Наш журнал уже рассказывал об этой увлекательной игре, выполненной на электромагнитных реле (см. «М-К» №1, 1976 г.). А сегодня радиолюбители вместо контактных устройств повсеместно используют в своих конструкциях современные элементы: транзисторы, тиристоры, светодиоды, интегральные микросхемы. Новые варианты игры «Кто быстрее?» с применением таких приборов мы и предлагаем вниманию читателей.

Вариант I - на транзисторах. Проще всего игровое устройство выполнить на кремниевых транзисторах и малогабаритных лампах 3,5ВХ0,26А для карманного фонаря (рис. 1). Работает оно так. Предположим, что нажата кнопка S1. Тогда на базу транзистора V1 поступит положительное напряжение батареи G1. Ток пройдет через лампу Н2, резистор R2, замкнутую кнопку S1 и наконец попадет на базу V1. Транзистор откроется, лампа Н1 загорится и будет гореть до тех пор, пока нажата кнопка S1. Все попытки зажечь в это время лампу Н2 с помощью кнопки S2 безрезультатны. Дело в том, что кремниевый транзистор открывается, когда напряжение на его базово-эмиттерном переходе больше 0,6 В. А поскольку в режиме насыщения падение напряжения на V1 не превышает 0,3-0,4 В, этой величины недостаточно для открывания транзистора V2. Вот почему вторую лампу зажечь невозможно.

Если первой будет нажата кнопка S2, то загорится лампочка Н2, и тогда никак нельзя будет зажечь лампочку Н1. Иными словами, загорается та лампа, кнопка которой будет нажата первой.

Когда обе кнопки отпущены, лампы гаснут и устройство практически не потребляет ток. Поэтому и выключатель питания не нужен.

В электронной игре допустимо использовать кремниевые транзисторы только с малым напряжением насыщения, например, КТ603 с любым буквенным индексом. Если она работает нечетко, следует подобрать сопротивление резисторов R1, R2 так, чтобы на открытых транзисторах падение напряжения не превышало 0,3-0,4 В.

Рис. 2. Монтажная схема первого варианта игры.

Устройство собрано на гетинаксовой плате толщиной 2 мм методом навесного монтажа на 10 стойках (рис. 2). Патроны для ламп выполнены из голого медного провода Ø 1 мм.

Конструкция кнопок показана на рисунке 3. Лампы окрашены в красный и зеленый (синий) цвета клеем БФ-2 с добавкой цветной пасты для шариковых ручек. Соответствующим цветом отмечены и кнопки.

Вариант II - на светодиодах. Вместо ламп Н1, Н2 (рис. 1) можно применить более современные приборы - светодиоды, эашунтированные резисторами R1, R4 (рис. 4). Шунты нужны для того, чтобы транзисторы работали при относительно большом токе (около 100 мА), а напряжение насыщения было не более 0,3-0,4 В.

Подойдут светодиоды АЛ102А, АЛ102Б или АЛ102Г (красные) и АЛ 102В (зеленый). Игровое устройство выполнено на угловом шасси, составленном из двух плат размером 70Х40Х2 мм (рис. 5). Монтаж навесной. Питание - от двух элементов 332.

Вариант III - на тиристорах. У первых двух вариантов игры при их предельной простоте и доступности есть серьезный недостаток. Если рука игрока, нажавшего кнопку первым, случайно дрогнет, а вторая кнопка при этом замкнута, вспыхнет лампа противника, и тогда возникнет спорная ситуация.

У устройства, выполненного на тиристорах, тут явное преимущество. Будучи включенными управляющим импульсом, тиристоры остаются в этом состоянии до тех пор, пока с них не снимут питания. Короче говоря, достаточно хотя бы на мгновение нажать кнопку и отпустить ее, как загорится соответствующая лампа, которую можно погасить лишь с помощью специальной кнопки «Сброс».

Достаточно кратковременно нажать кнопку S1 или S2 (рис. 6), на управляющий электрод тиристора V1 (V2) поступает открывающее напряжение батареи и лампа Н1 или Н2 зажигается.

Для сброса сигналов отключают тумблером S5 питающее напряжение с тиристоров: тогда они возвратятся в исходное закрытое состояние. Ту же операцию осуществляют кнопкой SЗ, находящейся на пульте судьи совместно с кнопкой S4 («старт»). При замыкании контакта SЗ батарея G1 нагружается двумя параллельно включенными резисторами RЗ, R4, и оба тиристора при этом оказываются полностью обесточенными: лампа Н1 или Н2 гаснет.

Устройство собрано на Н-образном шасси, составленном из трех гетинаксовых плат и закрытого кожухом (см. рис. 7).

Лампы и кнопки игроков окрашены соответственно в красный и зеленый. Стартовая лампочка белая. Монтаж выполнен на «гвоздиках» навесным способом (рис. 8).

Правила игры «Кто быстрее?» несложные. Два игрока садятся за стол, и каждый берет свою кнопку. Судья подает команду «Приготовиться» и спустя некоторое время нажимает кнопку «Старт». Загорается белая лампочка Н3. По этому сигналу игроки нажимают свои кнопки. Тот, у кого загорится лампочка, выигрывает 2 очка. Но если кто-либо из игроков нажмет кнопку до появления сигнала «Старт», он получает одно штрафное очко.

Вариант IV - на микросхеме ТТЛ. Эту же игру можно построить на более современной элементной базе - на интегральных логических микросхемах, например, К155ЛАЗ (К1ЛБ553).

За основу берут простой RS-триггер, выполненный на двух логических элементах 2И-НЕ (рис. 9). Когда ключи S1 и S2 замкнуты, на обоих входах триггера присутствует логический «0», а на его выходах - логическая «1»: лампы Н1 и Н2 не горят. Если один из ключей, например S1, будет открыт раньше другого, на верхнем входе триггера появится логическая «1», а на выходе - логический «0». В результате загорится лампочка Н1. Теперь состояние ключа S2 не будет уже оказывать влияния на триггер, и вторую лампу Н2. нельзя зажечь, пока открыт ключ S1. Если первым будет открыт ключ S2, загорится лампочка Н2 и влияние ключа S1 будет исключено.

В исходное состояние триггер возвращают одновременным замыканием обоих ключей.

Вариант игры на микросхеме представлен на рисунке 10. Одновременно могут играть две пары игроков (ключи S1,S3 и S2, S5). Команду «Старт» подает судья, нажав на кнопку S4. Зажигается лампа Н1. Поскольку микросхема маломощна, для индикации применяют светодиоды В1-В4 с токоограничивающими резисторами R3, R4, R7, R8.

Устройство хорошо работает при напряжении ЗВ, поэтому для его питания достаточно двух сухих элементов любого типа или одной батареи 3336Л.

Конструкция игры и кнопок S1-S5 может быть любой.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.

