我们都知道骰子是什么,以及如何手动洗牌和投掷骰子以获得一个随机数。在过去,我们还没有电脑游戏或手机游戏的时候,我们经常玩各种室内游戏,需要扔一个叫做骰子的立方体,骰子的6个表面上都印着1到6个点。
当骰子在封闭的手掌中被打乱并扔到地上时,我们让这个立方体物体在地板上滚动和跳舞,直到它安定下来,其中一个表面被打开,向玩家显示随机数量的点。
在这篇文章中,我们讨论了5种不同的方法来创建一个骰子的电子版本或数字版本,可以通过LED显示或数字显示来获得1到6之间的随机数。
1)电子骰子使用IC 4017
在第一个设计中,我们将学习如何使用IC 4017制作一个电子骰子。
使用IC 4017的电子骰子的电路图如下图所示。
它的工作原理4017集成电路基于骰子的电路非常简单。我们知道,当时钟信号在4017 IC的引脚14馈电时,IC的输出开始测序从引脚3向引脚11前进。
但是因为这里引脚5连接到IC的复位引脚15,输出能够序列只有引脚1和返回到引脚3一个新的序列。
这个序列持续重复,只要一个时钟频率被应用在IC的14引脚。
这个时钟频率是由IC 555施加的,它被配置成一个自由运行的高频率输出的稳定多谐振荡器。
当按钮PB1被按下短暂的片刻并释放,电容1000uF完全充电并为IC 555供电,IC 555使用这个电源并保持接通数秒,允许IC 4017在输出引脚快速顺序。
当1000uF电容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的输出序列现在停止到一个在引脚3和引脚1之间的随机选择的IC输出。
可以看到,IC的输出与串联led连接,当测序停止时,led会照亮并指示随机骰子数。
2)简化的4017骰子
IC 4017电子显示的工作上面的领导骰子电路第一图是一样的,除了使用LED灯的数量,限制每输出一个领导,IC。当按钮被按下时,IC 555开始摆动速度非常高,导致IC 4017输出序列从引脚3到引脚1在同等的高速。高速测序使得用户很难意识到按钮被释放后,序列将在哪里停止。
因此,当按钮被释放,测序突然停止在某个随机输出引脚的IC表示各自的骰子号码,根据LED指示。例如,如果LED被标记为1到6,相对于输出引脚3到引脚1,那么假设序列停止在引脚7,照亮引脚7的LED将表示骰子编号为4,以此类推。
3)使用CMOS芯片的骰子电路
下一个电子骰子电路产生一个真正的骰子显示通过使用一对芯片,一个74132和一个7495。
当瞬间按下按钮开关SW1时,骰子电路开始快速计数,一旦按下按钮,IC停止计数,led点亮,它们随机代表1到6之间的任意一个数字。
电路描述
7495实际上是一个4位并行存取移位寄存器。这种芯片既可以像移位寄存器一样工作,也可以在输入端a - d上作为一个并行加载的芯片。
模式控制输出控制上述两种功能的IC 7495。
当模式处于高状态时,数据通过输入A- D通过随后的负向时钟边传送到Qa - Qd。
当模式处于低状态时,数据通过随后的负向时钟边通过Qa - Qd传输。
通过将模式控制附加到Qa,确保寄存器在负载和移位之间交替进行,使输入字成为现有输出字的函数。
使用一些基本的逻辑,寄存器最终被设计来实现在骰子显示中随机切换led的计数数,以模仿真实的立方体类型的骰子的随机数。
记住,当输出低逻辑时,led会被点亮。
IC1a的配置类似于向寄存器提供时钟脉冲的标准施密特振荡器。
开关sw1用于停止振荡器和抑制计数过程。因此,要获得骰子号码,用户必须按下SW1,这将冻结计数并向用户提供随机的骰子号码。
当电源第一次接通时,寄存器可能以一个无效的计数开始,但是在几个时钟周期后,它将创建一个合法的计数,之后它将继续按照特定的顺序
4)数字显示骰子电路
下一个数字骰子电路在7段公共阳极显示模块上产生骰子结果。
按下按钮PB1开始计数,一旦按钮被释放,我们就会在7段显示器上得到一个数字,这个数字可能是1到6之间的随机数。
电路是如何工作的
IC1a和IC1b被设计成像振荡器一样工作,产生几千赫兹的频率输出。输出应用到IC 7490,这是一个二进制计数器,并被配置为在BCD中产生0到5的输出。
为了确保数字骰子的行为与立方体骰子完全一样,数字显示器必须能够产生从1到6的读数,而不是0-5。
此外,无论何时IC 7490的输出都是'0' ',7段LED显示必须表明数字6。
IC1c、d和IC3正好用于实现该作业,将输出000从IC2更改为110 (b)。
IC4是一个BCD到7段译码器,它被配置为通过电流限制电阻R4-R10运行7段LED显示。
开关PB1是一个推到关的开关,必须在一段时间内推到然后松开,才能得到数字显示上的随机数字骰子号码。
5)使用IC 7400
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