Ψηφιακό κύκλωμα ζαριών

Τα ζάρια χρησιμοποιούνται για να παίξουν πολλά παιχνίδια όπως σκάλα φιδιού, Ludo κ.λπ. Γενικά, τα ζάρια αποτελούνται από ξύλο ή πλαστικό, το οποίο παραμορφώνεται με τον χρόνο και γίνεται προκατειλημμένο. Ένα ψηφιακό ζάρι είναι μια καλή εναλλακτική λύση των ντεμοντέ ζαριών, δεν μπορεί να προκαταλάβει ή να παραμορφωθεί. Λειτουργεί με τόσο μεγάλη ταχύτητα που κανείς δεν μπορεί να εξαπατήσει. Για να δημιουργήσουμε αυτό το ψηφιακό κύκλωμα ζαριών, χρησιμοποιήσαμε κυρίως το IC 555 timer και το IC 4017. Μπορείτε επίσης να ελέγξετε αυτό το ψηφιακό κύκλωμα ζαριών χρησιμοποιώντας το Arduino.

4017 IC

Το 4017 IC είναι ένα τσιπ μετρητή δεκαετίας CMOS. Μπορεί να παράγει έξοδο στις 10 ακίδες (Q0 - Q9) διαδοχικά, σημαίνει ότι παράγει έξοδο μία προς μία στις 10 ακίδες εξόδου. Αυτή η έξοδος ελέγχεται μέσω του παλμού ρολογιού στο PIN 14. Αρχικά, η έξοδος στο Q0 (PIN 3) είναι ΥΨΗΛΗ και μετά με κάθε παλμό ρολογιού, η έξοδος προχωρά στον επόμενο PIN. Όπως ένας παλμός ρολογιού κάνει το Q0 LOW και Q1 HIGH, και στη συνέχεια ο επόμενος παλμός ρολογιού κάνει το Q1 LOW και Q2 HIGH, και ούτω καθεξής. Μετά το Q9, θα ξεκινήσει ξανά από το Q0. Έτσι δημιουργεί διαδοχικά ON και OFF και τα 10 PIN OUTPUT. Ακολουθεί το διάγραμμα PIN και η περιγραφή PIN του 4017:

PIN αριθ.	Όνομα PIN	Περιγραφή PIN
1	Ε5	Έξοδος 5: Πηγαίνει ψηλά σε παλμό 5 ρολογιών
2	Ε1	Έξοδος 1: Πηγαίνει ψηλά σε παλμό 1 ρολογιού
3	Ε0	Έξοδος 0: Πηγαίνει ψηλά στην αρχή - 0 παλμός ρολογιού
4	Ε2	Έξοδος 2: Πηγαίνει ψηλά σε παλμό 2 ρολογιών
5	Ε6	Έξοδος 6: Πηγαίνει ψηλά σε παλμό 6 ρολογιών
6	Ε7	Έξοδος 7: Πηγαίνει ψηλά σε παλμό 7 ρολογιών
7	Ε3	Έξοδος 3: Πηγαίνει ψηλά σε παλμό 3 ρολογιών
8	GND	PIN γείωσης
9	Ε8	Έξοδος 8: Πηγαίνει ψηλά σε παλμό 8 ρολογιών
10	Ε4	Έξοδος 4: Πηγαίνει ψηλά σε παλμό 4 ρολογιών
11	Ε9	Έξοδος 9: Πηγαίνει ψηλά σε παλμό 9 ρολογιών
12	CO - Εκτελέστε	Χρησιμοποιείται για να εναλλάσσει ένα άλλο 4017 IC για να το μετρήσει έως και 20, διαιρείται με 10 PIN εξόδου
13	CLOCK αναστέλλει	Ρολόι ενεργοποίησης καρφίτσα, θα πρέπει να διατηρηθεί ΧΑΜΗΛΗ, διατηρώντας ΥΨΗΛΟ θα παγώσει την έξοδο.
14	ΡΟΛΟΪ	Είσοδος ρολογιού, για διαδοχικά ΥΨΗΛΑ τις ακίδες εξόδου από το PIN 3 έως το PIN 11
15	ΕΠΑΝΑΦΟΡΑ	Η ενεργή υψηλή ακίδα, πρέπει να είναι χαμηλή για κανονική λειτουργία, η ρύθμιση HIGH θα επαναφέρει το IC (μόνο το Pin 3 παραμένει HIGH)
16	VDD	ΡΙΝ τροφοδοσίας (5-12v)

Συστατικά

• CD4017 IC
• 555 χρονόμετρο IC
• 2 Αντίσταση - 1k
• Πυκνωτής - 10uF
• Μεταβλητή αντίσταση - 10K
• Πλήκτρο
• 6 LED
• Μπαταρία - 9v

Διάγραμμα κυκλώματος και επεξήγηση

Σε αυτό το ψηφιακό κύκλωμα ζαριών έχουμε χρησιμοποιήσει 6 LED, κάθε LED αντιπροσωπεύει έναν αριθμό (1-6) Dice. Τα LED αρχίζουν να αναβοσβήνουν καθώς πατάμε το κουμπί Push και σταματά όταν το αφήνουμε. Μετά την κυκλοφορία, το φωτισμένο LED λέει τους αριθμούς, πήρατε το Dice. Όπως εάν πέμπτο όχι. Το LED παραμένει αναμμένο μετά την απελευθέρωση του κουμπιού, σημαίνει ότι έχετε 5 στο Dice. Έχουμε συνδέσει 6 LED στην έξοδο Q0 έως Q5 και η έβδομη έξοδος Q6 συνδέεται ξανά με το PIN RESET 15. Έτσι, μετά το LED 6 ξεκινά από το πρώτο LED στο Q0.

Για να εφαρμόσουμε τον παλμό ρολογιού στο PIN 14 του 4017 IC, χρησιμοποιήσαμε 555 χρονοδιακόπτη IC σε λειτουργία Astable. Η ταλαντωμένη έξοδος που δημιουργήθηκε στο ΡΙΝ 3 του 555 έχει εφαρμοστεί στο ΡΙΝ 14 του 4017, έτσι ώστε η έξοδος να μπορεί να προχωρήσει με κάθε παλμό ρολογιού. Μπορούμε να ελέγξουμε την ταχύτητα των LED που αναβοσβήνουν χρησιμοποιώντας το ποτενσιόμετρο (RV1), περιστρέφοντας το κουμπί ποτενσιόμετρου θα αλλάξει η συχνότητα ταλάντωσης του χρονοδιακόπτη 555, εξ ου και ο ρυθμός παλμού του ρολογιού. Η συχνότητα του 555 μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας αυτόν τον τύπο: F = 1,44 / ((R1 + 2 * RV1) * C1)

Σε αυτό το ψηφιακό κύκλωμα ζαριών διατηρήσαμε τη συχνότητα ταλάντωσης τόσο υψηλή που κανείς δεν μπορεί να εξαπατήσει. Η ταχύτητα LED που αναβοσβήνει είναι ευθέως ανάλογη με τη συχνότητα ταλάντωσης των 555, όσο υψηλή είναι η συχνότητα, όσο και η ταχύτητα της αναβοσβήνει Μπορείτε να αυξήσετε τη συχνότητα σύμφωνα με εσάς, περιστρέφοντας το ποτενσιόμετρο.