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Mini roulette digitale

Mini Roulette digitale

Un generatore casuale di eventi a dieci combinazioni da utilizzare in abbinamento a numerosi giochi di società. Un’applicazione un po’ diversa per alcuni tra i più noti integrati digitali. Dopo tanti circuiti ad elevato contenuto tecnologico, concediamoci un momento di pausa, un ritorno alle origini, con questo semplice progetto di generatore casuale a 10 uscite con visualizzatore a led. A cosa può servire un circuito del genere? Dipende.

Sicuramente a generare un numero casuale da 1 a 10 ma anche, volendo, da 1 a 6 oppure da 1 a 3: esistono numerosi giochi che necessitano di una funzione del genere, funzione che di solito viene affidata ad uno o più dadi oppure ad un mazzo di carte. Perché, dunque, in sintonia con il nostro hobby, non condire con un pizzico di elettronica anche questi giochi? Progetti di questo genere servono anche ai lettori più giovani o alle prime armi per “farsi le ossa”, per provare la soddisfazione di veder funzionare un circuito realizzato con le proprie mani.

miniroulette_digitale_schema_elettrico

Bando alle ciance e diamo subito un’occhiata allo schema elettrico. Le porte contenute nel 4011 (U4) vengono utilizzate per realizzare un generatore di impulsi; in pratica premendo il pulsante P1 si provoca la commutazione del monostabile formato dalle porte U4a e U4b; l’uscita di questo stadio (pin 10 di U4b) cambia stato passando da livello logico 1 a livello 0.

Questo stato non è stabile, nel senso che, trascorso circa 1 secondo (il periodo dipende dai valori di C2 e R2), l’uscita di U4b torna alta. Questo impulso viene invertito dalla porta U4c ed applicato, tramite il diodo e la resistenza R3, al circuito oscillatore che fa capo ad U2, un comune 555 utilizzato in questo caso come oscillatore.

disposizione_terminali_miniroulette_digitale

L’impulso di uscita, in realtà, più che controllare il 555, carica il condensatore elettrolitico C4 dal cui potenziale dipende (in parte) la frequenza di oscillazione del 555. Quando la tensione è alta, la frequenza presenta il massimo valore; se la tensione cala, diminuisce anche la frequenza. Al di sotto di un certo valore, l’oscillatore si blocca. Nel nostro caso il condensatore (caricato inizialmente dall’impulso generato dal 4011) si scarica lentamente sulla resistenza R4 controllando il 555 la cui frequenza di oscillazione passa da una decina di Hertz a qualche Hertz prima di bloccarsi. Il segnale generato (disponibile sul pin 3 di U2) viene inviato all’ingresso del contatore per 10 che fa capo all’integrato U3. Le dieci uscite di questo integrato sono collegate ad altrettanti led che ne visualizzano lo stato.

L’uscita attiva presenta un livello alto che determina l’accensione del relativo led. Nel nostro caso l’integrato 4017 si comporta come contatore per 10: è tuttavia possibile limitare il conteggio a cifre più basse. Per fare ciò è sufficiente scollegare da massa il pin 15 di reset e collegarlo direttamente all’uscita interessata. Se, ad esempio, il dispositivo deve contare sino a 6, il reset deve essere collegato al pin 5 che corrisponde all’uscita n. 6; se vogliamo che conti sino a tre dovremo collegare il pin 15 al pin 7 (uscita 3 del contatore) e così via. Semplice no? Ovviamente le uscite (ed i led) non interessati al conteggio non si attiveranno più. Gli integrati vengono fatti funzionare a 9 volt, tensione presente a valle del regolatore U1. Per alimentare il circuito dovremo perciò utilizzare una tensione di 12 volt o superiore. Il diodo D1 evita che il circuito venga danneggiato da accidentali inversioni della tensione di alimentazione.

IN PRATICA

La costruzione di questo dispositivo non presenta alcuna difficoltà. Tutti i componenti sono montati su una basetta appositamente realizzata per questo scopo. Nelle illustrazioni riportiamo si il master in scala reale che il piano di cablaggio completo. Per i tre integrati dual-in line abbiamo previsto l’impiego di altrettanti zoccoli che evitano di dover saldare i terminali di questi delicati componenti.

miniroulette_digitale_cablaggio

Per i collegamenti dei led e dell’alimentazione abbiamo previsto l’impiego di morsettiere con passo di 5 millimetri. Il circuito non necessita di alcuna taratura o messa a punto. A montaggio ultimato date tensione ed azionate per un istante il pulsante P1. I led si illumineranno in sequenza e la velocità, inizialmente abbastanza alta, diminuirà a poco a poco sino a quando rimarrà illuminato un solo led. Per alimentare il circuito con una batteria a 9 volt eliminate semplicemente il regolatore di tensione U1.

Il kit è disponibile da Futura Elettronica

 

 

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