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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Elektronisches Spielzimmer. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anfänger Funkamateur Die vorgeschlagenen Entwürfe können die Spielbibliothek ergänzen, die im Winter in der Schule und im Sommer im Freizeitlager der Schüler betrieben wird. Rate die Farbe Das vorgeschlagene Design unterscheidet sich von anderen Geräten mit ähnlichem Zweck in einem größeren Spektrum möglicher Situationen. Zuerst müssen Sie nicht zwei Farben erraten, sondern drei – Rot, Gelb, Grün. Zweitens werden die Informationen durch zwei Zwei-Chip-LEDs angezeigt, die jeweils in einer der genannten Farben leuchten oder vollständig erlöschen können. Drittens gibt es verschiedene „Farb“-Modi – jede der LEDs kann entweder kontinuierlich in einer der Farben leuchten oder mit einer Frequenz von 2 Hz blinken. Viertens gibt es einen akustischen Alarm beim Drücken des Startknopfes, der das „unehrliche“ Spiel ausschließt. Eine solche Reihe von Möglichkeiten bietet viel Spielraum für die unermüdliche und unberechenbare Fantasie der Kinder bei der Auswahl der Handlung und der Bedingungen des Spiels. Sie können beispielsweise darum wetteifern, wer mit möglichst wenigen Drücken der „Start“-Taste SB1 (Abb. 1) die vereinbarte Farbkombination der LEDs HL1, HL2 einstellt. Sie können einfach die Farbe „Ihrer“ LED erraten, Sie können um Farbverluste spielen, Sie können jeder der drei Farben einen der Begriffe des bekannten Spiels „Stein-Papier-Schere“ zuordnen und gegeneinander antreten, wessen LED wird den Gegner „fressen“.
Jetzt können Sie sich mit der Bedienung des Gerätes vertraut machen. Zur Informationsausgabe kommen zwei identische dreipolige LEDs mit einem Durchmesser von 8 mm in einem matten Diffuse-Gehäuse zum Einsatz. Im Inneren einer solchen LED befinden sich zwei Kristalle – ein roter und ein grüner Leuchter. Dadurch kann die LED rot, grün oder gelb leuchten. Wenn die Versorgungsspannung an beide Kristalle angelegt wird, ergeben die grünen und roten Farben beim Mischen eine satte gelbe Farbe. Wenn Sie die SB1-Taste an den Zählern DD3.1, DD3.2 vom Generator an den Elementen DD1.1, DD1.2 drücken, beginnen rechteckige Impulse mit einer Frequenz von etwa 3 kHz anzukommen. Da die Kontaktgruppen der Taster nicht gleichzeitig perfekt schließen und öffnen können, kommt bei beiden Zählern eine unterschiedliche Anzahl an Impulsen an. Beim Loslassen der Taste werden an den Ausgängen der Mikroschaltung zufällige Binärkombinationen eingestellt. Wenn der Binärcode eines der Zähler von Null abweicht, leuchtet die LED, die über Emitterfolger mit den Ausgängen „seines“ Zählers verbunden ist, in einer von drei Farben. Um die „Spielbarkeit“ zu erhöhen, können die LEDs beim Drücken der SB2-Taste nicht nur dauerhaft leuchten, sondern auch blinken. Die Blinkfunktion ist auf dem Zähler DD4.1 und den Elementen DD1.3, DD1.4, DD2.3, DD2.4 implementiert. Vom Ausgang 2 des Zählers DD3.2 werden dem Eingang CN Zählimpulse zugeführt. Durch kurzes Drücken der SB1-Taste ändert sich der Code an den Ausgängen des