Радио схемы - кто быстрее? Радиосхемы схемы электрические принципиальные.

Меня попросили изготовить устройство для организации игр, в которых требовалось быстрее остальных дать правильный ответ. (Аналогична игре «Угадай мелодию»). Данное устройство отображает на семисегментном дисплее номер одной из четырёх кнопок нажатой первой. Это моё первое устройство на микроконтроллере AVR, которое состоит из 5-ти кнопок, контролера ATMEL Mega8 и семи сегментного индикатора. При нажатии на одну из 4-х игровых кнопок на индикаторе выводится номер кнопки нажатой раньше остальных. Устройство находится в таком состоянии до тех пор, пока не будет нажата 5-я кнопка-кнопка сброса. Это устройство я опубликовал для начинающих, для тех, кто делает первые шаги в avr, так как оно очень простое, и его любой сможет собрать, я для него даже схемы не рисовал, всё было нарисовано в тетрадном листочке, и алгоритм, и схема, и распиновка семисегментного индикатора)))

Для меня это первое устройство на микроконтроллере AVR. Вообще на данном устройстве я очень много сделал впервые: собрал программатор по готовой схеме, изучил ассемблер для АВР, написал программу, впервые на компьютере в программе Sprint-Layout разработал первую печатную плату, и впервые изготовил плату по методу ЛУТ. Мотивация у меня была сильная, за изготовление я получил деньги))) Схема устройства простейшая, я использовал микроконтроллер ATMEL Mega8 в DIP корпусе, распиновка на схеме соответствует ему. Для статьи только что нарисовал принципиальную схему.

К выводам 1-4 порта C сконфигурированным на вход, подключены игровые кнопки, а к 5 выводу порта C подключена кнопка сброса. Все кнопки подключены таким образом, что при нажатии на них вывод к которому они подключены подтягивается к земле, то есть на них устанавливается логический ноль. При отпущенной кнопке вывод порта, за счёт подтягивающего резистора на 10К, подтянут к Vcc, то есть на выводе логическая единица. Микроконтроллеру остаётся только опрашивать эти выводы и в зависимости от логического уровня на них определять нажатую кнопку. Дальше микроконтроллер должен зафиксировать кнопку, нажатой раньше остальных, и вывести номер этой кнопки на индикатор, подключенный к порту D микроконтроллера. Для работы устройства была написана программа на языке ассемблер для АВР, кстати, обрати внимание, в программе и в схеме нет никаких элементов для подавления дребезга контактов кнопок, для реализации данного устройства это не нужно. Устройство ловит только первое нажатие, и блокируется до тех пор пока не будет нажата кнопка сброса, поэтому все остальные нажатия или дребезг контактов, устройство уже не будет отрабатывать, так как будет ждать только нажатие кнопки сброс. Текст программы (файлы проекта можно скачать в конце статьи), немного корявый, но это моя первая программа на ассемблере, да и не забывайте что это моё первое устройство на микроконтроллере. Программа работает следующим образом:

Include "m8def.inc" ; Используем ATMega8

Подключаем заголовочный файл с описанием регистров для микроконтроллера Atmeg8.

Ldi R16,0x00 out DDRB,R16 ;Порт на вход out DDRC,R16 ;Порт на вход ldi R16,0xFB out PortD,R16 ;Порт частично на ввход, частично на выход ldi R16,0xFF out PinB,R16 ;Подключаем подтяжку ко всем входам порта out PinC,R16 ;Подключаем подтяжку ко всем входам порта out DDRD,R16 ;Подключаем подтяжку к входным пинам порта порта, ;и переводим в лог "1" пины настроенные на выход

Конфигурируем PortB и PortС на вход с внутренней подтяжкой к Vcc, пины для подключения сегментов семисегментного индикатора PortD настраиваем на выход и выводим на них логическую единицу.