л. Д.Пономарёв, а. н.евсеев

конструкции юных радиолюбителей

© Издательство «Радио и связь», 1985 j

О КЛУБЕ «ЭЛЕКТРОН»

Дворец культуры Тульского комбайнового завода хорошо знаком многим молодым радиоспециалистам и радиолюбителям города и области. Здесь в середине шестидесятых годов открылся кружок юных радиолюбителей, вы­росший в последующие годы в своеобразный штаб по пропаганде радиотехниче­ских знаний - клуб научно-технического творчества молодежи (НТТМ) «Элек­трон», который вот уже почти два десятилетия возглавляет страстный радио­любитель Лев Дмитриевич Пономарев. В клубе ребята познают «азы» радио­электроники, грамоту схемотехники, приобщаются к коллективной конструктор­ской деятельности, получают хорошую нравственную закалку. Многие из них были конструкторами оригинальных радиоэлектронных приборов и устройств, лауреатами и призерами различных смотров и конкурсов юных техников.

О творческих успехах клуба «Электрон» красноречиво говорят такие фак­ты: он - восемнадцатикратный участник и дипломант ВДНХ СССР, участ­ник всех центральных выставок НТТМ, неоднократный победитель Всесоюзной заочной выставки «Твори, выдумывай, пробуй!» Около двухсот воспитанников клуба награждены медалями «Юный участник ВДНХ СССР», нагрудными зна­ками «Лауреат НТТМ».

И еще пример, характеризующий влияние клуба на формирование интере­са к будущей профессии: примерно третья часть ребят, занимавшихся в клубе, избрали радиоэлектронику трудовым спутником жизни, поступили на соответ­ствующие факультеты в училища, техникумы, институты. Некоторые из них, уже став радиоспециалистами, и сейчас продолжают посещать клуб, но уже как наставники, консультанты. К числу таких относится, например, Андрей Ни­колаевич Евсеев.

За многие годы деятельности «Электрона» в нем утвердились хорошие, заслуживающие внимания традиции, формы работы. Девиз «Научился сам - яаучи других!», например, стал незыблемым законом всей жизни клуба: но­вичкам помогают более опытные, а им - старшеклассники и бывшие воспитан­ники клуба. В свою очередь каждый член клуба1 выполняет общественное по­ручение - пропагандирует радиотехническое творчество среди товарищей по школе, периодически знакомит их с разработками клуба, всячески содействует организации школьных технических кружков.

В «Электроне» считают, что увлечение радиоэлектроникой непременно долж­но иметь и общественно полезную направленность. Решению этой задачи воспи­тательного значения, помогают тесные контакты клуба с научно-исследователъ-скими институтами, учебными заведениями, школами и промышленными пред» приятиями города, выполнение их заказав и разработка конструкций по их за­даниям. В результате этого в школе № 22 Тулы появилась телефонная станция, обеспечивающая проводную связь между кабинетом директора и находящимися на разных этажах комнатами преподавателей. Для кабинета профориентации этой же школы активом клуба разработано около двух десятков электронных устройств-автоматов для исследования логического мышления, координации движения рук, быстроты приема и переработки зрительной информации. Ре­зультаты исследований позволяют судить о пригодности сегодняшних школьни­ков к тем или иным видам работ и давать рекомендации по выбору будущей профессии. Проверка эффективности разработанных устройств ведется с учас­тием учителей, медиков, специалистов различных институтов страны.

Разные по сложности и функциональному назначению приборы и устрой­ства, разработанные в клубе «Электрон», сегодня можно увидеть в Тульском политехническом институте, где они используются для медико-биологических ис­следований состояния спортсменов, в автохозяйствах, городской дискотеке, Тульском государственном педагогическом институте имени, ка­бинетах физики общеобразовательных школ и ПТУ. Следует отметить, что все приборы и устройства, изготовленные в клубе, в том числе и те, описание ко­торых помещено в этой книге, удовлетворяют условиям техники безопасности при работе с электроприборами.

Особой популярностью у детворы пользуется передвижная игротека, сос­тоящая из нескольких десятков игровых автоматов, созданных в клубе. Более чем за пятнадцать лет своего существования она радовала участников многих массовых мероприятий, проводимых самим клубом «Электрон», Дворцом куль­туры, пионерской и комсомольской организациями. города, а во время летних школьных каникул побывала почти во всех городских и загородных пионерских лагерях. Игротека, которая непрерывно обновляется новыми разработками, - гордость клуба.

Заканчивая это вступление о тульском клубе юных радиолюбителей-кон­структоров «Электрон», редакционная коллегия «Массовой радиобиблиотеки» желает всем его членам удачи в их полезном увлечении, а читателям - ус­пешного - повторения опыта и конструкций, о которых в этой книге рассказы­вают наставники клуба и. Отклики и замечания по содержанию книги просим направлять Москва, Почтамт, а/я 693, издательство «Радио и связь», «Массовая радиобиблиотека».

Член редакционной коллегии массовой радиобиблиотеки

ИГРОВЫЕ АВТОМАТЫ

ПОПРОБУЙ ОБЫГРАТЬ АВТОМАТ!

Игра в камешки известна, наверное, всем. Суть ее в том, что двое иг­рающих поочередно берут не более трех камешков, проигрывает же тот, кто возьмет последний камень. Такая игра может быть электронной, тогда партне­ром человека станет автомат; Несложно сделать так, что автомат будет все время выигрывать. На - новичков, для которых исход игры не очевиден, это производит большое впечатление, поэтому игра пользуется неизменным инте­ресом у ребят всех возрастов.

Работа игры-автомата заключается в следующем. Двое играющих (одним из которых может быть автомат) поочередно отключают одну, две или три лампы накаливания за один ход, но обязательно последовательно слева напра­во. Не разрешается пропускать очередной ход. Выигрывает тот, кто заставит противника, выключить последнюю лампу.

Нетрудно догадаться, что исход игры можно предопределить заранее: если мой противник пойдет первым, а я каждый ход буду дополнять число вклю­ченных им. ламп, до четырех, то обязательно выиграю. Если этому алгоритму «научить» автомат, то он будет все время победителем.

Рис. 1. Схема игрового автомата

Схема автомата, реализующего эти принципы, приведена на рис. .1. При включении питания загораются лампы HI - H14 (лампа HI подсвечивает на табло надпись «Начните игру»). Человек начинает ходить первым. Допустим, он решил выключить две лампы (Н2 - НЗ), для чего разомкнул контакты тумблеров SI, S2. При этом гаснет надпись «Начните игру», а контакты S 1.2 тумблера S1 подготовили к срабатыванию электромагнитное реле К.1. После этого человек должен нажать кнопку S14 «Ход автомата». При этом срабаты­вает реле К1 и самоблокируется контактами К1.1, а контакты К.1.2, размы­каясь, гасят лампы Н4, Н5 - автомат выключил две лампы. Затем снова хо­дит человек. Нетрудно заметить, что автомат всегда будет выключать число ламп, недостающее до четырех после хода человека. В итоге человек будет вы­нужден тумблером S13 выключить последнюю лампу Н14. Одновременно он включит ламру Н15, подсвечивающую надпись «Вы проиграли».

