擲硬幣模擬器用藍(lán)色和紅色燈模擬投擲硬幣。每按一次控制按鈕,紅色燈和藍(lán)色燈中就有一個(gè)被點(diǎn)亮,相當(dāng)于擲二次硬幣。
電路見下圖。本作品用一片4049制作,電路由音頻脈沖振蕩器、控制按鈕、自鎖電路和輸出顯示電路組成。非門1、2組成的振蕩器產(chǎn)生每秒數(shù)千次的脈沖信號。按下控制按鈕AN、脈沖信號就輸送到由非門3和4組成的自鎖電路;松開控制按鈕AN后,輸送到自鎖電路的振蕩信號的最后狀態(tài)被電路鎖定。控制由非門5和6組成的燈光顯示電路點(diǎn)亮紅燈或藍(lán)燈。輸出高電平時(shí),下方的藍(lán)燈被點(diǎn)亮;輸出低電平時(shí),上方的紅燈被點(diǎn)亮。電路的紅燈和藍(lán)燈分別表示硬幣的正面或者反面。鎖電路的振蕩信號的狀態(tài);也就是當(dāng)松開按鈕的一瞬間,脈沖信號是高電平還是低電平完全是隨機(jī)的。假定振蕩器產(chǎn)生的脈沖方波信號的占空比為1:2,則輸出到自鎖電路的電壓是高電平還是低電平的機(jī)率是相等的,所以燈光顯示電路的結(jié)果是紅燈亮還是藍(lán)燈亮也是隨機(jī)的;而且出現(xiàn)的機(jī)率相等。這樣,本作品就可以模擬擲硬幣的結(jié)果。
為了增加作品的趣味性,電路有聲音提示功能;利用多諧振蕩器提供的音頻信號驅(qū)動(dòng)微型電磁喇叭發(fā)聲。每按一次按鈕,電路就會(huì)發(fā)出一聲鳴叫。
作品完成后不需調(diào)試即可工作。也可在面包板上進(jìn)行組裝作品。下圖電路電源電壓應(yīng)選用4.5V,可用直徑5mm的發(fā)光二極管。由于紅色發(fā)光二極管的工作電壓小于藍(lán)色發(fā)光二極管的電壓,所以電路中用一個(gè)電阻R4作為紅色燈的降壓電阻;對于藍(lán)色燈,可以不使用降壓電阻直接接入電路。如果增加電路的電源電壓,例如使用6V電源,則藍(lán)色燈也要串聯(lián)一個(gè)降壓電阻。接通電源后、紅燈和綠燈會(huì)有一個(gè)點(diǎn)亮;按動(dòng)按鈕,就會(huì)聽到喇叭發(fā)出鳴叫;此時(shí)紅燈和綠燈都被點(diǎn)亮;松開按鈕后,嗚叫聲音停止,紅燈和綠燈只有一個(gè)點(diǎn)亮。為了增加電路的穩(wěn)定性可以在電池上并聯(lián)一個(gè)電解電容。
本電路利用4049直接驅(qū)動(dòng)LED和蜂嗚器。為了獲得比較亮的燈光輸出,輸出級用2個(gè)非門并聯(lián)使用;可使發(fā)光二極管獲得較大的驅(qū)動(dòng)電流。
下圖電路中使用的蜂鳴器為圓柱形微型電磁喇叭,線圈直流電阻約10歐姆;由于喇叭對音頻信號呈現(xiàn)比較大的阻抗,它的驅(qū)動(dòng)電流受到限制,導(dǎo)致音量比較小。怎樣增加提示聲音的音量呢?電路采用了諧振的方法來解決。我們知道,每一種發(fā)聲裝置都有其固有的諧振頻率;在這個(gè)頻率上,同樣的功率驅(qū)動(dòng),輸出的聲音遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它頻率。采用實(shí)驗(yàn)的方法,通過改變音頻脈沖振蕩器的頻率,使之等于喇叭固有的諧振頻率,就可以獲得最大的音量輸出。各種型號的喇叭其諧振頻率不同,要使音頻脈沖振蕩器產(chǎn)生該諧振頻率的脈沖,可改變振蕩電阻R2或者振蕩電容C1的數(shù)值來實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)可以通過一個(gè)電位器調(diào)整電阻R2的阻值。同時(shí)監(jiān)聽喇叭發(fā)出的音量;當(dāng)聽到最大聲音的時(shí)候,用三用表測量一下此時(shí)電位器的阻值是多少,該阻值就是電阻R2的阻值。
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模擬器
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