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Os projetos propostos podem reabastecer a brinquedoteca que funciona na escola no inverno e no acampamento recreativo dos escolares no verão.

Adivinhe a cor

O design proposto difere de outros dispositivos para fins semelhantes numa gama mais ampla de situações possíveis. Primeiro, você precisa adivinhar não duas cores, mas três - vermelho, amarelo, verde. Em segundo lugar, a informação é apresentada por dois LEDs de cristal duplo, cada um dos quais pode brilhar numa das cores mencionadas ou apagar-se completamente. Em terceiro lugar, a variedade de modos de “cor” - qualquer um dos LEDs pode brilhar continuamente em uma das cores ou piscar a uma frequência de 2 Hz. Em quarto lugar, existe um alarme sonoro ao pressionar o botão Iniciar, o que elimina o jogo “injusto”. Este conjunto de possibilidades dá muito espaço à imaginação incansável e imprevisível das crianças na escolha do enredo e das condições do jogo.

Por exemplo, você pode competir para ver quem consegue definir a combinação de cores especificada dos LEDs HL1, HL1 com o menor número de cliques no botão “Iniciar” SB1 (Fig. 2). Você pode simplesmente adivinhar a cor do “seu” LED, pode jogar por desistências de cores, pode atribuir a cada uma das três cores um dos termos do famoso jogo “pedra-papel-tesoura” e competir para ver qual LED “ coma” seu oponente.

Agora você pode se familiarizar com o funcionamento do dispositivo. Para exibir informações, são utilizados dois LEDs idênticos de três terminais com diâmetro de 8 mm em uma caixa difusa fosca. Dentro desse LED existem dois cristais - vermelho e verde. Como resultado, o LED pode brilhar em vermelho, verde ou amarelo. Se a tensão de alimentação for aplicada a ambos os cristais, as cores verde e vermelha se misturam para produzir uma rica cor amarela.

Ao pressionar o botão SB1, pulsos retangulares começam a chegar aos contadores DD3.1, DD3.2 do gerador nos elementos DD1.1, DD1.2 com uma frequência de cerca de 3 kHz. Como idealmente grupos de contatos de botão não podem fechar e abrir ao mesmo tempo, números diferentes de pulsos chegam a ambos os contadores. Quando o botão é liberado, combinações binárias aleatórias são definidas nas saídas do microcircuito. Se o código binário em qualquer um dos contadores for diferente de zero, então o LED conectado às saídas do “seu” contador através dos seguidores do emissor brilhará em uma das três cores.

Para aumentar a “jogabilidade”, quando o botão SB2 é pressionado, os LEDs podem não apenas brilhar continuamente, mas também piscar. A função de piscar é implementada no contador DD4.1 e nos elementos DD1.3, DD1.4, DD2.3, DD2.4. Os pulsos de contagem chegam à entrada CN da saída 2 do contador DD3.2.

Ao pressionar brevemente o botão SB1, o código nas saídas do contador DD4.1 muda várias vezes. Se, após soltar o botão, for estabelecido um nível alto em uma das saídas, então o elemento lógico correspondente (DD2.3 ou DD2.4) é acionado e pulsos com frequência de cerca de 2 Hz passarão para sua saída do gerador nos elementos DD2.1, DD2.2. Isso levará à abertura e fechamento periódico das teclas dos transistores VT5, VT6 e, claro, ao piscar dos LEDs HL1, HL2. Se o contador de alto nível especificado aparecer em ambas as saídas, ambos os LEDs piscarão. Para desligar o modo intermitente, basta pressionar o botão SB2.

É emitido um alarme sonoro nos elementos DD2.1, DD2.2 e no emissor piezocerâmico BF1. Pulsos com frequência de aproximadamente 700 Hz são fornecidos pela saída 2 do contador DD3.2. Para aumentar o volume do som, o emissor é conectado em um circuito em ponte.

O dispositivo pode ser conectado a uma fonte de alimentação com tensão de saída DC de 7...12 V. Também é possível alimentá-lo a partir de uma bateria de células galvânicas com tensão de 9 V. No entanto, deve-se levar em consideração o corrente relativamente grande consumida pelo dispositivo - 50 mA, portanto, por exemplo, baterias como "Krona" não durarão muito.

