User manual

Conrad Szaküzlet 1067 Budapest, Teréz krt. 23. Tel: [phone]
Conrad Vevőszolgálat 1124 Budapest, Jagelló út 30. Tel: [phone]
Elektronikus LED-es dobókocka
Rendelési szám: 195111
Üzemi körülmények
• A készüléket kizárólag csak a számára előírt feszültségről szabad
táplálni.
• Az egység üzemi helyzete tetszőleges.
• A megengedett környezeti hőmérséklet (helyiség-hőmérséklet)
működés közben nem lehet alacsonyabb 0
o
C-nál, illetve
magasabb 40
o
C-nál.
• A készüléket csak száraz és tiszta helyiségben szabad használni.
• Páralecsapódás esetén hagyjunk kb. 2 órai akklimatizálódási időt
a készülék számára.
• Óvjuk ezt az építőkészletet a nedvességtől, a freccsenő víztől és a
hőhatásoktól.
• A készülék nem gyerek kezébe való.
• Az összeállított készüléket kizárólag csak szakértő felnőtt, vagy
szakember jelenlétében szabad üzembe helyezni.
• A készüléket ne használjuk olyan helyiségben, ahol éghető
gázok, gőzök vagy porok vannak, vagy lehetnek jelen.
• Ha egyszer javításra szorulna a készülék, akkor csak eredeti
alkatrészeket használjunk. Más alkatrészek használata komoly
károkhoz vezethet.
• A készüléket csak megfelelő képzettséggel bíró szakember
javíthatja.
Rendeltetésszerű használat
A készülék rendeltetésszerű használata egy hagyományos dobókocka
elektronikus utánzása.
A fentiektől eltérő használat nem megengedett.
Biztonsági előírások
• A készülék felnyitása előtt húzzuk ki a hálózati dugót, vagy
gondoskodjunk arról, hogy a készülék feszültségmentes legyen.
• Az egységet csak akkor szabad üzembe állítani, ha be van építve
érintésvédett készülékházba. Beépítés közben feszültségmentesnek
kell lennie.
• Az alkatrészek névleges elektromos értékekeit szigorúan tartsuk be.
Termékismertetés
Ennek az energiatakarékos CMOS-technikával készült elektronikus
dobókockának a működése egy hagyományos dobókocka funkcióját
utánozza. Amikor a nyomógombot megnyomjuk, kigyullad a kocka
pöttyeinek megfelelő,
5 mm-es LED-ekből kirajzolódó véletlenszerű szám. A LED-ek már úgy
vannak elhelyezve, hogy nincs szükség időt rabló vezetékezésre.
Ez a termék megfelel a 89/336/EWG számú EU-Irányelvnek
(elektromágneses kompatibilitás).
A kapcsolás bármely megváltoztatása, vagy a megadottól eltérő
alkatrészek alkalmazása érvényteleníti ezt az engedélyezést.
A kapcsolás ismertetése
Az elsőszámú probléma egy ilyen kapcsolás esetében az, hogy azt a hat
lehetséges eseményt, amelyet egy dobókocka előállítani képes,
elektronikusan leképezzük. A második probléma az, hogy azonos
valószínűségűnek kell lennie a kirajzolódó, 1-től 6-ig terjedő
számoknak, és véletlen-szerűen kell visszatérniük; azaz egyik se
részesedhet előnyben, vagy nem fordulhat elő reprodukálható
sorrendben. Hogy miként lehet ezeket a követelményeket egy füst alatt
elegánsan megvalósítani, a választott koncepció mutatja meg:
Felejtsük el az iskolás, kapukkal védett számlálókat, speciális
dekódereket és meghajtókat; (majdnem) mindezt egyedül tudja a CD4018
típusú IC, amely a számlálók, ill. (frekvencia-)osztók csoportjába tartozik,
kimeneti oldalon azonban teljesen másképp viselkedik, mint a „normál”
bináris- vagy decimális számlálók.
A Q1…Q5 kimeneteket ugyanis vissza kell vezetni az adatbemenetre (1.
láb), mivel különben az IC egyáltalán semmit se csinál. És ezzel a
visszavezetéssel egyúttal az osztásviszonyt (az osztás választhatóan 2, 3,
4, 5, 6, 7, 8, 9 vagy 10 lehet!) is be lehet állítani.
