KONSTRUKČNÍ NÁVOD + NÁVOD K OBSLUZE Obj. č.: 13 00 30 (stavebnice) Obj. č.: 13 00 43 (hotový modul) Přenechejte tipování čísel lota (sportky atd.) tomuto modulu s generátorem náhodných čísel. Doufáme, že Vám někdy přinese štěstí a bohatou výhru. Dva číselné (digitální) displeje se 7 segmenty Vám zobrazí po stisknutí tlačítka číslo, které bude pravděpodobně taženo (vylosováno). Toto číslo zůstane dále zablokováno tak dlouho, dokud postupně nevylosujete celou sadu čísel (6 ze 49 čísel). K napájení tohoto modulu postačí 2 tužkové baterie typu AA nebo typu N.
Obsah Strana 1. Popis funkce modulu... 3 2. Popis zapojení... 3 Úvod... 3 Matematický princip (počet pravděpodobnosti)... 4 Podrobný popis zapojení... 5 3. Ovládání (použití modulu)... 5 4. Technické údaje... 5 5. Montáž stavebnice osazení desky (dříve než začnete)... 6 1.1 Nástroje a přístroje, které budete k montáži potřebovat:... 6 1.2 Důležité pokyny k provedení montáže (osazení desky):... 7 1.3 Správné provádění osazování a pájení součástek... 7 1.4 Barevná označení součástek pomocí proužků (hodnoty + tolerance)... 7 6. Pořadí osázení desky součástkami... 8 1.1 Odpory (rezistory)... 8 1.2 Odporový blok... 8 1.3 Drátěné můstky (2 ks)... 8 1.4 Dioda... 8 1.5 Kondenzátory... 9 1.6 Ovládací tlačítko... 9 1.7 Číslicové displeje (s LED)... 10 1.8 Integrovaný obvod... 10 7. Schéma zapojení... 11 8. Osazení desky s tištěnými spoji součástkami... 12 10. Otestování funkce modulu... 13 11. Vhodná krabička pro uložení modulu... 13 2
1. Popis funkce modulu Pomocí tohoto generátoru náhodných čísel můžete doma uspřádat vlastní tah (slosování) čísel lota (6 čísel ze 49 čísel). Na dvoučíslicovém displeji (2 displeje) zobrazí tento generátor po krátkém stisknutí ovládacího tlačítka náhodně zvolené (vylosované) číslo. Toto číslo zůstane zablokováno tak dlouho, dokud nevytáhnete, nevylosujete postupným tisknutím tlačítka všechna čísla. Podržíte-li toto ovládací tlačítko stisknuté po dobu 2 sekundy, přepne se modul do režimu vytažení (vylosování) nové šestice čísel (která nebude závislá na posledním provedeném slosování). Pokud nestisknete během 30 sekund ovládací tlačítko tohoto modulu, dojde z důvodů šetření k němu připojených baterií k jeho automatickému vypnutí. 2. Popis zapojení Úvod Základní součástku tohoto modulu tvoří jednočipový mikroprocesor. Podíváte-li se na desku s tištěnými spoji, uvidíte, že budete potřebovat pouze několik dalších součástek. Z 12 vývodů tohoto procesoru jich zapojíte jenom 9. Dále je nutné, aby byla tažená čísla opravdu náhodná. Toto zajišťuje interní vstupní dělič, který otáčí stále provedené kompletní tahy čísel 1 až 49, která můžete odečíst po stisknutí tlačítka na zdvojeném displeji modulu. Protože interní takt a stisknutí tlačítka nemají mezi sebou žádné spojení, bude výsledek slosování vždy náhodný. Bylo-li již nějaké číslo vylosováno, začne modul provádět interně losování dalšího čísla, přičemž se může stát, že na některé výsledky losování budete muset počkat poněkud delší dobu. Tento mikroprocesor si zapamatuje, která čísla již byla tažena (vylosována), a v následujícím tahu je přeskočí. Po vytažení 6 čísel dojde k ukončení slosování a Vy můžete začít s novým slosováním další šestice čísel. Toto nové spuštění slosování provedete stisknutím ovládacího tlačítka, které podržíte stisknuté po dobu 2 sekundy. 3
