Игра кто быстрее схема. Кто выше подпрыгнет? Простые радиосхемы начинающим

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 Н6 к 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-52 1 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.

3.6 "Кто быстрее?"

У кого реакция лучше? Это можно определить с помощью автомата, схема которого изображена на рис. 26. Играют четверо. Каждый держит в руках небольшой пульт с кнопкой. У ведущего находится в руках выносной пульт управления, с которого подается

сигнал старта. А пока такого сигнала нет, на лицевой панели периодически вспыхивают две лампы. Но вот ведущий незаметно от играющих нажал кнопку на пульте управления. Сразу же вспыхивает лампа сигнала старта. Теперь все зависит от реакции играющих: кто быстрее нажмет "свою" кнопку, тот и выиграет этот старт.

Рассмотрим работу игрового автомата. При нажатии на кнопку SB2 "Старт" загорается лампа HL3. Увидев ее сигнал, все игроки нажимают кнопки своих пультов (SB3-SB6). Предположим, что первой оказалась нажатой кнопка SB5. Тогда положительное напряжение выпрямителя VD2-VD5 через замыкающие контакты кнопки SB2, диод VD1, резистор R1, диод VD10 и контакты кнопки SB5 поступит на управляющий электрод тринистора VS3, он откроется и загорится лампа HL6, определяющая лидера. Одновременно откроется диод VD8, что приведет к уменьшению на нижнем по схеме выводе резистора R1 напряжения до 0.5...1 В. Поэтому при нажатии кнопок остальными игроками соответствующие тринисторы не смогут открыться. В том же случае, если кто-либо из игроков нажмет свою кнопку до подачи полезного сигнала, одновременно с открыванием соответствующего тринистора и загоранием лампы этого игрока сработает реле К1 и своими

контактами К 1.1 включит звонок НА1 - сигнал нарушения правил игры. Диод VD1 предотвратит в этом случае загорание лампы HL3. Кнопкой SB1 "Сброс" ведущий устанавливает устройство в исходное состояние.

Лампы HL1 и HL2, 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 любыми буквами. Диоды VD6-VD9 - любые из серий Д9 (кроме Д9Б), Д311 (эти диоды имеют малое прямое падение напряжения, что требуется для надежного шунтирования управляющих переходов тринисторов); VD10 - любой из серий КД509, КД510, КД521, КД522. Реле К1 - РЭС-10 (паспорт РС4.524.317), К2, КЗ -РЭС-9 (паспорт РС4.524.202). Трансформатор Т1 - мощностью 5...10 Вт, понижающий напряжение сети до 16... 18 В при токе нагрузки не менее 300 мА. Подойдут, например, трансформаторы типов ТВК-110Л-1, ТВК-110Л-2. Кнопки SB1, SB3 - SB6 - КМ1-1, SB2 -тумблер МТ1-1, ТВ2-1; можно также использовать переключатели П2К. В качестве разъемов использованы магнитофонные разъемы типа СГ-5.

Устройство, собранное без ошибок, в налаживании не нуждается. Игровой автомат "Кто быстрее?" можно выполнить также и на интегральных микросхемах.

Работает такой прибор аналогично описанному выше варианту на тринисторах. Его принципиальная схема приведена на рис. 27.

На логических элементах микросхем DD2, DD4 выполнены RS-григгеры. После подачи питания необходимо нажать кнопку SB6 "Сброс", расположенную на пульте ведущего. При этом все RS-триггеры установятся в нулевое состояние (на их верхних по схеме выходах - напряжение низкого уровня). На выходах логических элементов микросхем DD1 и DD3 - напряжение высокого уровня, поскольку через нормально замкнутые контакты кнопок SB1-SB4 на один из входов каждого из этих логических элементов подано напряжение низкого уровня. Лампы HL1-HL4 не светятся. Работает генератор отвлекающих сигналов, собранный на логических элементах DD6.1, DD6.2 и транзисторе VT5. (Этот транзистор повышает входное сопротивление логического элемента DD6.1, что позволяет использовать резистор R10 сопротивлением в несколько десятков килоом и конденсатор С1 относительно небольшой емкости. Аналогичный генератор встречается и в других конструкциях данной книги). "Перемигиваются" лампы HL5 и HL7 отвлекающего сигнала с частотой около 2 Гц.

После перевода ведущим контактов переключателя SB5 "Старт" в противоположное указанному на схеме положение лампы отвлекающего сигнала отключаются и загорается лампа HL6 полезного сигнала "Старт". Игроки нажимают свои кнопки SB1-SB4. Допустим, обладатель кнопки SB1 среагировал первым. При этом на выходе логического элемента DD 1.1 появится напряжение низкого уровня, и триггер DD2.1DD2.2 переключится в противоположное состояние, которому соответствует напряжение высокого уровня на выходе элемента DD2.1. На другом выходе триггера (выход элемента DD2.2) при этом будет напряжение низкого уровня, которое поступит на входы логических элементов DD1.2, DD3.1 и DD3.2 (выводы 13,2 и 12 соответственно), поэтому остальные RS-триггеры уже не смогут изменить своего состояния. Одновременно откроется транзистор VT1 и загорится лампа HL1, фиксирующая лидера.

А если первый игрок среагировал преждевременно, т.е. нажал кнопку SB1 до включения лампы "Старт"? В этом случае устройство будет работать так же, как и ранее, однако одновременно с загоранием лампы HL1 в этом случае зазвучит сигнал фальстарта. Этот звуковой сигнал формируется генератором на логических элементах DD6.3 и DD6.4, а работа генератора будет разрешена подачей напряжения высокого уровня, поданного с выхода DD5.1 на вход DD6.3. В случае своевременного старта генератор не заработает, поскольку на выводе 9 логического элемента DD6.3 будет напряжение низкого уровня, поданное через замыкающие контакты переключателя SB5.

В устройстве можно применить микросхемы серий К133, К134, К158, КР531, К555. Транзисторы КТ3117А можно заменить КТ603, КТ608, КТ801, КТ815 с любыми буквами, КТ315Б - любым из серий КТ201, КТ315, КТ503. Конденсатор С1 - оксидный К50-6, К50-16, К50-35; С2 - КМ-6, К10-17, К73-17. Кнопки, переключатели и разъемы - тех же типов, что и в предыдущем варианте игрового автомата.

Для питания устройства потребуется источник, обеспечивающий постоянное напряжение 5 В при токе не менее 300 мА. Он может быть собран, например, по схеме блока питания логического прибора "Версия", описание которого будет приведено ниже.

В игровой автомат "Кто быстрее?" при желании можно внести некоторые усовершенствования. Например, вместо ламп накаливания, определяющих лидера, можно применить цифровые индикаторы (газоразрядные, светодиодные или люминесцентные). При этом каждому игроку будет соответствовать свой цифровой индикатор, и высвечиваемая им цифра позволит определить, каким по счету он среагировал на полезный сигнал. Можно также ввести и электронный

секундомер - это позволит определять не только относительную, но и абсолютную реакцию игрока.

Существуют самые разнообразные профессии, требующие от человека быстрой реакции. К примеру, шофер, завидев препятствие или оказавшись в опасной ситуации, должен возможно быстрее затормозить автомобиль. Почти мгновенной реакцией должен обладать пилот авиалайнера, командир космического корабля.

А какая реакция у вас? Проверить это поможет автомат, состоящий из пульта управления, которым пользуется судья, двух пультов играющих и блока сигнализации. Каждый играющий (их, естественно, двое) берет свой пульт и следит за трабло сигнализации. Как только вспыхнет надпись «Старт» или раздастся звуковой сигнал (о том, на какой сигнал нужно реагировать, судья предупреждает заранее), каждый играющий должен возможно быстрее нажать кнопку на своем пульте. Если это сделал раньше первый играющий, на табло вспыхнет лампа с надписью «1», а если второй - лампа с надписью «2».

Проведя игру с несколькими участниками, нетрудно выявить победителя - того, кто обладает лучшей реакцией.

Принципиальная схема игрового автомата приведена на рис. 66. В пульте судьи размещены кнопочные выключатели SB1-SB3, в пульте первого играющего - выключатель SB4, в пульте второго - выключатель SB5. Все пульты соединены через разъем ХТ1 с блоком сигнализации - в нем находятся лампа

HL1 светового табло «Старт», звуковой сигнализатор и индикатор нажатия кнопок играющими.

Звуковой сигнализатор, выполненный на транзисторах VT1, VT2 и динамической головке ВА1, представляет собой генератор колебаний звуковой частоты. Питание на генератор подается через кнопочный выключатель SB1 на пульт* еудьи.

Лампы HL2 и HL3 индикации нажатия кнопок играющими подключены к тринисторам VS1 и VS2. Управляющие электроды тринисторов соединены через резисторы R2 и R3 с кнопочными выключателями пультов играющих. Предположим, что первый играющий успел нажать кнопку SB4 своего пульта раньше, чем второй - кнопку SB5. Тогда резистор R2 окажется подключвнным к плюсовому выводу источника питания, и через управляющий электрод трини-стора VS1 потечет ток. Трннистор откроется, и лампа HL2 зажжется. Если даже теперь второй играющий нажмет кнопку SB5 на своем пульте, тринистор VS2 на откроется, поскольку его управляющий электрод окажется нодключен-ным через диод VD1 и открытый тринистор VS1 к катоду. Лампа HL3 не зажжется.

Аналогично будет работать автомат, если первым нажмет кнопку на своей пульте второй играющий - вспыхнет лампа HL3, a HL2 светитьея не будет.

Поскольку указанные на схема тринисторы допускают ток в открытом состоянии не более 75 иА, лампы HL2 и HL3 следует использовать на напряжение 2,5 В при токе 0,068 А (МН 2,5-0,068). Лампа HL1-на напряжение3,5 В при токе 0,26 А (МН 3,5-0,26). Тринисторы могут быть любые другие из серии КУ101. Диоды - любые из серий Д226, Д7. Резисторы - МЛТ-0,25, конденсатор-МБМ. Вместо транзистора МП38 можно применить любой транзистор серий МП39-МП42. Динамическая головка - ОДГД-6 или другая, мощностью

0,1... 0,5 Вт со звуковой катушкой сопротивлением 6-10 Ом. Источник питания- батарея 3336, но более продолжительно будет работать источник, составленный из трех последовательно соединенных элементов 373. Кнопочные выключатели КМ1-1, разъем -любой конструкции.

Детали блока сигнализации устанавливают в корпусе а наклонной передней панелью -на ней крепят динамическую головку, лампы HL2, HL3 н проз

рачную пластину-табло, подсвечиваемую снизу лампой HL1. Остальные детали монтируют на плате из изоляционного материала. На задней стенке корпуса устанавливают гнездовую часть разъема ХТ1. Штырьковую же часть соединяют проводниками длиной 1 ... 1,5 м с пультами. Конечно, не обязательно использовать общий разъем, можно каждый пульт подключить к блоку сигнализации через отдельный малогабаритный разъем.

При проверке и налаживании устройства подбором (если это понадобится) резисторов R2 и R3 добиваются надежного открывания тринисторов при замыкании контактов кнопочных выключателей SB4 и SB5 соответственно. Тональность звукового сигнала можно изменить подбором резистора R1 или конденсатора С1.

В целях повышения экономичности подобный автомат может быть выполнен на транзисторах, интегральных микросхемах и светодиодах (рис. 67). В нем также есть кнопка судьи и кнопки играющих, но отсутствует звуковая сигнализация.

Как только выключателем SA1 на автомат подается напряжение, начинает заряжаться через резистор R1 конденсатор С2. Примерно через 7 с можно начинать игру. В это время составной транзистор VT1VT2 открыт и на выводах

1, 13 микросхемы логический 0. Такой же уровень и на выводах 5, 9 этой микросхемы, поэтому светодиод HL1 горит. На выводах 3 микросхем DD2 и DD3 - логический 0, а на выводах 13 - логическая 1.

Когда судья нажимает кнопку SB1, конденсатор С2 разряжается через резистор R2. Триггеры DD1.1 и DD1.2 переходят в другое состояние, когда на выводах 5 и 9 - логическая 1, а на выводе 8 (а значит, и на выводах 1 триггеров DD2.1 и DD3.1)-логический 0. На выводах 8 триггеров DD2.1, DD3.1 - логическая 1, поэтому светодиоды HL2 и HL3 не горят. Поскольку на выводы 11 триггеров DD2.2, DD3.2 поступила логическая 1, на выводах 9 появляется логический 0 - он подается на входы D триггеров DD2.1 и DD3.1.

Стоит конденсатору С2 вновь зарядиться, вспыхнет светодиод HL3 - в этот момент играющие (их двое) должны возможно быстрее нажать «свою» кнопку - SB2 или SB3. Предположим, что раньше оказалась нажатой кнопка SB2. Мгновенно на выводе 8 триггера DD2.2 появляется логическая 1 и вспыхивает светодиод HL2. Одновременно появляется логический 0 на выводе 9 -

он поступает на триггер DD3.1 и запрещает переход его в другое состояние, даже если после этого будет нажата кнопка SB3.

Что произойдет, если один из играющих нажмет свою кнопку раньше времени, т. е. раньше зажигания светодиода HL1? В этом случае независимо от того, кто из играющих повинен в фальстарте, «а триггеры DD2.1 и DD3.1 поступит сигнал запрета, и после зажигания стартового светодиода не вспыхнет ни один из оставшихся светодиодов. Это состояние не изменится даже при последующих отжатиях и нажатиях кнопок SB2 и SB3. Вновь возобновить игру можно лишь после очередного нажатия кнопки SB 1 судьей.

Продолжительность зарядки конденсатора С2 зависит от его емкости и сопротивления резистора R1, и ее можно изменять во время игры - для этого судье достаточно нажать на кнопку SB1 кратковременно, чтобы не полностью разрядить конденсатор.

Для игры взяты резисторы МЛТ-0,125, но подойдут, конечно, и МЛ Т-0,25. Конденсатор С1-любой малогабаритный, С2 - К53-1. Вместо указанных на схеме подойдут другие транзисторы серии КТ315, а вместо светодиодов АЛ307А-АЛ102Б, АЛ 102В. Яркость свечения их устанавливают подбором резисторов R3 и R4. Кнопочные выключатели, а также выключатель питания - любой конструкции. Источник GB1 - батарея 3336.

Детали игры, кроме выключателей, светодиодов и источника питания, монтируют на плате (рис. 68) из фольгированного стеклотекстолита. Монтаж может быть и навесной на плате из любого изоляционного материала. Плату укрепляют внутри корпуса подходящих габаритов, на лицевой стенке которого"

размещают остальные детали. Батарею питания укрепляют, например, на дне или нижней крышке корпуса.

Чтобы играющие не видели действий судьи, кнопку SB1 можно вынести за пределы пульта и соединить с ним двухпроводным шнуром достаточной длины.

А вот еще один вариант автомата (рис. 69), в котором использована только одна микросхема серии К176. По сравнению с микросхемами воляет значительно снизить потребляемый игрой ток от источника питания.

Как и в предыдущих конструкциях, в этой игре три кнопки: судьи (SB3) и двух играющих (SB1 и SB2). Как только судья нажимает свою кнопку (конечно, при подключенном выключателем SA1 источнике питания), зажигается световод HL1, извещающий о начале игры. Кому из играющих удастся быстрее нажать «свою» кнопку, зафиксирует вспыхнувший соответствующий светодиод - HL2 для первого играющего или HL3 для второго. Он будет светиться до тех пор, пока нажата судейская кнопка SB3, даже если играющие отпустят свои кнопки.

Логическое устройство невозможно обмануть, нажав кнопку раньше времени (фальстарт) в ожидании сигнала «судейского» светодиода. В таком варианте играющий неизбежно потерпит поражение, поскольку логика начинает реагировать на нажатие кнопок играющих только после подачи команды судьей.

Несколько слов о работе логики игры. В исходном состоянии, показанном на схеме, при подаче напряжения питания (выключателем SA1) заряжаются конденсаторы С1 и С2 - через резистор RI, светодиод HL1 и контакты кнопок SB1, SB2. На входах элементов DD1.1 и DD1.3, а также на выходах DD1.2 и DD1.4 логическая 1. На выходах же элементов DD1.1, DD1.3 и входах 13 элемента DD1.2 и 8 элемента DD1.4 - логический 0.

Если в таком положении нажать любую из кнопок играющих - SB1 или SB2, состояние логических сигналов не изменится.

Другая картина будет при нажатии кнопки SB3 - кнопки судьи. Тогда выводы конденсаторов замыкаются через ее контакты, и конденсаторы разряжаются. Стоит теперь нажать первой, скажем, кнопку SB1-и конденсатор С1 подключится к одному из входов элемента DD1.1. А это равнозначно подаче на вход логического 0. На выходе элемента (вывод 3) появится логическая 1, от которой сработает триггер, выполненный на элементах DD1.2, DD1.4, а также вспыхнет светодиод HL2. На выходе элемента DD1.2, а значит, и на входе (вывод 2) DD1.1 установится логический 0, на элементах же DD1.3, DD1.4 уровни логических сигналов останутся прежними, за исключением входа (вывод 9) элемента DD1.4 - здесь будет логический 0.

Предположим, что теперь второй играющий нажмет кнопку SB2. На выводе 6 элемента DD1.3 появится логический 0, а на выводе 4 - логическая 1.

Светодиод HL3 вспыхнет, но тут же погаснет, поскольку состояние логического сигнала на выводе 5 элемента не изменится, а конденсатор С2 быстро зарядится через резистор R4 до напряжения логической 1.

Светодиод HL2 будет светиться даже при отпускании кнопки SB1. И лишь после отпускания кнопки SB3 он (а также и HL1) погаснет. Потому что контакты этой кнопки замкнут резистор R3, и на выходе элемента DD1.1. напряжение снизится до прямого напряжения светодиода, которое значительно меньше логической 1. Логическое устройство установится в исходное состояние.

Вместо указанной на схеме в игре можно использовать аналогичную микросхему серии К561 или К564 (в последнем варианте придется изменить чертеж печатной платы). Светодиоды - любые излучающие свет, с постоянным прямым напряжением не более 3 В и возможно меньшим током потребления. Резисторы - МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25, кнопки - КМ1-1, выключатель питания- любой малогабаритный (можно вообще исключить его, поскольку потребляемый игрой ток в исходном состоянии составляет единицы микроампер), источник питания - батарея «Крона». Оксидные конденсаторы - К50-6 или К50-12 (их выводы, показанные на чертеже печатной платы штриховой линией,

впаивают в дополнительные отверстия).

Большинство деталей игры смонтировано на плате (рис. 70) из одностороннего фоль-гированного стеклотекстолита. Плату размещают внутри корпуса (рис. 71), в верхней крышке которой просверлены отверстия под светодиоды и толкатель кнопки (сама кнопка установлена на металлической стойке) SB3. Выключатель питания может быть размещен на одной из боковых стенок корпуса, а источник питания - внутри корпуса. Через отверстия в боковых стенках корпуса выведены двухпроводные тонкие кабели или шнуры либо просто свитые между собой монтажные проводники в изоляции, которые припаяны

к кноякам играющих. В свою очередь, кнопки приклепаны к защитным уголкам, согнутым из алюминиевых полосок размерами 20X32 мм.

Включив питание собранной игры, нажимают кнопку SB3 и убеждаются в зажигании светодиода HL1. Не отпуская кнопки, нажимают одну из кнопок играющих. Должен загореться соответствующий светодиод. Нажимая после этого другую кнопку играющего, наблюдают за кратковременным вспыхиванием (одноразовым) оставшегося светодиода. На этом проверка игры перед ее эксплуатацией заканчивается.

Может случиться, что кроме HL1 не будет зажигаться ни один из светодиодов играющих. Тогда следует установить резистор R3 с большим сопротивлением - до 2 кОм. При этом, конечно, снизится яркость светодиодов HL2 и HL3. Избавиться от этого недостатка удастся подключением светодиодов к выходам элементов через эмиттерные повторители. Но в этом варианте придется изменить схему коммутации в режиме сброса. Д* и ток потребления несколько повысится,

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.

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.