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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Indicação de jogo de dominó. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Indicadores, sensores, detectores Às vezes é necessário construir um indicador digital com um pequeno número de dígitos (1 ou 2), cujas informações devem ser lidas à longa distância, de diferentes direções e posições do observador, ou quando o próprio indicador se move com dificuldade (por por exemplo, inclina ou vira). Tais indicadores são convenientes para veículos e sistemas de segurança, onde podem mostrar o estado atual do sistema (nível de prontidão, etc.). Os indicadores tradicionais de sete segmentos são de pouca utilidade aqui, pois para uma leitura rápida e precisa dos algarismos arábicos, eles precisam ser orientados horizontalmente e são difíceis de ler na forma invertida ou oblíqua. Quando apenas um segmento é apagado, a imagem fica quase ilegível. Os criadores de jogos populares já enfrentaram problemas semelhantes. Afinal, os jogadores precisam ler com rapidez e precisão as informações atuais escritas nos acessórios de jogos. A posição dos acessórios de jogo na mesa pode ser arbitrária, mas as informações devem ser lidas de forma inequívoca em qualquer lugar da mesa de jogo. O princípio mais bem-sucedido e testado pelo tempo acabou sendo o princípio de uma imagem mnemônica estilizada de números com pontos contrastantes contra o fundo de um lugar quadrado familiar, usado no popular jogo "Dominó". Os dados do jogo "Dominó" são barras, cuja parte frontal é dividida em dois espaços familiares de formato quadrado, cada um dos quais exibe números de "0" (vazio) a "6" (na forma de seis pontos) . As bordas dos dados usados em muitos jogos populares são marcadas de maneira semelhante. É fácil perceber que os pontos do quadrado de familiaridade estão localizados nos nós da matriz 3x3. A codificação é um simples número de pontos correspondentes a um número, mas não há necessidade de contar os pontos - sua colocação forma um símbolo mnemônico de fácil memorização e uma rápida olhada é suficiente para identificá-lo. O segredo para a legibilidade de tais símbolos em qualquer direção é que todos os símbolos possuem simetria axial em relação ao nó central da matriz 3x3. Além disso, os símbolos mnemônicos de todos os números, exceto “2” e “3”, também possuem simetria axial. Proponho um novo desenho para os símbolos mnemônicos dos números “2” e “3”, que também possuem simetria axial (Fig. 1).
Para construir um indicador LED baseado no princípio de indicação descrito, basta instalar LEDs nos nós da matriz quadrada. Com o desenho proposto dos símbolos mnemônicos “2” e “3”, os LEDs podem ser combinados em grupos que são acesos ao longo das três linhas 1, 2 e 4. Com a inclusão descrita, surge um novo símbolo “7”. Mas o mais surpreendente é que o princípio descrito é combinado com o código binário 1-2-4. Isto significa que é possível dispensar o circuito decodificador. A Figura 1,a mostra um diagrama prático de um indicador ligado diretamente a partir de um contador binário; A Figura 1,b mostra um diagrama de uma unidade de reset para limitar a contagem na posição “7”. Apesar da simplicidade do circuito da Fig. 1, deve-se notar que a capacidade de carga dos microcircuitos TTL é limitada e o brilho dos LEDs pode não ser suficiente. Portanto, foi proposto um circuito na Fig. 2, no qual os LEDs são ligados através de transistores e portanto o brilho do brilho será suficiente. Com o advento do driver, torna-se possível inserir mais dois caracteres “8” e “9”, completando a matriz de LEDs ao máximo (3x3). Outra apareceu (4ª linha de controle) - 8.
Para testar esses novos recursos na prática, projetei um conjunto de placas de circuito impresso. Estas placas são placas de demonstração e representam unidades universais completas para estruturas digitais, blanks originais. As placas de circuito impresso das unidades são confeccionadas no mesmo estilo, medindo 40x40 mm. A Figura 3, a mostra um desenho do painel falso, Figura 3, b - um desenho da placa de circuito impresso do indicador conforme a Fig. 1, Fig. 3, c - um desenho da placa de circuito impresso do driver, Figura 2, junto com um contador decimal binário no chip K155IE6.
Proponho uma placa separada para o contador, na qual, com base no temporizador integrado 555 (análogo doméstico do KR1006VI1), um gerador de pulsos (Fig. 4,a) ou um botão de relógio (botão com supressão de ressalto) Fig. b é construído. O medidor também oferece duas opções de comutação. Este é um registro buffer de entrada com controle de potencial (semelhante ao registro K4IR555) Fig. 22,d, no qual as entradas R e P são conectadas a um fio comum e os dados das entradas 4, 1, 2, 4 são transmitidos livremente para as saídas 8, 1, 2, 4. A segunda opção é um contador de pulsos decimal reversível, Fig.
