Zufallszahlen mit dem NE555

Roulette

Verwendete Bauteile

Eine einfache Möglichkeit ein Roulette (mit allerdings nur 10 Möglichkeiten, d.h. 10 LEDs) kann man mit der folgenden Schaltung nachbauen. Beim Betätigen des Mikrotasters startet der NE555 durch die Konfiguration als bistabile Kippstufe HIGH- und LOW-Signale an den CLK-Eingang des CD4017 weiterzugeben. Dadurch leuchten nacheinander jeweils eine der 10 LEDs. Der Kondensator C2 bestimmt, wie schnell dieses System langsam zu stehen kommt und schließlich nur noch eine LED leuchtet.

Aufbau der Schaltung

Schaltplan für Roulette mit NE555
Video: Demonstration des Roulettes

Diese Schaltung ist so verbreitet, dass es sogar Roulette-Bausätze mit fertiger Platine zu kaufen gibt. Diese müssen dann nur noch zusammengelötet werden.

Würfel

Ein einfacher elektronischen Würfel kann mit folgender Schaltung aufgebaut werden:

Verwendete Bauteile

Aufbau der Schaltung

Beim Drücken auf den Schalter S1 generiert der NE555 ein Rechteckssignal am Ausgang OUT. Beim Loslassen des Schalters wird das Signal noch eine gewisse Zeit fortgesetzt, bis der Kondensator C2 entladen ist.
Der CD4017 schaltet solange die Ausgänge Q0 bis Q6, bis das Signal vom NE555 aufhört. Da nur sechs Ausgänge für die 6 verschiedenen Möglichkeiten eines Würfels verwendet werden, so setzt der Ausgang Q6 den Chip wieder zurück und es beginnt wieder bei Q0.

Schaltplan für den Würfel mit NE555

Um die Augen eines Würfels richtig darzustellen, sind 7 LEDs im folgenden Aufbau nötig.

LED-Anordnung für den Würfel

Zufallszahlen

Der hier aufgebaute Zähler erstellt zweistellige Zufallszahlen auf 7-Segment-Anzeigen. Es ist auch möglich nur eine Ziffer oder auch viel mehr Ziffern zu verwenden, doch wurde in diesem Beispiel gezeigt, wie die Kaskadierung des CD4026 funktioniert.

Verwendete Bauteile

Anschlüsse der 7-Segment-Anzeige
Abb.: Anschlüsse der 7-Segment-Anzeige

Aufbau und Funktionsweise

Der NE555 generiert hier im Modus der astabilen Kippstufe ein Rechtechsignal mit einer recht hohen Frequenz. Dies wird durch den Kondensator C1 gesteuert. Durch das Drücken des Tasters S1 wird das Signal an den CD4026 (bzw. deren Kaskadierende Nachfolgechips) weitergegeben und zählt von 00 bis 99 sehr schnell hoch und fängt dann wieder bei 00 an. Wird der Taster losgelassen, so bleibt die aktuelle Zahl stehen und kann abgelesen werden. Verwendet man beispielsweise einen 1µF anstelle von C1, so kann man das Hochzählen leicht beobachten. Doch lässt sich bei höheren Frequenzen des Rechtecksignals die resultierende Zahl viel schwieriger vorraussagen und somit eine recht "zuverlässige" Zufallszahl entstehen.

Schaltplan für die Zufallszahlen mit NE555
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