DADO DOBLE DIGITAL

Este juego de azar genera aleatoriamente parejas de números del 1 al 6 en un arreglo luminoso de led que se asemejan a dos dados reales.

Una entretenida forma de aprender electrónica digital

DIAGRAMA DE BLOQUES:

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO:

El dado básicamente consta de 3 bloques o partes:

A.- Un generador de pulsos o reloj formado por las secciones A y B del circuito integrado  CD4011 (IC1), la resistencia R1 y el condensador C1.

B.- Un contador de dos etapas  formado por  IC2 (4018) e IC3 (4018).

C.- Un decodificador de dos etapas formado por C Y D de IC1 (4011) y los diodos de D15 a D18.

El primer decodificador  IC1C(D15 y D16) maneja los led D1 A D7 o sea el primer dado y el segundo IC1D(D17 y D18) a los led D8 a D14 o sea el segundo dado.

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO:

FUNCIONAMIENTO DEL DADO DIGITAL:

1.- Cuando se abre  S1, el circuito reloj genera una serie de pulsos de aproximadamente 60Hz que son enviados a la entrada del circuito contador IC2, (pin 14).

2.- El contador  IC2 produce una secuencia de señales binarias (ceros y unos o niveles bajo y altos) en los terminales 4,5 y 6, cada vez que recibe un pulso de reloj. El contador esta prefijado o conectado para contar hasta 6, de tal modo que solo 6 combinaciones de unos y ceros están presentes en sus terminales de salida.

3.-Esta combinación se entrega al primer decodificador formado por la compuerta NAND  IC1 y los diodos D15 y D16.Este circuito determina  cuales de los led deben visualizar un determinado número de 1 a 6.

Por ejemplo, si los terminales 4,5 y 6 del contador IC2 están respectivamente en 1,1 y 0, los led D3, D4, D5, D6 y D7 se encenderán formando el numero 5.

4.-En el terminal 13 de IC2 tendremos una serie de pulsos de frecuencia igual a 1/6 de la frecuencia de pulsos proveniente del circuito reloj.

Es decir por cada 6 pulsos que entran al contador por su terminal 14, solo produce un pulso en el terminal 13.Si la frecuencia de los pulsos de entradas de IC2 es de 60 Hz, en el terminal 13 tendremos un pulso cuya frecuencia será de 10 Hz

La señal de salida de IC2 (pin 13) se aplica a la entrada del contador IC3 (pin 14).

5.-Cuando el contador IC3 recibe los pulsos provenientes del terminal 13 de IC2, produce una combinación diferente de unos y ceros por cada pulso que le entra al pin 14, de la misma forma que lo hace IC2 con los pulsos de reloj.

La señal binaria de salida de IC3 se entrega al segundo decodificador (IC1, D16 y D18) el cual determina la combinación de led que se encienden en el segundo dado.

Cuando se suelta el interruptor pulsador, los pulsos dejan de salir del circuito de reloj y el numero presente en los led en ese momento queda fijo como resultado.

EL CIRCUITO DE RELOJ

En electrónica digital este término es empleado para identificar un circuito que produce ondas cuadradas de una determinada frecuencia.

En nuestro caso, la frecuencia está dada por el valor del condensador C1 y la resistencia R1.si los valores de C1 o de R1 se aumentan la frecuencia de la señal de salida disminuye y viceversa.

Como vemos en el diagrama esquemático C1 es de 0.01uf y R1 es de 100kohms.

Con estos valores obtenemos en el pin 11 de IC1B una frecuencia de salida cercana a

60 Hz o 60 pulsos por segundo.

Mientras el interruptor S1 permanezca cerrado, habrá un nivel bajo en los pines 1 y 2 de IC1A y el reloj no funcionará.

Cuando presionamos S1, se habilita el reloj y empieza a entregar los pulsos al terminal 14 del contador IC2.