Zählers DD4.1 mehrmals. Wird nach dem Loslassen der Taste ein High-Pegel an einem der Ausgänge eingestellt, so wird das entsprechende Logikelement (DD2.3 oder DD2.4) aktiviert und pulsiert mit einer Frequenz von ca. 2 Hz vom Generator auf die Elemente DD2.1 .2.2, DD5 wird an seinen Ausgang übergeben. Dies führt zum periodischen Öffnen und Schließen der Tasten an den Transistoren VT6, VT1 und natürlich zum Blinken der LEDs HL2, HL2. Wenn beide Ausgänge den angegebenen High-Zähler haben, blinken beide LEDs. Um den Blinkmodus auszuschalten, drücken Sie einfach die SBXNUMX-Taste. Auf den Elementen DD2.1, DD2.2 und dem piezokeramischen Strahler BF1 ist ein Tonsignalgerät aufgebaut. Vom Ausgang 700 des Zählers DD2 werden ihm Impulse mit einer Frequenz von ca. 3.2 Hz zugeführt. Um die Lautstärke zu erhöhen, ist der Sender in einer Brückenschaltung geschaltet. Das Gerät kann an ein Netzteil mit einer DC-Ausgangsspannung von 7...12 V angeschlossen werden. Es ist auch möglich, die Stromversorgung über eine Batterie galvanischer Zellen mit einer Spannung von 9 V vorzunehmen. „Krona“ hält nicht lange . Mikroschaltungen können durch die entsprechenden Analoga der Serien K564, KR1561 ersetzt werden. Ausländische Analoga der Mikroschaltungen K561LA7 - CD4011, K561IE10 - MC14520. Transistoren – alle Serien KT312, KT315, KT503, KT3102, SS9013, SS9014, VS548. Kondensator C3 - K50-35 oder ein importiertes Analogon, der Rest - KM-5, KM-6, K10-17a, K10-17b. Widerstände – MLT-0,125, VS-0,125. Knöpfe - PKN, P2K oder andere kleine Größen: SB1 - ohne Positionsfixierung, SB2 - mit Fixierung. Importierte matte LEDs der Firma Kingbright vom Typ L-799EGW mit einer roten Kristallleuchtdichte von 80 mCd und einem grünen Kristall von 50 mCd können durch alle ähnlichen dreipoligen LEDs mit gemeinsamer Kathode ersetzt werden, zum Beispiel KIPD18A-KIPD18M, KIPD37A -KIPD37M, L-93WEGC (Durchmesser 3 mm), L-117EGW (rechteckig - 2x5 mm). Wenn Sie die Wahl haben, verwenden Sie vorzugsweise größere LEDs in opaken diffusen Paketen mit einem Durchmesser von 8 oder 10 mm. Zusätzlich zu dem im Diagramm angegebenen kann der piezokeramische Emitter ZP-3, ZP-5, ZP-22, PVA-1 sein. Bei der Montage von Geräteteilen wird einer der Sperrkondensatoren C4, C5 in der Nähe des DD1-Chips installiert, da es sonst zu Klangverzerrungen kommen kann. Die nicht verwendeten Pins 9, 10, 15 des DD4-Chips sollten mit einem gemeinsamen Draht verbunden werden. Eine ordnungsgemäß zusammengebaute Struktur funktioniert normalerweise sofort und erfordert keine Anpassung. Falls gewünscht, kann der Ton des Emitters verdoppelt werden, wenn die Eingänge des DD2.1-Elements mit Pin 11 des Zählers DD3.2 verbunden werden. Elektronischer Schiedsrichter Um einige mobile oder elektronische Spiele durchzuführen, bei denen die Reaktionsgeschwindigkeit im Vordergrund steht (z. B. „Wer ist schneller“), wird ein Schiedsrichter benötigt, der in zufälligen Abständen Aktionssignale gibt. Fehlt eine solche Möglichkeit, kann die Funktion des Richters einer elektronischen Maschine übertragen werden, die nach dem in Abb. dargestellten Schema aufgebaut ist. 2.
