Игра "Защити Землю-2"

Рассказать в:

                                                                   Игра "Защити Землю-2"

Игра "Защити Землю-2" (далее просто ИЗЗ) представляет собой тренажер, развивающий скорость реакции на предъявляемый раздра­житель. ИЗЗ имеет светодиодную шкалу в виде молнии из девяти си­них и одного красного СДИ (свето­диодного индикатора), имитирую­щую луч, посылаемый с НЛО в на­правлении Земли. Задача играюще­го заключается в нейтрализации энергии луча посредством нажатия на кнопку "Защита" в момент дос­тижения (не раньше, и не позже) лу­чом поверхности Земли. Моменту достижения лучом поверхности Земли соответствует зажигание красного СДИ. Если игрок вовремя нажимает на кнопку "Защита", то движение луча прекращается, и включается сигнал "Отражение луча" (начинает работать зеленый мигающий СДИ "Защита", указыва­ющий на успешное отражение луча). Прерывистый световой сиг­нал дублируется тональным (также прерывистым) сигналом. Сигнал "Отражение луча" действует, пока кнопка удерживается в нажатом по­ложении. Если игрок раньше време­ни (до достижения лучом поверхно­сти Земли) нажимает на кнопку "За­щита", то движение луча прекраща­ется, но сигнал "Отражение луча" не включается. После отпускания кнопки движение луча возобновля­ется и игра продолжается. Скорость полета луча можно плавно регули­ровать переменным резистором, изменяя единичную дискретность продвижения луча (частоту тактово­го генератора) от 2 до 15 Гц.

Игра ИЗЗ отличается повышен­ной экономичностью за счет при­менения суперярких светодиодов. Рабочий ток ИЗЗ в режиме луче­вой атаки не превышает 2 мА, а в режиме "Защита" - 15 мА.

ИЗЗ состоит из:

-     задающего генератора (см. рис. 1), собранного на элементах dd1.1, dd1.2, с времязадающей цепью С1, r1, r2;

-     двоично-десятичного счетчи­ка-дешифратора dd2;

-     цепи С2, r5 установки счетчи­ка dd2 в нулевое состояние;

- rs-триггера на логических элементах dd1.3, dd1.4 "2ИЛИ-НЕ" и резисторах r3, r4 установки низ­кого уровня;

-     логического элемента "2И", со­бранного на дискретных элементах vdvvd2, r7;

-     токового ключа на полевом транзиторе vt1 и его стоковой на­грузки - последовательно вклю­ченных мигающего СДИ hl1 и ак­тивного зуммера НА1 с конденса­тором фильтра С4;

- органов управления ИЗЗ: тумб­лера sa1 "Питание", кнопки sb1 "За­щита", потенциометра r1 "Скорость";

- дискретной индикаторной шкалы "движения" луча, составлен­ной из девяти синих (hl2...hl10) и одного красного (hl11) СДИ с об­щим токоограничительным резис­тором r6;

-     конденсатора фильтра СЗ.

Игра "Защити Землю-2"

При замыкании тумблера "Пита­ние" sa1 напряжение батареи gb1 поступает на схему ИЗЗ и начина­ется заряд конденсатора С2 через резистор r5. В течение времени за­ряда С2, на его обкладке "минус" при­сутствует плавно уменьшающееся напряжение высокого уровня, кото­рое подается на вход "Сброс" (вы­вод 15) dd2, имеющий абсолютный приоритет. В течение времени дей­ствия активного установочного уровня (логической 1) на входе "Сброс", на выходе "О" (вывод 3) dd2 установлена логическая 1 , светится светодиод hl2, обознача­ющий начальную позицию (место появления) луча. Время сохране­ния начальной позиции определя­ется емкостью С2, сопротивлением r5, и при их номиналах, указанных на схеме (рис. 1), составляет око­ло 1 секунды. Номинал r5 задает низкий логический уровень на вхо­де "Сброс" (вывод 15) dd2 после окончательного заряда С2 и не должен быть более 120 кОм, для надежной работы схемы ИЗЗ.

