如何制作简易数字选号机（电路图/工作原理）

一、电路原理

1．电路原理图
　　电路如下图所示。这个作品可以从0～9十个数字中随机选择一个数字；其特点是在一次选号过程中，数码管所显示的数字序列逐渐变慢，直至停止而得到结果。
　　2．电路原理
　　电路主要由电压控制振荡器、数字显示两部分组成，辅以按钮操作电路和声音提示电路。

　　IC1为锁相环集成电路．4046，在本电路中只用到了它的压控振荡器功能。按下操作按钮AN1，松开后，4046的9脚输入电压就会从高逐渐变到低；这个电压控制4046内部的振荡器输出一个频率逐渐变慢、最后停止振荡的时钟脉冲信号。把这个脉冲信号输入到4033计数／译码器，驱动数码管显示输出结果。当时钟脉冲信号频率较高的时候，数码管快速显示“0”到“9”这10个数字序列；随着时钟信号频率逐渐降低最后到零，数码管最后显示的数字会停在0～9中的一个数字上，产生一次选号结果。由于一开始时钟信号频率为几百赫兹，所以操作者无法用按钮控制最后产生数字的结果，所得到的数字可以认为是随机的。
　　3．按钮操作电路
　　使用时按下按钮开关AN，此时电源电压通过电阻R4加到4046的9脚，电压迅速升高；压控振荡器工作。松开AN后，由于该脚上的R3、C2组成的积分电路的作用，9脚上的电压逐渐降低，直至电压为零；此时压控振荡器输出的脉冲频率逐渐降低，直至为零。本电路一次选号过程大约3秒钟；可以改变积分电路R3、C2的数值以获得不同的变化速度。电阻R4的作用是防止每次按下按钮开关时、通过电容C2的充电电流对开关的损害。
　　4．声音提示电路及电源稳压电路
　　由4脚输出的脉冲除了输出到4033之外，还输出到3脚的相位比较器I的输入端。将一个压电陶瓷片YD一端接在2脚的相位比较器I的输出端，另一端接地，就可以监听压控振荡器的工作状态。

二、组装选号机

整机可在二分之一的面包板上组装完成。
　　按钮开关AN应采用双脚长度10mm、可直接插入面包孔的；压电陶瓷发声片也有封装的、可直接插入面包板。

三、选号随机性验证实验

从理论上说，该电路产生的数字是随机的。但是这个结论还需通过于实验进行检验。
　　建议通过至少500次操作的实验，检验电路是否实现了设计的预期。检验方法是首先制作一个实验记录表，如下表所示。
　　进行总数为1000次的选号实验，将0～9各个数字出现的次数记录在表1中；可用“正”字记录结果。实验完成后，统计各个数字出现的总数；然后计算出每个数字占总次数的百分比。

选号机随机性验证表