Matematický princip (počet pravděpodobnosti) Matematicky představuje tento problém kombinatoriku (teorii pravděpodobnosti), která zahrnuje permutace, kombinace a variace. Tipování čísel lota je záležitostí kombinace (bez opakování), při které je vyhledáván počet k, který vyplývá při počtu členů (tažených čísel) j (= 6) z celkového množství členů (čísel) n (= 49). Platí však následující omezení: Tyto prvky (členy, tažená čísla) se nesmějí opakovat, to znamená, že již vylosované číslo musí být vyřazeno ze zásoby n. Počet k vypočítáme podle následující rovnice: Výraz uvedený v prvních závorkách je označován jako n nad i, což znamená, že faktoriál čísla n [n!] je nutno vydělit faktoriálem čísla i [i!] vynásobeným faktoriálem čísla n zmenšeným o 1 [(n 1)!] - viz druhá část rovnice. Abychom vypočetli faktoriál nějakého čísla n, musíme provést následující výpočet: 1 2 3 4 5.. n. Se zadanými (aktuálními) čísly bude rovnice po dosazení příslušných čísel vypadat následovně: Protože faktoriál čísla n = 49 představuje číslo cca 6 10 62 (číslo se 62 místy), lze provést následující úpravu rovnice {2} (6! = 720): A tento výpočet lze již snadno provést pomocí obyčejné kapesní kalkulačky, na jejímž displeji se zobrazí číslo k = 13.983.616. To znamená, že existuje pravděpodobnost vytažení všech 6 čísel téměř 1 ku 14 milionům! Tuto šanci nelze překonat. I kdybyste zaškrtli všech 13.983.616 čísel s jistotou, že trefíte 1. pořadí, pak byste se nedoplatili a příslušná loterní společnost by z Vás měla tučný zisk. 4
Podrobný popis zapojení Jak vidíte na schématu zapojení, jsou oba displeje modulu zapojeny paralelně, oba segmenty A (vývody č. 6) jsou navzájem propojeny, rovněž tak oba segmenty B (vývody č. 4), jakož i segmenty C (vývody č. 3) a segmenty D (vývody č. 1). Toto propojení funguje pouze tehdy, budou-li oba displeje odděleně ovládány (řízeny). Podívejme se na to podrobněji: Oba displeje mají společnou anodu, to znamená, že všech 8 anod interních svítivých diod těchto displejů je navzájem propojeno a vyvedeno na vývody č. 3 a č. 6. Pokud bude chtít mikroprocesor řídit pravý displej, musí být na jeho výstupu RA1 logická jednička (HIGH) a na vstupu B displeje musí být logická nula (LOW), které zobrazí na pravém displeji příslušnou číslici. Do této doby, dokud bude na výstupu mikroprocesoru RA2 logická nula (LOW), nebude mikroprocesor ovládat levý displej (nezobrazí se na něm žádná číslice). K tomuto účelu (k ovládání levého displeje) musí být na výstupu mikroprocesoru RA2 logická jednička (HIGH) a na výstupu RA1 logická nula (LOW). Nyní provede propojení na vstup B displeje zobrazení příslušné číslice na levém displeji. Tento princip střídavého přepínání nazýváme maticovým řízením. Pokud dochází k tomuto přepínání velmi rychle, pak toto přepínání zobrazení čísel na obou displejích naše oko nezpozoruje, a bude se nám zdát, že obě číslice jsou na obou displejích zobrazovány současně. Člen RC R9/C4 určuje frekvenci oscilátoru, která představuje hodnotu cca 10 khz. Další člen RC R1/C5 zajišťuje po zapnutí modulu zpětné nastavení (vynulování) mikroprocesoru, které spustí po stisknutí ovládacího tlačítka vylosování dalšího čísla. Podržíte-li toto tlačítko stisknuté 2 sekundy, spustíte vylosování nové šestice čísel (dříve tažená čísla budou ignorována). 3. Ovládání (použití modulu) Aktivaci modulu provedete dlouhým stisknutím ovládacího tlačítka (asi 3 sekundy). Další krátké stisknutí tohoto tlačítka vylosuje 1. číslo ze šestice možných (1 až 49). Již vylosované číslo se uloží do paměti mikroprocesoru a nebude dále taženo. Po vylosování všech 6 čísel (po postupném krátkém tisknutí ovládacího tlačítka) se zobrazí na obou displejích vodorovné čárky - -, což znamená ukončení slosování (například 1. tahu). Další stisk ovládacího tlačítka spustí slosování nové šestice čísel. Pokud budete chtít provádění slosování přerušit (dříve než byla tažena všechna čísla), podržte ovládací tlačítko stisknuté po dobu 2 sekundy tím spustíte slosování nové šestice čísel. Pokud poté ovládací tlačítko nestisknete během 30 sekund, dojde k automatickému vypnutí modulu. 4. Technické údaje Napájení: Odběr proudu: Cca 6 ma (při 3 V) Rozměry desky: 3 až 5 V DC (2 baterie typu N nebo AA ) 40 x 54 mm 5