Main: sbis PinC,1 rjmp najat1 sbis PinC,2 rjmp najat2 sbis PinC,3 rjmp najat3 sbis PinC,4 rjmp najat4 rjmp main

Циклически опрашиваем пины 1-4 порта C к которому подключены игровые кнопки. Как только обнаруживаем на каком-то выводе «0» (например на PINC2), значит была нажата кнопка, в данном случае вторая игровая кнопка и выполнение программы переходит на метку najat2

Najat2: LDI R16,0x49 out PortD,R16 rjmp Sbros

Здесь на выходы порта D выводится комбинация которая отображает на семисегментном индикаторе цифру 2, и программа переходит на метку Sbros

Sbros: sbis PinC,5 rjmp Zanul rjmp Sbros Zanul: LDI R16,0xFB out PortD, R16 rjmp main

Здесь микроконтроллер циклически опрашивает 5 пин порта C, то есть кнопку сброса. При этом его не интересуют нажатия на другие кнопки, поэтому нажимай не нажимай на игровые кнопки 1-4, микроконтроллер никак на них не отреагирует, ведь он ждёт нажатие только на одну кнопку, на кнопку сброса, именно поэтому дребезг контактов на игровых кнопках микроконтроллеру параллельно! Если кнопка 5 (сброс) не нажата, микроконтроллер снова переходит на метку Sbros: и снова опрашивает данную пятую кнопку. Как только кнопка будет нажата, микроконтроллер переходит к выполнению программы с метки Zanul где на выводы подключённые к семисегментному индикатору выводится комбинация для отображения на дисплее нуля, и программа переходит к выполнению с метки main, то есть с самого начала программы, и снова ожидает нажатие на одну из 4-х игровых кнопок. Для данного устройства была разработана печатная плата (файлы проекта можно скачать в конце статьи).

При разработке я использовал имеющийся у меня семисегментый дисплей с общим анодом, но вы легко можете переразвести плату под имеющиеся у вас в наличии детали, это не сложно и очень интересно! Ну и на последок фото собранного устройства. Вид сверху.

Простые радиосхемы начинающим

Е. МУХУТДИНОВ, с. Новый Тихонов Волгоградской обл.
Радио, 2002 год, № 3

Данное устройство, способно определять игрока с более быстрой реакцией.
Наверное все знают телевизионную игру "Сто к одному"- ведущий задает вопрос, а один из игроков должен первый нажать на кнопку..

Схема устройства для определения игрока с наиболее быстрой реакцией показано на рисунке ниже.

Выполнено устройство на базе цифровой ТТЛ микросхемы, двух транзисторов и двух светодиодов разного цвета свечения.

На элементах DD1.1 и DD1.2 собран первый RS-триггер, а на элементах DD1.3, DD1.4 - второй. На транзисторах VT1, VT2 собраны электронные ключи, управляющие светодиодами красного (VD1) и зеленого (VD2) свечения. Резистор R4 ограничивает ток через светодиоды.

Резисторы R1-R3 служат "подвеской" к плюсовой шине питания входов триггеров, что дает увеличение напряжения на них и улучшение помехозащищенности устройства. Конденсатор С1 шунтирует источник питания с целью подавления высокочастотных помех.

После подачи на устройство питающего напряжения может гореть один или два светодиода либо не гореть ни одного - все зависит от состояния триггеров. Устанавливают триггеры в нулевое состояние нажатием кнопки SB3. При этом на выводах 3 элемента DD1.1 и 8 элемента DD1.3 устанавливается низкий уровень: транзисторы закрыты, светодиоды не горят.

Предположим теперь, что первой была нажата кнопка SB1. Низкий уровень с вывода 8 элемента DD1.3 поступает на вход первого триггера - вывод 1 элемента DD1.1. Триггер переходит в единичное состояние, т. е. на выводе 3 устанавливается высокий уровень, в результате чего открывается транзистор VT1 и загорается красный светодиод VD1.

Если нажать кнопку SB2, то второй триггер не изменит своего состояния, поскольку на выводе 9 элемента DD1.3 остается высокий уровень.

Для приведения триггеров в исходное состояние нужно вновь нажать кнопку SB3.

Вместо светодиодов в устройстве допустимо использовать лампы накаливания, обладающие большей яркостью (например, МНЗ,5-0,26). Но тогда придется установить более мощные транзисторы, поскольку лампы в холодном состоянии обладают сопротивлением, примерно в десять раз меньшим по сравнению с горящими, и исключить резистор R4.

Устройство питают от сетевого источника со стабилизированным напряжением 5 В либо от батареи гальванических элементов напряжением 4,5 В.

Которой приведе-на на рисунке. Для постройки игры понадобится три интегральные микросхемы, столько светодиодов и несколько других радиодеталей.

