Игровой автомат "Рыболов"

Электронные игры предназначены для развития реакции, памяти и сноровки участников турнира. В отличии от компьютерных игр разработка и конструирование электронных игр позволяет приобрести навыки работы с паяльником, конструирования и в процессе эксплуатации игры вносить изменения и дополнения в конструкцию. Положительные качества игры: автономное питание от батареи типа «Крона», карманные габариты и вес, наличие световой и звуковой индикации при выигрыше. Управление игрой происходит при помощи кнопки «поймал» и «сброс», регулятор скорости движения позволяет выбрать оптимальный вариант скорости переключения светодиодов.

Движущимся объектом в игре является "рыбка", плавающая под льдом реки и когда она в нужный момент будет проплывать мимо крючка, нужно постараться её поймать, при положительном результате рыбалки прозвучит сигнал датчика и на табло цифрового индикатора загорит цифра - единица, если нет результата, и рыбка сорвалась -счёт нулевой. При игре вдвоём результаты суммируются от количества попыток поймать рыбку. Положение рыбки высвечивается гирляндой последовательно включаемых электронной схемой светодиодов разного цвета свечения. Порядок переключения светодиодов программируется распайкой перемычек на программном поле. Возможен вариант без смены программы, в этом случае ограничительные резисторы светодиодной линейки подключаются непосредственно к выходам десятичного счётчика.

Принципиальная схема (Рис.1) игры состоит из генератора тактовых импульсов прямоугольной формы на аналоговом таймере DA1, выполненного по энергосберегающей технологии, с пониженным энергопотреблением, на полевых транзисторах. В функциональные узлы микросхемы входит: два операционных усилителя, работающих в режиме компараторов, RS- триггер, выходной усилитель для повышения нагрузочной способности микросхемы и ключевого транзистора с открытым коллектором, для разряда конденсатора С1. Частота следования импульсов генератора зависит от номинала резисторов R1,R2,R3,R4 и ёмкости конденсатора C1. Для работы микросхемы в режиме автогенератора выводы 2 и 6 соединяются между собой через сопротивление R2 и подключаются через резистор R1 к положительной шине питания.. При подаче напряжения питания конденсатор С1 через резисторы R1,R2 заряжается по экспоненте и напряжение на нём достигает величины 2/3 Uп, за время Т1= 0.693(R1=R2) C1, при этом на выходе 3 таймера поддерживается высокий уровень напряжения, далее внутренний триггер переключится по входу 6 верхнего компаратора таймера, и на выходе 3 микросхемы напряжение упадёт до нуля, конденсатор С1 разрядится внутренним открытым транзистором таймера DA1 со временем Т2 = 0,693 R3C1. Как только напряжение разряда на конденсаторе снизится до уровня 1/3 Uп, сработает нижний компаратор по входу 2, триггер вновь переключится в исходное положение и на выходе 3 таймера появится высокий уровень напряжения. Внутренний разрядный транзистор выключится и конденсатор С1 вновь начнёт заряжаться до уровня 2/3 Uп. В результате циклов заряд – разряда конденсатора на выходе получается непрерывная последовательность прямоугольных импульсов с периодом Т= Т1+Т2 и частотой F= 1/T. Скважность D= T1/T - отношение интервала при котором присутствует напряжение на выходе к полному периоду.

Установленный в цепи разряда конденсатора С1 диод VD1 позволяет разряжать конденсатор только через резистор R3. Конденсатор С3 устраняет помехи, которые возникают при вращении движка резистора R4.
Частота автогенератора при данных номиналах времязарядной RC –цепи составит около 10-30 герц и изменяется в сторону увеличения при снижении сопротивления резистора R4, подключенного к выводу 5 точки прямого доступа делителя напряжения с уровнем 2/3 Uп. Использование данного вывода позволяет менять этот уровень для получения модификаций схемы, это необходимо при установки приемлемой скорости движения « рыбки» в реке.

С выхода автогенератора напряжение прямоугольной формы поступает на вход СN (вывод 14 ) десятичного счётчика DD1. Внутренняя схема счётчика содержит пятикаскадный высокоскоростной счётчик Джонсона и дешифратор, преобразующий двоичный код в сигнал на одном из десяти выходов. Если на входе разрешения счёта -СР (вывод13) присутствует низкий уровень, счётчик выполняет свои операции синхронно с положительным перепадом на тактовом входе СN. При высоком уровне на входе СР действие тактового счёта запрещается и счёт останавливается. При высоком уровне на входе сброса R (вывод 15) счётчик очищается до нулевого отсчёта.

