Сегодняшний выпуск посвящен электронным играм. Продолжая заниматься в радиокружке, теперь уже, скажем, в условиях город-ского лагеря можно изготовить предлагаемые конструкции и создать небольшую игротеку. Ее посетителями и участниками игр могут стать как кружковцы, так и все желающие. Такую же игротеку можно организовать и в школе в летнее время. А возможно, вы отправитесь с ней в гости в ближайший лагерь и там развлечете отдыхающих ребят.

КТО СИЛЬНЕЕ?

Есть немало спортивных состязаний и игр, в которых проверяются силы и выносливость. Если же для их проведения нет подходящего помещения и снарядов, воспользуйтесь услугами электроники. Состязаться в силе, например, поможет простейший прибор, схема которого приведена на рис. 1. Он заменит кистевой эспандер.

Деталей в приборе немного. На транзисторе VT1 собран усилитель постоянного тока, к входным зажимам которого (ХТ1 и ХТ2) подключают датчики - они представляют собой металлические трубки, насаженные на отрезки деревянных стержней. В цепь коллектора транзистора включен стрелочный индикатор РА1.

В исходном положении транзистор закрыт, поскольку его база соединена через резистор R2 с эмиттером, и на базе отсутствует напряжение смещения. Но вот вы взяли в руки датчики. Между датчиками, а значит, между зажимами теперь включено сопротивление участка вашего тела, которое зависит, конечно, и от влажности ладоней. Через это сопротивление база транзистора оказывается подключенной к минусу источника питания.

Чем сильнее вы сжимаете датчики, тем большая поверхность ладоней соприкасается с металлом (он должен быть зачищен до блеска и обезжирен), тем меньше сопротивление между зажимами, тем больше ток в цепи базы транзистора. Соответственно изменяется и ток через стрелочный индикатор.

Максимальный ток, протекающий через эмиттерный переход (участок база-эмиттер) транзистора, ограничен резисторами R1 и R2, а ток через индикатор - подстро-ечным резистором R3.

Транзистор - любой из серий МП39-МП42 с возможно большим коэффициентом передачи тока. Постоянные резисторы - МЛТ-0,25 или МЛТ-0,125, подстроечный - СП, СПО или другого типа. Стрелочный индикатор - с током полного отклонения стрелки 100 мкА - 1 мА и сопротивлением рамки постоянному току не более 1 кОм.

Детали усилителя смонтированы в корпусе (рис. 2), который может быть готовым или самодельным (из любого материала). На лицевой панели крепят индикатор, выключатель питания и зажимы. Остальные детали располагают внутри корпуса. Напротив оси подстроечного резистора в боковой стенке корпуса сверлят отверстие под отвертку. Источник питания (батарея 3336) устанавливают на съемной нижней крышке.

Датчики подключают к зажимам многожильным монтажным проводом в изоляции.

Налаживают устройство так. Вначале выводят движок подстроечного резистора вверх по схеме (замыкают резистор). Сжав как можно сильнее датчики, замечают отклонение стрелки индикатора. Если она уходит за конечное деление шкалы, перемещают движок резистора вниз и подбирают такое его положение, чтобы стрелка отклонялась примерно на треть шкалы.

Если же стрелка едва отклоняется даже при выведенном сопротивлении резистора, нужно заменить резистор R2 другим, сопротивлением 2,2; 3,3 или 4,7 кОм. В процессе состязаний находят такое положение движка резистора, при котором отклонить стрелку индикатора на конечное деление шкалы сможет только самый сильный из соревнующихся.

КТО БЫСТРЕЕ?

О человеке, который после подачи команды способен мгновенно выполнить ее, говорят, что он обладает хорошей реакцией. Она помогает добиться хороших результатов в спорте. Например, спринтер, стартующий почти вслед за свистком судьи или выстрелом стартового пистолета, имеет больше шансов прийти к финишу первым. Но хорошая реакция необходима не только спортсмену. Этим качеством должны обладать и шофер, и летчик-испытатель, и космонавт, и милиционер. Оно необходимо людям десятков профессий.