Принципиальная схема игры «кто быстрее»

Познакомимся с работой игры. Как только выключа-телем S4 на нее будет подано питания, кон-денсатор С2 начнет заряжаться через резистор RJ и вскоре (примерно через 7 с) можно начать игру. В это время составной V1 V2 открыт и на выводах 1, 13 микросхемы D1 низкий - логический 0. Такой же уровень и на выводах 5, 9 этой микросхемы, поэтому светодиод V3 , на выводы 3 микросхем D2, D3 подан логический 0, а на выводы 13 - логиче-ская 1.

Судья нажимает кнопку S1, и конденсатор С2 раз-ряжается через резистор R2. Триггеры D1.1 и D1.2 пере-ходят в другое состояние, когда на выводах 5 и 9 - -гическая 1, а на выводе 6 (а значит, и на выводах 13 элементов D2.1 и D3.1) - логический 0. На выводах 8 микросхем D2 и D3 - логическая 1, и светодиоды У4, V5 не горят. Поскольку на выводы 3 этих микросхем поступила логическая 1, на выводах 5 появляется логический О - он поступает на входы D элементов D2.1 и D3, L

Как только конденсатор С2 вновь зарядится, вспых-нет светодиод V3 - в этот играющие (их двое) должны возможно быстрее нажать свою кнопку - S2 S3, Предположим, что раньше оказалась нажатой кнопка S2. Мгновенно на выводе 6 элемента D2.2 появ-ляется логическая 1 и вспыхивает светодиод V4. Одно-временно появляется логический 0 на выводе 5 - он поступает на D3.1 и запрещает его в дру-гое состояние, даже если после этого будет нажата кноп- S3.

А что произойдет, если один из играющих нажмет свою кнопку раньше времени, т. е. раньше зажигания светодиода ? В этом случае независимо от , кто из играющих повинен в фальстарте, на триггеры D2.1 и D3.1 поступит сигнал запрета и после зажигания стар-тового светодиода V3 не вспыхнет ни светодиод играющих. Это не изменится даже при после-дующих отжатиях и нажатиях кнопок S2 и S3. Вновь возобновить игру можно лишь после очередного нажатия кнопки S1 судьей.

Продолжительность зарядки конденсатора С2 зави-сит от его емкости и сопротивления резистора R2 и ее можно изменять время игры. Для этого судье доста-точно нажать на кнопку S1 кратковременно, чтобы не полностью разряжать конденсатор.

Детали игры монтируют на плате из изоляцион-ного материала, которую затем укрепляют внутри корпу-са подходящих габаритов ( может быть и на-весной печатной).

На лицевой стенке корпуса размещают кнопки, вы-ключатель и светодиоды. Кнопку S1 можно сделать вы-носной, чтобы играющие не видели действий судьи.

ББК 32.884.19 В80

Приведены описания конструкций, принципиальные схемы и методика расчета их некоторых узлов Учтены интересы начинаю-щих и квалифицированных радиолюбителей.

Наш журнал уже рассказывал об этой увлекательной игре, выполненной на электромагнитных реле (см. «М-К» №1, 1976 г.). А сегодня радиолюбители вместо контактных устройств повсеместно используют в своих конструкциях современные элементы: транзисторы, тиристоры, светодиоды, интегральные микросхемы. Новые варианты игры «Кто быстрее?» с применением таких приборов мы и предлагаем вниманию читателей.

Вариант I - на транзисторах. Проще всего игровое устройство выполнить на кремниевых транзисторах и малогабаритных лампах 3,5ВХ0,26А для карманного фонаря (рис. 1). Работает оно так. Предположим, что нажата кнопка S1. Тогда на базу транзистора V1 поступит положительное напряжение батареи G1. Ток пройдет через лампу Н2, резистор R2, замкнутую кнопку S1 и наконец попадет на базу V1. Транзистор откроется, лампа Н1 загорится и будет гореть до тех пор, пока нажата кнопка S1. Все попытки зажечь в это время лампу Н2 с помощью кнопки S2 безрезультатны. Дело в том, что кремниевый транзистор открывается, когда напряжение на его базово-эмиттерном переходе больше 0,6 В. А поскольку в режиме насыщения падение напряжения на V1 не превышает 0,3-0,4 В, этой величины недостаточно для открывания транзистора V2. Вот почему вторую лампу зажечь невозможно.

