在享受我们的棋盘游戏时,电子骰子可以成为传统骰子的良好而有趣的替代品。我们设计了一个电子骰子电路,它将生成从0到6的随机数。该电路的特点是,由于驱动数字生成的特殊调制时钟,结果是高度不可预测的。
电子骰子电路的工作原理:
该电路使用4位计数器生成1到6之间的随机数,为此我们使用2个定时器555和一个VCO创建了一个调制PWM。这将允许我们告诉计数器以半随机方式计算从 0 到 7 的数字,并阻止数字 0 和 7 的出现。
1) 时钟信号发生器:
电路的第一部分产生信号输入到计数器。我们需要计数器从 1 计数到 6,但不是恒定的,我们应该尝试以半随机的方式进行,我们可以这样做,使计数器在一段时间内更快地推进数字,并减慢其余的“周期”。这可以通过使用计数器所需的PWM信号来实现,但以调制方式实现。
为此,我们需要一个PWM信号和一个正弦信号。为此,我们使用单稳态模式下的555定时器和基于芯片MC1648LP的VCO作为正弦信号发生器。我们将这 2 个信号输入到另一个充当调制器的 555 个结果是由正弦信号调制的 PWM 信号,它将有两个时间段“PWM 和正弦这导致一段时间的脉冲较短,一段时间的脉冲较长。
2)计数器:
调制信号作为输入馈送到该电路的计数器部分。如果我们将此信号输入到 4 位计数器中计数,这将以半随机方式从 0 计数到 15。计数将随着每个脉冲的增加而增加,但此增量的时间因调制PWM信号输入而异。
我们需要将计数器限制为从 0 到 7 计数,因此第 4 位将用作复位信号。开关按钮 S1 将在按下时告诉计数器计数。到目前为止,我们所做的是允许计数器以半随机的方式从 0 计数到 7,但我们需要它从 1 计数到 6。为此,我们将信号传递给两个比较器芯片 7485N,这将告诉我们生成的数字是 0 还是 7。
当这种情况为真时,我们将强制显示显示 1 或 6。此操作使用门或和AND执行。提出此限制后,我们将结果信号发送到 74LS47N 芯片,该芯片将 BCD 信号转换为信号,7-seg 显示屏解释该信号以显示相应的数字。
所需零件:
电池 – 12V
C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7 – 0.01u, 0.15u, 0.02u, 0.1u, 0.1u, 0.01u, 0.1u
D1
IC1, IC2 – 555 (2)
IC3 – MC1648LP
IC4 – 74LVC1G04DCK
IC5- 74AC11D
IC6 – 74AC32D
IC7 – 74LS47N
L – 100uH
R1- 5k, R2 & R3 – 3k
按钮开关 – S1
V1 74160N
V2 7485AN
V3 7485AN
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