Если человек попытается выключить более трех дамп, то заработает гене­ратор звуковой частоты, собранный на транзисторах VI, V2, и его сигнал воз­вестит о нарушении правил игры. Напряжение питания на транзисторы гене­ратора будет подаваться, через правый (по схеме) контакт одного из тумбле» ров S4, S8, S12 и резистор R1.

Если ручку тумблера S15 «Автомат - партнер» перевести в положение, противоположное показанному на схеме, то играть могут два человека, и здесь уже исход игры будет зависеть от их сообразительности. Этим же тумблером производят также обесточивание электромагнитных реле автомата.

Транзистор VI генератора может быть любым из серий МП37, МП38, КТ312, КТ315, а транзистор V2 - МП39, МП40, ГТ402, ГТ403, конденсатор С1 - М. БМ, КЛС, КМ-6а. Реле К1 - КЗ типа РЭС-9 (паспорт РС4.524.200). Динамическая головка В1 - любая, мощностью до 0,5 Вт со звуковой катушкой сопротивлением 4...10 Ом. Переключатели S1 - S13, S15 - тумблеры типов, ТВ2-1, ТП1-2; кнопка S14 - КН-1, КП-1, П2К.

Игровой автомат питается от источника, обеспечивающего на выходе пос­тоянное напряжение 18...20 В при токе нагрузки не менее 1,5 А. Стабилизи­ровать напряжение не обязательно, т. е. источник питания в простейшем случае может состоять из сетевого трансформатора, двухполупериодного выпрямителя, диоды которого включены по мостовой схеме, и конденсатора фильтра ем­костью 500...1000 мкФ на номинальное напряжение 25 В.

Разумеется, число ламп в автомате может быть и иным - при этом ал­горитм игры не меняется. Вместб ламп накаливания можно использовать циф­ровые индикаторы, при этом вместо тумблеров будет использоваться одна кноп­ка, нажатием на которую можно уменьшать число, высвечиваемое лампами. Но конструкция устройства тогда существенно изменится.

Попробуйте разработать такой игровой автомат.

«КТО БЫСТРЕЕ?»

У кого реакция лучше? Это можно определить с помощью автомата, схема которого изображена на рис. 2. Играют четверо. Каждый держит в ру­ках небольшую планку с кнопкой. У ведущего находится в руках выносной яульт управления, с которого подается сигнал старта. А пока такого сигнала нет, на лицевой панели автомата периодически вспыхивают две лампы. Но вот ведущий незаметно от игроков нажал кнопку на пульте управления. Сразу же вспыхивает лампа сигнала старта. Теперь все зависит от реакции игроков - кто быстрее нажмет «свою» кнопку, тот и выиграет этот старт.

Рис. 2. Схема игрового автомата «Кто быстрее?»

Рассмотрим работу игрового автомата. Кнопки S1 - S4 на планках играющих включены в цепи питания обмоток соответствующих им реле К1 - К4. По­казанное на схеме положение кнопок играющих и кнопок на пульте управле­ния является исходным. Если теперь автомат включить в электроосветительную сеть, начнут периодически вспыхивать лампы HI и Н2 отвлекающего сигнала - они подключены в сеть через контакты S5 и S6 стартеров, используемых для. ламп дневного света, и замкнутые контакты переключателя S8.

Но вот ведущий нажимает на кнопку переключателя S8. Загорается лампа НЗ, что служит для играющих сигналом старта. Допустим, что первым после этого успел нажать свою кнопку S2 играющий № 2. Тогда сработает реле КЗ, контактами К.2.1 оно заблошруется, контактами К2.2 разомкнет цепь питания всех кнопок играющих, а контактами К2.3 включит сигнальную лампу Н6к фиксирующую первенство этого играющего. Одновременно загорится и ламиа Н7, освещающая надпись «Выиграл». В случае преждевременного нажатие кнопки загорится лампа Н5, подсвечивающая надпись «Нарушены правила».

После определения лидера старта ведущий нажимает кнопку сброса S? (реле К2 отпускает) и возвращает контакты кнопочного переключателя S8 в, исходное положение.

Зачем нужны диоды VI - V4? Если их не будет (т. е. вместо них в це» пях будут проволочные перемычки), то после срабатывания одного из рел» через замкнутые контакты кнопки победителя и играющего, нажавшего кнопку вторым, напряжение питания поступит на второе реле, и оно сработает. В тай­ком случае загорятся две лампы, и лидера определить будет невозможно. Дио~ ды VI - V4 исключают такой исход игры.

Все реле в автомате должны быть одинаковые. Подойдут реле РС-13, РС-521 и другие с обмотками сопротивлением не менее 6 кОм, двумя группам» контактов на замыкание и одной на размыкание. Реле следует отрегулировать. так, чтобы при срабатывании сначала замыкались блокирующие контакты (К1.1, К2.1, К3.1 и К4.1), а затем размыкались нормально замкнутые (К1.2, К2.2„ К3.2 и К4.2), Если все же реле будут дребезжать, то параллельно их обмот­кам надо будет подключить электролитические или бумажные конденсатора емкостью 0,25..Л мкФ (подбирают в процессе настройки, причем емкость должна быть возможно меньшей). Номинальное напряжение конденсаторов должно быть не менее 300 В.

Кнопки S1 - S4 - звонковые; стартеры S5, S6 - СК-220; кнопка S7, рассчитанная на напряжение не менее 220, В, - любой конструкции, переклю­чатель S8 - П2К или двухсекционный тумблер. Конденсатор С1 - К.50-12, К50-3, ЭГЦ. Резистор R1 можно составить из трех резисторов МЛТ-2 соп­ротивлением по 15 кОм, соединив их параллельно. Лампы H1 - НЗ - на пе­ременное напряжение 220 В и мощностью 15 Вт, Н4 - Н9 - на напряжение ПО В и мощностью 8 Вт.

Если при налаживаний автомата реле не срабатывают, то подбирают ре­зистор R1.

Автомат, «Кто быстрее?» можно также выполнить по схеме, приведенной на рис. 3. Отличается он от автомата первого варианта лишь тем, что выполнен на более современных элементах - тринисторах.

Рис. 3. Схема варианта автомата «Кто быстрее?»

