Zar electronic cu afizaj din 7 leduri

1. Descrierea funcţionării circuitului

Zarul electronic este un circuit prin care se permite simularea aruncării unui zar, asteptând în timp foarte scurt, să se afişeze una din cele şase feţe, fapt ce reprezintă numerele de la 1 la 6.

Afişarea unei feţe a zarului este permisă pe cale optică datorită celor 7 diode LED aşezate astfel încât să poată afişa toate cele 6 feţe ale unui zar de la jocul de table.

Pentru crearea acestui circuit s-a luat la cunoştinţă necesitatea unui generator de clock (Trigger-Schmitt 40106), a unui numărător (4029), a bistabilelor de tip D, unele porţi logice pentru controlul semnalului, un număr restrâns de condensatoare şi rezistenţe pentru a se putea controla timpul de clock şi nu în ultimul rând a unui comutator care ne permite să oprim zarul pe una din cele 6 feţe.

Grupul R1C1 readuce în 0 logic, intrarea 1 a porţii “ŞI”(4081A). Comutatorul „K” trimite 1 logic pe intrarea “1” a porţii (4081A), în acelaşi timp descărcând condensatorul C1.

Clock-ul acestui circuit este dat de grupul C2R2 şi a Trigger-Schmitt-ului (40106). La ieşirea lui 4081A vom avea semnal de clock când intrarea “1” este pe 1 logic iar intrarea “2” oscilează între 0 şi 1 logic. Semnalul de clock permite numărătorului (4029) să numere crescător (datorită pinului U/D trimis la VDD) şi decadic (datorită prinului B/D trimis la VSS).

Poarta “ŞI”(4073A) cu 3 intrări restricţionează numărătorul (4029) să numere atât cât ne facilitează numărarea, iar când ajunge la numărul 7 circuitul logic combinaţional primeşte pe cele 3 intrări 1 logic şi astfel rezultă 1 logic la ieşire. În acest moment pinul P/E (Preset Enable) primeşte semnalul de la ieşirea porţii 4073A , resetând numărătorul.

Cele 3 bistabile de tip “D” (4175) primesc semnalul numărătorului iar stările circuitelor bistabile variază în funcţie de semnalul de la intrare în bistabile.

Grupul de porţi 4071A-4073B asigură starea de afişare a numerelor de la 1 la 6 prin aprinderea controlata a celor 7 diode LED. Blocul de rezistenţe R3-R9 restricţionează curentul prin grupul de diode D1-D7.

2. Forme de undă

• Circuitul integrat 40106(Trigger-Schmitt)

Ieşire înaltă tipică (tensiunea de alimentare) şi caracteristicile curentului

Fig. 1

Definirea histerezisului, caracteristici şi testarea structurii

Fig.2

Caracteristici de intrare ieşire

Fig.3