Obvod digitálnych kociek

Kocky sa používajú na hranie mnohých hier ako hadí rebrík, Ludo atď. Kocky sa zvyčajne skladajú z dreva alebo plastu, ktoré sa časom deformujú a sú zaujaté. Digitálna kocky je dobrá alternatíva staromódnych kocky, to nemôže byť skreslená alebo deformovaná. Funguje tak vysokou rýchlosťou, že nikto nemôže podvádzať. Na vytvorenie tohto obvodu digitálnych kociek sme použili hlavne 555 časovačov IC a 4017 IC. Tento obvod digitálnych kociek môžete skontrolovať aj pomocou Arduina.

4017 IC

4017 IC je čítač dekád CMOS. Môže produkovať výstup na 10 pinoch (Q0 - Q9) postupne, čo znamená, že produkuje jeden po druhom na 10 výstupných pinoch. Tento výstup je riadený prostredníctvom hodinového impulzu na PIN 14. Najprv je výstup na Q0 (PIN 3) VYSOKÝ, potom s každým hodinovým impulzom výstup postupuje na ďalší PIN. Rovnako ako jeden hodinový impulz robí Q0 LOW a Q1 HIGH, a potom ďalší hodinový impulz robí Q1 LOW a Q2 HIGH atď. Po Q9 sa začne opäť od Q0. Takže vytvára postupné ZAPNUTIE a VYPNUTIE všetkých 10 VÝSTUPNÝCH PINOV. Ďalej je uvedený diagram PIN a popis kódu PIN 4017:

PIN Č.	Názov PIN	Popis kódu PIN
1	Q5	Výstup 5: Zvyšuje sa na 5 hodinových impulzov
2	Q1	Výstup 1: Vysoký v 1 hodinovom impulze
3	Q0	Výstup 0: Na začiatku stúpa - 0 hodinových impulzov
4	Q2	Výstup 2: Vysoký je s 2 hodinovými impulzmi
5	Q6	Výstup 6: Zvyšuje sa na 6 hodinových impulzov
6	Q7	Výstup 7: Vysoko stúpa za 7 hodín
7	Q3	Výstup 3: Vysoký v 3 taktovacích impulzoch
8	GND	Pozemný PIN
9	Q8	Výstup 8: Zvyšuje sa na 8 hodinových impulzov
10	Q4	Výstup 4: Vysoko stúpa so 4 hodinovými impulzmi
11	Q9	Výstup 9: Zvyšuje sa na 9 hodinových impulzov
12	CO - Vykonajte	Používa sa na kaskádu ďalších 4017 IC, aby sa dosiahol počet 20, je vydelený 10 výstupnými PIN
13	Blokovať HODINY	Pin na aktiváciu hodín, mal by zostať LOW, udržiavaním HIGH zmrazíte výstup.
14	HODINY	Hodinový vstup, pre postupné VYSOKÉ výstupné piny od PIN 3 DO PIN 11
15	RESETOVAŤ	Aktívny vysoký kolík, mal by byť LOW pre normálnu prevádzku, nastavením HIGH sa resetuje IC (iba kolík 3 zostáva HIGH)
16	VDD	PIN napájacieho zdroja (5-12 V)

Komponenty

• CD4017 IC
• 555 Časovač IC
• 2 rezistor - 1k
• Kondenzátor - 10uF
• Variabilný rezistor - 10K
• Tlačidlo
• 6 LED diód
• Batéria - 9v

Schéma zapojenia a vysvetlenie

V tomto obvode digitálnych kociek sme použili 6 LED, každá LED predstavuje číslo (1-6) kocky. LED diódy začnú blikať, keď stlačíme tlačidlo, a prestanú sa uvoľňovať. Po uvoľnení osvetlená LED dióda informuje o číslach, ktoré ste dostali na kocky. Ako keby piate č. LED dióda zostane rozsvietená aj po uvoľnení tlačidla, čo znamená, že ste dostali 5 v kockách. Pripojili sme 6 LED na výstup Q0 až Q5 a siedmy výstup Q6 je pripojený späť na RESET PIN 15. Takže po LED 6 sa spustí od prvej LED pri Q0.

Na aplikovanie hodinového impulzu na PIN 14 4017 IC sme použili 555 časovačov IC v Astabilnom režime. Oscilovaný výstup generovaný na PIN 3 555 sa použil na PIN 14 4017, takže výstup je možné posúvať každým hodinovým impulzom. Rýchlosť blikania LED môžeme riadiť pomocou potenciometra (RV1), otáčaním gombíka potenciometra zmeníte oscilačnú frekvenciu časovača 555, teda aj rýchlosť hodinového impulzu. Frekvencia 555 sa dá vypočítať pomocou tohto vzorca: F = 1,44 / ((R1 + 2 * RV1) * C1)

V tomto obvode digitálnych kociek sme udržali frekvenciu oscilácií tak vysokú, že nikto nemôže podvádzať. Rýchlosť blikania LED je priamo úmerná kmitočtu kmitania 555, ako je vysoká frekvencia, tak vysoká ako rýchlosť blikania. Frekvenciu môžete zvýšiť podľa seba otáčaním potenciometra.