При замыкании тумблера "Пита­ние" sa1 также начинает работу за­дающий генератор, собранный на элементах dd1.1, dd1.2, С1, r1, r2, который вырабатывает импуль­сы прямоугольной формы с ампли­тудой, близкой к напряжению ис­точника питания (gb1), и частотой, установленной потенциометром r1. В крайнем верхнем (по схеме) положении движка r1 частота им­пульсов минимальна и составляет около 2,5 Гц. В крайнем нижнем (по схеме) положении движка r1 час­тота импульсов максимальна и со­ставляет около 15 Гц. С выхода ге­нератора (вывод 4) инвертора dd1.2 сигнал поступает на счетный вход "cn" (вывод 14) счетчика dd2. С каждым положитепьным перепа­дом на счетном входе "cn" dd2 со­держимое счетчика увеличивается на единицу, что приводит к пооче­редному появлению логической единицы на выходах "1"..."9" (выво­ды 2, 4, 7, 10, 1, 5, 6,9,11 соответ­ственно) и поочередному зажига­нию светодиодов дискретной инди­каторной линейки,собраной на де­вяти синих (hl2...hl10) и одном красном (hl11) СДИ. Однако, такое возможно, если на входе "cp" (вы­вод 13) dd2 установлен уровень логического нуля, определяемый сигналом, установленным на выхо­де (выводе 10) dd1.3. Выходной сигнал rs-триггера в исходном со­стоянии определяется нормально замкнутыми контактами 1 и 3 кноп­ки sb1. При нажатии на кнопку sb1 "Защита" контакты 1 и 3 кнопки sb1 размыкаются, а контакты 1 и 2 замыкаются и на вход (вывод 13) dd1.4 поступает логическая 1, ко­торая переключает dd1.4 в нуле­вое состояние (на выводе 11 dd1.4 появляется логический 0). Таким образом, на обоих входах логичес­кого элемента dd1.3 присутствуют нули, а на выходе (выводе 10) dd1.3 появляется логическая еди­ница. С выхода (вывода 10) dd1.3 эта 1 поступает на вход "cp" (вы­вод 13) dd2 и счетчик dd2 останав­ливается.  rs-триггер, собранный на логи­ческих элементах dd1.3, dd1.4 и резисторах r3, r4 установки низ­кого уровня на его входах, имеет функцию подавления дребезга кон­тактов кнопки sb1. При не нажа­той кнопке sb1 "Защита" на его выходе (выводе 10) dd1.3 логичес­кий ноль, а при нажатой кнопке sb1 на его выходе (выводе 10) ло­гическая единица. Подсчет импуль­сов счетчиком dd2 по входу "cn" (вывод 14) разрешен только при низком уровне на входе "cp" (вы­вод 13) dd2.

Если момент нажатия на кноп­ку был выбран правильно, то ёсть пришелся на момент свечения краснрго hl11, то при замыкании контактов 1 и 2 sb1 на входах (ка­тодах vd1 и vd2) логического эле­мента "2И", собранного на дискрет­ных элементах vd1, vd2, r7, уста­навливаются логические нули, а на затворе vt1 - открывающее напря­жение положительной полярности (определяемое резистором r7). Транзистор vt1 открывается, со­противление канала исток-сток резко уменьшается и включается сигнал "Отражение луча" (мигает зеленый hl1 и прерывисто звучит зуммер НА1), подтверждающий удачное отражение луча. Зеленый СДИ "Защита" вместе с зуммером НА1 будут активны до тех пор, пока sb1 удерживается в нажатом со­стоянии. На этом заканчивается первый этап игры и с отпусканием кнопки начинается следующий: на входе "cp" (вывод 13) dd2 снова устанавливается логический 0 и счетчик dd2 продолжает работу ("полет" луча возобновляется).

Если момент нажатия на кноп­ку выбран не правильно, то есть пришелся на момент свечения од­ного из синих (hl2...hl10) СДИ, то при замыкании контактов 1 и 2 sb1 на катоде диода vd2 (одном из вхо­дов элемента "2И") установлен ло­гический 0, vd2 открыт и на затво­ре vt1 низкий (закрывающий vt1) уровень напряжения. Поэтому по­левой транзистор vt1 закрыт, ка­нал исток-сток vt1 имеет беско­нечно большое сопротивление. Стоковая нагрузка vt1 - зуммер НА1 с зеленым мигающим СДИ обе­сточены: сигнал "Отражение луча" не включается, сообщая о напрас­но потраченной энергии на неудач­ную нейтрализацию последствий атаки луча. В этом случае также за­канчивается очередной этап игры, и с отпусканием кнопки sb1 "Защи­та" начинается следующий.

Постепенно, в процессе игры, отражение луча перестает быть трудной для игрока задачей. В этом случае следует поворотом ручки переменного резистора r1 увели­чить скорость перемещения луча.

Играть в ИЗЗ можно, например вдвоем, поочередно, подсчитывая количество удачных отражений луча после трех одноминутных гей­мов. Победителем признается тот, кто добился наибольшего количе­ства успешных отражений луча. Для замеров времени одноминут­ных геймов рекомендуется исполь­зовать секундомер или таймер с звуковой индикацией окончания отсчета времени.

