LED-Roulette-Schaltplan mit 555-Timer und 4017-Zähler

Blinkende LED Roulette-Schaltplan mit 555-Timer- und 4017-ICs

Es gibt ein Casinospiel und ein dazugehöriges französisches Wort namens „Roulette“. Dieser Kreislauf ähnelt der Funktionsweise eines Roulette-Radspiels, daher der ihm gegebene Name. Diese Schaltung besteht aus einem Timer-IC und einem speziellen IC namens CD 4017, der ein Dekadenzähler ist.

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LED-Roulette-Schaltplan

Unten ist das Schaltbild für die LED-Roulette-Schaltung.

Erforderliche Komponenten

1. 555 Timer-IC
2. Dekadenzähler CD IC 4017
3. 8 LEDs
4. 220Ω, 1kΩ &10kΩ Widerstände
5. 10µF Kondensator
6. Potentiometer
7. 9-V-Batterie zur Stromversorgung der Schaltung

555 Timer-IC

555-Timer-IC wird hauptsächlich zur Impulserzeugung und als Oszillator verwendet. Das Pin-Diagramm des 555 Timer IC ist unten angegeben.

555 Timer-IC
Pin-Nr.	Pin-Name	Zweck
1	GND	Masse-Referenzspannung
2	TRIG	Steuert die Ausgabe
3	AUS	Wird auf ~1,7 V unter Vcc oder auf Masse getrieben
4	ZURÜCKSETZEN	Zeitintervall zurücksetzen
5	STRG	Bietet Zugriff auf den internen Spannungsteiler
6	THR	Dient als Schwellenwert, wann das Zeitintervall beendet werden soll
7	DIS	Open-Collector-Ausgang zum Entladen des Kondensators
8	Vcc	Positive Versorgungsspannung

Es gibt drei Betriebsmodi des Timer-ICs, nämlich bistabiler, monostabiler und astabiler Modus.

• Im bistabilen Modus erzeugt die Schaltung 2-stabile Zustandssignale, die sich in einem niedrigen und einem hohen Zustand befinden. Die Ausgangssignale von Signalen mit niedrigem und hohem Zustand werden durch Zurücksetzen und Aktivieren der Eingangspins gesteuert.
• Im monostabilen Modus erzeugt die Schaltung nur einen einzelnen Impuls, wenn der Timer eine Anzeige vom Eingang der Triggertaste erhält.
• Im astabilen Modus erzeugt die Schaltung des IC einen kontinuierlichen Impuls mit exakter Frequenz basierend auf dem Wert der beiden Widerstände und Kondensatoren, die in der externen Schaltung verbunden sind.

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Dekadenzähler IC 4017

Die betrachtete Schaltung benötigt einen Timer, da die LEDs in der Schaltung das Blinken periodisch wiederholen sollen. Der Dekadenzähler-IC CD4017 ist für diese Anwendung am besten geeignet. Dieser IC ist ein CMOS-Dekadenzähler, was bedeutet, dass dieser IC hauptsächlich CMOS als Basis für seine Funktion verwendet. Es gibt viele Möglichkeiten, wie ein Zähler erstellt werden kann. Aber dieser IC verwendet CMOS-Technologie. Wie der Name schon sagt, kann dieser IC von 0 bis 10 zählen. Dieser IC wird zu Ehren des Erfinders dieses IC auch Johnson 10 Stage Counter genannt.

Dieser IC wird im Allgemeinen für das Zählen im unteren Bereich verwendet. Auch wenn der IC keine hohe Reichweite hat, hat er dennoch einige ziemlich einzigartige Eigenschaften. Einige davon sind unten aufgeführt.

• Es hat eine Reihe von Versorgungsspannungen, es reicht von 3 bis 15 V.
• Es funktioniert gut mit Transistor-Transistor-Logik.
• Es hat eine sehr hohe Taktrate, etwa 5 MHz.

Die Pinbelegung für den CD4017 IC ist unten angegeben.

Wie wir im obigen Bild sehen können, gibt es 16 Pins in diesem IC. Es gibt 10 Ausgangspins, die von 1 bis 7 und 9 bis 11 reichen. Jeder dieser 10 Ausgangspins ist in einer Reihenfolge markiert. Dies ist die Reihenfolge, in der sie nacheinander hoch werden. Der Eingang, der von einem Timer-IC kommt, liefert den Zeitpunkt, zu dem der nachfolgende Ausgang hoch werden sollte. Sie wiederholen den Vorgang dann weiter, nachdem der neunte Ausgang erreicht ist. Außer den Ausgangspins gibt es sechs weitere Pins. Diese Pins werden verwendet, um den IC direkt zu steuern. Die sechs anderen Pins für den IC werden unten beschrieben.

• Pin 13

Pin 13 im IC ist ein Enable-Pin. Es ermöglicht dem IC zu arbeiten. Der IC funktioniert, solange der Aktivierungsstift im IC aktiv niedrig ist. Der IC schaltet ab, wenn der Enable-Pin auf High gesetzt wird. Wenn Sie den Enable-Pin auf High setzen, ignoriert der IC den Takteingang, den er erhält.

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• Pin 14

Pin 14 im IC ist ein Clock-Pin. Diese Uhr ist der Frequenzanbieter für die Arbeit dieses IC. Wie wir oben besprochen haben, benötigt dieser IC einen Takt, entsprechend dessen Taktzyklen sequentiell High und Low in den Ausgangspins sind. Wenn keine Uhr vorhanden ist, sollte sie nicht unverbunden bleiben; es sollte gemäß den Eingangsstandardregeln von CMOS entweder mit der Versorgungsspannung oder mit Masse verbunden werden. Und eine Sache, die zu beachten ist, ist, dass die Uhr auf den Takthöhen funktioniert, was bedeutet, dass sich der sequentielle Ausgang nur ändert, wenn dieser Pin auf ein Hoch von der Eingangsuhr trifft.