Если первой будет нажата кнопка S2, то загорится лампочка Н2, и тогда никак нельзя будет зажечь лампочку Н1. Иными словами, загорается та лампа, кнопка которой будет нажата первой.

Когда обе кнопки отпущены, лампы гаснут и устройство практически не потребляет ток. Поэтому и выключатель питания не нужен.

В электронной игре допустимо использовать кремниевые транзисторы только с малым напряжением насыщения, например, КТ603 с любым буквенным индексом. Если она работает нечетко, следует подобрать сопротивление резисторов R1, R2 так, чтобы на открытых транзисторах падение напряжения не превышало 0,3-0,4 В.

Рис. 2. Монтажная схема первого варианта игры.

Устройство собрано на гетинаксовой плате толщиной 2 мм методом навесного монтажа на 10 стойках (рис. 2). Патроны для ламп выполнены из голого медного провода Ø 1 мм.

Конструкция кнопок показана на рисунке 3. Лампы окрашены в красный и зеленый (синий) цвета клеем БФ-2 с добавкой цветной пасты для шариковых ручек. Соответствующим цветом отмечены и кнопки.

Вариант II - на светодиодах. Вместо ламп Н1, Н2 (рис. 1) можно применить более современные приборы - светодиоды, эашунтированные резисторами R1, R4 (рис. 4). Шунты нужны для того, чтобы транзисторы работали при относительно большом токе (около 100 мА), а напряжение насыщения было не более 0,3-0,4 В.

Подойдут светодиоды АЛ102А, АЛ102Б или АЛ102Г (красные) и АЛ 102В (зеленый). Игровое устройство выполнено на угловом шасси, составленном из двух плат размером 70Х40Х2 мм (рис. 5). Монтаж навесной. Питание - от двух элементов 332.

Вариант III - на тиристорах. У первых двух вариантов игры при их предельной простоте и доступности есть серьезный недостаток. Если рука игрока, нажавшего кнопку первым, случайно дрогнет, а вторая кнопка при этом замкнута, вспыхнет лампа противника, и тогда возникнет спорная ситуация.

У устройства, выполненного на тиристорах, тут явное преимущество. Будучи включенными управляющим импульсом, тиристоры остаются в этом состоянии до тех пор, пока с них не снимут питания. Короче говоря, достаточно хотя бы на мгновение нажать кнопку и отпустить ее, как загорится соответствующая лампа, которую можно погасить лишь с помощью специальной кнопки «Сброс».

Достаточно кратковременно нажать кнопку S1 или S2 (рис. 6), на управляющий электрод тиристора V1 (V2) поступает открывающее напряжение батареи и лампа Н1 или Н2 зажигается.

Для сброса сигналов отключают тумблером S5 питающее напряжение с тиристоров: тогда они возвратятся в исходное закрытое состояние. Ту же операцию осуществляют кнопкой SЗ, находящейся на пульте судьи совместно с кнопкой S4 («старт»). При замыкании контакта SЗ батарея G1 нагружается двумя параллельно включенными резисторами RЗ, R4, и оба тиристора при этом оказываются полностью обесточенными: лампа Н1 или Н2 гаснет.

Устройство собрано на Н-образном шасси, составленном из трех гетинаксовых плат и закрытого кожухом (см. рис. 7).

Лампы и кнопки игроков окрашены соответственно в красный и зеленый. Стартовая лампочка белая. Монтаж выполнен на «гвоздиках» навесным способом (рис. 8).

Правила игры «Кто быстрее?» несложные. Два игрока садятся за стол, и каждый берет свою кнопку. Судья подает команду «Приготовиться» и спустя некоторое время нажимает кнопку «Старт». Загорается белая лампочка Н3. По этому сигналу игроки нажимают свои кнопки. Тот, у кого загорится лампочка, выигрывает 2 очка. Но если кто-либо из игроков нажмет кнопку до появления сигнала «Старт», он получает одно штрафное очко.

Вариант IV - на микросхеме ТТЛ. Эту же игру можно построить на более современной элементной базе - на интегральных логических микросхемах, например, К155ЛАЗ (К1ЛБ553).

