聲光電骰子設計

1、關于聲光電子“骰子”設計摘要： 隨著現代社會生活質量的提高，人們有更多的時間去休閑，去參與一些娛樂活動，而這也直接促進了游戲事業(yè)的發(fā)展。有一些自然離不開骰子的隨機選數。 本游戲機電路采用按壓按鈕的方式來顯示0-9數字的大小。利用十進制脈沖計數/分配器，蜂鳴電路等組成。由于按壓按鈕和表示數字的發(fā)光二極管LED的點亮呈隨機性，故每個參加游戲的人的機會是均等的，就看操作者的運氣如何，而且在游戲的過程中，電路會發(fā)出蜂鳴聲來指示數字有效，也增加了趣味性。關鍵詞：LED燈，計數器，定時器目錄 引言1. 設計任務2. 元件選擇3. 器件的使用和性能判斷4. 電路原理及實現5. 實驗中出現的問題6. 結論7.

2、 參考文獻引言 在當下快節(jié)奏的都市生活中，游戲占據了人們休閑娛樂的巨大份額。人們在玩游戲的過程中不僅放松了身心，體味到游戲所獨有的魅力，而且還可以舒緩壓力，把生活中的憂慮和不安統統拋棄，進入一個以自我為中心的世界，滿足了自我的心理需求。但是玩游戲有一個很重要的準則就是公平。相信誰也不會在一個不平等的情況下，能起到游戲本身的娛樂作用。我們利用游戲娛樂，很多時候是因為我們在現實生活中，沒有得到應有的對待，收到了不公平的待遇。所以實現游戲的公平就是一個很重大的研究方向。1 設計任務 利用常用IC，設計具有聲光和數字提示的“骰子”電路供游戲使用具體要求：1.自行設計12V直流穩(wěn)壓電源，作為系統供電電流

3、。2.通過按鈕產生0-9隨機數，用10位LED燈顯示數值大小，并用聲提示數字的有效性；實際設計中也可以考慮用一個8段LED數碼管來顯示具體數字。3.作品包裝設計按應用場合要求設計，做到小巧、操作方便、實用為主。4.自行收集設計題目內容有關資料，進行綜合，設計出系統電路圖，應注意保證作品的簡單化、先進性、實用性，并注意使用成熟的電路和集成電路設計。5.作品應考慮在應用場合和功能擴展兩方面的創(chuàng)新設計。6.完成樣機的包裝設計，原理圖設計，PCB板制作，元件安裝調試，最終完成樣機成品兩套和設計制作論文一篇。二元件選擇IC1選用555定時器IC2選用CD4017脈沖分配器R1 R2 R3 R4 R5 電

4、阻器RP1選用WH7微型電位器C1 C2 C3 電容器VT1 9013型三極管LED 選用5mm發(fā)光二極管B 選用YD57-2型電動式揚聲器SA 選用按壓式開關3 器材的使用和性能判別1. 電阻器 電阻器在日常生活中一般直接稱為電阻。是一個限流元件，將電阻接在電路中后，電阻器的阻值是固定的一般是兩個引腳，它可限制通過它所連支路的電流大小。 理想的電阻器是線性的，即通過電阻器的瞬時電流與外加瞬時電壓成正比。用于分壓的可變電阻器。在裸露的電阻體上，緊壓著一至兩個可移金屬觸點。觸點位置確定電阻體任一端與觸點間的阻值。 碳膜電阻器是將結晶碳沉淀在陶瓷棒骨架上制成的。電壓穩(wěn)定型好，造價便宜，并可以在70

5、度以下長期工作。但是所允許的功率較小，一般僅為0.125W到2W。碳膜電阻器成本低、性能穩(wěn)定、阻值范圍寬、溫度系數和電壓系數低，是目前應用最廣泛的電阻器。 金屬膜電阻器在瓷管上鍍上一層金屬而成，用真空蒸發(fā)的方法將合金材料蒸鍍于陶瓷棒骨架表面。金屬膜電阻比碳膜電阻的精度高，穩(wěn)定性好，噪聲，溫度系數小。在儀器儀表及通訊設備中大量采用。 電阻在使用前要進行檢查，檢查其性能好壞就是測量實際阻值與標稱值是否相符，誤差是否在允許范圍之內。方法就是用萬用表的電阻檔進行測量。 測量時要注意兩點1、要根據被測電阻值確定量程，使指針指示在刻度線的中間一段，這樣便于觀察。2、確定電阻檔量程后，要進行調零，方法是兩表