При нажатии на кнопку S2 «Старт» загорается лампа НЗ. Увидев ее сиг­нал, все играющие нажимают кнопки своих пультов (S3 - S6). Предполо­жим, что первой оказалась нажатой кнопка S5. Тогда положительное напря­жение выпрямителя на диодах V2 - V5 через замкнутые контакты кнопка S2, диод VI, резистор R1 и диод V14 будет подано на управляющий электрог тринистора V10, он откроется и загорится лампа Н6, определяющая лидера Одновременно откроется диод VII, в результате чего напряжение на нижне-(по схеме) выводе резистора R1 уменьшится до 0,5...1 В, поэтому цри нажати; кнопок остальных играющих (S3, S4, S6) соответствующие тринисторы оста­нутся закрытыми. В том же случае, если кто-то из играющих нажмет свою кнопку еще до подачи полезного сигнала, то одновременно с открыванием со­ответствующего- тринистора и загоранием лампы этого играющего сработает и реле К1, которое контактами К.1.1 включит звонок Н8 - сигнал нарушения правил игры. Диод VI предотвратит в этом случае загорание лампы НЗ. Кноп­кой S1 «Сброс» устройство устанавливают в исходное состояние.

Лампы HI и Н2, мигая, выполняют функцию отвлекающих сигналов; они переключаются простейшим генератором, собранным на реле К2, КЗ и конден­саторе С1.

Тринисторы, используемые в этом игровом автомате, могут быть серии КУ101 с любым буквенным индексом. Диоды V7, V9, VII, V13 - любые из серий Д9, Д311, V14 - Д220, Д223, Д2. Лампы HI - H7 типа МН18-0Д. Реле К1 - типа РЭС-10 (паспорт РС4.524.317), К2, КЗ - РЭС-9 (паспорт РС4.524.202). Трансформатор Т1 мощностью 5...10 Вт, понижающий напряже­ние сети до 15...18 В при токе нагрузки не менее 300 мА. Кнопки тех же типов, что и в конструкции первого варианта.

Устройство, собранное без ошибок, в налаживании не нуждается. В игровой автомат, представляющий собой рефлексометр, можно внести некоторые усовершенствования. Например, вместо ламп накаливания, опреде­ляющих лидера, можно применить цифровой индикатор. Возможности такого рефлексометра значительно расширятся, если каждому из четырех играющих будет соответствовать свой цифровой индикатор и высвечиваемая им цифра позволит определить, каким по счету он среагировал на полезный сигнал. Мож­но ввести в рефлексометр и секундомер - это позволит фиксировать не только относительную, но и абсолютную реакцию.

ИГРОВОЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ПРИБОР «ВЕРСИЯ»

На передней панели такого прибора-автомата находятся шесть кно­пок и несколько табло. Нажимая эти кнопки в определенной последовательнос­ти, требуется зажечь световое табло «Конец». Добиться этого можно последо­вательным нажатием только трех определенных кнопок, нажатие любой из трех других возвращает устройство в исходное состояние и сводит на нет все предыдущие ходы. Причем сделать это надо в ограниченное время, иначе при­дется начинать делать ходы заново.

Принципиальная схема такого устройства приведена на рис. 4. При под­ключении источника питания загорается лампа HI, подсвечивающая табло «На­чинайте игру». После этого играющий начинает нажимать кнопки SI - S6 в той последовательности, которую он считает правильной. Допустим, первой нажата кнопка S1. При этом срабатывает реле К1 и своими контактами К1.2 самоблокируется. Начнется зарядка конденсатора С1, работающего в реле вы­держки времени, а контакты К1.1 подготовят к срабатыванию цепь реле К2 и отключат табло «Начинайте игру». Если следующей будет нажата кнопка S2, то сработает реле К2, а после нажатия кнопки S3 - реле КЗ, которое кон­тактами КЗ.2 зажжет лампу Н2 табло «Конец» - игра окончена. Но реле КЗ сработает только в там случае, если три кнопки будут нажаты именно в та­кой последовательности (S1 - S2 - S3). Если же будет нажата одна из кно­пок S4 - S6, то все сработавшие ранее реле (Kl, K2 и КЗ) отпустят. А ес­ли играющий не успеет угадать необходимую последовательность нажатия кнопок в течение заданного времени? В таком случае сработает реле К4 вы-Держки времени и зажжется табло «Время истекло».

По окончании каждого цикла игры устройство возвращают в исходное состояние кратковременным нажатием кнопки S7 «Сброс». Выигрывает тот из играющих, кто угадает нужную последовательность нажатия кнопок за наи­меньшее число циклов.

Как работает реле выдержки времени? После срабатывания реле К1 его контакты К1.2 переключаются и начинается зарядка конденсатора С1 через резисторы R1 и R2. При определенном напряжении на положительной обклад­ке этого конденсатора стабилитрон VI откроется, затем откроется составной транзистор V2V3 и сработает реле К.4 - зажжется лампа НЗ табло «Время «стекло».

Рис. 4. Схема игрового логического прибора «Версия»

Транзисторы V2 и V3 могут быть любыми из серий КТ312, КТ315, МП38. Реле К1 - К4 типа РЭС-9 (паспорт РС4.524.200). Кнопки S1 - S7 - П2К, КМ1-1 и др. Источник питания устройства должен обеспечивать постоянное яапряжение 18...20 В при токе не менее 300 мА. Кнояки SI - S6 на лицевой. панели располагают в произвольном порядке.

Налаживание игры сводится к установке подстроечным резистором R1 вы­держки времени, равной 5...10 с.

Несколько рекомендаций по расширению возможностей игрового автомата «Версия». Во-первых, можно предусмотреть изменение требуемой последова­тельности нажатия кнопок, применив галетный переключатель (именно так и уделано в описанном ниже варианте устройства на микросхемах). Во-вторых, можно ввести счетчик числа циклов, чтобы фиксировать, сколько раз сработа--яо реле К4. В-третьих, ипру можно сделать в расчете на двоих играющих, ко­торые будут делать ходы поочередно - игра станет интереснее.

Схема варианта игрового автомата «Версия», выполненного на интеграль­ных микросхемах, приведена на рис. 5. В руках играющего пульт с шестью кнопками (S1 - S6), каждой из которых присвоен соответствующий порядко­вый номер. По сигналу автомата «Ход» он должен за 5...7 с последовательно нажать три кнопки, После этого цикл можно повторить. Задача играющего состоит в том, чтобы зажечь три лампы (HI - НЗ), расположенные на пе­редней панели прибора, и тем самым угадать искомое число. Причем каждую последующую цифру числа можно определять только после того, как найдена предыдущая. Например, если искомое число 154, а играющий последователь­но нажал кнопки 4, 5, 1, то ни одна из ламп не загорится, хотя вторая цифра определена правильно. В соответствии с этим определяют и стратегию поиска числа: сначала найти первую цифру, затем, начиная последующие ходы с на­жатия уже найденной первой кнопки, угадать вторую цифру, а затем аналогично - и третью цифру.

Как работает это игровое устройство? После подачи на все элементы уст­ройства питающих напряжений (20 и 5 В) и нажатия кнопки S8 «Сброс» ус­танавливается в нулевое состояние D-триггер D1.1, а затем последовательно триггеры D1.2, D2.1. Одновременно в нулевое состояние устанавливаются триг­геры D2.2, D3.1, D3.2, D4.2, а триггер D4.1 установится в единичное состоя­ние.