За основу берут простой RS-триггер, выполненный на двух логических элементах 2И-НЕ (рис. 9). Когда ключи S1 и S2 замкнуты, на обоих входах триггера присутствует логический «0», а на его выходах - логическая «1»: лампы Н1 и Н2 не горят. Если один из ключей, например S1, будет открыт раньше другого, на верхнем входе триггера появится логическая «1», а на выходе - логический «0». В результате загорится лампочка Н1. Теперь состояние ключа S2 не будет уже оказывать влияния на триггер, и вторую лампу Н2. нельзя зажечь, пока открыт ключ S1. Если первым будет открыт ключ S2, загорится лампочка Н2 и влияние ключа S1 будет исключено.

В исходное состояние триггер возвращают одновременным замыканием обоих ключей.

Вариант игры на микросхеме представлен на рисунке 10. Одновременно могут играть две пары игроков (ключи S1,S3 и S2, S5). Команду «Старт» подает судья, нажав на кнопку S4. Зажигается лампа Н1. Поскольку микросхема маломощна, для индикации применяют светодиоды В1-В4 с токоограничивающими резисторами R3, R4, R7, R8.

Устройство хорошо работает при напряжении ЗВ, поэтому для его питания достаточно двух сухих элементов любого типа или одной батареи 3336Л.

Конструкция игры и кнопок S1-S5 может быть любой.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.

3.6 "Кто быстрее?"

У кого реакция лучше? Это можно определить с помощью автомата, схема которого изображена на рис. 26. Играют четверо. Каждый держит в руках небольшой пульт с кнопкой. У ведущего находится в руках выносной пульт управления, с которого подается

сигнал старта. А пока такого сигнала нет, на лицевой панели периодически вспыхивают две лампы. Но вот ведущий незаметно от играющих нажал кнопку на пульте управления. Сразу же вспыхивает лампа сигнала старта. Теперь все зависит от реакции играющих: кто быстрее нажмет "свою" кнопку, тот и выиграет этот старт.

Рассмотрим работу игрового автомата. При нажатии на кнопку SB2 "Старт" загорается лампа HL3. Увидев ее сигнал, все игроки нажимают кнопки своих пультов (SB3-SB6). Предположим, что первой оказалась нажатой кнопка SB5. Тогда положительное напряжение выпрямителя VD2-VD5 через замыкающие контакты кнопки SB2, диод VD1, резистор R1, диод VD10 и контакты кнопки SB5 поступит на управляющий электрод тринистора VS3, он откроется и загорится лампа HL6, определяющая лидера. Одновременно откроется диод VD8, что приведет к уменьшению на нижнем по схеме выводе резистора R1 напряжения до 0.5...1 В. Поэтому при нажатии кнопок остальными игроками соответствующие тринисторы не смогут открыться. В том же случае, если кто-либо из игроков нажмет свою кнопку до подачи полезного сигнала, одновременно с открыванием соответствующего тринистора и загоранием лампы этого игрока сработает реле К1 и своими

контактами К 1.1 включит звонок НА1 - сигнал нарушения правил игры. Диод VD1 предотвратит в этом случае загорание лампы HL3. Кнопкой SB1 "Сброс" ведущий устанавливает устройство в исходное состояние.

Лампы HL1 и HL2, мигая, выполняют функцию отвлекающих сигналов; они переключаются простейшим генератором, собранным на реле К2, КЗ и конденсаторе С1.

Тринисторы, используемые в этом игровом автомате, могут быть серии КУ101 с любыми буквами. Диоды VD6-VD9 - любые из серий Д9 (кроме Д9Б), Д311 (эти диоды имеют малое прямое падение напряжения, что требуется для надежного шунтирования управляющих переходов тринисторов); VD10 - любой из серий КД509, КД510, КД521, КД522. Реле К1 - РЭС-10 (паспорт РС4.524.317), К2, КЗ -РЭС-9 (паспорт РС4.524.202). Трансформатор Т1 - мощностью 5...10 Вт, понижающий напряжение сети до 16... 18 В при токе нагрузки не менее 300 мА. Подойдут, например, трансформаторы типов ТВК-110Л-1, ТВК-110Л-2. Кнопки SB1, SB3 - SB6 - КМ1-1, SB2 -тумблер МТ1-1, ТВ2-1; можно также использовать переключатели П2К. В качестве разъемов использованы магнитофонные разъемы типа СГ-5.