Die Maschine funktioniert so. Nach Anlegen der Versorgungsspannung beginnen die Blink-LEDs HL1-HL4 zu blinken. Wenn einer von ihnen erlischt, hat der entsprechende Eingang des invertierenden Elements 4I-NOT DD1 einen niedrigen Logikpegel, und wenn er aufleuchtet, ist er hoch. Da LEDs technologisch weit verbreitet sind, ist die Häufigkeit ihrer Blitze nicht gleich. Dies führt zu einem nicht synchronen Zustandswechsel an den Pins 2 – 5 und auch dazu, dass der DD1-Ausgang (Pin 1) die meiste Zeit hoch ist. Sobald an allen Eingangsklemmen DD1.1 zumindest kurzzeitig ein High-Pegel auftritt, wird am Ausgang des Elements ein Low-Pegel-Impuls gesetzt, der den wartenden Multivibrator an den Elementen DD1.2, DD1.3 startet .1.2. Der niedrige Pegel am Ausgang von DD1 ändert sich in einen hohen, wodurch sich der piezoelektrische Schallgeber mit eingebautem Generator BF5 einschaltet und die HL7-LED aufleuchtet. Die Dauer der Ton- und Lichtsignale wird durch die Parameter des Zeitschaltkreises R3C0,5 bestimmt und beträgt ca. 1 s. Das Vorhandensein der VD5RXNUMX-Schaltung verhindert den wiederholten Betrieb des wartenden Multivibrators. Mit den Tasten SB1, SB2 können Sie bei Bedarf den Ton- oder Lichtalarm ausschalten. Ein kurzer Impuls negativer Polarität wird vom Ausgang des DD1.3-Wechselrichters abgenommen und zum Synchronisieren oder Zurücksetzen des Zustands eines elektronischen Spielzeugs verwendet, das auf CMOS-Chips basiert und von derselben Stromquelle gespeist wird. Wenn das Spielzeug mit TTL-Chips zusammengebaut wird, müssen Sie die CMOS-TTL-Pegel anpassen, indem Sie beispielsweise den K176PUZ-Chip oder einen Transistorschalter einschalten. Erhalten Sie bei Bedarf einen Impuls positiver Polarität, wird dieser vom Ausgang des Elements DD1.2 entfernt. Aufgrund der Tatsache, dass blinkende LEDs relativ teuer sind und der „elektronische Richter“ nur gelegentlich verwendet wird, empfiehlt es sich, ihm eine weitere Funktion zuzuweisen, beispielsweise eine Lichtmaschine. Dazu muss das Gerät mit vier Transistorschaltern und der entsprechenden Anzahl gewöhnlicher LEDs ergänzt werden (Abb. 3).
Der Eingang jeder Taste ist mit einem der Verbindungspunkte der LEDs HL1-HL4 und der Widerstände R1-R4 verbunden. In diesem Fall blinken die LEDs des „eigenen“ Transistors synchron mit der blinkenden LED, an der der Tasteneingang angeschlossen ist. Die subjektive Wahrnehmung des erzeugten Lichtbildes wird fließend vom chaotischen Einschluss zum Effekt eines „Lauflichts“ mit Richtungswechsel übergehen. Die Anzahl der LEDs in jeder Kette kann auf drei erhöht werden. Bei Schwierigkeiten bei der Beschaffung des angegebenen Schallsenders kann dieser durch eine einfache Einheit (Abb. 4) ersetzt werden, bei der es sich um einen leicht modifizierten Entspannungs-RL-Generator handelt, der in D. Priymaks Artikel in der Sammlung „To Help the Radio Amateur“ beschrieben wird. NEIN. 106, S. 74-79. - M.: DOSAAF, 1990. Ein abgestimmter Widerstand R2 erreicht eine stabile Erzeugung. Die Membran des dynamischen Kopfes BA1 darf keinen mechanischen oder akustischen Widerstand erfahren, d. h. der Generator funktioniert nicht, wenn der Kopf mit dem Diffusor nach unten auf den Tisch gestellt wird.