У D-триггера, как известно, два входа - информационный и синхронизи­рующий. После подачи импульса на синхронизирующий вход С на прямом вы­ходе триггера устанавливается тот логический уровень, который был до при­хода синхроимпульса на входе D. Вход R устанавливает триггер в нулевое состояние, вход S - в единичное (для этого соответствующий вход кратко­временно соединяют с общим проводом).

Рис. 5. Схема игрового логического прибора «Версия» на интегральных микросхемах

При таких состояниях триггеров на базе транзистора V4 появится высокий (относительно эмиттера) потенциал, отчего он отрывается и загорается лам­па Н4 «Ход». Все остальные лампы гореть не будут. Играющий нажимает од­ну из кнопок SI - S6. При этом одиночный импульс с логического элемента D5.1, выполняющего в данном случае операцию ИЛИ, через ждущий мульти­вибратор, собранный на элементах D6.1 и D6.2, поступает на входы С тригге­ров D2.2, D3.1, D3.2, D4.1. Выход триггера D4.1 этой цепочки соединен с ин­формационным входом D триггера D2.2, поэтому при последовательной подаче импульсов на входы С напряжение высокого уровня (логическая 1) появляется поочередно на выходах всех триггеров.

Итак, после нажатия одной из кнопок, допустим, кнопки S1, напряжение высокого уровня появилось на выводе 9 триггера D2.2, соединенном с входом D триггера DI.1. После отпускания кнопки S1 триггер D1.1 переключится в единичное состояние и загорится лампа H1 - первая цифра «отгадана» (на­помним: состояние D-триггера меняется только после изменения напряжения на входе С с низкого уровня на высокий, а не наоборот). Если после кнопки S1 будут нажаты кнопки S5 и S4, то, как нетрудно проследить по схеме, за­горятся лампы Н2 и НЗ. Следовательно, искомое число 154 угадано.

Рассмотрим случай, когда вторая нажатая кнопка определена правильно, а первая и третья не угаданы. Допустим, первой нажали кнопку S2. В этом случае ни один из триггеров Dl. l, D1.2, D2.I не изменит своего состояния. При 1 нажатии затем кнопки S5 импульс. напряжения поступит на синхронизирую­щий вход D1.2, но состояние этого триггера не изменится, потому что подан­ное на вход R напряжение низкого уровня с выхода D1.1 будет надежно удерживать триггер D1.2 в нулевом состоянии.

После нажатия первой кнопки сигналом с выхода логического элемента D6.1 переключится в другое состояние триггер D4.2, на его выводе 9 появится напряжение высокого уровня, и начнется зарядка конденсатора С8 через ре­зистор R15. Спустя 5...7 с напряжение на обкладках этого конденсатора воз­растет настолько, что откроется составной транзистор V7V8, все триггеры уст­ройства примут исходное состояние и вновь загорятся лампа Н4 «Ход. Таким образом, автомат ограничивает время, отведенное на размышление - сначала подумай, а потом нажимай кнопки.

Если играющий нажмет не три кнопки, а больше, то уже после нажатия четвертой кнопки появится напряжение высокого уровни на выходе D4.1, от­кроется транзистор V5 и сработает электромагнитное реле К1. Око заблокируется контактами К1.2, а контактами К1.1 включит лампу Н5 «Нарушение». Для установки устройства в исходное состояние в этом случае необходимо нажать кнопку S8 «Сброс». При соблюдении правил игры сброс автомата осу­ществляется автоматически, а кнопку S8 нажимают только после включения устройства.

Конденсаторы С1 - С6 устраняют влияние на нормальную работу триг­геров дребезга контактов кнопок (многократного размыкания и замыкания контактов при однократном нажатии). Даже ири одном нажатии и отпускании кнопки на выходе ее получается целая серия электрических импульсов. Если же параллельно контактам кнопки подключить конденсатор, то после первого нажатия кнопки он разряжается и остается в этом состоянии при дальней­шем вибрировании контактов. Это наиболее -простой способ борьбы с дребез­гом контактов. Емкость конденсатора подбирают экспериментально. Ждущий мультивибратор, собранный на элементах D6.1 и ГЖ2, - это тоже мера борь­бы с дребезгом.

Конструкция устройства произвольная. Пульт с кнопками SI - S6 соединен с корпусом гибким семижильным кабелем длиной 1,5... 2 м. Конденсаторы С1 - С6 (К50-6) также находятся внутри пульта и припаяны непосредственно к кон­тактам кнопок. Тип кнопок S1 - S6 - KH-I. Можно применить также кноп­ки КП-1, КМ1-1, П2К и др. Кнопка S8 - типа КМ2-1, КП-2, или П2К. Га-летный переключатель S7 типа ПГК - ЗП6Н, ПГ2-3 - 6ПЗНТ. Он необходим для задания числа в «память» автомата. В нервом положении переключателя код этого числа 154, во втором - - 463, в третьем 352. Транзисторы VI - V5 могут быть серий МП21, МП26, МП42 с любыми буквами. Реле К1 - РЭС-10 (паспорт РС4.524.3О2) или любое другое на напряжение срабатывания 15...20 В при токе не более 100 мА.

Это устройство можно использовать и для тренировки логичности мыш­ления, способности быстро принимать решения. Для этого его надо усовершен­ствовать, например ввести счетчик суммарного затраченного времени, счетчик числа ходов. Подумайте, как это сделать.

ХОРОШАЯ ЛИ У ВАС ПАМЯТЬ?

Хорошей кратковременной памятью должны обладать люди многих профессий. Это прежде всего бухгалтеры, кассиры, преподаватели, актеры. В кабинете профориентации шголи желательно иметь прибор для исследования кратковременной памяти учащихся. С помощью такого прибора можно опре­делять процент продуктивности запоминания га, который вычисляют по формуле

n = Li 100%, где rt - число вредъявленигах для обзора одиночная обадктав

Н гг - число правильно воспроизведенных объектов.

Объектами могут быть предметы обихода, буквы, числа. В описываемом здесь приборе такими объектами являются цифры от 0 до 9.

Эксперимент заключается в следующем. Человеку, память которого желают проверить (испытуемому), в течение некоторого времени показывают десять различных цифр, расположенных в определенном порядке по окружности. Ис­пытуемый должен запомнить этот порядок расположения цифр и затем воспро­извести его. Число правильно воспроизведенных цифр и характеризует про­дуктивность памяти. Так, например, если из десяти цифр правильно воспроиз­ведено семь, то продуктивность памяти составляет 70%.