На каждом выходе дешифратора высокий уровень появляется только на период тактового импульса с соответствующим номером. Счётчик имеет выход переноса- Q (вывод-12), который используется для индикации нуля цифрового индикатора HG1.
В игре предварительно на входе CР присутствует низкий уровень, при желании поймать рыбку необходимо нажать кнопку SA2 - « Поймал», на выводе 13 установится высокий уровень, счёт остановится и будет гореть один из светодиодов HL1-HL7. При положительном результате, то есть рыбку поймали, на цифровом индикаторе HG1 цифра ноль сменится на единицу и прозвучит продолжительный сигнал капсюля BF1. Возврат счёта на исходное положение можно выполнить, нажав кнопку «Сброс» и схема переходит в нулевой отсчёт.

В данной схеме «рыбка» ловится при загорании светодиода HL5, появление высокого уровня напряжения на этом выводе микросхемы DD1 позволяет включить секторы b, c цифрового индикатора HG1, с цифрой 1.
При монтаже схемы многие элементы заменимы аналогами. Микросхема DA1 является аналогом 555 серии или КР1006ВИ1 с большим энергопотреблением.
Цифровая микросхема DD1 является полным аналогом К1561ИЕ8, К176 ИЕ8. Диод VD1 аналог КД510.
Транзистор VT1 - большого усиления, обратной проводимости, типа КТ315,КТ312. Кнопки SA1,SA2 типа AN4 или ПК.

Источником питания схемы является батарея «Крона» или подобного размера аккумулятор, в ином случае при применении сетевого напряжения можно питание подать с адаптера от сотовых телефонов с напряжением 8- 10 вольт постоянного тока.
Светодиоды подойдут любого типа и цвета АЛ102, АЛ307 диаметром 3 или 5 мм. Резисторы используются типа С29 или МЛТ- 0,125, конденсаторы типа КМ и К50. Цифровой индикатор HG1 возможно заменить на АЛС333А –В красного свечения.

На плате светодиоды HL1-HL7, цифровой индикатор и капсюль BF1 расположены со стороны печатного монтажа /снизу/. Светодиоды подключены к выводам счётчика изолированным тонким проводом сечением 0,2 мм в жгуте. Цифровой индикатор имеет «кроватку» для увеличения высоты от платы. Кнопки подключены тем же проводом.

Больших регулировок в схеме не требуется. При подаче напряжения питания на схему генератора на микросхеме таймер DA1 автоматически запускается и на выходе 3 появляется непрерывная последовательность прямоугольных импульсов с
частотой зависящей от номиналов резисторов R1-R4 и конденсатора С1. Включение очередного светодиода на выходе счётчика совпадает с номером такта генератора.
Импульсы с выхода 3 таймера поступают на вход счёта CN десятичного счётчика DD1, при низком уровне напряжения на входе СР счётчика происходит счёт импульсов с последовательным отображением на светодиодах HL1-HL7.

Нажатие кнопки SA2 «поймал» приводит к появлению положительного уровня на входе СР, которое поступает с плюса питания через резистор R7, счёт останавливается, действие тактового входа запрещается. Замкнутые контакты кнопки SA3 создают низкий уровень на входе сброса 15, при её нажатии показания счётчика очищаются до нулевого отсчёта.

Цифровой индикатор HG1 можно применить в схеме любого типа, важно чтобы общим был минус, а выяснить от какого вывода зажигается внутренний светодиод и расписать его по буквам просто: через резистор 470-510 ом от плюсовой шины подать напряжение на выводы цифрового индикатора, первый вывод помечен чёрной точкой.
При необходимости снизить скорость переключения выходов счётчика нужно увеличить ёмкость конденсатора С1 или сопротивление резистора R2, в небольших пределах скорость переключения выходов цифрового счётчика можно изменить резистором R4.

Звуковой капсюль BF1 представляет собой пищалку со встроенным генератором от автомобилей. Очередном импульс с выхода таймера поступает через резистор R5 на базу транзистора VT1 усилителя, а напряжение высокого уровня с соответствующего выхода счётчика DD1 снимается для питания усилителя на транзисторе и включения секторов b,c цифрового индикатора. Вся принципиальная схема устройства монтируется на печатной или монтажной плате и крепится к передней панели корпуса игры «Рыболов». Предварительно под линейку светодиодов HL1-HL7 и цифровой индикатор HG1 готовятся в корпусе отверстия.

Ручку регулятора скорости можно вывести сбоку корпуса. Капсюль BF1 закрепляется на плате, выключатель питания SA1 устанавливается в удобном для пользования месте.
Батарея питания крепится на задней стенке жестяной скобой и подключается к схеме через разъём от старой батареи «Крона». Светодиоды в схеме устанавливаются любого цвета свечения, очерёдность установки может быть изменена для устранения запоминания положения «рыбки» и «крючка» на реке.

Литература:
1) В.Л.Шило. Популярные цифровые микросхемы. 1989 г. Справочник.
2) «Рыболов». М-К 6/90 В.Коновалов стр.25.
3) Счётчики. М-К 1-3. 1989 г.
4) И.П.Шелестов Радиолюбителям полезные схемы. Книга 5. стр.108- 164.   Солон-Пресс.Москва 2003 г.

Теги:

• Sprint-Layout