Ha a Q5-öt visszacsatoljuk az 1. lábra, az IC 10-el oszt (1. ábra): ha a
visszavezetésre a Q4-et választjuk, akkor 8 lesz az osztási tényező, Q3-
nál 6, Q2-nél 4, és Q1-nél 2. Mind az öt fenti esetben a kimeneten
szimmetrikus négyszögjel alakul ki, amelynek egyáltalán semmi köze
sincs az ismert BCD-viselkedéshez. Az itt is csak akkor működik, ha a
Q-szintek helyett az inverz Q-szinteket vezetjük ki.
1. ábra
Ha a visszavezetéshez két kimenetet egy NAND-kapun keresztül
összekapcsolunk egymással, megvalósíthatjuk a 3, 5, 7 és 9 osztási
tényezőt is, ekkor mindenesetre aszimmetrikus impulzus-viszony mellett.
Ennek a szokatlan viselkedésnek a magyarázata: ennél az IC-nél egy belső
csatolású, ötfokozatú gyűrű-(Johnson)számlálóról van szó, amelyet a
kapcsolóbemenetre adott HIGH-szinttel programozhatunk is; ez által
ugyanis az In 1....5 programozó-bemenetek állapota közvetlenül
átvivődik a kimenetekre.
Itt egy 6 osztásviszonyú osztóra van szükség, azaz egy olyan
megjelenésre (mint az eredeti dobókockánál), amely hat különböző
állapotot állít elő. Ennek nem kell okvetlenül számlálónak lennie, amely
óvodai szinten mindig 1-től 6-ig számlál; annyi is elegendő, ha hat
különböző kimeneti állapot áll elő, amelyeket aztán a kijelző vezérlésére
használhatunk fel. Állítsuk elő tehát először a hatos osztót úgy, hogy a
Q3-at (gondolatban) összekötjük az adatbemenettel. Egy, a 14. lábra
vezetett impulzusjel olyan mintát eredményez, amelyet a 2. ábrán
láthatunk: A Q1…Q3-on 6 különböző állapot áll elő, amelyeket A…F-el
jelölünk; a Q4 és Q5 itt inaktív marad.
2. ábra
Világosan kell látnunk, hogy bár az A…F sorrend mindig azonos marad,
azonban semmi esetre se felel meg A =1-nek, B = 2-nek, és így tovább;
minden egyes állapot különbözik a többitől, és ez itt a döntő. Csak
rajtunk múlik, hogy összehozzunk egy alkalmas kiértékelő- és vezérlő-
kapcsolást, amely dekódolni tudja ezeket a jeleket. Vessünk egy
pillantást a teljes kapcsolási rajzra, hogy lássuk, hogyan működik a
dolog. Az is világos kell, hogy legyen, hogy csak az „egyes” kockakép
esetén világít csak egyetlen LED magában, az összes többi kockadobás-
eredménynél egy vagy két LED-pár világít.
Ha hét LED-et úgy rendezünk el, mint az a kapcsolási rajzból és a
beültetési rajzból jól látható, felismerhetjük, hogy az eredmények
kijelzéséhez elegendő összesen négy „világítási ág”:
Az 1 esetén csak az LD4 aktív (C állapot a 2. ábrán), a 2 esetén az
LD1/LD7 páros (B), a 3 esetén az LD4 és az LD1/LD7 (D) aktív, a 4 két
párból, azaz az LD1/LD7-ből és az LD3/LD5-ből adódik ki (A), az 5
esetében még az LD4 jön hozzá (E), végül a 6 esetén három párnak kell
világítania: LD1/LD7 + LD3/LD5 + LD2/LD6 (F).
• Az LD1/LD7 baloldali átló akkor gyullad ki, ha Q1 vagy Q3 (vagy a
kettő együtt) a HIGH szinten van; azaz a D1 és D2 diódával a két
kimenet OR-kapcsolatba (VAGY) kerül, és ez a LED-pár testre
kapcsolódik.
• Az LD2/LD6 keresztág csak akkor világíthat, ha Q1 és Q3 a HIGH
szinten van; a véletlenszerűen meglévő NAND-kapu (ÉS-NEM)
átveszi ezt a kapcsolódást, és annak a kimenet-oldali invertálását
(NAND) ismét kompenzáljuk az által, hogy ezt a LED-párt a
pozitív feszültségre kötjük.