• Pin 15

Es gibt auch einen Reset-Pin, der die fortlaufende Folge von Ausgängen stoppt und sie von ihrem ursprünglichen Zustand aus neu startet. Dieser Reset-Pin ist in Pin 15 des CD4017 vorhanden. Wenn der Reset-Pin mit Masse verbunden wird, setzt sich die Schaltung selbst zurück.

• Pin 8 und 16

Dieser IC hat einen Satz von zwei Pins, um sich selbst mit Strom zu versorgen. Diese beiden Pins sind Pin 8 und 16. Ersteres ist Masse und wird mit der negativen Versorgungsspannung verbunden und letzteres ist die Versorgungsspannung, an der die Versorgungsspannung anliegt.

• Pin 12

Um die ordnungsgemäße Funktion des sequentiellen Ausgangs aufrechtzuerhalten, wird dem IC ein weiterer Impuls zugeführt, der einen Zyklus in zehn Zyklen des Eingangstakts abschließt. Wenn also die Sequenz der Ausgänge abgeschlossen ist und der Impuls von Pin 12 seinen Zyklus nicht beendet, wird die nächste Reihe von Ausgängen angehalten, um der Frequenz zu entsprechen, mit der sie arbeiten sollen. Dieser am Stift 12 bereitgestellte Impuls wird Übertragssignal genannt, daher wird der Stift 12 auch als Übertragsstift bezeichnet. Die Funktion, die es ausführt, wird mit einem Namen bezeichnet. Es heißt, wenn der Übertragsimpuls den IC wellt, wenn er die Arbeit korrigieren muss.

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Potentiometer

Ein Potentiometer ist ein passives elektronisches Gerät mit drei Anschlüssen. Potentiometer ändern die Spannung über jeder Komponente, indem sie den Schiebeverbinder über ein einheitliches Widerstandsmaterial anpassen.

Das Potential über dem Potentiometer wird über die gesamte Länge des Widerstandsstreifens angelegt, und die als Ausgang erhaltene Spannung ist einfach ein Bruchteil dieser Spannung. Die maximale Spannung, die von einem Potentiometer erhalten werden kann, ist einfach die Spannung, die daran angelegt wird.

Es verwendet das grundlegende Spannungsteilerkonzept zum Arbeiten. Das Pin-Diagramm eines typischen Potentiometers ist unten angegeben.

Das Potentiometer hat zwei feste Anschlüsse für die Eingabe am Ende des internen Widerstandsstreifens. Es gibt einen dritten Anschluss, der mit einem Schieber verbunden ist, der sich über den Streifen bewegt und die Spannung zwischen einem der Eingangsanschlüsse und dem Schieberanschluss ändert.

Es gibt ein anderes Gerät, das auf die gleiche Weise funktioniert, aber grundlegend anders ist, nämlich ein Rheostat. Ein Rheostat ist auch ein Gerät mit variablem Widerstand, aber es funktioniert auf andere Weise. Es hat nur einen festen Anschluss und die Verbindung zum Stromkreis erfolgt über einen beweglichen Schieber.

Im Gegensatz zum Potentiometer, bei dem die beiden Anschlüsse, die mit dem Stromkreis verbunden sind, unabhängig von der Schieberposition sind, ist bei einem Rheostat einer seiner Anschlüsse direkt mit dem betreffenden Stromkreis verbunden.

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Basierend auf dem Stil, in dem sie arbeiten, werden Potentiometer in zwei Typen unterteilt.

• Drehpotentiometer
• Lineare Potentiometer

Potentiometer werden in einigen unten aufgeführten Anwendungen verwendet

1. Innenwiderstand einer Batteriezelle messen
2. Spannung messen
3. Wird als Spannungsteiler verwendet
4. Es wurde als klassische Lautstärke- und Tonregelung in Fernsehern verwendet
5. Wird in Holzbearbeitungsmaschinen verwendet
6. Wird in Spritzgussmaschinen verwendet

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Betrieb und Funktion der LED-Roulette-Schaltung

Die Werte der Widerstände und Kondensatoren sind bereits berechnet und in der Schaltung angegeben. Wir können die LEDs in beliebiger Reihenfolge anschließen, aber um dem Namen des Roulettespiels Ehre zu machen, werden wir versuchen, sie kreisförmig anzuordnen.

Wir verwenden 8 LEDs in dieser Schaltung, aber es gibt eine Möglichkeit, alle zehn synchronisierten Ausgänge des Dekadenzählers zu verwenden. Die acht LEDs sind mit den Ausgängen des Dekadenzählers CD4017 verbunden. Der Eingang zum Dekadenzähler wird von dem von uns verwendeten Timer-IC bereitgestellt. Der 555-Timer-IC im Schaltplan ist so eingestellt, dass er im stabilen Modus verwendet wird.

Sobald die Verbindungen hergestellt sind und alle Komponenten, die eingeschaltet werden müssen, mit Strom versorgt sind, beginnen die LEDs zu blinken. Die Geschwindigkeit der LEDs kann mit dem oben besprochenen Potentiometer gesteuert werden. Der Widerstandswert des Potentiometers ändert den Eingangswiderstand des Potentiometers, und das wiederum ändert die Oszillationsfrequenz des Timer-IC.

Auf diese Weise können wir die Rate ändern, mit der der Taktimpuls an den Dekadenzähler gesendet wird. Der neue Taktimpuls, der dem Dekadenzähler zugeführt wird, beeinflusst die Rate, mit der die Ausgänge hoch gemacht werden, so dass LEDs in der Roulette-Schaltung blinken jetzt mit einer anderen Geschwindigkeit als zuvor.

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