6、筆短路（直接相碰），調節(jié)“調零”電器使指針準確的指在刻度線的“0”上，然后再測電阻的阻值。另外，還要注意人手不要碰電阻兩端或接觸表筆的金屬部分。否則會引起測試誤差。 用萬用表測出的電阻值接近標稱值。就可以認為基本上質量是好的，如果相差太多或根本不通，就是壞的。對于固定電阻首先查看標志清晰，保護漆完好，無燒焦，無傷痕，無裂痕，無腐蝕，電阻體與引腳緊密接觸等。對于電位器還應檢查轉軸靈活，松緊適當，手感舒適。有開關的要檢查開關動作是否正常。2. 電位器 電位器是具有三個引出端、阻值可按某種變化規(guī)律調節(jié)的電阻元件。電位器通常由電阻體和可移動的電刷組成。當電刷沿電阻體移動時，在輸出端即獲得與位移量成一定

7、關系的電阻值或電壓。電位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。后者可視作一可變電阻器。 電位器的作用調節(jié)電壓（含直流電壓與信號電壓）和電流的大小。 電位器的結構特點電位器的電阻體有兩個固定端，通過手動調節(jié)轉軸或滑柄，改變動觸點在電阻體上的位置，則改變了動觸點與任一個固定端之間的電阻值，從而改變了電壓與電流的大小。 電位器是一種可調的電子元件。它是由一個電阻體和一個轉動或滑動系統組成。當電阻體的兩個固定觸電之間外加一個電壓時，通過轉動或滑動系統改變觸點在電阻體上的位置，在動觸點與固定觸點之間便可得到一個與動觸點位置成一定關系的電壓。它大多是用作分壓器，這時電位器是一個四端元件。電位器基本上就是

8、滑動變阻器，有幾種樣式，一般用在音箱音量開關和激光頭功率大小調節(jié)電位器是一種可調的電子元件。 用于分壓的可變電阻器。在裸露的電阻體上，緊壓著一至兩個可移金屬觸點。觸點位置確定電阻體任一端與觸點間的阻值。按材料分線繞、炭膜、實芯式電位器；按輸出與輸入電壓比與旋轉角度的關系分直線式電位器（呈線性關系）、函數電位器（呈曲線關系）。主要參數為阻值、容差、額定功率。廣泛用于電子設備，在音響和接收機中作音量控制用。1. 電位器之電阻體大多采用多碳酸類的合成樹脂制成，應避免與以下物品接觸：氨水，其它胺類，堿水溶液，芳香族碳氫化合物，酮類，脂類的碳氫化合物，強烈化學品（酸堿值過高）等，否則會影響其性能。2.

9、電位器之端子在焊接時應避免使用水容性助焊劑，否則將助長金屬氧化與材料發(fā)霉；避免使用劣質焊劑，焊錫不良可能造成上錫困難，導致接觸不良或者斷路。3. 電位器之端子在焊接時若焊接溫度過高或時間過長可能導致對電位器的損壞。插腳式端子焊接時應在2355，3秒鐘內完成，焊接應離電位器本體1.5MM以上，焊接時勿使用焊錫流穿線路板；焊線式端子焊接時應在35010，3秒鐘內完成。且端子應避免重壓，否則易造成接觸不良。4. 焊接時，松香（助焊劑）進入印刷機板之高度調整恰當，應避免助焊劑侵入電位器內部，否則將造成電刷與電阻體接觸不良，產生INT，雜音不良現象。5 電位器最好應用于電壓調整結構，且接線方式宜選擇“1

10、”腳接地；應避免使用電流調整式結構，因為電阻與接觸片間的接觸電阻不利于大電流的通過。6 電位器表面應避免結露或有水滴存在，避免在潮濕地方使用，以防止絕緣劣化或造成短路。7 安裝“旋轉型”電位器在固定螺母時，強度不宜過緊,以避免破壞螺牙或轉動不良等; 安裝“鐵殼直滑式”電位器時,避免使用過長螺釘,否則有可能妨礙滑柄的運動,甚至直接損壞電位器本身。8 在電位器套上旋鈕的過程中，所用推力不能過大（不能超過規(guī)格書中軸的推拉力的參數指標），否則將可能造成對電位器的損壞。9 電位器回轉操作力（旋轉或滑動）會隨溫度的升高而變輕，隨溫度降低而變緊。若電位器在低溫環(huán)境下使用時需說明，以便采用特制的耐低溫油脂。1

