Miren un montaje didáctico para lectores que cursan cursos de electrónica técnica y necesitan un proyecto práctico de electrónica digital. Lo que describimos es un circuito de sorteo que presenta en un display valores del 0 al 9 en una especie de sorteo o dado digital.
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El circuito puede ser suministrado por una batería de 9 V o incluso 4 pilas comunes y es bastante interesante por los efectos de parada lenta en el sorteo que presenta. No siempre es fácil encontrar un buen montaje digital para los estudiantes que necesitan proyectos digitales para presentar en sus colegios. El circuito que presentamos es relativamente simple, pero abarca varias funciones importantes que se estudian en cursos regulares.
El efecto de parada lenta es digno de mención: al presionar el botón de sorteo (S2), los números empiezan a avanzar rápidamente en el display. Al soltar S2 para obtener el resultado, la parada no es inmediata. Los números seguirán corriendo durante un tiempo, pero cada vez más despacio, como si la ruleta o los dados que representa el circuito se detuvieran.
Este efecto es crucial porque hace prácticamente imposible que el sorteador tenga control alguno sobre los resultados finales. Esto hace que el sorteo sea completamente a prueba de fraude.
CÓMO FUNCIONA
En la figura 1 tenemos un esquema de bloques que representa este circuito.
El primer bloque consta de un oscilador cuya función es generar un número aleatorio de pulsos y, por tanto, el valor sorteado que se mostrará en el display. Este circuito utiliza un 555 astable cuya frecuencia está determinada por R2, R3 y el capacitor C2.
Cuando S2 está abierto, el oscilador se desactiva y no se genera ningún pulso. Sin embargo, al presionar S2, el circuito se polariza, al igual que la red de resistores (R2 y R3) y el capacitor (C3), lo que hace que el circuito funcione en el rango de audio.
Cuando liberamos S2 para determinar el sorteo, el capacitor C1 que se cargó cuando se cerró este interruptor se descargará durante algún tiempo a través de la red R2, R3 y C2 para mantener el circuito en oscilación durante algún tiempo. A medida que este capacitor se descarga, la frecuencia del oscilador disminuye hasta que las oscilaciones ya no se pueden mantener y el circuito se detiene. Los pulsos generados por el oscilador se envían a un divisor de frecuencia formado por un 4017.
El propósito de este circuito es producir pulsos más espaciados para que podamos observar el conteo en el display con mayor realismo. Los pulsos, divididos por 4017, se aplican a un circuito integrado 4033 que combina dos funciones importantes: un contador de 10 y un decodificador que controla un display de 7 segmentos de cátodo común. De esta manera los pulsos enviados por 4017 dispararon secuencialmente a 4033 para que en el display se muestran valores del 0 al 9.
MONTAJE
En la figura 2 tenemos el esquema completo de nuestro dado o sorteador digital.
La disposición de los componentes de este conjunto en una placa de circuito impreso se muestra en la Figura 3.
Para los circuitos integrados, el lector puede utilizar zócalos y el display puede ser de cualquier tamaño o tipo siempre que sea de cátodo común.
Los lectores más expertos pueden incluso montar sus displays con LEDs estándar. Otra opción de montaje, para demostraciones o fines educativos, es utilizar una matriz de contacto.
Los resistores son todos de 1/8 W o mayores, y los capacitores tienen sus tipos indicados en la lista de materiales. La energía puede ser suministrada por pilas, una batería o una fuente de energía, y S1 es un interruptor normalmente abierto.
PRUEBA Y UTILIZACIÓN
Para probar, simplemente presione brevemente S2 (después de encender S1) y observe el proceso de sorteo. Para aumentar o disminuir el tiempo de funcionamiento del display después de soltar S2, simplemente cambie el valor de C1. Para cambiar la velocidad de funcionamiento, simplemente cambie C2. Una vez que funcione, simplemente utilice el aparato.
LISTA DE MATERIAL
Semiconductores:
CI-1 - 555 - circuito integrado, timer
CI-2 - 4017 - circuito integrado CMOS
CI-3 - 4033 - circuito integrado CMOS
DYS - Display de 7 segmentos de cátodo común
D1 - 1N4148 - diodo de propósito general
Resistores: (1/8 W, 5%)
R1 - 2,2 k ohms
R2, R3 - 10 k ohms
R4 - 1k ohms
R5, R6 - 22 k ohms
Capacitores:
C1 - 100 uF/12 V - electrolítico
C2 - 470 nF - cerámica o poliéster
Varios:
B1 – 9 V - batería o fuente
S1 - Interruptor único
S2 - Interruptor de presión NA
Placa de circuito impreso o matriz contactos, caja de montaje, hilos, soldadura, etc.