A Figura 5, a, b mostra o layout da placa de circuito impresso do temporizador e sua instalação. A Figura 5,c mostra a instalação do botão tato.
Ao instalar um botão de relógio, um dos jumpers j1 é reorganizado, um botão é instalado em vez do resistor de “frequência” R* e as almofadas do resistor são conectadas pelo jumper jp2 para restaurar o circuito. Em ambos os circuitos de um temporizador integrado (Fig. 4, a e b), são utilizados apenas dois elementos de ajuste de frequência R e C, da mesma classificação R = 10 kOhm, C = 10 μF. No modo gerador, um resistor variável designado R* é utilizado para alterar a frequência, e devido à ausência de um resistor de bit (segundo) (entre os pinos 6 e 7), os pulsos de saída do gerador de polaridade positiva têm curta duração de cerca de 20 μs, determinado pelo atraso do temporizador interno. O gerador pode ser conectado a um contador (a uma das entradas de relógio para contagem crescente ou decrescente ao visualizar símbolos indicadores até 9) ou com um circuito de reset na Fig. 1, b, se apenas símbolos até 6 forem necessários, ou com três dígitos de um contador binário você pode visualizar caracteres de até 7. Usando o indicador de dominó e um gerador de pulsos, é fácil construir um gerador de pulsos aleatórios (um análogo eletrônico de um lançamento de dados). Junto com as placas anexas - nós medindo 40x40, cabe mesmo dentro de um cubo (conjunto infantil). Neste caso, a frequência do gerador deve ser aumentada para 100 Hz (para o qual a capacitância do capacitor C deve ser reduzida em 10 vezes), e o resistor R* deve ser conectado em ponte ou removido. Quando o gerador do temporizador parar, o indicador exibirá um sinal aleatório (todos os LEDs acenderão durante a pesquisa). Com um botão tátil, você pode percorrer manualmente os caracteres passo a passo ou contar o número de vezes que um interruptor de limite opera em um dispositivo. Se o contador na placa do driver parecer supérfluo, você pode omiti-lo ou soldar um soquete de 16 pinos e inserir um contador do tipo IE6 ou IE7. Esses contadores são interessantes porque não podem interferir na transferência de dados das entradas para as saídas e até mesmo armazenar dados (incluem um registrador buffer com controle de potencial na entrada P) e “arrebatar” dados do fluxo. A Figura 4d mostra a inclusão de um contador crescente/descendente do tipo IE6 ou IE7 como registrador. Quando a entrada de carga externa P é aterrada, o contador transfere dados perfeitamente da entrada para a saída (para o driver do indicador). Como uma fonte de dados simples e conveniente, proponho uma opção para implementar outro nó universal - um switch codificado (Fig. 6 e 7) no código 1-2-4-8. A Figura 6 mostra um circuito chave-codificador que permite a implementação de criptografia tanto de código binário de 4 bits (16 posições) quanto de código binário decimal (10 posições).
As placas de circuito impresso e a colocação das peças da última são mostradas na Fig. 7 em uma tira do switch 11P1N.
Ao implementar uma chave binário-decimal em uma matriz 9x4, foram necessários apenas 11 diodos VD1...VD11, que são montados na placa da chave (na Fig. 6 a parte para implementação de um código com 16 posições está delineada em linhas pontilhadas, mas tal implementação exigirá uma mudança especial). Como o circuito opera em TTL, foram necessários 4 transistores de fixação VT1...VT4 do tipo pnp. O circuito da pinça é feito em uma placa de circuito impresso 40x40, que também é um painel falso (esconde a porca da chave embaixo do painel). A chave codificadora, o gerador e o botão do relógio na forma das unidades completas propostas em placas padronizadas são fixados aos painéis do dispositivo com parafusos M2,5 através de buchas espaçadoras de 5 mm de altura. Os diagramas de instalação (Fig. 5 e 7) mostram opções de instalação com a instalação das placas dos componentes listados com a lateral dos trilhos impressos voltada para o painel. É aconselhável utilizar LEDs indicadores dominó vermelhos (são ligados principalmente em 2 peças em série e quando alimentados por +5 V possuem uma pequena reserva de tensão, e os LEDs verdes e amarelos podem não acender). Você pode usar um resistor limitador de corrente separado para cada LED (como para HL1 na Fig. 2) ou aumentar a tensão de alimentação dos LEDs. Com LEDs ultrabrilhantes, o indicador (Fig. 3, a) podia ser visto a uma distância de 100 m (à noite, os símbolos podiam até ser claramente distinguidos a olho nu). E todos os 9 LEDs acesos juntos (número 9) iluminam a sala com bastante intensidade. Porém, a cor vermelha só é adequada para câmara escura, e as “brancas” ainda são um pouco caras... Autor: Yu.P. Sarazha
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