模擬擲硬幣的數字電路

2020-12-27 呆望天空

擲硬幣是人們常用的一種隨機決策的方式, 這裡介招的擲硬幣模擬器使用了紅色、綠色兩種燈光來模擬硬幣的正、反兩面,使用時按動一下 控制開關,擲硬幣模擬電路即會隨機點亮紅色或綠色發光二極體, 相當於一次挪硬幣的結果。電路原理圖見圖所示。本電路有所難度,需反覆琢磨推敲。

模擬擲硬幣電路

原理簡介

電路由自激多諧振蕩器、隨機控制電路和LED驅動顯示電路組成。自激多諧振蕩器電路由與非門4011晶片和電阻R1、 R2、電容C1等組成,用於產生方波時鐘脈衝信號。當按下開關S1時(不鬆開),與非門4011晶片的第9腳輸入端變為高由平,第10腳將輸出自激多諧振蕩器的時鐘脈衝信號,該信號通過第10腳後加卡U2的CP1端(第3腳), U2在時鐘脈衝作用下,在兩種穩態之間變換,其Q1和!Q1(!代表Q1的取反)交替輸出高電平和低電平,發光二極體LED1 和LED2交替點亮,由于振蕩器的工作頻率較高,人眼存在視覺暫留現象,故看上去LED1和LED2都在點亮。

當鬆開開關S1時, U1輸出端(第10腳)變為高電平且不再向U2發送時鐘脈衝,U2輸出端將停止交替變換,而處於隨機顯示狀態,要麼Q1為高電平,!Q1為低電平,則綠色發光二極體LED2點亮, 紅色發光二極體LED1熄滅;要麼Q1為低電平,!Q1 為高電平,則紅色發光二極體LED1點亮, 綠色發光二極體LED2熄滅,從而達到模擬硬幣正、反面的顯示效果。

電路提示

調整電阻R3、電容C2的參數值可以改變自激多諧振蕩器的振蕩頻率。晶片U1 和U2的空餘輸入端懸空即可。

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