Работу прибора рассмотрим по его схеме, изображенной на рис. 6. Что­бы начать эксперимент, необходимо нажать кнопку S12 «Пуск». При этом сработает электромагнитное реле К2 и самоблокируется контактами К2.1. Кон­тактами К2.2 оно подаст напряжение электросети на датчик импульсов (нач­нет заряжаться конденсатор CIJ, а контакты К2.3 этого же реле замкнут цепь витания ламп НИ - Н20. Эти лампы подсвечивают цифры 5, 7, ..., 2, расположенные по окружности на лицевой панели прибора (цифры в последователь­ности не должны повторяться; они написаны на обратной стороне плотной бу­маги и видны только при загорании ламп). Через некоторое время сработает реле К1 датчика импульсов. Контактами К1.1 оно передвинет щетки шаго­вого искателя КЗ на первую ламель, а также обесточит обмотку реле К2 и датчик импульсов. Лампы НИ - Н20 погаснут, но загорится лампа HI, расположенная рядом с первой циф­рой последовательности (цифрой 5). Испытуемый должен нажать одну из кнопок SI - S10, соответствующую первой цифре последовательности (эти кнопки расположены на перед­ней стенке прибора в ряд и имеют порядковые номера: возле кнопки S2 написана цифра 7, возле кнопки S1 - бит. д.; кнопки расположены по по­рядку номеров, т. е. S1 - пятая по счету, S2 - седьмая и т. д.). Если испытуемый правильно запомнил пер­вую цифру последовательности, то он нажмет кнопку S1 с цифрой 5. При этом счетчик Y1 зафиксирует одно очко. Одновременно щетки шагового искателя КЗ передвинутся на вторую ламель. Теперь лампа Н2 будет го­реть рядом с тем местом, где распо­лагалась вторая цифра последовательности (цифра 7). Если испытуе­мый нажмет кнопку S2, то в его ак - . тив будет записано еще одно очко. Если же будет нажата какая-либо другая кнопка, то щетки шагового искателя передвинутся еще на один шаг, но увеличения показаний счет­чика не произойдет. Так будет про­должаться до тех пор, пока щетки шагового искателя не установятся на одиннадцатую ламель. При этом зажжется лампа Н21, подсвечивающая табло «Результат эксперимента». Число, запи­санное в счетчике, будет показателем числа правильно воспроизведенных цифр. По окончании эксперимента необходимо произвести сброс шагового иска­теля нажатием кнопки S11 «Сброс». При этом щетки шагового искателя будут совершать вращательное движение за счет сам, оразмыканий контактов К3.4 искателя (эти контакты размыкаются при каждом шаге искателя) до тех пор, пока не разомкнутся контакты КЗ. З (они образованы щеткой искателя и сплош­ной сбросовой ламелью). При этом шаговый искатель установится в нулевое положение - прибор готов к следующему эксперименту.

В устройстве использованы: конденсатор С1 - К50-3, К50-6 или К50-12; электромагнитные, реле К1 - К2 - РЭС-22 (паспорт РФ4.500.131); шаговый искатель КЗ - ШИ-25/4 с номинальным сопротивлением обмотки 25 Ом и но­минальным рабочим напряжением 24 В (например, паспорт РСЗ.250.048); кноп­ки S1 - S12 - КМ1-1 К. П-1, КЗ; электромеханический счетчик Y1 типа СИ206 или СИ 100.

Конструкция прибора произвольная. На его переднюю панель, помимо кно­пок и ламп, выведена ручка переменного резистора R3, с помощью которого устанавливают время горения (следовательно, запоминания) цифровой после­довательности.

Рис. 6. Схема устройства «Хорошая ли у Вас память?»

Какие усовершенствования можно ввести в прибор? Во-первых, вместо ламп накаливания Н11 - Н20 можно применить цифровые индикаторы (ИН-12, ИН-14 и др.), что позволит сравнительно просто изменять порядок цифр, пред­лагаемый для запоминания (можно составить несколько программ и менять их с помощью галетного переключателя). Во-вторых, программы можно выби­рать автоматически - с помощью второго шагового - искателя, а общий, под­счет процента продуктивности памяти производить после прохождения испы­туемым всего цикла из нескольких программ. При этом с каждым разом мож­но сокращать время восприятия запоминаемых цифр. В-третьих, можно огра­ничивать время, в течение которого испытуемый должен нажать нужную кноп­ку.

Эти и другие усовершенствования расширят возможности прибора, сдела­ют его более универсальным.

«ВЕРИШЬ - НЕ ВЕРИШЬ»

Есть старинная игра: «Веришь - не веришь». В ней участвуют двое играющих. Один из партнеров загадывает что-то, например, красный или зе.-леный цвет. Второй пытается отгадать, какой цвет задумал первый. Если цвета совпадут, то второй партнер «заработаем одно очко. Затем партнеры меня­ются ролями. Теперь второй загадывает, а первый отгадывает. Игра продол­жается до тех пор, пока один из партнеров не наберет определенного числа очков.

Идея этой игры положена в основу действия автомата (рис. 7), «играю­щего» с человекам. После включения питания загорится одна из ламп H1 - НЗ. Допустим, для определенности, что щетки шагового искателя К2 стоят на первой ламели и горит лампа Н2, которая подсвечивает табло «Задумайте». Играющий переключателем S5 «задумывает» цвет (допустим, он зажег зеле» нуто лампу Н4) и нажимает кнопку S1 «Готово», При этом срабатывает реле К.1, контактами К1.1 самоблокируется и разрывает цепь питания ламп Н6 - Н9. Теперь надо нажать кнопку S2 «Ход автомата». Тогда реле К1 отпустит, а шаговый искатель К2 передвинет щетку на вторую ламель (после отпускания S2). При условии совпадения положения переключателя S5 с кодом распайки; поля К2.2 шагового искателя счетчик Y1 запишет одно очко, в актив автомату. Одновременно загорится лампа Н6 зеленого цвета, сигнализируя о том, что автомат отгадал зеленый цвет. Загорается и лампа HI, подсвечивающая над-1, пись «Отгадайте». Далее играющий нажимает на кнопку S3 или S4 (соответ­ствующие зеленому и красному цветам). Если нажать «красную» кнопку, то Цвет будет угадан и счетчик Y2 очков человека запишет одно очко. Шаговый искатель сделает еще один шаг и загорится лампа Н9, означающая, что автомат «задумывал» красный цвет. Загораете» табло «Загадайте», в весь цикл повторяется вновь.

Из схемы видно, что распайка полей контактных ламелей К2.2 и К2.3 шаго­вого искателя обязательно должны соответствовать друг другу, только распай-ка ламелей поля К2.2 должна на один шаг опережать распайку на поле К2.3.

Источник питания устройства должен быть рассчитай на потребляемый ток не менее 1 А.

Шаговый искатель К2, используемый в устройстве, типа ШИ-50/4 с об­моткой сопротивлением 25 Ом и номинальным рабочим напряжением 24 В. | Реле К1 -- РЭС-22 (паспорт РФ4.500Л31). Кнопки S1 - S4 - КМ2-1, КП-3 в др. Счетчики Y1 и Y2 - электромеханические, типа СИ206 или СИ100.