Хотите проверить, какая реакция у вас и ваших товарищей? Это нетрудно сделать с помощью предлагаемой игры. Она состоит из двух сигнальных ламп, двух кнопок и других деталей, показанных на схеме (рис. 3). После того как выключателем SA1 будет подано напряжение питания, судья дает команду. Каждый из игроков старается быстрее нажать на кнопки: SB1 - для первого игрока и SB2 - для второго. Если это быстрее сделает первый игрок, загорится лампа HL1, если второй, - HL2. Происходит это вот почему.

Когда нажимают кнопку SB1, на базу транзистора VT2 через контакты кнопки, резистор R2 и лампу HL2 подается напряжение батареи питания GB1. Транзисторы VT1, VT2 открываются, и лампа HL1 зажигается, поскольку она оказывается подключенной через цепь коллектор-эмиттер транзистора VT1 к батарее. При этом, конечно, уменьшается напряжение между эмиттером и коллектором транзистора VT1 - до нажатия кнопки оно было равно напряжению источника питания, а теперь составляет около 1 В.

Партнер, нажавший свою кнопку чуть позже вас, не сможет зажечь лампу HL2, потому что напряжения на коллекторе открытого транзистора VT1 недостаточно для открывания транзисторов VT3 и VT4.

Отпустив кнопку, ждите следующего сигнала судьи, чтобы вновь попытаться опередить соперника. Победителем можно считать того, кто из десяти попыток большее число раз зажжет свою лампу.

Лампы надо взять на напряжение 3,5 В и ток 0,26 А. Подойдут лампы и с меньшим (но не с большим!) током, но тогда придется заменить резисторы другими, с большим сопротивлением. Транзисторы возьмите любые из серий МП25, МП26, по возможности с одинаковым коэффициентом передачи тока. Выключатель питания - тумблер ТВ2-1, батарея питания - 3336. Кнопки - любой конструкции, например звонковые. На них и следует рассчитывать корпус конструкции. Резисторы - МЛТ - 0,125 или МЛТ - 0,5.

Детали игры (кроме батареи питания и кнопок) смонтируйте на плате (рис. 4). Монтаж простой, но при выполнении его надо соблюдать определенную последовательность. После установки монтажных стоек соедините перемычкой две крайние нижние из них. Затем припаяйте резисторы, закрепите выключатель, ввинтите лампы в просверленные заранее отверстия в плате, соедините резьбовые части ламп проводниками с выводом выключателя, а оставшиеся контакты ламп - с соответствующими монтажными стойками. В последнюю очередь распаяйте транзисторы.

Плату с деталями прикрепите к лицевой стенке корпуса (рис. 5).

Для этого просверлите в стенке отверстие под выключатель, два отверстия под лампы и еще два отверстия под винты диаметром 3 мм (через эти отверстия пропустите винты и закрепите на них внутри корпуса плату). Лампы закройте прозрачными колпачками.

Сверху к лицевой стенке прикрепите кнопки. Заранее просверлите под ними отверстия и пропустите внутрь корпуса проводники от контактов кнопок. Батарею питания расположите в удобном месте внутри корпуса. Желательно также прикрепить ее металлической скобкой к съемной нижней крышке.

Настало время проверить игру в действии и отрегулировать ее. Но вначале, как обычно, внимательно просмотрите весь монтаж и сверьте его со схемой. Затем подайте выключателем питание и нажмите кнопку SB1. Должна загореться лампа HL1. Отпустите кнопку и нажмите SB2. Теперь загорится HL2.

Проверьте четкость работы конструкции. Нажмите кнопку SB1 и, не отпуская ее, кнопку SB2. Если при этом лампа HL2 начнет постепенно зажигаться (может и вспыхнуть сразу, погасив лампу HL1), следует подобрать резистор R2 с меньшим сопротивлением (или увеличить сопротивление резистора R1).

Далее нажмите кнопку SB2, а вслед за ней - SB1. Лампа HL2 продолжает гореть. Если начнет зажигаться и лампа HL1, значит, сопротивление резистора R2 вы уменьшили слишком сильно. Нужно точнее подобрать его сопротивление.

Можно поступить иначе. Нажав сначала кнопку SB1, измерьте вольтметром напряжение на лампе HL1, затем, отпустив кнопку SB1 и нажав SB2, сделайте то же на лампе HL2. Подбором сопротивления одного из резисторов добейтесь равенства полученных напряжений (их значения не должны быть более 3 В). Причем, если нужно изменить напряжение на лампе HL1, подберите сопротивление резистора R2 (чем меньше его значение, тем больше напряжение на лампе).