11、0 電位器的軸或滑柄使用設計時應盡量越短越好。軸或滑柄長度越短手感越好且穩(wěn)定。反之越長晃動越大，手感易發(fā)生變化。11 電位器碳膜的功率能承受周圍的溫度為70，當使用溫度高于70時可能會喪失其功能。 3.電容 電容器（Capacitor）是兩金屬板之間存在絕緣介質的一種電路元件。其單位為法拉，符號為F。電容器利用二個導體之間的電場來儲存能量，二導體所帶的電荷大小相等，但符號相反。 電容器是由兩個電極及其間的介電材料構成的。介電材料是一種電介質，當被置于兩塊帶有等量異性電荷的平行極板間的電場中時，由于極化而在介質表面產生極化電荷，遂使束縛在極板上的電荷相應增加，維持極板間的電位差不變。這就是電容器

12、具有電容特征的原因。電容器中儲存的電量Q等于電容量C與電極間的電位差U的乘積。電容量與極板面積和介電材料的介電常數成正比，與介電材料厚度（即極板間的距離）成反比 在一定溫度范圍內，溫度每變化1，電容量的相對變化值。溫度系數越小越好 電容器的使用壽命隨著溫度的增加而減少。主要原因是溫度加速化學反應而使介質隨時間而退化。1、電容器的常見故障。當發(fā)現電容器的下列情況之一時應立即切斷電源。（1）、電容器外殼膨脹或漏油。（2）、套管破裂，發(fā)生閃絡有為花。（3）、電容器內部聲音異常。（4）、外殼溫升高于55以上示溫片脫落。2、電容器的故障處理（1）、當電容器爆炸著火時，就立即斷開電源，并用砂子和干式滅火器

13、滅火。（2）、當電容器的保險熔斷時，應向調度匯報，待取得同意后再拉開電容器的斷路器。切斷電源對其進行放電，先進行外部檢查，如套管的外部有無閃絡痕跡，外殼是否變形，漏油及接地裝置有無短路現象等，并搖測極間及極對地的絕緣電阻值，如未發(fā)現故障現象，可換好保險后投入。如送電后保險仍熔斷，則應退出故障電容器，而恢復對其余部分送電。如果在保險熔斷的同時，斷路器也跳閘，此時不可強送。須待上述檢查完畢換好保險后再投入。（3）、電容器的斷路跳閘，而分路保險未斷，應先對電容器放電三分鐘后，再檢查斷路器電流互感器電力電纜及電容器外部等。若未發(fā)現異常，則可能是由于外部故障母線電壓波動所致。經檢查后，可以試投；否則，應

14、進一步對保護全面的通電試驗。通過以上的檢查、試驗，若仍找不出原因，則需按制度辦事工電容器逐漸進行試驗。未查明原因之前，不得試投。3、處理故障電容器時的安全事項。處理故障電容器應在斷開電容器的斷路器，拉開斷路器兩側的隔離開關，并對電容器組放電后進行。電容器組經放電電阻、放電變壓器或放電電壓互感器放電之后，由于部分殘余電荷一時放不盡應將接地的接地端固定好，再用接地棒多次對電容器放電直至無火花及放電聲為止，然后將接地卡子固定好。由于故障電容器可能發(fā)生引線接觸不良，內部斷線或保險熔斷等現象，因此仍可能有部分電荷未放出來，所以檢修人員在接觸故障電容器以前，還應戴上絕緣手套，用短路線將故障電容器的兩極短接

15、，還應單獨進行放電。 補償電容器運行時常易發(fā)生外殼鼓肚、套管或油箱漏油。其主要原因是電容器的溫度太高所致。而溫升過高由下列因素造成。1、環(huán)境溫度太高，通風不良；2電源電壓超過額定值，引起過載發(fā)熱 電容常見的標記方式是直接標記，其常用的單位有pF，F兩種，很容易認出。但一些小容量的電容采用的是數字標示法，一般有三位數，第一、二位數為有效的數字，第三位數為倍數，即表示后面要跟多少個0。例如：343表示34000pF，另外，如果第三位數為9，表示 101，而不是10的9次方，例如：479表示4.7pF。 更換電容時主要應注意電容的耐壓值一般要求不低于原電容的耐壓要求。在要求較嚴格的電路中，其容量一般