Рис. 7. Схема игры «Веришь - не веришь »

Рис. 8. Лицевая панель устройства

Расположение ламп и кнопок на лицевой панели прибора показано на рис. 8. Боллоны ламп Н4, Н6 и Н8 окрашены в зеленый цвет, ламп Н5, Н7 и. H9 - в красный. Кнопка S3 соответствует зеленому угадываемому цвету, кноп­ка S4 - красному.

ЭЛЕКТРОННЫЙ ОТГАДЧИК

На передней панели этого прибора четыре колонки цифр, а под каж­дой колонкой - кнопка. Играющий задумывает любую цифру от 0 до 9 и смотрит, в каких колонках она встречается. Затем нажимает соответствующие кнопки и кнопку ответа - и на табло высвечивается задуманная цифра.

Основу прибора (рис. 9,а) составляет дешифратор, выполненный на пере­ключателях S1 - S4. Это простейшее логическое устройство преобразует двоич­ный код счисления в десятичный. Что это значит? Любое десятичное число, ко - - торым мы пользуемся, можно представить в двоичной форме, т. е. в виде суммы целых степеней числа 2. Например, число 7=22 + 21+2°. В дешифрато­ре, о котрром здесь идет речь, переключателю S1 соответствует число 8 (т. е. 23), S2 - 4 (т. е. 22), S3 - 2 (т. е. 21) и переключателю S4 - 1 (т. е. 2°). Поэтому, чтобы зажечь цифру 7, необходимо нажать кнопки S2, S3, S4 и замкнуть контакты тумблера S5. По схеме «етрудно проследить, что светиться будет именно эта цифра, и только она одна.

Переключатели S1 - S4 могут быть типа П2К, S5 - типа ТВ2-1, ТП-1-2 и др. Индикатор HI - ИН-1, ИН-8, ИН-14 или ИН-18. Подбором резистора R1 устанавливают желаемую яркость - свечения индикатора.

Рис. 9. «Электронный отгадчик»:

а - принципиальная схема; б - расположение надписей возле кнопок

Существенный недостаток этого электронного отгадчика заключается в том, что он требует наличия большого числа контактных групп в переключателях. Кроме того, число цифр в разных колонках неодинаковое (рис. 9,6), а это вы­глядит не очень красиво.

Устройство, схема которого приведена на рис. 10 (дешифратор в нем вы­полнен на транзисторах и диодах), свободен от недостатков простейшего элек­тронного отгадчика и требует применения переключателей лишь с одной груп­пой контактов. Отгадчик состоит из десяти электронных ключей (транзис­торы VI - V10), управляющих сигнальными лампами H1 - Н10, и дешифратора (диоды V11 - V46). С дешифратором соединены кнопки S1 - S4.

В исходном состоянии, показанном на схеме (считаем, что прибор подклю­чен к сети кнопкой S5), базы всех транзисторов через открытые диоды деши­фратора и замкнутые контакты кнопок SI - S4 соединены с общим проводом источника питания. Транзисторы, следовательно, закрыты и ламяы йе горят.

У кого реакция лучше? Это можно определить с помощью автомата, схема которого изображена на рис. 2. Играют четверо. Каждый держит в руках небольшую планку с кнопкой. У ведущего находится в руках выносной пульт управления, с которого подается сигнал старта. А пока такого сигнала нет, на лицевой панели автомата периодически вспыхивают две лампы. Но вот ведущий незаметно от игроков нажал кнопку на пульте управления. Сразу же вспыхивает лампа сигнала старта. Теперь все зависит от реакции игроков - кто быстрее нажмет «свою» кнопку, тот и выиграет этот старт.

Рассмотрим работу игрового автомата. Кнопки S1-S4 на планках играющих включены в цепи питания обмоток соответствующих им реле К1-К4.

Рис. 2. Схема игрового автомата «Кто быстрее?»

Показанное на схеме положение кнопок играющих и кнопок на пульте управления является исходным. Если теперь автомат включить в электроосветительную сеть, начнут периодически вспыхивать лампы H1 и Н2 отвлекающего сигнала - они подключены в сеть через контакты S5 и S6 стартеров, используемых для ламп дневного света, и замкнутые контакты переключателя S8.

Но вот ведущий нажимает на кнопку переключателя S8. Загорается лампа Н3, что служит для играющих сигналом старта. Допустим, что первым после этого успел нажать свою кнопку S2 играющий № 2. Тогда сработает реле контактами К2.1 оно заб локируется, контактами К2.2 разомкнет цепь питания всех кнопок играющих, а контактами К2.3 включит сигнальную лампу Н6, фиксирующую первенство этого играющего. Одновременно загорится и лампа Н7, освещающая надпись «Выиграл». В случае преждевременного нажатие кнопки загорится лампа Н5, подсвечивающая надпись «Нарушены правила».

После определения лидера старта ведущий нажимает кнопку сброса S7 (реле К2 отпускает) и возвращает контакты кнопочного переключателя S8 в исходное положение.

Зачем нужны диоды V1-V4? Если их не будет (т. е. вместо них в цепях будут проволочные перемычки), то,после срабатывания одного из реле через замкнутые контакты кнопки победителя и играющего, нажавшего кнопку вторым, напряжение питания поступит на второе реле, и оно сработает, в таком случае загорятся две лампы, и лидера определить будет невозможно. Диоды V1 - V4 исключают такой исход игры.

Все реле в автомате должны "быть одинаковые. Подойдут реле РС-13, РС-52 и другие с обмотками сопротивлением не менее 6 кОм, двумя группами контактов на замыкание и одной на размыкание. Реле следует отрегулировать так, чтобы при срабатывании сначала замыкались блокирующие контакты (К1.1, К2.1, К3.1 и К4.1), а затем размыкались нормально замкнутые (К1.2, К2.2, К3.2 и К4.2). Если все же реле будут дребезжать, то параллельно их обмоткам надо будет подключить электролитические или бумажные конденсаторы емкостью 0,25...1 мкФ (подбирают в процессе настройки, причем емкость должна быть возможно меньшей).

Номинальное напряжение конденсаторов должно быть не менее 300 В.

Кнопки S1-S4 - звонковые; стартеры S5, S6 - СК-220; кнопка S7, рассчитанная на напряжение не менее 220 В, - любой конструкции, переключатель S8 - П2К или двухсекционный тумблер. Конденсатор C1 - К50-12, К50-3, ЭГЦ. Резистор R1 можно составить из трех резисторов MЛT-2 сопротивлением по 15 кОм, соединив их параллельно. Лампы H1-Н3 - на переменное напряжение 220 В и мощностью 15 Вт, Н4-Н9 - на напряжение 110 В и мощностью 8 Вт.

Если дри налаживании автомата реле не срабатывают, то подбирают резистор R1.

Автомат «Кто быстрее?» можно также выполнить по схеме, приведенной на рис. 3. Отличается он от автомата первого варианта лишь тем, что выполнен на более современных элементах - тринисторах.

Рис. 3. Схема варианта автомата «Кто быстрее?»

