サイコロは、蛇と梯子やルドーなどの多くのゲームをプレイするために使用されます。一般的に、サイコロは木製またはプラスチックで構成されており、時間とともに変形して偏りが生じます。Aデジタルダイス昔ながらのサイコロの良い代替である、それが偏ったり変形したりすることはできません。だれもごまかすことができないほどの高速で動作します。このデジタルダイス回路を作成するために、私たちは主に555タイマーICと4017ICを使用しました。Arduinoを使用してこのデジタルダイス回路を確認することもできます。
4017 IC
4017ICはCMOSディケードカウンターチップです。10ピン（Q0〜Q9）で順次出力を生成できます。つまり、10個の出力ピンで1つずつ出力を生成します。この出力は、PIN 14のクロックパルスによって制御されます。最初はQ0（PIN 3）の出力がHIGHであり、次に各クロックパルスで出力が次のPINに進みます。たとえば、1つのクロックパルスでQ0がLOWとQ1がHIGHになり、次のクロックパルスでQ1がLOWとQ2がHIGHになります。Q9以降はQ0から再開します。したがって、10個の出力PINすべてのオンとオフを順番に作成します。以下は、4017のPIN図とPINの説明です。
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PIN番号 |
PIN名 |
PINの説明 |
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1 |
Q5 |
出力5：5クロックパルスでハイになります |
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2 |
Q1 |
出力1：1クロックパルスでハイになります |
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3 |
Q0 |
出力0：最初にハイになります–0クロックパルス |
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4 |
Q2 |
出力2：2クロックパルスでハイになります |
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5 |
Q6 |
出力6：6クロックパルスでハイになります |
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6 |
Q7 |
出力7：7クロックパルスでハイになります |
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7 |
Q3 |
出力3：3クロックパルスでハイになります |
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8 |
GND |
グラウンドPIN |
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9 |
Q8 |
出力8：8クロックパルスでハイになります |
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10 |
Q4 |
出力4：4クロックパルスでハイになります |
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11 |
Q9 |
出力9：9クロックパルスでハイになります |
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12 |
CO –実行する |
別の4017ICをカスケード接続して最大20までカウントするために使用され、10個の出力PINで除算されます |
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13 |
クロック禁止 |
クロックイネーブルピンはLOWに保つ必要があり、HIGHに保つと出力がフリーズします。 |
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14 |
時計 |
クロック入力、PIN3からPIN11への出力ピンを順次HIGHにするため |
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15 |
リセット |
アクティブハイピン。通常の動作ではLOWである必要があります。HIGHに設定するとICがリセットされます（ピン3のみがHIGHのままです）。 |
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16 |
VDD |
電源PIN（5-12v） |
コンポーネント
- CD4017 IC
- 555タイマーIC
- 2抵抗-1k
- コンデンサ-10uF
- 可変抵抗器-10K
- ボタンを押す
- 6個のLED
- バッテリー-9V
回路図と説明
このデジタルダイス回路では、6つのLEDを使用しました。各LEDは、ダイスの数（1〜6）を表します。プッシュボタンを押すとLEDが点滅し始め、離すとLEDが停止します。リリース後、点灯しているLEDが数字を示し、ダイスに乗りました。 5番目の場合のように。ボタンを離してもLEDは点灯したままです。つまり、ダイスで5を獲得したことを意味します。 6個のLEDを出力Q0〜Q5に接続し、7番目の出力Q6をRESET PIN 15に接続し直しました。これにより、LED 6の後、Q0の最初のLEDから開始します。
4017ICのPIN14にクロックパルスを適用するために、非安定モードで555タイマーICを使用しました。 555のPIN3で生成された発振出力は、4017のPIN 14に適用されているため、クロックパルスごとに出力を進めることができます。ポテンショメータ（RV1）を使用してLEDの点滅速度を制御できます。ポテンショメータのノブを回すと、555タイマーの発振周波数が変化するため、クロックパルスの速度が変化します。 555の周波数は、次の式を使用して計算できます。F= 1.44 /（（R1 + 2 * RV1）* C1）
この デジタルダイス回路 では、だれもだまされないように発振周波数を高く保ちました。LEDの点滅速度は、555の発振周波数に正比例します。周波数が高いほど、点滅速度も速くなります。ポテンショメータを回転させることで、自分に合わせて周波数を上げることができます。