5. Montáž stavebnice osazení desky (dříve než začnete) Přečtěte si pozorně následující pokyny, které Vám pomohou sestavit tuto stavebnici. 1.1 Nástroje a přístroje, které budete k montáži potřebovat: Malou páječku o příkonu 25 až max. 40 W s jemným pájecím hrotem a cínovou pájku 1 mm (trubičkový cín s kalafunou bez pájecího tuku). Otírejte pájecí hrot páječky pravidelně mokrým hadříkem nebo o navlhčenou houbičku a udržujte jej stále čistý. Naneste nejdříve malé množství cínu na pájecí hrot. Tímto ochráníte pájecí hrot před znečištěním a provedete snadno příslušná spojení. Pokud by cín s pájecího hrotu odkapával, očistěte jej. Malé štípací kleště k odstřižení přebytečných a přečnívajících vývodů (součástek a kabelů) a dále malé ploché (jehlové) kleště (pinzetu) k ohýbání vývodů a k přidržování součástek při pájení. Malé ploché a křížové šroubováky. Dobré osvětlení a vhodný měřící přístroj (digitální multimetr). 6
1.2 Důležité pokyny k provedení montáže (osazení desky): Dodržujte bezpodmínečně všechny pokyny, které jsou uvedeny v tomto návodu k montáži. Osazení desky s tištěnými spoji provádějte v pořadí popsaném v tomto návodu k montáži. Pokud nemáte dostatek zkušeností s pájením, svěřte tuto činnost raději odborníkovi, abyste nebyli zklamáni. Osaďte desku s tištěným spoji součástkami podle příslušných vyobrazení. Dejte pozor na to, že některé hodnoty součástek mohou být nepatrně odlišné (než je uvedeno na příslušných vyobrazeních). 1.3 Správné provádění osazování a pájení součástek 1. Narovnejte případné ohnuté vývody součástek a zatlačte je opatrně do příslušných otvorů na desce s tištěnými spoji. Nyní proveďte připájení vývodů. 2. Připájení vývodů musí být čisté (lesklé) a musí mít kuželovitý tvar. 3. Přečnívající konce vývodů odstřihněte (odštípněte) štípacími kleštičkami. 1.4 Barevná označení součástek pomocí proužků (hodnoty + tolerance) 0 = černá; 1 = hnědá; 2 = červená; 3 = oranžová; 4 = žlutá; 5 = zelená; 6 = modrá; A = stříbrná; B = zlatá 7
6. Pořadí osázení desky součástkami 1.1 Odpory (rezistory) R1 = 100 k (hnědá, černá, žlutá) R3 = 100 k (hnědá, černá, žlutá) R9 = 5 k 6 (zelená, modrá, červená) Nejprve připájejte k desce s tištěnými spoji odpory R1, R3 a R9. Ohněte jejich vývody podle roztečí otvorů na desce do pravého úhlu, prostrčte ohnuté vývody otvory v desce a na druhé straně je ohněte do úhlu cca 45 (aby po otočení desky odpory nevypadly). Pro zjištění jejich hodnoty tyto odpory podržte tak, aby se zlatý proužek (tolerance 5 %) nacházel na jejich pravé straně. Po připájení odstřihněte (odštípněte) štípacími kleštičkami přečnívající konce vývodů. 1.2 Odporový blok R2 = 101 G, patice DIL 16 (8 x 100 Ω) Pozor: Tento odporový blok vypadá jako integrovaný obvod se 16 vývody! Zasuňte do desky do příslušných otvorů tento odporový blok a připájejte jeho vývody. 1.3 Drátěné můstky (2 ks) K tomuto účelu použijte odstřižené vývody rezistorů (odporů). Na potisku desky s plošnými spoji jsou tyto můstky vyznačeny tlustou čarou mezi dvěma příslušnými otvory. Po připájení odstřihněte (odštípněte) štípacími kleštičkami přečnívající konce vývodů. 1.4 Dioda D1 = BAT 46 (Schottkyho dioda) Ohněte její vývody podle roztečí otvorů na desce do pravého úhlu, prostrčte ohnuté vývody otvory v desce a na druhé straně je ohněte do úhlu cca 45 (aby po otočení desky dioda nevypadla). Dejte pozor na správnou polaritu (katoda této diody je označena proužkem). Po připájení odstřihněte (odštípněte) štípacími kleštičkami přečnívající konce vývodů. 8
