Inhoudsopgave LED dobbelsteen

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Inhoudsopgave LED dobbelsteen"

Cornelia van Loon
7 jaren geleden
Aantal bezoeken:

2 Inhoudsopgave Inhoudsopgave...2 Dobbelstenen...3 Project: Dobbelsteen met LED s...3 Inleiding...3 Werking...3 Berekeningen...4 Frequentie...4 Bits...4 LED voorschakelweerstanden...4 Schema...4 Printplaat...5 Printplaat...5 Componentenopstelling...5 Componentenzijde...5 Soldeerzijde...5 Componentenlijst...6 Datasheets...6 CD4060b...6 LED rood / low current...6 1N BC557b...7 Afbeeldingen LED dobbelsteen

3 Dobbelstenen Project: Dobbelsteen met LED s Inleiding Overal zijn er ontwerpen terug te vinden die laten zien hoe je een dobbelsteen met elektronische componenten opbouwt. Alléén is er tegenwoordig 1 nadeel de ontwerpen zijn nagenoeg allemaal opgebouwd rond programmeerbare logica, zoals PIC s en AVR s. dit project laat zien hoed je nog zo een dobbelsteen kan verwezenlijken zonder dat je in het bezit moet zijn van een programmer voor programmeerbare logica en dergelijke. Dit project maakt dus geen gebruik van programmeerbare componenten. Werking Het display bestaat uit 7 LED's die volgens de bekende markeringen van een normale dobbelsteen geplaatst worden. Weerstanden R1 t.e.m. R4 stellen de stroom door de LED's op ongeveer 2 ma in. Er moet dus gebruik gemaakt worden van zogenaamde low current LED's. Deze lichten bij 2 ma al bijzonder goed op. R3 is iets hoger in waarde omdat via deze weerstand maar één LED aangestuurd wordt. Het stroomverbruik van de schakeling is natuurlijk afhankelijk van het aantal LED's dat oplicht en varieerd tussen ongeveer 2,5 en 6,5 ma. Zelfs bij een spanning van 6 V geven de LED's nog voldoende licht, maar dat is sterk afhankelijk van de kwaliteit van de gebruikte low current LED's. Dioden D8 t.e.m. D10 en transistor T1 zijn nodig om alle toestanden volgens een echte dobbelsteen te laten oplichten. Daarmee bedoelen we dus vooral de uitlezing van 2 en 3 ogen, die diagonaal geplaatst horen te zijn. # binair LED aan ogen , 3, 4, 6, , 6, , 2, 3, 4, 5, , 3, 4, , 6 2 Het bedienen van de dobbelsteen gaat via schakelaar S1. In rustoestand is het verbreekcontact van S1 gesloten en staat de oscillator stil, doordat de ingang van de oscillatorsectie dan met massa is doorverbonden. Door S1 om te schakelen begint de oscillator te lopen en verandert de toestand van de LED's met een voor menselijke ogen onzichtbare frequentie van 1 khz. Door deze hoge frequentie wordt er voor gezorgd dat bij het terug omschakelen van S1 de toestand zuiver toeval is en er geen regelmaat of patroon kan zijn in de uitkomst LED dobbelsteen