Собранная без ошибок и из ис­правных деталей ИЗЗ настройки обычно не требует и работоспособ­на при первом включении. Диапа­зон частот тактового генератора при необходимости можно уточ­нить изменением номиналов времязадающей цепи С1, r1, r2. (Ча­стота генерации обратно пропор­циональна произведению rc). Од­нако увеличение частоты генера­ции свыше 15...20 Герц делает по­лет луча трудноуловимым, а изме­нение частоты ниже 1 Гц делает игру слишком замедленной и не интересной. Увеличить яркость свечения светодиодов hl2...hl11 можно подбором номинала r6. До­биваясь максимальной яркости свечения СДИ, следует помнить: уровень логической 1 на выходах dd2 не должен снижаться более, чем на 30-40% от номинального (близкого к ugb1).

В ИЗЗ применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23, С2-33. Кон­денсаторы С2 и С4 оксидные зару­бежного производства. Конденсато­ры С1 и СЗ керамические типа КМ, К10-7, К10-17. Мигающий СДИ hl1 можно заменить желтым l-56byd или подобным мигающим, желатель­но зеленого цвета. hl2...hl10 заме­няются 13В20С-А (синий, d = 3 мм, 20 мА, 3,0...3,6 В, 2...3 кд) или любы­ми суперяркими [1] диаметром 3 мм. В качестве hl11 можно использовать оранжевый СДИ типа 13А20С-В (d = 3 мм, 20 мА, 1,9...2,2 fe, 3...4 кд). Транзистор vt1 можно заменить любым из серии КП501 ...КП505, bs170 (разные цоколевки) и даже мощным типа irf540. Возможная замена зуммера НА1 - НМВ-06 star (d = 15 мм, h = 14 мм). Микро­схема dd1 - К561ЛЕ5 (cd4001 А).

Зарубежный аналог dd2 К561ИЕ8 - cd4017ae. Тумблер sa1 mts-202 можно заменить МТ1, малогабарит­ным mts-102, особо малогабарит­ным smts-102 или любым, имею­щим два нормально разомкнутых контакта с рабочим током не менее 20 мА (рабочий ток НА1). Кнопка sb1 типа km1-i. Вместо тумблера sa1 и переменного резистора r1 можно ус­тановить малогабаритный потенцио­метр с выключателем СПЗ-4вМ.

Батарея gb1 - 6f22 (отече­ственные аналоги Крона", "Корунд") с номинальным рабочим напряже­нием +9 В. Не исключается и вари­ант Сетевого питания ИЗЗ через адаптер (блок питания) с выходным напряжением + 4,5...+ 9 В.

Печатная плата ИЗЗ выполнена из односторонне фольгированного гетинакса или стеклотекстолита размерами 40x50x1,5 мм (см. схе­му расположения на рис. 2, трасси­ровку печатной платы - рис. 3). Диаметр отверстий на печатной плате под микросхемы 0,7. ..0,8 мм, под остальные радиоэлектронные компоненты-0,8... 1 мм, под соеди­нительные проводники — 1... 1,2 мм, под крепежные отверстия - 3,2 мм. Отверстия в корпусе ИЗЗ под кноп­ку sb1 - 8 мм, тумблер sa1 - 6 мм, резистор r1 - 6 мм, СДИ hl1 - 5 мм, под зуммер НА1 и светодиоды hl2...hl11 -3 мм.

Игра "Защити Землю-2"      Игра "Защити Землю-2"

Рисунок печати - "трассировка печатной платы" - (см. рис. 3) мо­жет быть перенесен на медную фольгу методом термопереноса [2] или переведен при помощи копир­ки и обведен кислотостойкими пер­манентными маркерами.

Перед пайкой радиодеталей, в печатную плату следует впаять 6 монтажных перемычек в термостой­кой изоляции. Перемычки жела­тельно выполнить из медного одно­жильного провода в термостойкой изоляции диаметром 0,25...0,5 мм.

Пайку радиоэлектронных ком­понентов следует вести заземлен­ным жалом паяльника. Обойтись без заземления можно, применив для ИМС и полевого транзистора специальные розетки, и установив в них "полевые структуры" по окон­чании пайки остальных деталей.

