起。

IC1a的配置类似于标准施密特振荡器，向寄存器提供时钟脉冲。

开关SW 1用于停止振荡器并抑制计数过程。因此，要获得骰子编号，用户必须按SW1，SW1将冻结计数并向用户提供随机骰子编号。

当首次接通电源时，寄存器可能会以无效计数开始，但是在几个时钟周期后，它将创建一个合法计数，之后它将继续以该特定顺序运行