(完整版)电骰子的电路图及制作.doc

电骰子的电路图及制作一、设计思路骰子是有六个面的正面体, 分别刻有1~6的数字。现在,我们撇开骰子的形状和和使用方法来抽象的评价它的功能, 那么骰子就是一种从 1~6中随机的选择1个数字的选择装置。即我们现在设计的电骰子。 简单的说,就是当按下开关时,它能够从1~6中随机选择一个数字。二、设计原理1、首先要确定电路的输入和输出部分,即来自外面的信号如何输入以及怎样表示电路的工作,来自外面的信号,也就是摇动骰子的信号可以利用按钮开关实现。控制开关原理图如图 1:图1开关电平的产生电路2、骰子的点数是从 1~6的个位数,采用 7段的LED表现骰子的点数。也可以利用LED灯光表示其表现骰子的点数。用六个 LED分别作为1~6的数字,只要求其中某一个发光,也可实现点数的功能。LED的配置为了区别这 7个LED,作记号 a~g图2 骰子的点数(与骰子点数位置相同的 LED发光)下面我们仅把其中发光组合相同的 LED进行分组,下面是 a和g分组所表示到得数字记 号 数 字a,g 3,4,5,6b,f 6c,e 2,4,5,6d1,3,5图3 LED发光组合3、数字的表现方法。从这个表可以看出实际上需要利用数字电路中常说的“译码器电路”。我们来设计一个例如,我们分析 a和g这一组LED在这种场合,只要它们对 3,4,5,6这四个点数能够发光就可以了。可以看出这种场合具有 4输入OR门相同的功能。3某一个为一 4 “1”的时候LED发光56三、设计内容在基本框图的基础上, 分别设计各方框的内容。 要求方框的内部电路必须能够保证信号在各方框图间方便的交换。框图如图 4下:摇动骰子骰子滚动确定骰子的数字摁下开关时钟作用下启动计数器计数器输出的作用下LED发光,利用译码器。图4 设计内容框图1. 振荡电路。 用555定时器构成的多谐振荡器来实现方波的产生。其方波周期为:T (R1 2R2)C原理图如图 5所示:2. 六进制计数器。 这是电骰子的核心部分,用 74LS160十进制计数器改进而成六进制计数器000—001—010—011—100—101—000六个数循环计数,在输出为 110的瞬间迅速清零。实验图如图 6所示:图6 六进制计数器3. 译码器的设计。 译码器接续在计数器的输出上,产生使 LED发光的信号。欲将 LED排列成骰子点数的形状,可以用 7个LED表示从1~6的数。从计数器的输出与骰子的点数相对应的角度,就是当 x=0,y=0,z=0时为1,当X=1,Y=0,Z=。a eb d fc g a~g表示各个LED发光的LED 计数器输出骰子的数字 a b c d e f g X Y Z1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 02 0 0 1 0 1 0 0 1 0 03 1 0 0 1 0 0 1 0 1 04 1 0 1 0 1 0 1 1 1 05 1 0 1 1 1 0 1 0 0 16 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1“1”发光 “0”熄灭图7 电骰子用译码器的真值表4. 译码器的输入,输出。 输入是X,Y,Z,输出是a,b,c,d,e,f,g。X,Y,Z连接计数器的输出,所以输入是从 000~101的二进制数。在制作真值表之前需要先确认 LED驱动的极性。本实验使用的 LED驱动是用1