1.5 Kondenzátory C1 = 47 μf / 16 V (elektrolytický kondenzátor) C2 = 0,1 μf = 100 nf = 104 (keramický kondenzátor) C3 = 0,1 μf = 100 nf = 104 (keramický kondenzátor) C4 = 22 pf = 22 (keramický kondenzátor) C5 = 0,1 μf = 100 nf = 104 (keramický kondenzátor) Ohněte jejich vývody podle roztečí otvorů na desce do pravého úhlu, prostrčte ohnuté vývody otvory v desce a na druhé straně je ohněte do úhlu cca 45 (aby po otočení desky kondenzátory nevypadly). Dejte pozor na správnou polaritu vývodů elektrolytického kondenzátoru C1 (plus vývod je delší). Po připájení odstřihněte (odštípněte) štípacími kleštičkami přečnívající konce vývodů. 1.6 Ovládací tlačítko SW1 = tlačítko se spínacími kontakty (zapnuto) Zasuňte toto tlačítko do příslušných otvorů na desce s tištěnými spoji a připájejte jeho vývody. 9
1.7 Číslicové displeje (s LED) LED1 a LED2 = SA-52-11-LSRWA (Low Curent) 7-segmentové displeje 13 mm se svítivými diodami s nízkým odběrem proudu Zasuňte tyto displeje do příslušných otvorů na desce s tištěnými spoji a připájejte jejich vývody. Desetinná tečka (DP) musí být obrácena dolů ke kondenzátoru C5. 1.8 Integrovaný obvod IC1 = HT 381 (speciálně programovatelný PIC 16 C 54). Pozor: Výřez nebo tečka musí být obrácen (obrácena) k odporovému bloku R2. Integrované obvody jsou velice choulostivé součástky. Pro připájení jejich vývodů používejte co nejkratší časy. Přehřátí může způsobit jejich zničení. Dejte rovněž pozor na správnou orientaci vývodů. Přepólování může rovněž způsobit zničení integrovaných obvodů. 10
7. Schéma zapojení 11
8. Osazení desky s tištěnými spoji součástkami 12
10. Otestování funkce modulu Před otestování modulu zkontrolujte správnost připájení všech součástek. Poté připojte k modulu správnou polaritou zdroj napájení (například krabičku se dvěma tužkovými bateriemi 1,5 V). Použijete-li k napájení tohoto modulu síťový napájecí adaptér (stabilizovaný), pak dejte pozor na jeho napětí (napájecí napětí může být pouze v rozmezí 3 až 5 V). Nyní zkontrolujte správnou funkci modulu stisknutím jeho ovládacího tlačítka - viz kapitoly 1. Popis funkce modulu, 2. Popis zapojení a 3. Ovládání (použití modulu). Nebude-li vše v pořádku, pak znovu zkontrolujte správné rozmístění a připájení všech součástek. Nechte případně celé zapojení zkontrolovat odborníkovi. V případě vadných součástek se obraťte na firmu Conrad. 11. Vhodná krabička pro uložení modulu Bude-li vše v pořádku, pak můžete tento modul umístit do vhodné krabičky například si můžete u firmy Conrad objednat krabičku s objednacím číslem 13 00 05. Vložte nejprve do spodní části této krabičky k této krabičce přiložené kontakty baterií. Připájejte k přípojkám (+) a (-) na desce s tištěnými spoji dostatečně dlouhé kabely. Vložte desku s modulem na dno krabičky a připájejte volné konce kabelů ke kontaktům baterií. Proveďte konečnou úpravu horní strany krabičky takovým způsobem, aby byl na ní dostatečně velký výřez pro oba displeje a otvor pro ovládací tlačítko. K napájení modulu použijte dvě alkalické baterie, například velikosti N (LR-1). Při jejich vkládání do krabičky dejte pozor na správnou polaritu jejich kontaktů. Uzavřete krabičku zašroubováním k ní přiloženého šroubku M3 x 8. Přejeme Vám hodně štěstí! 13