電子骨。スキーム、説明

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電子骨。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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誰もが普通のサイコロ、つまり端にXNUMX〜XNUMX個のドットマークが付けられた立方体に精通しています。このようなサイコロを振った結果の分析が確率論の基礎となったことが知られています。長い間、サイコロは多くのゲームに不可欠な要素でした。しかし、この「ツール」もエレクトロニクスに基づいて作成できることが判明しました。このような「骨」は、端に立ったり、床に落ちたりせず、投げる必要はありません。ボタンを押すだけで、数秒後に次の結果が表示されます。

このような設計を実装するにはさまざまなオプションがあります。そのうちの 1 つの概略図を図に示します。 1. その中で、ドロップされた数字はデジタルインジケータ HG1 に表示され、そのセグメントはトランジスタ VT9 ～ VT1 [2] の電子キーによって切り替えられます。このデバイスには、チップ DD1.1 上に作成されたカウンタと、要素 DD1.2、DD1 上のパルス発生器も含まれています。パルス繰り返し率はコンデンサ C10 の電圧に依存し、放電に伴って XNUMX Hz から数分の XNUMX ヘルツまで変化します。

電子骨

ご存知のとおり、K176IEZ チップはデコーダを内蔵した 6 分周カウンタです。デコーダの出力では、表示された 0 から 5 の数字に対応するコードが交互に表示されます。ただし、サイコロは 1 から 6 の数字によって特徴付けられるため、インジケーターには 1.3 ではなく 1.4 が表示される必要があります。この目的のために、カウンタには、要素 DD2、DD9 およびトランジスタ VTXNUMX、VTXNUMX で作られた追加のデコーダが装備されています。

DD0 チップの出力 c および e にゼロレベル信号が存在することは、数字 2 の符号と見なすことができることに注意してください。 1 ～ 5 の範囲の他の桁の表示は、それらの少なくとも 1 つに論理 0 レベルが存在することを特徴とするため、出力に低レベルの電圧が現れた瞬間に、インジケーターはを表示する必要があります。 6 セグメント表示器を使用する場合、セグメント b を消灯し、セグメント d を点灯する必要があることを意味します。

これはまさに追加のデコーダが行うことです。 DD11 チップのピン 13 と 2 でゼロレベルを設定すると、DD1.4 要素の出力で同じ信号が得られます。その結果、トランジスタＶＴ２およびＶＴ９が開く。最初のものは VT2 を閉じ、HG9 インジケーターのセグメント b の消滅につながります。 3 つ目はトランジスタ VT1 を分路し、これによりセグメント g がオンになります。このようにして、必要な数６が形成される。

装置は次のように動作します。 SB1 ボタン接点の初期状態 (図に示す) では、HG1 インジケーターには 1 ～ 6 のいずれかの数字が表示されます。ボタンが押されると、コンデンサ C1 は抵抗 R2 を介して急速に充電されます。これにより、ジェネレータは約 10 Hz の繰り返し率で方形パルスの生成を開始します。その出力から信号がカウンタ DD2 に送信されます。 HG1インジケーターに数字が点滅し続けます。 SB1 ボタンを放した後、コンデンサ C1 が放電を開始し、発電機の周波数が徐々に低下し、インジケーターの数字の速度が低下します。約 3 秒後、カウンタ DD2 が停止し、HG1 表示器に 1 ～ 6 のいずれかの数字が表示され、次に SB1 ボタンを押すまでその状態は変わりません。

デバイスは主電源から電力を供給されます。過剰な電圧が発生すると、コンデンサ C6 が消滅します (公称電圧は少なくとも 600 V)。抵抗 R15 はこのコンデンサを流れる電流を制限し、デバイスが主電源から切断された後、R14 がコンデンサを放電します。約 24 V の定電圧がツェナーダイオード VD2、VD3 によって形成されます。消費電力が小さいため、ヒートシンクなしで使用しても問題ありません。

抵抗器 R10 の両端には約 9 V の電圧降下が発生します。この電圧降下は、マイクロ回路 DD1、DD2、およびトランジスタ VT1 ～ VT9 に電力を供給するために使用されます。デバイスの消費電力は 2 ワットを超えません。そのすべての要素が主電源電圧下にあることに注意してください。この点で、金属製の場合は、身体から慎重に隔離する必要があります。