16、不超過原容量的20%即可。在要求不太嚴格的電路中，如旁路電路，一般要求不小于原電容的1/2且不大于原電容的2倍6倍即可。1、固定電容器的檢測a、檢測10pF以下的小電容因10pF以下的固定電容器容量太小，用萬用表進行測量，只能定性的檢查其是否有漏電，內部短路或擊穿現象。測量時，可選用萬用表R10k擋，用兩表筆分別任意接電容的兩個引腳，阻值應為無窮大。若測出阻值（指針向右擺動）為零，則說明電容漏電損壞或內部擊穿。b、檢測10PF0.01F固定電容器是否有充電現象，進而判斷其好壞。萬用表選用R1k擋。兩只三極管的值均為100以上，且穿透電流可選用3DG6等型號硅三極管組成復合管。萬用表的紅和黑表筆

17、分別與復合管的發(fā)射極e和集電極c相接。由于復合三極管的放大作用，把被測電容的充放電過程予以放大，使萬用表指針擺幅度加大，從而便于觀察。應注意的是：在測試操作時，特別是在測較小容量的電容時，要反復調換被測電容引腳接觸A、B兩點，才能明顯地看到萬用表指針的擺動。C、對于0.01F以上的固定電容，可用萬用表的R10k擋直接測試電容器有無充電過程以及有無內部短路或漏電，并可根據指針向右擺動的幅度大小估計出電容器的容量。2、電解電容器的檢測a、因為電解電容的容量較一般固定電容大得多，所以，測量時，應針對不同容量選用合適的量程。根據經驗，一般情況下，147F間的電容，可用R1k擋測量，大于47F的電容可用

18、R100擋測量。b、將萬用表紅表筆接負極，黑表筆接正極，在剛接觸的瞬間，萬用表指針即向右偏轉較大偏度（對于同一電阻擋，容量越大，擺幅越大），接著逐漸向左回轉，直到停在某一位置。此時的阻值便是電解電容的正向漏電阻，此值略大于反向漏電阻。實際使用經驗表明，電解電容的漏電阻一般應在幾百k以上，否則，將不能正常工作。在測試中，若正向、反向均無充電的現象，即表針不動，則說明容量消失或內部斷路；如果所測阻值很小或為零，說明電容漏電大或已擊穿損壞，不能再使用。c、對于正、負極標志不明的電解電容器，可利用上述測量漏電阻的方法加以判別。即先任意測一下漏電阻，記住其大小，然后交換表筆再測出一個阻值。兩次測量中阻值

19、大的那一次便是正向接法，即黑表筆接的是正極，紅表筆接的是負極。d、使用萬用表電阻擋，采用給電解電容進行正、反向充電的方法，根據指針向右擺動幅度的大小，可估測出電解電容的容量。3、可變電容器的檢測a、用手輕輕旋動轉軸，應感覺十分平滑，不應感覺有時松時緊甚至有卡滯現象。將載軸向前、后、上、下、左、右等各個方向推動時，轉軸不應有松動的現象。b、用一只手旋動轉軸，另一只手輕摸動片組的外緣，不應感覺有任何松脫現象。轉軸與動片之間接觸不良的可變電容器，是不能再繼續(xù)使用的。c、將萬用表置于R10k擋，一只手將兩個表筆分別接可變電容器的動片和定片的引出端，另一只手將轉軸緩緩旋動幾個來回，萬用表指針都應在無窮大位置不動。在旋動轉軸的過程中，如果指針有時指向零，說明動片和定片之間存在短路點；如果碰到某一角度，萬用表讀數不為無窮大而是出現一定阻值，說明可變電容器動片與定片之間存在漏電現象。4. 蜂鳴器 蜂鳴器是一種一體化結構的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應用于計算機、打印機、復印機、報警器、電子玩具、汽車電子設備、電話機、定時器等電子產品中作發(fā)聲器件。 ；蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。蜂鳴器在電路中用字母“H”或“HA”（舊標準用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。4 電路原