Sorteador de Saída (ART2049)

Este aparelho pode ser usado na saída de fábricas para indicar por sorteio o operário ou operários a passarem por uma eventual revista, para escolher aleatoriamente "voluntários" num concurso, ou ainda, numa alfândega para sortear passageiros para uma revista. A probabilidade de livre escolha é de 4 para 1 neste circuito, mas pode ser alterada facilmente.

Ao passar por uma porta o eventual interrogado, escolhido para revista, ou "voluntário" para alguma brincadeira aperta um botão: se sair verde, ele está livre, mas se sair vermelho foi "escolhido" exatamente como nas alfândegas de aeroportos.

No nosso circuito a probabilidade de escolha é de 1 para cada 4, o que quer dizer que para cada 5 sorteios em média, temos 1 vermelho e 4 verdes.

No entanto, com pequenas alterações no circuito, esta proporção pode ser modificada para ficar desde 1 para 1, até 1 para 9.

No projeto apresentado a indicação é feita por LEDs, mas daremos uma interface para acionamento de lâmpada em conjunto com uma campainha de alerta.

Uma característica importante deste circuito é que ele é à prova de fraudes: o sorteado não consegue ter qualquer influência sobre o resultado do sorteio.

CARACTERÍSTICAS

Tensão de alimentação: 6 a 12 V c.c.

Corrente de operação: 20 mA

Probabilidades: 1 para 4 ou variável entre 1:1 e 1:9

A base do circuito é um integrado 4017, que no nosso projeto é ligado como contador até 5.

Para outras probabilidades de escolha, a contagem pode ser alterada, ficando entre 2 e 10.

O LED vermelho (LED1) que indica que alguém foi escolhido, é ligado ao pino 3. Por meio de um sistema lógico com diodos, o LED2 (verde) indicando que aquele que apertou o botão está livre, é ligado a 4 saídas de contagem sucessiva do 4017.

O sexto pino de contagem (1) é ligado ao reset (15).

A habilitação é feita por meio de uma chave ligada ao pino 13, de modo que, estando no nível alto, a contagem é paralisada e no nível baixo ela ocorre.

Quando pressionamos S1 ocorre a contagem de um número aleatório e com isso, o sorteio.

Para termos um trem de pulsos constante usamos uma das quatro portas disparadoras de um 4093 como oscilador.

Este oscilador opera numa frequência acima de 1 kHz, de modo a não haver possibilidade do sorteador ter os pulsos contados por quem aperta o botão de habilitação.

Isso impede qualquer possibilidade de influência no resultado final.

Os pulsos são constantemente aplicados ao 4017 mas sua contagem e portanto o sorteio só ocorre quando S 1 é pressionado.

Para uma contagem com outras probabilidades podemos usar outros pinos do 4017, conforme sugere a figura 1.

Figura 1 – Pinos do 4017

Para contar até 6, por exemplo, usamos 6 pinos para acionamento dos LEDs, e o sétimo é ligado ao reset (pino 15).

Para acionar cargas de maior potência podemos ter a excitação por meio de relé, conforme a figura 2.

Figura 2 - Excitando um relé

Outra possibilidade é o acionamento de SCRs, conforme a figura 3.

Figura 3 – Acionamento de SCR

Neste caso, os SCRs devem ter sufixo B se a rede for de 110 V e sufixo D se a rede for de 220 V.

Esses componentes devem ser dotados de radiadores de calor.

Na figura 4 temos o diagrama completo do sorteador (exceto a fonte de alimentação) e com 5 saídas usadas.

Figura 4 – Diagrama completo do sorteador

A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 5.

Figura 5 – Placa para a montagem

Sugerimos a utilização de soquetes para os circuitos integrados.

Para provar o aparelho, basta alimentá-lo.

Pressionando S1 os LEDs acendem com brilho reduzido, indicando o "corrimento" muito rápido da contagem.

Ao soltarmos S1 apenas um LED fica aceso. No caso, em cada 5 vezes que fizermos o sorteio teremos, em média, 4 vezes dando verde e uma vez dando vermelho, como resultado final.