IV-6 の代わりに、AL305A や AL305Zh などの 1 セグメント LED インジケータを使用できます。 [XNUMX] で示されている推奨事項を使用します。ただし、インジケーターを数字の代わりにドットを使用した従来のサイコロの形で作成するのが最善です。言い換えれば、この場合、立方体の普遍的な面が得られ、その上でXNUMX〜XNUMX個のLED「ドット」が点灯します。

デバイスの 2 番目のバージョンで使用されるのはこのインジケーターです (図 1)。ここで、始動回路（ＳＢ１、Ｒ１、Ｃ１）およびパルス発生器（要素ＤＤ１．１、ＤＤ１．２、ＶＤ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｒ２〜Ｒ５）は、上で説明したものと同様である。 [1] で行われたのと同じように、1 によるカウンタ除算器はフリップフロップ DD1.1、DD1.2 および要素 DD1 で行われます。その動作を説明するタイミング図を図に示します。 2.

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電子骨

トリガー DD2.2、DD4.1、および DD4.2 の入力は前のトリガーの直接出力に接続されているため、それらのカウンターは減算モードで動作します。彼は二進数で数えます。その情報出力は、DD1 チップのピン 4 (上位) と DD13.1 チップのピン 2 (それぞれ中位と下位) です。カウンタの状態は、要素 DD1.2 によって生成される信号のエッジに沿って変化します。

SB1 ボタンを使用してジェネレーターをオンにすると、トリガー DD2.1 の入力 C と DD4.2 の入力 S に方形パルスが表示されます。同時に、論理レベル 0 の信号が後者の反転出力に設定され、入力 C での DD2.2 トリガの動作が有効になり、カウンタがカウントを開始します。トリガー DD0 の直接出力で 2.1 までカウントされるとき。 DD2.2 と DD4.1 はゼロに設定されます。

その後、要素 D1 の出力での 01.2 から 4.2 への最初の降下により、指定された出力が変換され、それらとともに反転出力 DD4.2 が変換されます。特異な状態に。出力信号 DD2.1 は、入力 R のトリガー DD5 をリセットします。その結果、カウンタは数値 1.3 に対応する状態になります。次のパルスは要素 DD3 によって生成されます (図 4.2 では、網掛け) は、トリガー DDXNUMX の反転出力をゼロ状態に変換し、さらなるカウントを可能にします。カウンタが再びゼロに達すると、このサイクルが繰り返されます。

DD3 チップと DD1.4 エレメント上に組み立てられたデコーダー。カウンタの状態 5、4、3 がサイコロの「面」の数字 2、1、0 に対応するように構築されています。これは、カウンタ、デコーダの出力における信号レベルと LED HL5 ～ HL6.1 の状態の間の対応を示す以下の表から導き出されます。この場合、表内の点灯している LED は番号 2 に対応します。消灯している LED - 3 です。

デバイスが消費する電流は60 mAを超えないため。主電源とバッテリー「Krona」、「Korund」の両方から電力を供給できます。主電源を使用する場合、最初の変形例と同じ変圧器のない電源を使用することができます。ただし、この場合9Vの電圧が必要となるため、D815Dのツェナーダイオードの3つ(例えばVD815)をD2Vに置き換える必要があります。もう 105 つ (VD3) - 低電力シリコンダイオード (KDXNUMXB など) (そのカソードは VDXNUMX のカソードに接続されています)。

この変形例のサイコロの端にある LED HL1 ～ HL7 の位置を図に示します。 4.

どちらのデバイスでも、K176 シリーズのマイクロ回路の代わりに、K561、564 シリーズの対応するものを使用することができます。315 番目のデバイスでは、KT361G トランジスタを置き換えることができます。 KT307G は、これらのシリーズのいずれか、および可視スペクトル範囲で発光する AL405BM LED に適合します。ダイオードアセンブリ KTS405A を KTS405B に置き換えることができます。 KTs402V、KTs402A-KTs105V、または 105 つのダイオード KDXNUMXA-KDXNUMXV (整流ブリッジ回路に応じてそれらを含む)。

文学

AlekseevS.K176シリーズマイクロ回路の使用。 -ラジオ。 1984. N4.p。 25-28。
バニコフV.、ヴァリューシンA. 警備員のツートンカラーのサイレン。 - ラジオ。 1993.N」12、31-33ページ。

著者: V.バニコフ、モスクワ

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