Os microcircuitos podem ser substituídos por análogos correspondentes das séries K564, KR1561. Análogos estrangeiros dos microcircuitos K561LA7 - CD4011, K561IE10 - MC14520. Transistores - qualquer uma das séries KT312, KT315, KT503, KT3102, SS9013, SS9014, BC548. Capacitor C3 - K50-35 ou análogo importado, o restante - KM-5, KM-6, K10-17a, K10-17b. Resistores - MLT-0,125, VS-0,125. Botões - PKN, P2K ou outros pequenos: SB1 - sem fixação de posição, SB2 - com fixação.

LEDs foscos importados da Kingbright, tipo L-799EGW, com brilho de cristal vermelho de 80 mCd e cristal verde - 50 mCd, podem ser substituídos por quaisquer LEDs semelhantes de três terminais com cátodo comum, por exemplo, KIPD18A-KIPD18M, KIPD37A -KIPD37M, L-93WEGC (diâmetro 3 mm), L-117EGW (retangular - 2x5 mm). Se houver escolha, é preferível usar LEDs maiores em caixas difusas foscas com diâmetro de 8 ou 10 mm.

Além do indicado no diagrama, o emissor piezocerâmico pode ser ZP-3, ZP-5, ZP-22, PVA-1.

Ao instalar peças do dispositivo, um dos capacitores de bloqueio C4, C5 é instalado próximo ao chip DD1, caso contrário o som pode ficar distorcido. Os pinos 9, 10, 15 não utilizados do chip DD4 devem ser conectados ao fio comum.

Uma estrutura montada corretamente geralmente começa a funcionar imediatamente e não requer ajustes. Se desejar, o tom do emissor pode ser duplicado se as entradas do elemento DD2.1 estiverem conectadas ao pino 11 do contador DD3.2.

Juiz eletrônico

Para conduzir alguns jogos ao ar livre ou eletrônicos focados na velocidade de reação (como “Quem é mais rápido”), é necessário um juiz que dê sinais para ação em intervalos aleatórios. Na falta dessa possibilidade, a função de juiz pode ser atribuída a uma máquina eletrônica montada conforme diagrama mostrado na Fig. 2.

A máquina funciona assim. Depois que a tensão de alimentação é aplicada, os LEDs piscantes HL1-HL4 começam a piscar. Quando um deles se apaga, a entrada correspondente do elemento inversor 4I-NOT DD1 é de nível lógico baixo, e quando acende é alto. Como os LEDs possuem uma variação tecnológica, sua frequência de flash não é a mesma. Isso leva a uma mudança assíncrona de estados nos pinos 2 a 5 e também ao fato de que a saída de DD1 (pino 1) é alta na maior parte do tempo.

Assim que um nível alto aparecer simultaneamente em todos os pinos de entrada DD1.1, pelo menos por um curto período de tempo, um pulso de nível baixo é estabelecido na saída do elemento, o que acionará o multivibrador de espera nos elementos DD1.2, DD1.3. O nível baixo na saída DD1.2 mudará para um nível alto, como resultado o emissor de som piezoelétrico com gerador BF1 integrado será ligado e o LED HL5 acenderá. A duração dos sinais sonoros e luminosos é determinada pelos parâmetros do circuito de temporização R7C3 e é de cerca de 0,5 s. A presença do circuito VD1R5 evita a ativação repetida do multivibrador standby.

Usando os botões SB1, SB2, se necessário, você pode desligar o alarme sonoro ou luminoso.

Um pulso curto de polaridade negativa é removido da saída do inversor DD1.3 e usado para sincronizar ou redefinir o estado de um brinquedo eletrônico construído em chips CMOS e operando na mesma fonte de energia. Se o brinquedo for montado com chips TTL, você precisará combinar os níveis CMOS-TTL, por exemplo, ligando o chip K176PUZ ou uma chave de transistor. Caso seja necessário receber um pulso de polaridade positiva, ele é retirado da saída do elemento DD1.2.

Com base no fato de que os LEDs piscantes são relativamente caros, se o “juiz eletrônico” for usado apenas ocasionalmente, é aconselhável atribuir-lhe outra função, digamos, uma máquina de luz. Para isso, o dispositivo deve ser complementado com quatro interruptores de transistor e o número correspondente de LEDs convencionais (Fig. 3).

