声光电骰子设计

1、关于声光电子“骰子”设计摘要： 随着现代社会生活质量的提高，人们有更多的时间去休闲，去参与一些娱乐活动，而这也直接促进了游戏事业的发展。有一些自然离不开骰子的随机选数。 本游戏机电路采用按压按钮的方式来显示0-9数字的大小。利用十进制脉冲计数/分配器，蜂鸣电路等组成。由于按压按钮和表示数字的发光二极管LED的点亮呈随机性，故每个参加游戏的人的机会是均等的，就看操作者的运气如何，而且在游戏的过程中，电路会发出蜂鸣声来指示数字有效，也增加了趣味性。关键词：LED灯，计数器，定时器目录 引言1. 设计任务2. 元件选择3. 器件的使用和性能判断4. 电路原理及实现5. 实验中出现的问题6. 结论7.

2、 参考文献引言 在当下快节奏的都市生活中，游戏占据了人们休闲娱乐的巨大份额。人们在玩游戏的过程中不仅放松了身心，体味到游戏所独有的魅力，而且还可以舒缓压力，把生活中的忧虑和不安统统抛弃，进入一个以自我为中心的世界，满足了自我的心理需求。但是玩游戏有一个很重要的准则就是公平。相信谁也不会在一个不平等的情况下，能起到游戏本身的娱乐作用。我们利用游戏娱乐，很多时候是因为我们在现实生活中，没有得到应有的对待，收到了不公平的待遇。所以实现游戏的公平就是一个很重大的研究方向。1 设计任务 利用常用IC，设计具有声光和数字提示的“骰子”电路供游戏使用具体要求：1.自行设计12V直流稳压电源，作为系统供电电流

3、。2.通过按钮产生0-9随机数，用10位LED灯显示数值大小，并用声提示数字的有效性；实际设计中也可以考虑用一个8段LED数码管来显示具体数字。3.作品包装设计按应用场合要求设计，做到小巧、操作方便、实用为主。4.自行收集设计题目内容有关资料，进行综合，设计出系统电路图，应注意保证作品的简单化、先进性、实用性，并注意使用成熟的电路和集成电路设计。5.作品应考虑在应用场合和功能扩展两方面的创新设计。6.完成样机的包装设计，原理图设计，PCB板制作，元件安装调试，最终完成样机成品两套和设计制作论文一篇。二元件选择IC1选用555定时器IC2选用CD4017脉冲分配器R1 R2 R3 R4 R5 电

4、阻器RP1选用WH7微型电位器C1 C2 C3 电容器VT1 9013型三极管LED 选用5mm发光二极管B 选用YD57-2型电动式扬声器SA 选用按压式开关3 器材的使用和性能判别1. 电阻器 电阻器在日常生活中一般直接称为电阻。是一个限流元件，将电阻接在电路中后，电阻器的阻值是固定的一般是两个引脚，它可限制通过它所连支路的电流大小。 理想的电阻器是线性的，即通过电阻器的瞬时电流与外加瞬时电压成正比。用于分压的可变电阻器。在裸露的电阻体上，紧压着一至两个可移金属触点。触点位置确定电阻体任一端与触点间的阻值。 碳膜电阻器是将结晶碳沉淀在陶瓷棒骨架上制成的。电压稳定型好，造价便宜，并可以在70

5、度以下长期工作。但是所允许的功率较小，一般仅为0.125W到2W。碳膜电阻器成本低、性能稳定、阻值范围宽、温度系数和电压系数低，是目前应用最广泛的电阻器。 金属膜电阻器在瓷管上镀上一层金属而成，用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒骨架表面。金属膜电阻比碳膜电阻的精度高，稳定性好，噪声，温度系数小。在仪器仪表及通讯设备中大量采用。 电阻在使用前要进行检查，检查其性能好坏就是测量实际阻值与标称值是否相符，误差是否在允许范围之内。方法就是用万用表的电阻档进行测量。 测量时要注意两点1、要根据被测电阻值确定量程，使指针指示在刻度线的中间一段，这样便于观察。2、确定电阻档量程后，要进行调零，方法是两表

6、笔短路（直接相碰），调节“调零”电器使指针准确的指在刻度线的“0”上，然后再测电阻的阻值。另外，还要注意人手不要碰电阻两端或接触表笔的金属部分。否则会引起测试误差。 用万用表测出的电阻值接近标称值。就可以认为基本上质量是好的，如果相差太多或根本不通，就是坏的。对于固定电阻首先查看标志清晰，保护漆完好，无烧焦，无伤痕，无裂痕，无腐蚀，电阻体与引脚紧密接触等。对于电位器还应检查转轴灵活，松紧适当，手感舒适。有开关的要检查开关动作是否正常。2. 电位器 电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件。电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成。当电刷沿电阻体移动时，在输出端即获得与位移量成一定

7、关系的电阻值或电压。电位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。后者可视作一可变电阻器。 电位器的作用调节电压（含直流电压与信号电压）和电流的大小。 电位器的结构特点电位器的电阻体有两个固定端，通过手动调节转轴或滑柄，改变动触点在电阻体上的位置，则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值，从而改变了电压与电流的大小。 电位器是一种可调的电子元件。它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。当电阻体的两个固定触电之间外加一个电压时，通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置，在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。它大多是用作分压器，这时电位器是一个四端元件。电位器基本上就是

