玩具电子骰子

玩具电子骰子,Electronic dice

作者：李岗  掷硬币模拟器用蓝色和红色灯模拟投掷硬币。每按一次控制按钮，红色灯和蓝色灯中就有一个被点亮，相当于掷二次硬币。
　　电路见下图。本作品用一片4049制作，电路由音频脉冲振荡器、控制按钮、自锁电路和输出显示电路组成。非门1、2组成的振荡器产生每秒数千次的脉冲信号。按下控制按钮AN、脉冲信号就输送到由非门3和4组成的自锁电路；松开控制按钮AN后，输送到自锁电路的振荡信号的最后状态被电路锁定。控制由非门5和6组成的灯光显示电路点亮红灯或蓝灯。输出高电平时，下方的蓝灯被点亮；输出低电平时，上方的红灯被点亮。电路的红灯和蓝灯分别表示硬币的正面或者反面。
　　掷硬币模拟器用蓝色和红色灯模拟投掷硬币。每按一次控制按钮，红色灯和蓝色灯中就有一个被点亮，相当于掷二次硬币。
　　电路见下图。本作品用一片4049制作，电路由音频脉冲振荡器、控制按钮、自锁电路和输出显示电路组成。非门1、2组成的振荡器产生每秒数千次的脉冲信号。按下控制按钮AN、脉冲信号就输送到由非门3和4组成的自锁电路；松开控制按钮AN后，输送到自锁电路的振荡信号的最后状态被电路锁定。控制由非门5和6组成的灯光显示电路点亮红灯或蓝灯。输出高电平时，下方的蓝灯被点亮；输出低电平时，上方的红灯被点亮。电路的红灯和蓝灯分别表示硬币的正面或者反面。锁电路的振荡信号的状态；也就是当松开按钮的一瞬间，脉冲信号是高电平还是低电平完全是随机的。假定振荡器产生的脉冲方波信号的占空比为1：2，则输出到自锁电路的电压是高电平还是低电平的机率是相等的，所以灯光显示电路的结果是红灯亮还是蓝灯亮也是随机的；而且出现的机率相等。这样，本作品就可以模拟掷硬币的结果。
　　为了增加作品的趣味性，电路有声音提示功能；利用多谐振荡器提供的音频信号驱动微型电磁喇叭发声。每按一次按钮，电路就会发出一声鸣叫。
　　作品完成后不需调试即可工作。也可在面包板上进行组装作品。下图电路电源电压应选用4.5V，可用直径5mm的发光二极管。由于红色发光二极管的工作电压小于蓝色发光二极管的电压，所以电路中用一个电阻R4作为红色灯的降压电阻；对于蓝色灯，可以不使用降压电阻直接接入电路。如果增加电路的电源电压，例如使用6V电源，则蓝色灯也要串联一个降压电阻。接通电源后、红灯和绿灯会有一个点亮；按动按钮，就会听到喇叭发出鸣叫；此时红灯和绿灯都被点亮；松开按钮后，呜叫声音停止，红灯和绿灯只有一个点亮。为了增加电路的稳定性可以在电池上并联一个电解电容。
　　本电路利用4049直接驱动LED和蜂呜器。为了获得比较亮的灯光输出，输出级用2个非门并联使用；可使发光二极管获得较大的驱动电流。
　　下图电路中使用的蜂鸣器为圆柱形微型电磁喇叭，线圈直流电阻约10欧姆；由于喇叭对音频信号呈现比较大的阻抗，它的驱动电流受到限制，导致音量比较小。怎样增加提示声音的音量呢？电路采用了谐振的方法来解决。我们知道，每一种发声装置都有其固有的谐振频率；在这个频率上，同样的功率驱动，输出的声音远远大于其它频率。采用实验的方法，通过改变音频脉冲振荡器的频率，使之等于喇叭固有的谐振频率，就可以获得最大的音量输出。各种型号的喇叭其谐振频率不同，要使音频脉冲振荡器产生该谐振频率的脉冲，可改变振荡电阻R2或者振荡电容C1的数值来实现。实验时可以通过一个电位器调整电阻R2的阻值。同时监听喇叭发出的音量；当听到最大声音的时候，用三用表测量一下此时电位器的阻值是多少，该阻值就是电阻R2的阻值。