Устройство, собранное без ошибок, в налаживании не нуждается. Игровой автомат "Кто быстрее?" можно выполнить также и на интегральных микросхемах.

Работает такой прибор аналогично описанному выше варианту на тринисторах. Его принципиальная схема приведена на рис. 27.

На логических элементах микросхем DD2, DD4 выполнены RS-григгеры. После подачи питания необходимо нажать кнопку SB6 "Сброс", расположенную на пульте ведущего. При этом все RS-триггеры установятся в нулевое состояние (на их верхних по схеме выходах - напряжение низкого уровня). На выходах логических элементов микросхем DD1 и DD3 - напряжение высокого уровня, поскольку через нормально замкнутые контакты кнопок SB1-SB4 на один из входов каждого из этих логических элементов подано напряжение низкого уровня. Лампы HL1-HL4 не светятся. Работает генератор отвлекающих сигналов, собранный на логических элементах DD6.1, DD6.2 и транзисторе VT5. (Этот транзистор повышает входное сопротивление логического элемента DD6.1, что позволяет использовать резистор R10 сопротивлением в несколько десятков килоом и конденсатор С1 относительно небольшой емкости. Аналогичный генератор встречается и в других конструкциях данной книги). "Перемигиваются" лампы HL5 и HL7 отвлекающего сигнала с частотой около 2 Гц.

После перевода ведущим контактов переключателя SB5 "Старт" в противоположное указанному на схеме положение лампы отвлекающего сигнала отключаются и загорается лампа HL6 полезного сигнала "Старт". Игроки нажимают свои кнопки SB1-SB4. Допустим, обладатель кнопки SB1 среагировал первым. При этом на выходе логического элемента DD 1.1 появится напряжение низкого уровня, и триггер DD2.1DD2.2 переключится в противоположное состояние, которому соответствует напряжение высокого уровня на выходе элемента DD2.1. На другом выходе триггера (выход элемента DD2.2) при этом будет напряжение низкого уровня, которое поступит на входы логических элементов DD1.2, DD3.1 и DD3.2 (выводы 13,2 и 12 соответственно), поэтому остальные RS-триггеры уже не смогут изменить своего состояния. Одновременно откроется транзистор VT1 и загорится лампа HL1, фиксирующая лидера.

А если первый игрок среагировал преждевременно, т.е. нажал кнопку SB1 до включения лампы "Старт"? В этом случае устройство будет работать так же, как и ранее, однако одновременно с загоранием лампы HL1 в этом случае зазвучит сигнал фальстарта. Этот звуковой сигнал формируется генератором на логических элементах DD6.3 и DD6.4, а работа генератора будет разрешена подачей напряжения высокого уровня, поданного с выхода DD5.1 на вход DD6.3. В случае своевременного старта генератор не заработает, поскольку на выводе 9 логического элемента DD6.3 будет напряжение низкого уровня, поданное через замыкающие контакты переключателя SB5.

В устройстве можно применить микросхемы серий К133, К134, К158, КР531, К555. Транзисторы КТ3117А можно заменить КТ603, КТ608, КТ801, КТ815 с любыми буквами, КТ315Б - любым из серий КТ201, КТ315, КТ503. Конденсатор С1 - оксидный К50-6, К50-16, К50-35; С2 - КМ-6, К10-17, К73-17. Кнопки, переключатели и разъемы - тех же типов, что и в предыдущем варианте игрового автомата.

Для питания устройства потребуется источник, обеспечивающий постоянное напряжение 5 В при токе не менее 300 мА. Он может быть собран, например, по схеме блока питания логического прибора "Версия", описание которого будет приведено ниже.

В игровой автомат "Кто быстрее?" при желании можно внести некоторые усовершенствования. Например, вместо ламп накаливания, определяющих лидера, можно применить цифровые индикаторы (газоразрядные, светодиодные или люминесцентные). При этом каждому игроку будет соответствовать свой цифровой индикатор, и высвечиваемая им цифра позволит определить, каким по счету он среагировал на полезный сигнал. Можно также ввести и электронный

секундомер - это позволит определять не только относительную, но и абсолютную реакцию игрока.