电子骰子报告

电子实验报告

一、项目构思：

在众多的电视节目及其它媒介上经常可以看到有各种依靠电子技术进行抽奖的活动，因此，随机数的生成有一定的利用的地方。而依靠所学的电子技术知识可以设计一款可以产生一定范围内的随机数的话，可以很好地锻炼和巩固已学到的知识。

这样的小作品可以作为抽奖器，也可以当作是日常生活中的骰子使用。这样，只要是按个键就可以很好地产生一个数。免去了以往在掷骰子时经常不小心把骰子碰到地上。而从骰子产生的数的随机性上来说，电子式的更为客观，所以，在电子骰子足够小时，可以很好地代替实物。

二、项目设计

首先，在信号产生上，可以考虑用555定时器作为主要的信号输入，而信号处理上则通过网上查询，最终确定用CD4017作为处理芯片。

原理图如下：

其中555的数据如下：内部电路：

简化后的电路：

555定时器

555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图 2.9.1 和图

2.9.2 所示。它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个 RS 触发器，一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3

555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3，C2 的反相输入端的电

压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。

555的应用：

555定时器

（1）构成施密特触发器，用于TTL系统的接口，整形电路或脉冲鉴幅等；

（2）构成多谐振荡器，组成信号产生电路；

如右图，

振荡周期： T=0.7（R1+2R2）C

[1]

（3）构成单稳态触发器，用于定时延时整形及一些定时开关中。

555应用电路采用这3种方式中的1种或多种组合起来可以组成各种实用的电子电路，如定时器、分频器、脉冲信号发生器、元件参数和电路检测电路、玩具游戏机电路、音响告警电路、电源交换电路、频率变换电路、自动控制电路等。

2、CD4017的数据如下：

内部电路：

时序图：

CD4017 是5 位Johnson 计数器，具有10 个译码输出端，CP、CR、INH 输入端。时钟输

入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。INH 为

低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。CR 为高电平时，计数器清零。

Johnson 计数器，提供了快速操作、2 输入译码选通和无毛刺译码输出。防锁选通，保证了

正确的计数顺序。译码输出一般为低电平，只有在对应时钟周期内保持高电平。在每10 个

时钟输入周期CO 信号完成一次进位，并用作多级计数链的下级脉动时钟。

CD4017 提供了16 引线多层陶瓷双列直插(D)、熔封陶瓷双列直插(J)、塑料双列直插(P)

引脚排布图：

功能表：

3．项目原理：

由上可知，555定时器提供脉冲给CD4017，CD4017接受的脉冲计数，当为六个时，即异步清零，从而骰子显示的数字是由555所产生的脉冲数确定，而脉冲的数量则是电容充电的多少决定。由于脉冲数量的不确定性，故该作品可以满足骰子的功能。

三、实施：

1，元件列表：

330R×3,1K×1,10K×9,1M×1,3M3×1,4M7×1,10M×1，

100n×1,1u×1，

BC547×3，BC557×2，

555IC×1，CD4017×1，

LED灯×7,

8脚与16脚芯片座各一个，

电源，

导线若干。

2、焊接，

实物图如下：

正面图四：运行：

作品效果图：

结果为4

结果为3

当按下按键时，灯随机被点亮且数量不确定，变成了一个可以玩的骰子。

五：改进：

1在整个焊接过程结束后的调试中，发现可以把作品做到更加像真正

的骰子，只要把灯的位置如下摆放即可：

2．电路由于是由电容充放电而引起的信号，所以容易受到外界的干扰，因此在使用时要注意。

3．焊接时要注意元器件的排布，以减少焊接的工作量。