最新基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)電骰子設(shè)計(jì)與制作-文庫(kù)吧資料
2025-06-29 23:04本頁(yè)面
【正文】 2是電骰子用譯碼器的真值表。圖48（a）以LED為主體必須發(fā)光的數(shù)字 圖48（b）a與g、b與f、c與e的分別組合在經(jīng)過計(jì)數(shù)器的輸出作用下利用譯碼器，產(chǎn)生使LED發(fā)光的信號(hào)。從這個(gè)結(jié)果看出可以分成四個(gè)組。7個(gè)LED發(fā)光的所有組合形式算起來是非常多的。將LED排列成骰子點(diǎn)數(shù)的形狀，圖47為電骰子的LED發(fā)光組合圖。但是根據(jù)LED的配置和骰子點(diǎn)數(shù)的形狀必須有7個(gè)LED。在本設(shè)計(jì)中使用的LED驅(qū)動(dòng)是用“1”使LED發(fā)光。 、譯碼器的設(shè)計(jì)部分譯碼器電路功能框圖圖46是譯碼器部分框圖，輸入是來自計(jì)數(shù)器的輸出Qx、Qy、Qz信號(hào)，所以譯碼電路輸入的是000、100、010等6種狀態(tài)，輸出是在a，b，c，d，e，f，g六個(gè)端子輸出相應(yīng)信號(hào)。計(jì)數(shù)器在CP脈沖上升沿有效時(shí)，從000狀態(tài)計(jì)數(shù)到101；當(dāng)計(jì)數(shù)器處于101狀態(tài)時(shí)，若再來計(jì)數(shù)脈沖，同時(shí)為1，經(jīng)過與非門輸出低電平加到Rs觸發(fā)器輸入端；此時(shí)Rs觸發(fā)器輸出半個(gè)時(shí)鐘時(shí)間的復(fù)位信號(hào)加到觸發(fā)器CD端，計(jì)數(shù)器迅速?gòu)?fù)位到000狀態(tài)，此時(shí)觸發(fā)器輸出為0，計(jì)數(shù)器復(fù)位。因?yàn)橛?jì)數(shù)器的二進(jìn)制輸出是一個(gè)一個(gè)出現(xiàn)的，只要確定了與輸入相對(duì)應(yīng)的輸出的邏輯就可以了，并不需要與二進(jìn)制一致，為了使電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，可得出計(jì)數(shù)器電路產(chǎn)生的真值表，如表41所示。圖45是電骰子用計(jì)數(shù)器的電路設(shè)計(jì)圖。 本次試驗(yàn)中C為10μF，R1為固定阻值10KΩ，R2為電位器阻值范圍為0~10KΩ,但考慮到555電路要求R1與R2均應(yīng)大于或等于1KΩ，故R2在這里的調(diào)節(jié)范圍為1~10KΩ，因此555能提供的周期為 T=Tw1+Tw2 =(R1+R2)C+ R2=1KΩ時(shí) T= R2=10KΩ時(shí) T= ，即頻率大概為5~12HZ。輸出信號(hào)的時(shí)間參數(shù)是 T=Tw1+Tw2 Twl =(R1+R2)C, Tw2= 555電路要求R1與R2均應(yīng)大于或等于1KΩ，但R1+ 外部元件的穩(wěn)定性決定了多諧振蕩器的穩(wěn)定性，555定時(shí)器配以少量的元件即可獲得較高精度的振蕩頻率和具有較強(qiáng)的功率輸出能力。電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外加觸發(fā)信號(hào)，利用電源通過R1,R2向C充電以及C通過R2向放電端Ct放電，使電路產(chǎn)生振蕩。如果電容器上的電位越過反相器的閾值電平，輸出就變?yōu)椤癓”，控制時(shí)鐘的NAND門就關(guān)閉，于是時(shí)鐘停止向計(jì)數(shù)器輸入。所以當(dāng)控制時(shí)鐘的NAND門開啟時(shí)，來自振蕩器的時(shí)鐘就供給計(jì)數(shù)器。然后電流通過與+5V連接的l00kΩ電阻流過開關(guān)。 圖41 從基本功能到框圖 圖42 電骰子的框圖 、時(shí)鐘控制電路部分 時(shí)鐘是進(jìn)入計(jì)數(shù)器還是停止是利用RC時(shí)常數(shù)電路進(jìn)行控制的。骰子的點(diǎn)數(shù)有6種，所以只要有6種輸出狀態(tài)就可以了。就是說，給計(jì)數(shù)器輸入時(shí)鐘的時(shí)間就相當(dāng)于骰子搖動(dòng)的時(shí)間。就是說，只有在時(shí)鐘控制電路的輸出為“H時(shí)計(jì)數(shù)器的輸出才發(fā)生變化。摁下開關(guān)相當(dāng)于搖動(dòng)骰子的動(dòng)作。 圖32 電骰子的LED發(fā)光例 單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算及元器件選擇 總的設(shè)計(jì)原理圖如下所示：圖41是一例根據(jù)功能畫出框圖的考慮方法。圖32是用LED的發(fā)光表示點(diǎn)數(shù)的例子。如果能夠用LED來表示這種點(diǎn)數(shù)的形狀，看起來就很接近真實(shí)的骰子了。用6個(gè)LED分別作為l到6的數(shù)字，只需要1個(gè)LED發(fā)光，聯(lián)系到實(shí)際的應(yīng)用，我們考慮采用形狀更像骰子的電骰子。也可以利用LED燈光表示器表現(xiàn)骰39。骰子的點(diǎn)數(shù)是從1到6的個(gè)位數(shù)。即來自外界的信號(hào)怎樣輸入以及怎樣表示電路的動(dòng)作。 由骰子的功能決定設(shè)計(jì)的要求 作為電骰子在理解它的功能之后，就可以確定它的規(guī)格，即采用什么結(jié)構(gòu)的電路。 如果簡(jiǎn)單地表達(dá)它的功能，那就是當(dāng)按開關(guān)時(shí)，它能夠從1到6的數(shù)字中選擇1個(gè)數(shù)字。這6個(gè)數(shù)中，每擲一次，其中某個(gè)數(shù)出現(xiàn)
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