专利名称:随机数字显示器的制作方法
本发明属于一种可供相当多人玩的运动、抽彩、娱乐活动的随机数字显示器。
传统的产生随机数字的方法，一直采用10(或N)个球，每个球都标上0－9各个数字。把它们放入到园形容器中，用人工转动多圈后，停止转动。从园形容器下部出口处漏掉出一个球，这个球标记的数字即为需要的随机数。
用这种方法产生出的数字受球质量，表面不平滑，不园度及人工机械力等的影响。对各数字不易做到机会均等而影响取数效果。并要多人操作在大众场合下使用，人们不能直接观察到球所代表的数字，还需通过公证人公证才有效，具有一定局限性。
近年来国内虽有用电动机代替传统方法得到随机数。具体方法是使电动机转动一段时间后使它自动停下来，用电动机主轴停的方位来表示数字该区域代表的数字再通过电路用大屏幕数字显示。虽然解决了大众场合的显示问题，但由于电机及主轴不能做到完全对称，再由于电动机动、静平衡的影响，以及电动机主轴与代表数字区域的接触片摩擦力大小不均等问题。实际使用发现电动机往往会停止在某一区域，而达不到随机取数的目的。
随机数字显示器的一种最简单形式是二位随机数字显示器，也可以用红、绿发光二极管二种颜色来表示二种数字状态。
在国内外体育竞技比赛中，二位随机显示用得比较多。目前仍采用硬币式不同两面的挑边器来表示二种状态，来决定选择场地，抢先发球等。许多场合还用传统方法如猜裁判员乒乓球在左右手来决定先开球，在围棋赛猜棋子单双数等方法决定一方先走子……等等。它们都受人工的影响，如决定裁判员弹射挑边器水平，手抓围棋子数的熟练程度……等。因此在体育比赛中容易增加主观的意志，而不是完全平等的对待。
本发明的目的是为了提供一种不受机械力作用影响；人工主观上无法控制、操作简便的、对所有各数显示机会均等的，随机性理想的、电子化数字显示器。根据需要可以做成O－N个数字不同大小的显示器。
本发明利用人体视觉的生理作用，用电子电路来产生理想的随机数字显示的效果。
由于人体视觉至多只能分辩到0.01秒变化的时间。取人体视觉分辨时间十分之一以下即用1KHz以上的变换频率去变换数字显示器时，人体眼睛就完全感觉不到每一瞬时数字显示器的状态。当计数器顺序记数时用开关使变换停止，就会使显示器随机的停在某一位数字上。
变换速度是由电子电路的振荡器产生几KHz以上频率作为触发脉冲来实现的。为了使随机性更好，不是用通常的稳定振荡，而是用非稳定振荡器产生不稳定信号。它是用单结晶体管和阻容元件组成的。具有输出波形满足要求，电路简单的特点。
本发明的具体技术解决方案，结合下面附图进行说明。
图1是非稳定振荡器；图2是随机数字显示器的方框图；图3是两位随机显示器的方框图；图4是十进制随机数字显示器的电路图；图5是两位随机显示器电路图；图6是大屏幕显示十进制随机数字显示器电路图。
图1为非稳定振荡器，它是在通常的单结管振荡电路中通过选择阻容元件及工作状态来得到的，需要正脉冲触发时用电阻RB1、负脉冲触发时用电阻RB2。
图中R、C、RB1、RB2等元件要选择温度系数大及老化稳定性差的元件，以增加漂移性。RB1取200Ω－1KΩ之间，RB2取300Ω－2KΩ之间。在满足输出幅度的情况下，单结晶体管BG1的电源电压＋VO取得小一些，在3－6V之间选取。这些设计原则与常规方法选择元件及工作状态完全相反，振荡器就处于非稳定状态。
图2为本发明的随机数字显示器的方框图。它是由非稳定振荡器(1)，工作开关(2)，N(整数)进制计数器(3)，寄存器(4)，译码驱动器(5)，显示器(6)组成。
非稳定振荡器(1)产生几千赫芝以上的振荡频率，取得大于0.7V的触发脉冲，经过工作开关(2)，送入到N进制计数器(3)进行计数，计数信号经过寄存器(4)输入到译码驱动器(5)进行笔划译码，驱动显示器(6)进行数码显示。
数码管依0，1，2，3……n的顺序高速显示，此时人体视觉只看到一个闪状的8字，当工作开关打到显示状态，停止输入触发脉冲，显示器(6)就稳定在某一数字上，起到随机数字显示的作用。
通常都用于0－9的十数字随机显示，此时N进制计数器(3)即为十进制计数器，最简单的一个特例是二位数字随机显示器，可以用红、绿二个颜色的发光二极管代表二个数字状态作为显示器。
