玩转幸运轮盘！简易摇奖机制作教程指南在此（实物）

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玩转幸运轮盘！简易摇奖机制作教程指南在此（实物）

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CSDN

https://m.blog.csdn.net/2302_80627723/article/details/144245906

本文将详细介绍简易摇奖机的电路原理和制作方法。摇奖机电路的基本工作原理是利用震荡器的振荡特性产生一定频率的脉冲信号，通过计数器进行计数，最终输出相应的数字。这些脉冲信号可以通过控制器进行控制和调节，以满足摇奖的需求。

一、材料与工具准备

电子元件：电阻、电容、二极管、三极管、555定时器、4017译码器、数码管、40110计数器等。

辅助材料：电线、焊锡等。

工具：电烙铁、万用表、示波器等。

二、芯片引脚功能

1、NE555

NE555是一款广泛使用的多功能定时器芯片，它的引脚功能丰富，以下是各引脚功能的详细说明：

1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。
2脚：低触发端TR。
3脚：输出端Q
4脚：是直接清零端。当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。
5脚：VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。
6脚：高触发端TH。
7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。
8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。一般用5V。

2、CD4017

CD4017是一种CMOS逻辑芯片，具体为一种十进制计数器/脉冲分配器，具有10个译码输出端。以下是CD4017芯片各引脚的功能说明：

VCC（16脚）：电源正极输入引脚，用于为CD4017提供工作电压，通常支持3V到15V的电压范围。
GND（8脚）：电源接地引脚，连接电源的负极，作为电路的参考地。
Q0~Q9（3脚、2脚、10脚、4脚、1脚、6脚、7脚、11脚、9脚、5脚）：计数输出引脚，这些引脚表示计数器的当前状态，从Q0到Q9依次对应数字0到9。在每个时钟周期，只有一个输出引脚为高电平，其余引脚为低电平，高电平输出的引脚表示当前的计数值。
CO（12脚）：进位输出引脚，也称为进位脉冲输出。当计数器达到9并接收到下一个时钟脉冲时，CO引脚会输出一个高电平脉冲。这个进位输出信号可以用作多级计数链的下级脉动时钟。
E、CLK（13脚、14脚）：时钟信号输入引脚，用于接收外部时钟信号以触发计数器的计数动作。通常有两个时钟输入端，CLK（14脚）和E（13脚），但具体使用哪个取决于电路设计和CD4017的封装形式。若要用上升沿来计数，则信号由CLK端输入；若要用下降沿来计数，则信号由E端输入。
RST（15脚）：复位引脚，也称为清零端。当RST引脚被拉低时，计数器会被复位到初始状态，即Q0输出高电平，其余输出端（Q1~Q9）均为低电平。这使得可以在任何时候通过外部信号重置计数器的状态。

3、CD40110

CD40110芯片是一款十进制可逆计数器/锁存器/译码器/驱动器，其引脚功能丰富，以下是各引脚功能的详细说明：

RESET（5脚）：清零端。当R=1时，计数器异步清零。这意味着，如果在这个引脚上施加一个高电平信号，计数器将被重置为0。
CP：时钟端。CD40110有两个时钟输入端，分别是CLKUPP（9脚，加法计数时钟）和CLKDN（7脚，减法计数时钟）。这两个引脚用于接收外部的时钟信号，以触发计数器的加法或减法计数动作。
CARRY（10脚）：加计数进位输出端。当计数器从9加到10（即进位）时，这个引脚会输出一个信号。
BORROW（11脚）：减计数借位输出端。当计数器从0减到-1（即借位）时，这个引脚会输出一个信号。
TE（4脚）：触发器使能端/计数允许端。当TE=0时，计数器工作；当TE=1时，计数器处于禁止状态，即不进行计数。这个引脚可以用来控制计数器的启动和停止。
LE（6脚）：锁存控制端。当LE=1时，显示数据保持不变，但它的内部计数器仍正常工作。这意味着，即使外部信号在变化，只要LE为高电平，计数器的显示输出就不会改变。
a, b, c, d, e, f, g（1, 15, 14, 13, 12, 3, 2脚）：信号输出端。这些引脚与七段显示器连接，用于输出计数器的数字显示。每个引脚对应七段显示器的一个段，通过不同的组合可以显示0到9的数字。

此外，CD40110芯片还具有以下特点：

具有加减计数功能，可以完成十进制的加法、减法、进位、借位等计数功能。
能直接驱动小型七段LED数码管，无需额外的驱动电路。
输出电流可达10mA，足以驱动大多数七段显示器。
内部包含有逻辑电路，可以实现计数器的状态锁存、译码和驱动等功能。

三、电路设计原理

1. 电路总体设计

电路的总体架构，包括脉冲产生电路、数码管显示电路、计数电路等。整体工作原理如下：

555芯片产生周期性的输出脉冲信号，作为CD4017的时钟信号。
CD4017接收时钟信号并进行计数，控制相应的输出位处于高电平状态。
这些高电平信号可以驱动LED指示灯显示摇奖结果。

2. 脉冲产生电路设计

使用555定时器设计脉冲产生电路，产生一定频率的时钟信号。通过按键来控制脉冲的产生与截止。R1、RV2、C1控制输出脉冲的频率。C2、R2构成RC延时电路，在断开开关之后，电容C2放电，给电路提供电源，让电路继续工作一会再停下。

3. 计数电路设计

当CD4017的时钟引脚（CLOCK）接收到来自555芯片的脉冲信号时，它会将高电平从一个输出位传递到下一个输出位，实现计数功能，Q0~Q5以流水灯形式依次点亮数码管外圈每段LED，到Q6，通过NPN三极管，1N4007二极管，将数码管外圈每段LED都点亮，在达到Q7后，下一个时钟信号将输入到40110芯片，40110的数码管计数加1，完成一个循环。