8、滑动变阻器，有几种样式，一般用在音箱音量开关和激光头功率大小调节电位器是一种可调的电子元件。 用于分压的可变电阻器。在裸露的电阻体上，紧压着一至两个可移金属触点。触点位置确定电阻体任一端与触点间的阻值。按材料分线绕、炭膜、实芯式电位器；按输出与输入电压比与旋转角度的关系分直线式电位器（呈线性关系）、函数电位器（呈曲线关系）。主要参数为阻值、容差、额定功率。广泛用于电子设备，在音响和接收机中作音量控制用。1. 电位器之电阻体大多采用多碳酸类的合成树脂制成，应避免与以下物品接触：氨水，其它胺类，碱水溶液，芳香族碳氢化合物，酮类，脂类的碳氢化合物，强烈化学品（酸碱值过高）等，否则会影响其性能。2.

9、电位器之端子在焊接时应避免使用水容性助焊剂，否则将助长金属氧化与材料发霉；避免使用劣质焊剂，焊锡不良可能造成上锡困难，导致接触不良或者断路。3. 电位器之端子在焊接时若焊接温度过高或时间过长可能导致对电位器的损坏。插脚式端子焊接时应在235±5，3秒钟内完成，焊接应离电位器本体1.5MM以上，焊接时勿使用焊锡流穿线路板；焊线式端子焊接时应在350±10，3秒钟内完成。且端子应避免重压，否则易造成接触不良。4. 焊接时，松香（助焊剂）进入印刷机板之高度调整恰当，应避免助焊剂侵入电位器内部，否则将造成电刷与电阻体接触不良，产生INT，杂音不良现象。5 电位器最好应用于电压调整结

10、构，且接线方式宜选择“1”脚接地；应避免使用电流调整式结构，因为电阻与接触片间的接触电阻不利于大电流的通过。6 电位器表面应避免结露或有水滴存在，避免在潮湿地方使用，以防止绝缘劣化或造成短路。7 安装“旋转型”电位器在固定螺母时，强度不宜过紧,以避免破坏螺牙或转动不良等; 安装“铁壳直滑式”电位器时,避免使用过长螺钉,否则有可能妨碍滑柄的运动,甚至直接损坏电位器本身。8 在电位器套上旋钮的过程中，所用推力不能过大（不能超过规格书中轴的推拉力的参数指标），否则将可能造成对电位器的损坏。9 电位器回转操作力（旋转或滑动）会随温度的升高而变轻，随温度降低而变紧。若电位器在低温环境下使用时需说明，以便

11、采用特制的耐低温油脂。10 电位器的轴或滑柄使用设计时应尽量越短越好。轴或滑柄长度越短手感越好且稳定。反之越长晃动越大，手感易发生变化。11 电位器碳膜的功率能承受周围的温度为70，当使用温度高于70时可能会丧失其功能。    3.电容 电容器（Capacitor）是两金属板之间存在绝缘介质的一种电路元件。其单位为法拉，符号为F。电容器利用二个导体之间的电场来储存能量，二导体所带的电荷大小相等，但符号相反。 电容器是由两个电极及其间的介电材料构成的。介电材料是一种电介质，当被置于两块带有等量异性电荷的平行极板间的电场中时，由于极化而在介质表面产生极化电荷，遂使束缚在极板上的

12、电荷相应增加，维持极板间的电位差不变。这就是电容器具有电容特征的原因。电容器中储存的电量Q等于电容量C与电极间的电位差U 的乘积。电容量与极板面积和介电材料的介电常数 成正比，与介电材料厚度（即极板间的距离）成反比 在一定温度范围内，温度每变化1，电容量的相对变化值。温度系数越小越好 电容器的使用寿命随着温度的增加而减少。主要原因是温度加速化学反应而使介质随时间而退化。1、电容器的常见故障。当发现电容器的下列情况之一时应立即切断电源。（1）、电容器外壳膨胀或漏油。（2）、套管破裂，发生闪络有为花。（3）、电容器内部声音异常。（4）、外壳温升高于55以上示温片脱落。2、电容器

13、的故障处理（1）、当电容器爆炸着火时，就立即断开电源，并用砂子和干式灭火器灭火。（2）、当电容器的保险熔断时，应向调度汇报，待取得同意后再拉开电容器的断路器。切断电源对其进行放电，先进行外部检查，如套管的外部有无闪络痕迹，外壳是否变形，漏油及接地装置有无短路现象等，并摇测极间及极对地的绝缘电阻值，如未发现故障现象，可换好保险后投入。如送电后保险仍熔断，则应退出故障电容器，而恢复对其余部分送电。如果在保险熔断的同时，断路器也跳闸，此时不可强送。须待上述检查完毕换好保险后再投入。（3）、电容器的断路跳闸，而分路保险未断，应先对电容器放电三分钟后，再检查断路器电流互感器电力电缆及电容器外部等。若未发