4 Berekeningen Frequentie De teller beschikt ook over een ingebouwde oscillatorsectie, waardoor alleen twee weerstanden (R7 en R8) en een condensator (C1) nodig zijn om het kloksignaal te op te wekken. Dit kloksignaal wordt door de interne digitale elektronica met verschillende factoren gedeeld. Zo ontstaat er aan de uitgang CT3 (pen 7) een blokgolf met een frequentie die gelijk is aan de klokfrequentie gedeeld door 2^3 = 8. CT4 deelt de oscillatorfrequentie door 2^4 = 16, CT5 door 2^5 = 32, enzovoorts. Op die manier ontstaat er aan de uitgangen in binaire vorm een oplopend getal; er wordt dus geteld! CT1 = 1000Hz / 2 = 500Hz; CT2 = 1000Hz / 4 = 250Hz; CT3 = 1000Hz / 8 = 125Hz; CT4 = 1000Hz / 16 = 62,5Hz; CT5 = 1000Hz / 32 = 31,25Hz. Bits Een dobbelsteen heeft zoals bekend maar 6 mogelijke waarden, aangeduid op de zes zijden van een kubus. Daardoor zijn minstens 3 bit (de eerste drie uitgangen) van de teller nodig om een display aan te sturen. Met 3 bit kunnen 2^3 = 8 verschillende standen van de teller weergegeven worden. Natuurlijk mag de teller maar 6 toestanden doorlopen. Om dit zeker te stellen wordt met behulp van D11, D12 en R6 de teller bij de 7 de toestand van de uitgangen gereset naar de eerste toestand, dus op het moment dat de teller de binaire stand 110 bereikt. Zowel pen 4 als pen 5 van het IC zijn dan logisch 1 (=hoog niveau), waardoor pen 12 via weerstand R6 eveneens logisch 1 wordt, met als gevolg de gewenste reset. LED voorschakelweerstanden. Voor low current LED s 2mA o R = (UV ULED) / I = (9 1,2-1,2) / 0,002 => 2700Ω o R = (UV ULED) / I = (9 1,2) / 0,002 => 3300Ω Voor low cost LED s 20mA o R = (UV ULED) / I = (9 1,2-1,2) / 0,02 => 270Ω o R = (UV ULED) / I = (9 1,2) / 0,02 => 330Ω Schema LED dobbelsteen

5 Printplaat Printplaat Componentenopstelling Componentenzijde Soldeerzijde LED dobbelsteen

20mA Spanning 1,2V Lichtsterkte mcd Golflengte nm Behuizing Schijnhoek Sperspanning V Sperstroom bij 5V μa Bedrijfstemperatuur - / + C

6 Componentenlijst 1x 10kΩ 1x 220kΩ 1x 3,3kΩ of 1x 330 2x 470kΩ 3x 2,7kΩ of 3x 270 7x LED rood / low current 5x 1N4148 1x ceramisch 220pF 1x ceramisch 100nF 1x BC557b 1x clip 9V batterij 1x x schakelaar Datasheets CD4060b LED rood / low current Grootte 5mm DC stroom duty 100% 20mA Spanning 1,2V Lichtsterkte mcd Golflengte nm Behuizing Schijnhoek Sperspanning V Sperstroom bij 5V μa Bedrijfstemperatuur - / + C Opslagtemperatuur - / + C Soldeertemperatuur C 1N4148 VRM : 100V VRRM : 75V IFM : 300mA Pd : 500mW VFM : 1V IRM : 5µA LED dobbelsteen

BC557b VCEO : 45V VCBO : 50V VEBO : 5V IC : 100mA hfe : 330 typical Afbeeldingen

7 BC557b VCEO : 45V VCBO : 50V VEBO : 5V IC : 100mA hfe : 330 typical Afbeeldingen Met enige handigheid is deze schakeling in te bouwen in een kleine kubus zodat het lijkt op een echte dobbelsteen. Om de dobbelsteen zo klein mogelijk te krijgen is het best dat je gebruikt maakt van Surface Mounting Devices (SMD). Het prototype was oorspronkelijk opgebouwd op gaatjesprint met componenten van normale grootte en tevens ingebouwd in een andere behuizing LED dobbelsteen

Vergelijkbare documenten

Inhoudsopgave Voeding met 78xx en 79xx

Inhoudsopgave Voeding met 78xx en 79xx Inhoudsopgave Inhoudsopgave...2 Inleiding...3 Werking...3 Berekeningen...3 Voorschakelweerstand...3 Schema...3 Componentenlijst...4 Printplaat...4 Printplaat...4 Componentenopstelling...4 Componentenzijde...4