Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Uniwersalna gra zręcznościowa

AVT723
kit
Zadanie polega na jak najszybszym "wyjściu z labiryntu" bez drgnięcia ręki. Zwycięża ten kto bez błędu pokona całą trasę w jak najkrótszym czasie. Dla zwiększenia atrakcyjności układ dopuszcza dwie "wpadki". Błędy i koniec gry sygnalizowane są dźwiękiem i świeceniem się kolejnych diod LED. Stopień trudności można dowolnie regulować przez zmianę kształtu i długości trasy. Układ można zasilać z baterii lub zasilacza sieciowego.
Article Image

Właściwości - uniwersalna gra zręcznościowa

  • doskonała rozrywka: indywidualna i grupowa
  • cel: bezbłędne i jak najszybsze przejście labiryntu
  • doskonałe ćwiczenie zręczności i "pewnej" ręki
  • sygnalizacja błędów: diody LED i dźwięk buzera
  • zasilanie: 4,5...15 V
  • wymiary płytki: 35×44 mm

Opis układu - uniwersalna gra zręcznościowa

W układzie można wyróżnić dwa główne bloki. Jeden to obwód trasy i czujnika błędu z brzęczykiem BZ1, a druga to licznik błędów z układem U1 i trzema diodami LED. W spoczynku, gdy oczko nie dotyka trasy, na rezystorze R2 napięcie jest równe zeru, kondensatory C2, C4 są rozładowane i brzęczyk BZ1 milczy. Gdy zawodnikowi drgnie ręka i dotknie oczkiem trasy z drutu, błyskawicznie naładuje się kondensator C2, a przez diodę D2 także kondensator C4. Na wejściu CLK licznika U1 pojawi się dodatni impuls. Kondensator C2 po błędzie rozładowywałby się przez rezystor R2 w ciągu około 1 sekundy.

Rys.1 Schemat ideowy - uniwersalna gra zręcznościowa

W praktyce czas ten będzie krótszy z uwagi na rozładowanie C4 i C2 przez brzęczyk BZ1. Wartości C2, C4 i R2 zostały dobrane tak, żeby licznik nie zliczał kilkakrotnie jednego błędu (kilku drgań związanych z tym błędem), i jednocześnie nie pominął kilku następujących po sobie kolejnych błędów. Ze względu na znaczną pojemność C4 nawet gdy dotknięcie drutu będzie krótkie, brzęczyk wyda dłuższy dźwięk, ponieważ kondensator C4 rozładowuje się prądem pobieranym przez brzęczyk przez stosunkowo długi czas około jednej sekundy. Układ CMOS 4017 pracuje tu jako licznik zliczający do czterech (0-1-2-3) i blokujący się w ostatnim stanie. Dwa kolejne dotknięcia spowodują pojawienie się stanu wysokiego na wyjściach Q1, Q2 i zaświecenie diod żółtej i czerwonej.

Trzeci błąd spowoduje pojawienie się stanu wysokiego na wyjściu Q3 i zgaśnięcie wszystkich diod LED. Stan wysoki zostanie podany na wejście zezwalające ENA\ (nóżka 13 U1) i zablokuje dalsze zliczanie błędów. Ten stan wysoki zostanie też podany przez diodę D3 na brzęczyk BZ1 i włączy go na stałe. Zgaśniecie diod LED i ciągły dźwięk brzęczyka będą wiec oznaczać zakończenie gry. Układ można sprowadzić do stanu spoczynkowego przez naciśniecie przycisku S1. Stan wysoki podany na wejście RST (nóżka 15 U1) wyzeruje licznik i spowoduje zaświecenie zielonej diody LED. Obwód C1, R1 dodatkowo zapewnia automatyczne wyzerowanie licznika po każdym dołączeniu napięcia zasilania.

Montaż i uruchomienie - uniwersalna gra zręcznościowa

Podczas montażu układu należy kolejno wlutować podzespoły w płytkę drukowaną, najlepiej zaczynając od najmniejszych, a kończąc na największych. Należy zwracać szczególną uwagę na sposób wlutowania elementów biegunowych: wszystkich diod, kondensatorów C3, C4. Wycięcie w obudowie podstawki i układu scalonego musi odpowiadać rysunkowi na płytce drukowanej.

Rys.2 Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej - uniwersalna gra zręcznościowa

Trasę labiryntu można ukształtować dowolnie, można też posłużyć się szablonem z rysunku 3. Po zmontowaniu układu trzeba bardzo starannie skontrolować, czy elementy nie zostały wlutowane w niewłaściwym kierunku lub w niewłaściwe miejsca, a zwłaszcza czy podczas lutowania nie powstały zwarcia punktów lutowniczych. Po skontrolowaniu poprawności montażu można dołączyć źródło zasilania: baterię 9-woltową lub zasilacz, zwracając baczną uwagę na biegunowość. Układ bezbłędnie zmontowany ze sprawnych elementów od razu będzie poprawnie pracował.

Wykaz elementów
Rezystory:
 
R1:
1MΩ (brązowy-czarny-zielony-złoty)
R2:
10MΩ (brązowy-czarny-niebieski-złoty)
R3:
1kΩ (brązowy-czarny-czerwony-złoty)
Kondensatory:
 
C1:
10nF (może być oznaczony 103)
C2:
(może być oznaczony 104 lub 0.1)
C3, C4:
100μF !
Półprzewodniki:
 
D1:
1N4007 !
D2, D3:
1N4148 !
U1:
4017 + podstawka !
LED1:
zielona dioda LED !
LED2:
żółtna dioda LED !
LED3:
czerwona dioda LED !
Pozostałe:
 
S1:
przycisk
X1, X2:
złącza śrubowe
złączka baterii 9V (6F22) (czerwony ⊕, czarny ⊖)
 
BZ1:
brzęczyk PIEZO (czerwony ⊕, czarny ⊝)
Galeria
Tematyka materiału: 4017, gry, zabawa
AUTOR
Udostępnij
UK Logo