Вполне вероятно, что, использовав транзисторы с одинаковыми коэффициентами передачи тока, никакой подстройки делать не придется.

В редких случаях проявляется и такой эффект, как самопроизвольное зажигание одной (а еще реже двух) лампы. Устраняют это включением между базой и эмиттером транзисторов VT1 и VT4 резисторов сопротивлением 510 Ом...1 кОм.

Добившись четкой работы самоделки, закройте нижнюю крышку и предложите друзьям посостязаться в скорости реакции.

КТО ВЫШЕ ПОДПРЫГНЕТ?

На стене висит небольшое табло с тремя металлическими контактами, расположенными на разной высоте, и сигнальными лампами (их тоже три, но одна - HL3 - окрашена в красный цвет). От табло тянется гибкий провод с щупом на конце. Участник игры (ребята должны быть примерно одного роста) берет щуп в правую руку и подпрыгивает, стараясь коснуться щупом одного из контактов. Если ему это удается, на табло вспыхивает соответствующая лампа. Побеждает тот, кто сможет зажечь красную сигнальную лампу, коснувшись наиболее высоко расположенного контакта ЕЗ.

"Начинка" этой самоделки, показанана рис. 6. Металлические контакты показаны в виде сенсоров Е1-ЕЗ, а щуп, которым до них дотрагиваются, обозначен буквами ХР1. Каждый из контактов подключен к каскаду, состоящему из оксидного конденсатора, ограничительного резистора и составного транзистора.

Стоит коснуться щупом, скажем, контакта Е1 - мгновенно заряжается конденсатор С1 и открывается составной транзистор VT1VT2. Зажигается лампа HL1. Когда щуп перестает касаться контакта, лампа еще некоторое время продолжает гореть, поскольку конденсатор, словно аккумулятор, успел зарядиться от источника и теперь питает цепь эмиттерного перехода составного транзистора, который остается некоторое время открытым. Продолжительность свечения лампы практически зависит от емкости конденсатора и сопротивления ограничительного резистора.

Так же работают и другие каскады.

Резисторы могут быть МЛТ - 0,25 или МЛТ - 0,125, конденсаторы - К50-6 или другие, емкостью 100...200 мкФ, транзисторы - любые из серий МП25, МП26 со статическим коэффициентом передачи тока не менее 20, лампы - на напряжение 3,5 В, батарея питания - 3336 либо три последовательно соединенных гальванических элемента 373 (с таким источником питания продолжительность работы конструкции значительно возрастет). Выключателя питания нет, поскольку в исходном состоянии игра потребляет незначительный ток. Но при длительных перерывах в работе батарею следует отключать.

Сигнальные лампы размещают на табло вблизи "своих" контактов, а остальные элементы монтируют на внутренней стенке табло. Детали можно, конечно, установить на печатной или монтажной плате. В качестве щупа подойдет шариковая авторучка с металлическим стержнем - к нему припаивают многожильный монтажный провод в изоляции (длина - 2...3 м), либо обыкновенная вилка.

Налаживание игры сводится к подбору ограничительных резисторов. Соединив щуп с контактом Е1, подбирают резистор R1 такого сопротивления, при котором напряжение на лампе HL1 будет равным 2,5...3 В. На время налаживания вместо R1 можно установить последовательно соединенные постоянный резистор сопротивлением 100 Ом и переменный - сопротивлением 1 или 2,2 кОм. Плавным перемещением движка переменного резистора добиваются нужного результата, а затем измеряют получившееся общее сопротивление и впаивают на место R1 резистор с таким или возможно близким сопротивлением.

Аналогично подбирают резисторы R2 и R3.

ЛАБИРИНТ

В этой игре побеждает наиболее внимательный, сообразительный и спокойный. Именно такие качества нужны, чтобы не запутаться в сложных ходах и сообщениях, ведущих к заветной цели - "комнате". Путь к ней надо пройти металлическим щупом, перемещаемым по дорожкам лабиринта. Касаться стенок лабиринта нельзя - сразу же вспыхнет контрольная лампа и раздастся звуковой сигнал. Выигрывает тот, кто дойдет до "комнаты" с меньшим числом касаний.