14、现异常，则可能是由于外部故障母线电压波动所致。经检查后，可以试投；否则，应进一步对保护全面的通电试验。通过以上的检查、试验，若仍找不出原因，则需按制度办事工电容器逐渐进行试验。未查明原因之前，不得试投。3、处理故障电容器时的安全事项。处理故障电容器应在断开电容器的断路器，拉开断路器两侧的隔离开关，并对电容器组放电后进行。电容器组经放电电阻、放电变压器或放电电压互感器放电之后，由于部分残余电荷一时放不尽应将接地的接地端固定好，再用接地棒多次对电容器放电直至无火花及放电声为止，然后将接地卡子固定好。由于故障电容器可能发生引线接触不良，内部断线或保险熔断等现象，因此仍可能有部分电荷未放出来，所以检修

15、人员在接触故障电容器以前，还应戴上绝缘手套，用短路线将故障电容器的两极短接，还应单独进行放电。 补偿电容器运行时常易发生外壳鼓肚、套管或油箱漏油。其主要原因是电容器的温度太高所致。而温升过高由下列因素造成。1、环境温度太高，通风不良；2电源电压超过额定值，引起过载发热 电容常见的标记方式是直接标记，其常用的单位有pF，F两种，很容易认出。但一些小容量的电容采用的是数字标示法，一般有三位数，第一、二位数为有效的数字，第三位数为倍数，即表示后面要跟多少个0。例如：343表示34000pF，另外，如果第三位数为9，表示 101，而不是10的9次方，例如：479表示4.7pF。 更换电容时主要应注意电

16、容的耐压值一般要求不低于原电容的耐压要求。在要求较严格的电路中，其容量一般不超过原容量的±20%即可。在要求不太严格的电路中，如旁路电路，一般要求不小于原电容的1/2且不大于原电容的2倍6倍即可。1、固定电容器的检测a、检测10pF以下的小电容因10pF以下的固定电容器容量太小，用万用表进行测量，只能定性的检查其是否有漏电，内部短路或击穿现象。测量时，可选用万用表R×10k挡，用两表笔分别任意接电容的两个引脚，阻值应为无穷大。若测出阻值（指针向右摆动）为零，则说明电容漏电损坏或内部击穿。b、检测10PF0.01F固定电容器是否有充电现象，进而判断其好坏。万用表选用R

17、5;1k挡。两只三极管的值均为100以上，且穿透电流可选用3DG6等型号硅三极管组成复合管。万用表的红和黑表笔分别与复合管的发射极e和集电极c相接。由于复合三极管的放大作用，把被测电容的充放电过程予以放大，使万用表指针摆幅度加大，从而便于观察。应注意的是：在测试操作时，特别是在测较小容量的电容时，要反复调换被测电容引脚接触A、B两点，才能明显地看到万用表指针的摆动。C、对于0.01F以上的固定电容，可用万用表的R×10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电，并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量。2、电解电容器的检测a、因为电解电容的容量较一般固定电容大得多，

18、所以，测量时，应针对不同容量选用合适的量程。根据经验，一般情况下，147F间的电容，可用R×1k挡测量，大于47F的电容可用R×100挡测量。b、将万用表红表笔接负极，黑表笔接正极，在刚接触的瞬间，万用表指针即向右偏转较大偏度（对于同一电阻挡，容量越大，摆幅越大），接着逐渐向左回转，直到停在某一位置。此时的阻值便是电解电容的正向漏电阻，此值略大于反向漏电阻。实际使用经验表明，电解电容的漏电阻一般应在几百k以上，否则，将不能正常工作。在测试中，若正向、反向均无充电的现象，即表针不动，则说明容量消失或内部断路；如果所测阻值很小或为零，说明电容漏电大或已击穿损坏，不能再使用。c、

19、对于正、负极标志不明的电解电容器，可利用上述测量漏电阻的方法加以判别。即先任意测一下漏电阻，记住其大小，然后交换表笔再测出一个阻值。两次测量中阻值大的那一次便是正向接法，即黑表笔接的是正极，红表笔接的是负极。d、使用万用表电阻挡，采用给电解电容进行正、反向充电的方法，根据指针向右摆动幅度的大小，可估测出电解电容的容量。3、可变电容器的检测a、用手轻轻旋动转轴，应感觉十分平滑，不应感觉有时松时紧甚至有卡滞现象。将载轴向前、后、上、下、左、右等各个方向推动时，转轴不应有松动的现象。b、用一只手旋动转轴，另一只手轻摸动片组的外缘，不应感觉有任何松脱现象。转轴与动片之间接触不良的可变电容器，是不能再继

20、续使用的。c、将万用表置于R×10k挡，一只手将两个表笔分别接可变电容器的动片和定片的引出端，另一只手将转轴缓缓旋动几个来回，万用表指针都应在无穷大位置不动。在旋动转轴的过程中，如果指针有时指向零，说明动片和定片之间存在短路点；如果碰到某一角度，万用表读数不为无穷大而是出现一定阻值，说明可变电容器动片与定片之间存在漏电现象。4. 蜂鸣器 蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。 ；蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表