图3为本发明的两位随机显示器的方框图。由非稳定振荡器(1)产生4KC以上振荡频率得到触发脉冲，经过工作开关(2)把触发脉冲输入到D触发器(7)和D触发器(8)，使波形得到改善。在D触发器(8)的二个输出端分别接上红色发光二极管显示器(9)和绿色发光二极管显示器(10)。
本发明的随机数字显示器，可用作有奖储蓄等需要的开奖器。它具有开奖随机性好，每个数字出现的概率完全相同，人工无法控制，没有机械传动部件，使用简单，不受作用力、摩擦力的影响，读数直观清晰制造成本低，一致性好，易于推广使用等特点，是一种科学的、可靠的开奖器。
随机数字显示器可以做得很大，以适应大场面等的需要，也可以做得很小，可以适用于游戏，玩具等。在智力测验或考试等需要抽签的场合可以作为抽签器用。它具有文明、科学人工不可能干预的特点。
本发明的一个最简单的两位随机显示器的特例，红、绿二状态随机显示器可用于体育竞技比赛，是适应国内外体育科学的发展，竞技体育逐步向科学化，电子化，现代化发展的一种方向的新的器材。
在使用时先由运动员一方猜定红或绿灯亮，由裁判员或运动员拨动开关，就会随机的产生红或绿灯亮，然后决定哪一方抢先。由于二者灯亮出现的概率完全相同，不受人员主观影响，比目前在体育比赛中使用的各种传统方法决定抢先要方便，可靠、文明和科学性。
图4为十进制随机数字显示器电路图。单结管BG2与R1，R2，C1组成非稳定振荡器，调节R1使振荡频率为10KC以上，从R2得到一定幅度的负脉冲，经BG3缓冲放大级后通过C3，R5到计数显示器脉冲输入端。IC1是个十进计数器，寄存器，译码驱动器及LED七段数码管的CMOS－LED光电组合器件。拨动K使输入接地时，IC1就显示出0－9中的一个数。
经过200次试验的各数字次数列表1表1
图5为两位随机显示器电路图。单结管BG4与R6，R7，C4组成非稳定振荡器，选择R6使其产生4KC以上的振荡频率，从R7得到0.7V以上的正脉冲输入到IC2的第一时钟输入端，IC2是个双D触发器，2Q，2Q端的输出分别接R8，R9及红绿发光二极管D1，D2。向下拨动K1使输入停止，红绿二发光二极管会产生随机显示的作用。
经过300次试验的二种发光二极管状态及次数列表2。
表2
图6为大屏幕显示十进制随机数字显示器电路图。R10，C5，R11与BG5组成非稳定振荡器，选择R10使振荡频率为10KC以上，并得到0.7V以上的正触发脉冲，由R11直接输入到十进计数译码驱动器IC3，由七段译码驱动器输出a－g七段，每一段的输出通过R12－R18经BG6－BG12放大后再去推动大屏幕显示器Do，根据屏幕大小选择BG6－BG12以及＋VD。当拨动K2断开BG5电源时，Do就显示出某一数字。
权利要求
1.一种由非稳定振荡器，工作开关，N进制计数器，译码驱动器和显示器所组成的随机数字显示，其特征在于振荡器是由RB1或RB2，电阻R和电容C及单结晶体管BG1组成，选择晶体管低压工作区，振荡器的输出，经过工作开关K使显示器的数字变换频率大于1KHZ。
2.根据权利要求
1所述的随机数字显示器，其特征是N进制计数器，采用十进制计数器，可以从0－9中随机取一位数。
3.根据权利要求
1所述的随机数字显示器，其特征是计数器用二进制计数器，显示器可采用两种不同颜色的灯。
4.根据权利要求
1所述的随机数字显示器，其特征是显示器适合不同需要可以采用液晶，半导体发光二极管，白炽灯泡等。
专利摘要
本实用新型属于一种可供相当多人玩的运动、抽彩、娱乐活动的随机数字显示器。本实用新型是由非稳定振荡器、工作开关、N进制计数器、译码驱动器和显示器组成。它利用非稳定振荡器产生不稳定信号和显示器的高速变换来提供一种不受机械力作用影响，随机性好的电子数字化显示器。本实用新型操作简便，结构简单，容易生产。可作为有奖储蓄的开奖机，智力测验或考试的抽签器，体育竞技比赛的抢先器等使用具有文明、科学、可靠、方便等特点。
文档编号A63F7/00GK86207579SQ86207579
公开日1987年8月26日 申请日期1986年10月28日
发明者周诗华 申请人:周诗华导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan