Електронна ігротека. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Початківцю радіоаматору

 Коментарі до статті

Пропоновані конструкції можуть поповнити ігротеку, що діє взимку у школі, а влітку – у таборі відпочинку школярів.

Вгадай колір

Від інших пристроїв аналогічного призначення пропонована конструкція відрізняється більшим набором можливих ситуацій. По-перше, відгадати треба не два кольори, а три – червоний, жовтий, зелений. По-друге, інформація відображається двома двокристальними світлодіодами, кожен з яких може світитися одним із згаданих кольорів або бути повністю погашеним. По-третє, різноманітність "колірного" режиму - будь-який із світлодіодів може безперервно світитися одним з кольорів, так і блимати з частотою 2 Гц. По-четверте, передбачено звукову сигналізацію натискання пускової кнопки, що виключає "нечесну" гру. Такий набір можливостей дає великий простір невтомній та непередбачуваній дитячій фантазії у виборі сюжету та умов гри.

Наприклад, можна змагатися, хто за менше натискань кнопки "Пуск" SB1 (мал. 1) встановить обумовлену комбінацію кольорів світлодіодів HL1, HL2. Можна просто відгадувати колір "свого" світлодіода, можна грати на колірні фанти, можна кожному з трьох кольорів привласнити один із термінів відомої гри "камінь-ножиці-папір" та змагатися, чий світлодіод "з'їсть" суперника.

Тепер можна познайомитися з роботою пристрою. Для виведення інформації використовуються два однакові трививідні світлодіоди діаметром 8 мм в матовому дифузному корпусі. Усередині такого світлодіода розташовані два кристали - червоного та зеленого кольору свічення. У результаті світлодіод може світитися червоним, зеленим або жовтим. Якщо напруга живлення подається на обидва кристали, то зелений та червоний кольори, змішуючись, дадуть насичений жовтий колір.

При натисканні кнопки SB1 на лічильники DD3.1, DD3.2 з генератора на елементах DD1.1, DD1.2 починають надходити із частотою близько 3 кГц прямокутні імпульси. Оскільки групи контактів кнопки не можуть замикатися та розмикатися ідеально одночасно, то на обидва лічильники приходить різна кількість імпульсів. При відпусканні кнопки на виходах мікросхеми встановлюються довільні двійкові комбінації. Якщо двійковий код на будь-якому з лічильників відмінний від нуля, то підключений до виходів свого лічильника через емітерні повторювачі світлодіод буде світитися одним з трьох кольорів.

Для підвищення "грабування", при віджатій кнопці SB2, світлодіоди можуть не тільки світитися безперервно, але й блимати. Функція миготіння реалізована на лічильнику DD4.1 та елементах DD1.3, DD1.4, DD2.3, DD2.4. Рахункові імпульси надходять на вхід CN з виходу 2 лічильника DD3.2.

При короткочасному натисканні кнопки SB1 код на виходах лічильника DD4.1 змінюється багаторазово. Якщо після відпускання кнопки одному з виходів встановиться високий рівень, то активізується відповідний логічний елемент (DD2.3 чи DD2.4) і його вихід проходитимуть імпульси частотою близько 2 Гц з генератора на елементах DD2.1, DD2.2. Це призведе до періодичного відкриття та закривання ключів на транзисторах VT5, VT6 і, зрозуміло, до миготіння світлодіодів HL1, HL2. У разі появи на обох виходах зазначеного лічильника високого рівня блиматимуть обидва світлодіоди. Щоб вимкнути режим миготіння, достатньо натиснути кнопку SB2.

На елементах DD2.1, DD2.2 та п'єзокерамічному випромінювачі BF1 виконаний звуковий сигналізатор. Імпульси частотою приблизно 700 Гц надходять на нього з виходу 2 лічильника DD3.2. Для збільшення гучності звуку випромінювач включений за бруківкою.

Пристрій можна підключити до блоку живлення з вихідною напругою постійного струму 7...12 В. Можливий також варіант живлення від батареї гальванічних елементів напругою 9 В. Однак слід врахувати порівняно великий струм, споживаний пристроєм, - 50 мА, тому, наприклад, батареї типу "Крона" вистачить ненадовго.

Мікросхеми можна замінити відповідними аналогами із серій К564, КР1561. Зарубіжні аналоги мікросхем К561ЛА7 – CD4011, К561ІЕ10 – МС14520. Транзистори - будь-які серії КТ312, КТ315, КТ503, КТ3102, SS9013, SS9014, ВС548. Конденсатор C3 – К50-35 або імпортний аналог, інші – КМ-5, КМ-6, К10-17а, К10-17б. Резистори - МЛТ-0,125, НД-0,125. Кнопки – ПКН, П2К або інші малогабаритні: SB1 – без фіксації положення, SB2 – з фіксацією.

Імпортні матові світлодіоди фірми "Kingbright" типу L-799EGW з яскравістю свічення червоного кристала 80 мКд, а зеленого - 50 мКд можна замінити будь-якими аналогічними трививідними із загальним катодом, наприклад, КИПД18А-КИПД18М37W ом 37 мм), L-93EGW (прямокутний – 3x117 мм). Якщо є вибір, краще використовувати більші світлодіоди в матових дифузних корпусах діаметром 2 або 5 мм.

Крім зазначеного на схемі п'єзокерамічний випромінювач може бути ЗП-3, ЗП-5, ЗП-22, ПВА-1.

При монтажі деталей пристрою один із блокувальних конденсаторів С4, С5 встановлюють поблизу мікросхеми DD1, інакше звук може бути спотвореним. Незадіяні висновки 9, 10, 15 мікросхеми DD4 слід з'єднати із загальним дротом.

Правильно зібрана конструкція починає працювати відразу і не вимагає налагодження. За бажання тональність випромінювача можна підвищити вдвічі, якщо входи елемента DD2.1 підключити до виведення 11 лічильника DD3.2.

Електронний суддя

Для деяких рухливих чи електронних ігор, орієнтованих швидкість реакції (типу " Хто швидше " ), необхідний суддя, який подавав сигнали до дії через випадкові проміжки часу. За відсутності такої можливості функцію судді можна покласти на електронний автомат, зібраний за схемою, наведеною на рис. 2.

Автомат працює так. Після подачі напруги живлення починають спалахувати світлодіоди HL1-HL4. Коли один з них гасне, на відповідному вході елемента 4І-НЕ DD1, що інвертує, - низький логічний рівень, а коли запалюється - високий. Оскільки світлодіоди мають технологічний розкид, частота їх спалахів неоднакова. Це призводить до несинхронної зміни станів на висновках 2 - 5, а також до того, що на виході DD1 (висновок 1) більшу частину часу є високий рівень.

Як тільки одночасно на всіх вхідних висновках DD1.1 з'явиться, хоча б на короткий час, високий рівень, на виході елемента встановиться імпульс низького рівня, який запустить мультивібратор, що чекає, на елементах DD1.2, DD1.3. Низький рівень на виході DD1.2 зміниться на високий, внаслідок чого увімкнеться п'єзоелектричний випромінювач звуку із вбудованим генератором BF1 та запалиться світлодіод HL5. Тривалість звукового і світлового сигналів визначається параметрами ланцюжка R7C3 і становить близько 0,5 с. Наявність ланцюга VD1R5 запобігає повторному спрацьовуванню чекаючого мультивібратора.

Кнопками SB1, SB2 за потреби можна вимкнути звукову або світлову сигналізацію.

З виходу інвертора DD1.3 знімають короткий імпульс негативної полярності і використовують його для синхронізації або скидання стану електронної іграшки, побудованої на мікросхемах КМОП і працює від того ж джерела живлення. Якщо іграшка зібрана із застосуванням ТТЛ мікросхем, знадобиться узгодження рівнів КМОП-ТТЛ, наприклад включенням мікросхеми К176ПУЗ або транзисторного ключа. При необхідності отримати імпульс позитивної полярності знімають його з виходу елемента DD1.2.

Виходячи з того, що миготливі світлодіоди порівняно дорогі, при лише епізодичному використанні "електронного судді" доцільно покласти на нього ще одну функцію, скажімо, світлового автомата. Для цього пристрій потрібно доповнити чотирма транзисторними ключами та відповідною кількістю звичайних світлодіодів (рис. 3).

Вхід кожного ключа підключають до однієї з точок з'єднання світлодіодів HL1-HL4 та резисторів R1-R4. При цьому світлодіоди свого транзистора будуть спалахувати синхронно з тим миготливим світлодіодом, до якого підключений вхід ключа. Суб'єктивне сприйняття створюваної світлової картини плавно перетікатиме від хаотичного включення до ефекту "вогнів, що біжать" зі зміною напрямку. Кількість світлодіодів у кожному ланцюжку можна збільшити до трьох.

У разі виникнення труднощів у придбанні зазначеного випромінювача звуку його можна замінити нескладним вузлом (рис. 4), що є трохи зміненим релаксаційним RL-генератором, описаним у статті Д. Приймака у збірнику "На допомогу радіоаматору", вип. 106, с. 74-79. - М.: ДОСААФ, 1990. Підстроєним резистором R2 домагаються сталої генерації. Мембрана динамічної головки ВА1 повинна відчувати механічного чи акустичного опору, т. е. генератор не запрацює, якщо головку покласти на стіл дифузором вниз.

Мікросхема К176ЛП12 не має повних аналогів в інших КМОП серіях, але її можна замінити мікросхемою К561ЛА8 (К176ЛА8, КР1561ЛА8), що містить 2 елементи 4І-НЕ (цоколівка збігається), а для недостатнього інвертора КЛА1.3 КЛА561 К7 використовувати один з DD561 та інших. Інвертори цих мікросхем, що залишилися вільними, вдасться задіяти для побудови інших вузлів. Слід пам'ятати, що КМОП мікросхем має залишатися непідключених входів - їх слід з'єднувати із загальним проводом.

Транзистори КТ315Б заміняються будь-якими із серій КТ315, КТ503, КТ3102, КТ3117, SS9013; МП25Б - будь-якими із серій МП25, МП26, ГТ402, ГТ321, ACY33, AD169; МП36А - будь-якими із серій МП35-МП38, АС183, АС185. На місці VD1 може працювати малопотужний кремнієвий діод серій КД512 КД521 КД522 1N4148. Конденсатор С4 – К50-16, К50-35, решта – керамічні, плівкові типів К10-17, КМ-5, КМ-6, К73-17 (на 63 В) або імпортні малогабаритні. Резистори - МЛТ, С1-4, С2-23.

Миготливі світлодіоди допустимо використовувати типи L-56BID, L-56BGD, L-796BGD та ін. Бажано встановити світлодіоди різних типів, що підвищить хаотичність командних сигналів пристрою. Світлодіод HL5, а також світлодіоди у вузлах за схемою рис. 3 можна використовувати будь-які з серій КИПД35, КИПД36, КИПД40, АЛ307 та ін. Краще вибирати габаритніші, а на місці HL5 встановити світлодіод червоного кольору світіння.

"Піщалка" BF1 - будь-яка п'єзоелектрична або електродинамічна система. Крім зазначеної на схемі динамічна головка може бути 0,1ГД-17. Кнопки SB1, SB2 - ПКН, П2К із фіксацією положення.

Автомат видає короткі сигнали з довільними інтервалами, зазвичай 2-10 за хвилину. Якщо потрібно більше спрацьовувань за фіксований проміжок часу, можна за допомогою додатково встановленої кнопки з фіксацією відключати від загального дроту один з резисторів R1-R4.

Конструкція працює від блоку живлення з вихідною напругою 8...9,5 В. У разі живлення її від батареї гальванічних елементів напругою 9 Доцільно встановити резистори R1 - R4 опором до 10 кОм, що зменшить споживаний струм. Щоправда, зменшиться яскравість спалахів миготливих світлодіодів. У гонитві за збільшенням яскравості світлодіодів не слід встановлювати зазначені резистори опором менше 1 ком, оскільки це призведе до збільшення падіння напруги на запаленому світлодіоді, і високого рівня може не вистачити для перемикання елемента DD1.1.

Збираючи конструкцію, необхідно дотримуватись правил роботи з МОП приладами. При перепаюванні та заміні деталей потрібно відключати обидва дроти від джерела живлення. Цей простий запобіжний засіб дозволить уникнути пошкодження мікросхеми або погіршення її параметрів.

Автор: А.Бутов, с.Курба Ярославської обл.

Дивіться інші статті розділу Початківцю радіоаматору.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем ​​з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Приміальна клавіатура Seneca 05.05.2024

Клавіатури – невід'ємна частина нашої повсякденної роботи за комп'ютером. Однак однією з головних проблем, з якою стикаються користувачі, є шум, особливо у випадку преміальних моделей. Але з появою нової клавіатури Seneca від Norbauer & Co може змінитися. Seneca – це не просто клавіатура, це результат п'ятирічної роботи розробників над створенням ідеального пристрою. Кожен аспект цієї клавіатури, починаючи від акустичних властивостей до механічних характеристик, був ретельно продуманий і збалансований. Однією з ключових особливостей Seneca є безшумні стабілізатори, які вирішують проблему шуму, характерну для багатьох клавіатур. Крім того, клавіатура підтримує різні варіанти ширини клавіш, що робить її зручною для будь-якого користувача. І хоча Seneca поки не доступна для покупки, її реліз запланований на кінець літа. Seneca від Norbauer & Co є втіленням нових стандартів у клавіатурному дизайні. Її ...>>

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Випадкова новина з Архіву Лазерний прискорювач завдовжки кілька міліметрів 12.10.2013 Група дослідників з кількох наукових центрів США розробила та створила в лабораторії прототип лазерного прискорювача з рекордною ефективністю. Пристрій розміром всього кілька міліметрів продемонстрував здатність повідомляти часткам енергію до 250 мегаелектронвольт на метр, що в принципі недосяжно на традиційних прискорювачах. Для прискорення електронів фізики використовували електромагнітне поле лазерного променя перпендикулярного вектору прискорення. У звичайних умовах частка, що потрапила в електромагнітні хвилі, буде спочатку розганятися в один бік, а потім загальмується і почне рух у зворотному напрямку. Щоб цього уникнути, фізики створили прозорий канал змінного перерізу - через взаємодію електромагнітного поля з речовиною амплітуда хвиль у ньому змінювалася залежно від ширини каналу та у вузьких ділянках поле виявлялося сильнішим, ніж у широких. Підібравши довжину широких і вузьких ділянок, а також початкову швидкість електронів, вчені досягли того, що електрон пролітав через вузькі ділянки каналу рівно тоді, коли світлові хвилі розганяли там частинки в потрібному напрямку. До того моменту, коли хвиля доходила до протилежної фази і починала гальмувати частинки, електрон встигав дістатися широкого фрагмента з меншою амплітудою поля і тому гальмувався менше, ніж прискорювався. У звичайних прискорювачах для розгону заряджених частинок зазвичай використовуються електромагнітні хвилі мікрохвильового діапазону і вони принципово не можуть забезпечити набір енергії більше кількох десятків мегаелектронвольт на метр. Лазерна технологія забезпечує значно більшу ефективність, що, на думку фізиків зі Стенфордських національних прискорювальних лабораторій може призвести до революції у науці, а й техніці. Один із розробників, Джоель Інгленд, уподібнює перехід від звичайних прискорювачів до лазерного переходу від радіоламп до транзисторів. За його словами, таке порівняння є правомірним зокрема тому, що для виготовлення прискорюючих каналів у прозорому чіпі дослідники використовували ті ж технології, які застосовуються при виробництві мікросхем. Компактні прискорювачі з енергією електронів в десятки або сотні мегаелектронвольт можуть використовуватися для генерації рентгенівського випромінювання з великою енергією і високофокусованого когерентного пучка. Таке випромінювання зараз активно використовується в матеріалознавстві, біології (для визначення кристалічної структури білків, а також для просвічування скам'янілих копалин), проте рентгенівські лазери для цих завдань нерідко займають цілі підземні комплекси з довжиною тунелів кілька кілометрів і вартістю сотні мільйонів доларів. Пучки з меншою потужністю та меншою енергією частинок застосовуються в медицині для опромінення злоякісних новоутворень.

Інші цікаві новини:

▪ Загадка павука-хамелеона

▪ Поліфеноли вина допомагають зберігати здоров'я зубів та ясен

▪ Доведено існування дев'ятої планети

▪ Кратери лівійської пустелі

▪ Динозаврів час скорочувати

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Медицина. Добірка статей

▪ стаття Стоматологія. Шпаргалка

▪ статья Які тварини настільки територіальні, що можуть померти через простий сусідство з родичем? Детальна відповідь

▪ стаття Телікранія біла. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Проста система радіо сповіщення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Живлення 12-вольтового вентилятора від електромережі. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024