Die Mikroschaltung K176LP12 hat keine vollständigen Analoga in anderen CMOS-Serien, kann aber durch die Mikroschaltung K561LA8 (K176LA8, KR1561LA8) ersetzt werden, die 2 4I-NOT-Elemente enthält (die Pinbelegung ist gleich) und für den fehlenden DD1.3-Inverter, Verwenden Sie eines der Logikelemente der Mikroschaltungen K561LA7, K561LA8 und anderer. Die verbleibenden freien Wechselrichter dieser Mikroschaltungen können zum Aufbau anderer Knoten verwendet werden. Es ist zu beachten, dass CMOS-Chips keine unverbundenen Eingänge haben sollten – sie sollten mit einem gemeinsamen Kabel verbunden sein. KT315B-Transistoren sind mit allen Serien KT315, KT503, KT3102, KT3117 und SS9013 austauschbar. MP25B – eine der Serien MP25, MP26, GT402, GT321, ACY33, AD169; MP36A – eine der Serien MP35-MP38, AS183, AS185. Anstelle von VD1 kann eine Siliziumdiode mit geringer Leistung der Serien KD512, KD521, KD522, 1N4148 verwendet werden. Kondensator C4 - K50-16, K50-35, der Rest - Keramik, Folientypen K10-17, KM-5, KM-6, K73-17 (63 V) oder importierte kleine. Widerstände - MLT, S1-4, S2-23. Es ist zulässig, blinkende LEDs der Typen L-56BID, L-56BGD, L-796BGD usw. zu verwenden. Es empfiehlt sich, LEDs verschiedener Typen zu installieren, was die Zufälligkeit der Gerätebefehlssignale erhöht. Die HL5-LED sowie die LEDs in den Knoten gemäß dem Diagramm in Abb. 3 können Sie jede der Serien KIPD35, KIPD36, KIPD40, AL307 usw. verwenden. Wählen Sie vorzugsweise größere Modelle und installieren Sie anstelle von HL5 eine rote LED. „Hochtöner“ BF1 – jedes piezoelektrische oder elektrodynamische System. Zusätzlich zu dem im Diagramm angegebenen Wert kann die dynamische Förderhöhe 0,1 GD-17 betragen. Tasten SB1, SB2 - PKN, P2K mit Lagefixierung. Das Gerät gibt in zufälligen Abständen kurze Pieptöne ab, normalerweise 2–10 pro Minute. Wenn Sie für einen bestimmten Zeitraum eine größere Anzahl von Schaltvorgängen benötigen, können Sie mit einem zusätzlich installierten Rasttaster einen der Widerstände R1-R4 von der gemeinsamen Leitung trennen. Das Design wird mit einem Netzteil mit einer Ausgangsspannung von 8 ... 9,5 V betrieben. Wenn es von einer Batterie aus galvanischen Zellen mit einer Spannung von 9 V gespeist wird, empfiehlt es sich, Widerstände R1 - R4 mit einem Widerstand von bis zu installieren auf 10 kOhm, was den Stromverbrauch reduziert. Zwar nimmt die Helligkeit der Blitze blinkender LEDs ab. Um die Helligkeit der LEDs zu erhöhen, sollten Sie die angegebenen Widerstände nicht mit einem Widerstandswert von weniger als 1 kOhm installieren, da dies den Spannungsabfall an der leuchtenden LED erhöht und ein hoher Pegel möglicherweise nicht ausreicht, um den DD1.1 zu schalten .XNUMX Element. Beim Zusammenbau der Struktur müssen die Regeln für die Arbeit mit MOS-Geräten beachtet werden. Beim Löten und Austauschen von Teilen müssen Sie beide Drähte von der Stromquelle trennen. Diese einfache Vorsichtsmaßnahme verhindert eine Beschädigung oder Verschlechterung des Chips. Autor: A.Butov, Dorf Kurba, Gebiet Jaroslawl
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