A entrada de cada chave é conectada a um dos pontos de conexão dos LEDs HL1-HL4 e dos resistores R1-R4. Neste caso, os LEDs do “seu” transistor piscarão em sincronia com o LED piscante ao qual a entrada da chave está conectada. A percepção subjetiva da imagem luminosa criada fluirá suavemente de uma ativação caótica para o efeito de “luzes de funcionamento” com uma mudança de direção. O número de LEDs em cada cadeia pode ser aumentado para três.

Caso surjam dificuldades na aquisição do emissor de som especificado, ele pode ser substituído por uma unidade simples (Fig. 4), que é um gerador de relaxamento RL ligeiramente modificado, descrito no artigo de D. Priymak na coleção “Para Ajudar o Radioamador ," não. 106, pág. 74-79. - M.: DOSAAF, 1990. A geração estável é alcançada ajustando o resistor R2. A membrana do cabeçote dinâmico BA1 não deve apresentar resistência mecânica ou acústica, ou seja, o gerador não funcionará se o cabeçote for colocado sobre a mesa com o difusor voltado para baixo.

O microcircuito K176LP12 não possui análogos completos em outras séries CMOS, mas pode ser substituído pelo microcircuito K561LA8 (K176LA8, KR1561LA8), contendo 2 elementos 4I-NOT (a pinagem é a mesma), e para o inversor DD1.3 ausente , use um dos elementos lógicos dos microcircuitos K561LA7, K561LA8 e outros. Os inversores livres restantes desses microcircuitos podem ser usados ​​para construir outras unidades. Deve-se lembrar que os microcircuitos CMOS não devem ter entradas desconectadas - devem ser conectados a um fio comum.

Os transistores KT315B são intercambiáveis ​​com qualquer uma das séries KT315, KT503, KT3102, KT3117, SS9013; MP25B - qualquer uma das séries MP25, MP26, GT402, GT321, ACY33, AD169; MP36A - qualquer uma das séries MP35-MP38, AC183, AC185. No lugar de VD1, um diodo de silício de baixa potência das séries KD512, KD521, KD522, 1N4148 pode operar. Capacitor C4 - K50-16, K50-35, os demais são cerâmicos, filmes dos tipos K10-17, KM-5, KM-6, K73-17 (63 V) ou pequenos importados. Resistores - MLT, S1-4, S2-23.

É permitida a utilização de LEDs piscantes dos tipos L-56BID, L-56BGD, L-796BGD, etc. É aconselhável instalar LEDs de diferentes tipos, o que aumentará a aleatoriedade dos sinais de comando do dispositivo. LED HL5, bem como LEDs em nós conforme diagrama da Fig. 3, você pode usar qualquer uma das séries KIPD35, KIPD36, KIPD40, AL307, etc.. É preferível escolher os maiores e instalar um LED vermelho no lugar do HL5.

"Tweeter" BF1 - qualquer sistema piezoelétrico ou eletrodinâmico. Além do indicado no diagrama, o cabeçote dinâmico pode ser 0,1GD-17. Botões SB1, SB2 - PKN, P2K com fixação de posição.

A máquina produz sinais curtos em intervalos aleatórios, geralmente de 2 a 10 por minuto. Se precisar de um número maior de operações em um período fixo de tempo, você pode usar um botão de travamento instalado adicionalmente para desconectar um dos resistores R1-R4 do fio comum.

O projeto opera a partir de uma fonte de alimentação com tensão de saída de 8...9,5 V. Se for alimentado por uma bateria de células galvânicas com tensão de 9 V, é aconselhável instalar resistores R1 - R4 com resistência de até para 10 kOhm, o que reduzirá o consumo de corrente. É verdade que o brilho dos LEDs piscantes diminuirá. Na busca por aumentar o brilho dos LEDs, não se deve instalar os resistores indicados com resistência inferior a 1 kOhm, pois isso acarretará um aumento na queda de tensão no LED aceso, e o nível alto pode não ser suficiente para mudar o elemento DD1.1.

Ao montar a estrutura, deve-se seguir as regras para trabalhar com dispositivos MOS. Ao revender e substituir peças, você precisa desconectar ambos os fios da fonte de alimentação. Esta simples precaução evitará danos ao microcircuito ou deterioração de seus parâmetros.

Autor: A.Butov, vila de Kurba, região de Yaroslavl

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