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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Hueso electrónico. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Radioaficionado principiante [se produjo un error al procesar esta directiva] Todo el mundo está familiarizado con un dado común y corriente: un cubo con entre uno y seis puntos en sus bordes. Se sabe que fue el análisis de los resultados de lanzar tal dado lo que formó la base de la teoría de la probabilidad. Durante mucho tiempo, los dados han sido un elemento imprescindible en muchos juegos. Pero resulta que esta “herramienta” también se puede fabricar mediante electrónica. Un "hueso" así no se apoya en el borde, no cae al suelo y no es necesario vomitarlo. Sólo necesitas presionar el botón, y después de unos segundos aparecerá el siguiente resultado. Son posibles varias opciones para implementar dicho diseño. Un diagrama esquemático de uno de ellos se muestra en la Fig. 1. En él, el número eliminado se muestra en el indicador digital HG1, cuyos segmentos se conmutan mediante teclas electrónicas en los transistores VT1-VT9 [1]. El dispositivo también contiene un contador fabricado en el chip DD2 y un generador de impulsos en los elementos DD1.1, DD1.2. La frecuencia de repetición del pulso depende del voltaje en el capacitor C1 y cambia a medida que se descarga de 10 Hz a fracciones de hercio.
Como sabes, el microcircuito K176IEZ es un contador-divisor por 6 con decodificador incorporado. En la salida del decodificador, aparecen alternativamente códigos correspondientes a los números mostrados del 0 al 5. Pero como el dado se caracteriza por números del 1 al 6, es necesario que el indicador muestre un seis en lugar de cero. Para ello, el medidor está equipado con un decodificador adicional compuesto por los elementos DD1.3, DD1.4 y los transistores VT2, VT9. Tenga en cuenta que un signo del número 0 puede considerarse la presencia de señales de nivel cero en las salidas cye del microcircuito DD2. La visualización de cualquier otro dígito en el rango de 1 a 5 se caracteriza por la presencia de un nivel lógico 1 en al menos uno de ellos, por lo que en el momento en que aparece un voltaje de bajo nivel en las salidas, el indicador debe mostrar el número 0 en lugar de 6. Cuando se utiliza un indicador de siete segmentos, esto significa que es necesario apagar el segmento b y encender d. Esto es exactamente lo que hace el decodificador adicional. Establecer niveles cero en los pines 11 y 13 del microcircuito DD2 provoca la aparición de la misma señal en la salida del elemento DD1.4. Como resultado, los transistores VT2 y VT9 se abren. El primero de ellos cierra VT3, lo que provoca la extinción del segmento b del indicador HG1. El segundo desvía el transistor VT8, por lo que el segmento g se activa. Así se forma el número 6 requerido. El dispositivo funciona de la siguiente manera. En el estado inicial (que se muestra en el diagrama) de contacto con el botón SB1, el indicador HG1 muestra uno de los números del 1 al 6. Cuando se presiona el botón, el capacitor C1 se carga rápidamente a través de la resistencia R2, como resultado de lo cual el generador comienza a generar pulsos rectangulares con una frecuencia de repetición de aproximadamente 10 Hz. Desde su salida se envían señales al contador DD2. y aparecen números que parpadean continuamente en el indicador HG1. Después de soltar el botón SB1, el condensador C1 comienza a descargarse, la frecuencia del generador disminuye gradualmente y la velocidad de cambio de números en el indicador disminuye. Después de unos 3 segundos, el contador DD2 se detiene y en el indicador HG1 se muestra uno de los números del 1 al 6. Su estado permanece sin cambios hasta la siguiente pulsación del botón SB1. Esta fijación del número "abandonado" no sólo hace El juego es más entretenido, pero también evita que los jugadores hagan trampa. El dispositivo se alimenta de la red. El exceso de tensión se extingue mediante el condensador C6 (tensión nominal no inferior a 600 V). La resistencia R15 limita la corriente a través de este condensador y R14 lo descarga después de desconectar el dispositivo de la red. Los diodos Zener VD24, VD2 generan una tensión constante de aproximadamente 3 V. La potencia que disipan es pequeña, por lo que está permitido utilizarlos sin disipador de calor. Se crea una caída de voltaje de aproximadamente 10 V a través de la resistencia R9, que se utiliza para alimentar los microcircuitos DD1, DD2 y los transistores VT1-VT9. El consumo de energía del dispositivo no supera los 2 W. Cabe destacar que todos sus elementos se encuentran bajo tensión de red. En este sentido, es necesario aislarlos cuidadosamente del cuerpo si éste es de metal. En lugar del IV-6, puede utilizar un indicador LED de siete segmentos, por ejemplo, AL305A o AL305ZH. utilizando las recomendaciones dadas en [1]. Sin embargo, es mejor implementar el indicador en la forma tradicional de un dado, con puntos en lugar de números. En otras palabras, en este caso obtendrá una cara universal del cubo, en la que se iluminarán de uno a seis "puntos" LED. Este es exactamente el indicador utilizado en la segunda versión del dispositivo (Fig. 2). Aquí el circuito de arranque (SB1, R1 y C1) y el generador de impulsos (elementos DD1.1, DD1.2. VD1, C2, C3, R2-R5) son similares a los descritos anteriormente. El divisor de contrafrecuencia por 6 se realiza en flip-flops DD2, DD4 y elemento DD1.3, de forma similar a como se hizo en [2]. Los diagramas de tiempos que explican su funcionamiento se muestran en la Fig. 3.