При нажатии на кнопку S2 «Старт» загорается лампа НЗ. Увидев ее сигнал, все играющие нажимают кнопки своих пультов (S3 - S6). Предположим, что первой оказалась нажатой кнопка S5. Тогда положительное напряжение выщрямителя на диодах V2 - V5 через замкнутые контакты кнопки S2, диод V1, резистор R1 и диод V14 будет подано на управляющий электрод тринистора V10, он откроется и загорится лампа Н6, определяющая лидера. Одновременно откроется диод V11, в результате чего напряжение на нижнем (по схеме) выводе резистора R1 уменьшится до 0,5...1 В, поэтому дри нажатии кнопок остальных играющих (S3, S4, S6) соответствующие тринисторы останутся закрытыми. В том же случае, если кто-то из играющих нажмет свою кнопку еще до подачи полезного сигнала, то одновременно с открыванием соответствующего тринистора и загоранием лампы этого играющего сработает и реле К1, которое контактами K1.1 включит звонок Н8 - сигнал нарушения правил игры.

Диод V1 предотвратит в этом случае загорание лампы Н3. Кноп кой S1 «Оброс» устройство устанавливают в исходное состояние.

Лампы H1 и Н2, мигая, выполняют функцию отвлекающих сигналов; ода переключаются простейшим генератором, собранным на реле К2, К3 и конденсаторе С1.

Тринисторы, используемые в этом ипровом автомате, могут быть серии КУ101 с любым буквенным индексом. Диоды V7,V9, V11, V13 - любые из серий Д9, Д311, V14 - Д220, Д223, Д2. Лампы H1-Н7 типа МН 18-0,1. Реле К1 - типа РЭС-10 (паспорт РС4.524.317), К2, К3 - РЭС-9 (паспорт РС4.524.202). Трансформатор Т1 мощностью 5...10 Вт, понижающий напряжение сети до 15...18 В при токе нагрузки не менее 300 мА. Кнопки тех же типов, что и в конструкции первого варианта.

Устройство, собранное без ошибок, в налаживании не нуждается.

В игровой автомат, представляющий собой рефлексометр можно внести некоторые усовершенствования. Например, вместо ламп накаливания, определяющих лидера, можно применить цифровой индикатор. Возможности такого рефлексометра значительно расширятся, если каждому из четырех играющих будет соответствовать свой цифровой индикатор и высвечиваемая им цифра позволит определить, каким по счету он среагировал на полезный сигнал. Можно ввести в рефлексометр и секундомер - это позволит фиксировать не только относительную, но и абсолютную реакцию.

Приведена схема самодельного игрового автомата Кто Быстрее, который рассчитан на четырёх игроков. Позволяет определить с 1-го по 4-ое места и измерить время реакции каждого игрока после подачи звукового и светового сигнала.

Техническое описание прибора

Принципиальная схема прибора изображена на рисунке 1. Возможность определять и отображать места и время реакции игроков реализуется на микроконтроллере DD1 PIC16F628A и знакосинтезирующем дисплее HG1 WH2002L-YYB-CT. Обмен данными между микроконтроллером DD1 и знакосинтезирующем дисплее HG1 происходит полубайтами. RS - выбор режима, а Е - разрешение на принятие данных.

Резисторы R1, R3, R5, Р7ограничивают ток на входах RA0-RA3 микроконтроллера DD1. Резисторы R2, R4, R6, R8 устанавливают низкий логический КМОП уровень в отжатом положении тактовых клавиш SB1-SB4.

Рис. 1. Схема игрового автомата Кто Быстрее на микроконтроллере PIC16F628A.

Функция принудительного сброса отсутствует - вход микросхемы NMCLR подключен к положительному потенциалу питания через токоограничивающий резистор R9.

Резистором R10 происходит ограничение тока для пьезоизлучателя звука BZ1. С помощью резистивного делителя напряжения собранного на резисторах R11 и R12 устанавливают напряжение для контрастности знакосинтезирующего дисплея HG1.

Двух-ватный резистор R13 устанавливает напряжение 4,5 В для подсветки знакосинтезирующего дисплея HG1. Мощный полевой MOSFET транзистор VT1 предназначен для управления подсветки дисплея HG1. Затвор подключен к выводу RB2 микроконтроллера.

Для генерации тактовой частоты микроконтроллера DD1 предназначен кварцевый резонатор ZQ1 на 4 МГц. Конденсаторы С1 и С2 стабилизируют генерацию частоты. Линейный интегральный стабилизатор напряжения DA1 стабилизирует напряжение 5 В. Питание постоянного или переменного тока от 9 В до 15 В подаётся на разъём Х1. Ток выпрямляется диодным мостом VD1.

Конденсаторы СЗ-С7 выполняют фильтрующую функцию. На рис. 2 изображена печатная плата размерами 180x40 мм на одностороннем фольгиро-ванном текстолите и расположение деталей.

Настройка прибора и замена электронных компонентов аналогами

Правильно собранный прибор работает сразу. Настройка прибора сводится к подбору резистора R11, которым можно установить контрастность дисплея. Номинал резисторов R1, R3, R5, R7 может быть от 200 Ом до 470 Ом. Номинал резисторов R2, R4, R6, R8 может быть от 4,7 кОм до 10 кОм.

Рис. 2. Печатная плата для игрового автомата.

Ёмкость конденсаторов С1 и С2 может быть от 10 пФ до 30 пФ. Ёмкость конденсаторов С3, С4, С7 может быть от 0,01 мкФ до 1 мкФ. Ёмкость конденсатора С5 может быть от 47 мкФ до 220 мкФ. Ёмкость конденсатора С6 может быть от 100 мкФ до 470 мкФ.

Пьезоизлучатель звука BZ1 (без встроенного генератора) может быть любой аналог с рабочей частотой генерации звука 2400 Гц, так как эту частоту генерирует микроконтроллер с помощью модуля ССР1 и модуля таймера TMR2, которая формируется на выходе ССР1 микроконтроллера DD1.

Практическое описание прибора (пользовательский вариант)

Подключите прибор к источнику энергии. Подсветка работает. Теперь четыре игрока должны нажать свои кнопки. Начало предстартовой паузы сигнализируется гашением подсветки дисплея. Как только игроки услышат монотонный звуковой сигнал и увидят свечение подсветки, они должны как можно быстрее нажать на кнопки.

Если кто-то из игроков нажмёт свою кнопку до начала подачи сигнала, то прибор фиксирует фальстарт. Теперь игроки опять должны нажать свои кнопки включая второго игрока. Бывает и так, что в данных игрокам 999 мс не хватает, чтобы определить реакцию тогда в скобках после номера игрока будет написан “0”, а ниже ’’.Out”. Отключить прибор можно в любое время для этого отсоедините источник энергии.

Прошивка для PIC микроконтроллера - Скачать (43 КБ).

Ковалев А. Ю. РК-2015-10.