LOS CIRCUITOS CONTADORES 

Los circuitos integrados CMOS 4018 (IC2 E IC3) son contadores de pulsos. Cada vez que ellos reciben un pulso en su entrada (pin 14), producen en sus pines 4,5 y 6 una combinación diferente de unos y ceros, desde 001 (1) hasta 110 (6).

Cuando el primer pulso llega al terminal del 14 de IC2, el terminal 4 tiene un 0, el 5 tiene otro 0 y el terminal 6 tiene un 1.Al llegar el segundo pulso el terminal 4 se hace 1, el 5 se hace 0 y el 6 también se hace 0.

Así continua la secuencia. El ultimo pulso en llegar determina el estado de los terminales 4, 5 y 6.Ademas, por cada seis pulsos que recibe IC2 en su terminal 14, envía un pulso a través de su terminal 13 al contador IC3, el cual trabajara de la misma forma que IC2 pero con una velocidad menor.

Esta configuración de los contadores recibe el nombre de divisores de frecuencia y es muy utilizada en electrónica digital.

LOS CIRCUITOS DECODIFICADORES

Cada circuito decodificador está formado por una compuerta NAND 4011 y otra OR de dos diodos. La función de estos circuitos es convertir las combinaciones de unos y ceros de los terminales 4, 5 y 6 de IC2 e IC3 y encender los led que representan cada combinación.

Para ilustrar la forma de trabajo de ambas compuertas daremos un ejemplo. Cuando los terminales de entrada A y B de la compuerta NAND tienen un nivel 0, en su salida tendremos un nivel 1.

Cuando los terminales de entrada A y B de la compuerta OR tienen un nivel 0, en su salida tendremos un nivel 0.Conectando unos led a la salida de estas compuertas y otros a los terminales 4 y 6 de IC2 e IC3 obtendremos las distintas combinaciones de los dados. Como ejemplo, supongamos que en los terminales 4, 5 y 6 de IC2 tenemos respectivamente los niveles 1, 1 y 1.

Los led D7 y D6 se encenderán porque existe en el cátodo de D6 una tensión negativa proveniente de tierra y en el ánodo de D7 un 1 o tensión positiva proveniente del terminal 4 de IC2.

Los led D5 y D4 se encenderán puesto que la compuerta OR formada por los diodos D15 y D16 tendrá en su salida un 1 que colocara una tensión positiva en el ánodo de D5 y la tensión negativa llegara al cátodo de D4 proveniente de tierra.

Los led D2 y D1 se encenderán puesto que a la salida de la compuerta NAND tendremos un 0 y el ánodo de D1 recibe una tensión positiva de la fuente.

El diodo D3 no se encenderá puesto que su ánodo y cátodo tiene una tensión positiva. De esta forma, seis led estarán encendido y el dado electrónico nos mostrara el número seis.

Igualmente para cada uno de los otros números habrá una combinación de salidas de los contadores y los decodificadores.

 LISTA DE MATERIALES

• - 2 circuitos integrados CD4018B. (U2, U3)
• - 1 circuito integrado CD4011B. (U1)
• - 14 diodos LED rojos a 5mm. (D1 A D14)
• - 5 diodos 1N4003 (D15, D16, D17, D18, D19)
• - 1 Condensador cerámico de 0.01uf. (C1)
• - 6 resistencias de 1kohms a 1/2W. (R2, R4, R5, R6, R8, R9)
• - 2 resistencias de 1.5kohms a 1/2W. (R3, R7)
• - 1 resistencia de 100kohms a 1/2W. (R1)
• - 2 bases  para circuito integrado de 16 pines
• - 1 base para circuito integrado de 14 pines.
• - 1 pulsador NC (normalmente cerrado).
• - 1 interruptor deslizante de 1 polo, 1 posición.       
• - 1 Batería de 9VDC                                   

CULMINACIÓN DEL DADO DOBLE DIGITAL:

Posición de componentes,  tener en cuenta antes de ensamblar, en la parte de abajo podrás descargar el PCB para que lo realices.

Dado ensamblado en fibra de vidrio

Dado ensamblado en baquelita

http://sh.st/QNB68

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