Dado que las entradas C de los flip-flops DD2.2, DD4.1 y DD4.2 están conectadas a las salidas directas de los anteriores, el contador de ellas funciona en modo resta. Cuenta en código binario. Sus salidas de información son los pines 1 del chip DD4 (orden alto) y 13.1 del chip DD2 (orden medio y bajo, respectivamente). El estado del contador cambia a lo largo del borde de la señal generada por el elemento DD1.2. Al encender el generador con el botón SB1, aparecen pulsos rectangulares en la entrada C del disparador DD2.1 y en la entrada S del DD4.2. En este caso, en la salida inversa de este último se establece una señal con nivel lógico 0, permitiendo el funcionamiento del disparador DD2.2 en la entrada C, y el contador comienza a contar. Cuando cuenta hasta 0. en las salidas directas del disparador DD2.1. DD2.2 y DD4.1 están configurados en nivel cero. A continuación, la primera caída de O a 1 en la salida del elemento D01.2 conmuta las salidas nombradas y con ellas la salida inversa DD4.2. en un solo estado. La señal de salida DD4.2 restablece el disparador DD2.1 en la entrada R. Como resultado, el contador pasa al estado correspondiente al número 5. El siguiente pulso generado por el elemento DD1.3 (en la Fig. 3 está sombreado ) conmuta la salida inversa del disparador DD4.2 al estado cero, permitiendo así un mayor conteo. Cuando el contador vuelva a contar hasta cero, el ciclo se repetirá. Un decodificador ensamblado sobre un chip DD3 y un elemento DD1.4. construido de tal manera que los estados 5. 4, 3. 2. 1 y 0 de la ficha correspondan a los números 5. 6.1, 2. 3 y 4 en la “cara” del dado. Esto se desprende de la siguiente tabla, que muestra la correspondencia entre los niveles de señal en las salidas del contador, decodificador y el estado de los LED HL1-HL7. En este caso, un LED encendido en la tabla corresponde al número 1; un LED apagado corresponde al 0. Dado que la corriente consumida por el dispositivo no supera los 60 mA. Puede alimentarse tanto de la red eléctrica como de baterías Krona o Corindón. Cuando se utiliza la red eléctrica, está permitido utilizar la misma fuente sin transformador que en la primera opción. Sin embargo, en este caso, se requiere un voltaje de 9 V y, por lo tanto, uno de los diodos zener D815D (por ejemplo, VD3) debe reemplazarse por un D815V. y el otro (VD2), a cualquier diodo de silicio de baja potencia, por ejemplo, KD105B (su cátodo está conectado al cátodo VD3). La ubicación de los LED HL1-HL7 en el borde de esta versión del dado se muestra en la Fig. 4. En ambos dispositivos, en lugar de microcircuitos de la serie K176, está permitido utilizar sus análogos de las series K561, 564. En el segundo dispositivo, para reemplazar los transistores KT315G. Cualquiera de estas series es adecuada para KT361G y cualquier LED que emita en el rango espectral visible es adecuado para LED AL307BM. El conjunto de diodos KTs405A se puede sustituir por KTs405B. KTs405V, KTs402A-KTs402V o cuatro diodos KD105A-KD105V, conectándolos según el circuito del puente rectificador. Literatura
Autor: V.Bannikov, Moscú
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