Схема расположения составных частей ИЗЗ в прямоугольной пла­стмассовой мыльнице с габаритны­ми размерами 100x60x30 мм при­ведена на рис. 4 в масштабе 1:1. Светодиоды hl2...hl11 впаивают­ся непосредственно в печатную плату, a hl1 (с укороченными до 5...10 мм выводами) припаивается к плате гибкими монтажными мно­гожильными проводниками и кре­пится в передней панели корпуса на трении. Мигающий СДИ hl1 с уси­лием вставляется в отверстие на корпусе диаметром на 0,2...0,3 мм меньшем, чем диаметр СДИ. При необходимости отверстие осторож­но растачивается вращательными (а не поступательными) движения­ми круглого надфиля. Зуммер НА1 (осторожно, исключая даже легкую деформацию корпуса) приклеивает­ся или крепится металлическим фланцем к внутренней части пере­дней стенки корпуса.

Литература

1.  Суперяркие светодиоды. "Радиомир" 2006, №11, с. 52-53.

2.  А. Ознобихин. Компактно сигнализирующее устройство. "Радиомир", 2006, №10, с. 43-44 

Александр Ознобихин

г. Иркутск


Раздел: [Электронные игрушки]

Сохрани статью в:

Оставь свой комментарий или вопрос:


Наше сообщество в VK, а ты с нами? Присоединяйся!!!
Тясячи схем в категориях:
-> Прочее
-> Измерительная техника
-> Приборы
-> Схемыэлектрооборудования
-> Источники питания (прочие полезные конструкции)
-> Теоретические материалы
-> Справочные материалы
-> Устройства на микроконтроллерах
-> Зарядные устройства (для батареек)
-> Зарядные устройства (для авто)
-> Преобразователи напряжения (инверторы)
-> Все для кулера (Вентилятора)
-> Радиомикрофоны, жучки
-> Металоискатели
-> Регуляторы мощности
-> Охрана (Сигнализация)
-> Управление освещением
-> Таймеры (влажность, давление)
-> Трансиверы и радиостанции
-> Конструкции для дома
-> Конструкции простой сложности
-> Конкурс на лучшую конструкцию на микроконтроллерах
-> Конструкции средней сложности
-> Стабилизаторы
-> Усилители мощности низкой частоты (на транзисторах)
-> Блоки питания (импульсные)
-> Усилители мощности высокой частоты
-> Приспособления для пайки и конструирования плат
-> Термометры
-> Борт. сеть
-> Измерительные приборы (тахометр, вольтметр итд)
-> Железо
-> Паяльники ипаяльные станции
-> Радиопередатчики
-> Вспомогательные устройства
-> Телевизионная техника
-> Регуляторы тембра, громкости
-> Блоки питания (лабораторные)
-> Усилители мощности низкой частоты (на микросхемах)
-> Другие устройства для усилителей
-> Cветовое оформление новогодней ёлки или праздничного зала
-> Глушилки
-> Телефонные жуки
-> Инфракрасная техника
-> Медицинская техника
-> Телефония
-> Для животного мира
-> Конструируем усилители
-> Антенны и усилители к ним
-> Звонки
-> Электронные игрушки
-> Усилители мощности низкой частоты (ламповые)
-> Управление двигателями (питание от однофазной сети)
-> Программаторы микроконтроллеров
-> Сверлилки
-> Изучаем микроконтроллеры
-> Радиоприемники
-> Сигнализации
-> Сотовая связь
-> USB-устройства
-> Блоки питания (трансформаторные)
-> Радиостанции простые в изготовлении
-> Источники питания (для усилителей)
-> Прочеее
-> защита от короткого замыкания (электронные предохранители)
-> Зарядные устройства (для радиостанций)
-> Мигалки
-> Cварочное оборудование
-> Кодовые электронные замки
-> Блоки питания (бестрансформаторные)
-> Часы
-> Управление поворотниками
-> Зажигание
-> Управление водой (насосы для скважин или колодцев, полив растений)
-> Моделирование
-> Блоки управления стеклоочистителями
-> Предварительные усилители
-> Защита от перегрузки и перегрева
-> Динамики
-> Ремонт бытовой техники
-> Дистанционное управление компьютером
-> Акустические микрофоны и преобразователи
-> Спутниковое ТВ
-> Gsm антенны, примочки, усилители, ретрансляторы.
-> Пищалки
-> Роботы
-> Ретрансляторы
-> Паяльники и паяльные станции
-> Звуковые сигнализаторы
-> Рули и джойстики
-> Схемы электрооборудования
-> Все для "кулера" (Вентилятора)
-> Работа с BGA микросхемами
-> Фильтры
-> Сабвуферы
Рейтинг@Mail.ru