Чертеж лабиринта приведен на рис. 7. Конечно, вы можете составить любой другой чертеж с более хитроумным переплетением путей, ведущих к цели. Но помните, что с усложнением рисунка увеличивается трудоемкость изготовления конструкции.

Наиболее целесообразно использовать для лабиринта, скажем, стеклотекстолит или гетинакс, покрытый с одной стороны фольгой. Тогда достаточно прорезать в фольге острым ножом или специальным резаком канавки - и лабиринт готов.

Но вероятность, что вам удастся достать такой материал, невелика. Поэтому придется запастись пластиной алюминия или дюралюминия указанных на рисунке размеров, нанести на поверхность шилом дорожки лабиринта, просверлить в дорожках отверстия возможно ближе друг к другу, пропилить надфилем промежутки между ними и опилить края дорожек, чтобы они стали ровными. Ширина дорожек может быть 4...5 мм, толщина пластины 1...1,5 мм.

Готовую металлическую пластину наложите на гладкую поверхность планки из изоляционного материала, например гетинакса, и прикрепите к ней винтами с гайками. Если есть хороший клей, то пластину можно приклеить к основанию. Прикрепите к пластине металлический лепесток (или небольшую полоску жести от консервной банки) и припаяйте к нему монтажный провод в изоляции.

Щупом служит отрезок медного провода диаметром 1,5...2 мм и длиной 10...12 см. Один конец его надо очистить от эмалевой изоляции и заточить напильником, чтобы он стал полукруглым и его удобно было вести по дорожкам лабиринта. К другому концу припаяйте многожильный монтажный провод в изоляции длиной 50...60 см, а затем натяните на щуп отрезок резиновой или поливинилхлоридной трубки такой длины, чтобы конец щупа выступал на 5...6 мм.

Сигнализатор касаний (рис. 8) собран на четырех транзисторах. Первые два (VT1 и VT2) работают как электронный ключ, подсоединяющий контрольную лампу HL1 к источнику питания при замыкании зажимов ХТ1 и ХТ2 (иначе говоря, при касании щупом, соединенным с зажимом ХТ1, стенок лабиринта, с которыми соединен проводник от зажима ХТ2). На двух других транзисторах собран генератор - он подключен параллельно лампе HL1. Как только лампа вспыхнет, на ней появится напряжение. Сразу же начинает работать генератор, и из динамической головки ВА1 слышится звук. Тональность его зависит от емкости конденсатора С2 и сопротивления резистора R2.

Касание щупом стенок лабиринта может быть мгновенным. Почувствует ли его сигнализатор, успеет ли вспыхнуть лампа? В простейшем случае, когда через щуп подается напряжение на лампу, она вряд ли успела бы накалиться. Но в устройстве такой вариант предусмотрен, и в сигнализатор введена своеобразная задержка по времени. Она состоит из конденсатора С1 и резистора R1. На эту цепочку и подается через щуп напряжение. Даже кратковременного замыкания зажимов достаточно, чтобы конденсатор С1 успел зарядиться до напряжения батареи GB1. А далее он начинает разряжаться через резистор R1 и транзисторы VT1, VT2. И хотя щуп уже отошел от стенок лабиринта, лампа горит, а из динамической головки слышен звук. Продолжительность задержки небольшая - менее секунды.

Транзисторы VT1 и VT2 возьмите серий МП25, МП26 с коэффициентом передачи тока не менее 20.

Кроме указанных на схеме, на месте VT3 можно установить другие маломощные транзисторы структуры n-p-n (например, МП37В, МП38) с коэффициентом передачи тока не менее 35, а на месте VT4 - транзистор из серий МП39 - МП42 с коэффициентом передачи тока не менее 45.

Лампа HL1 - на напряжение 3,5 В и ток 0,26 А. Но лучше, если установите лампу с меньшим током потребления, тогда транзистор VT2 будет работать в более легком режиме и меньше нагреваться при длительных касаниях щупом стенок лабиринта. Резисторы - МЛТ - 0,125 или МЛТ - 0,5, конденсатор С1 - К50 - 6, но подойдет и другой, емкостью 100...200 мкФ. Причем, чем больше его емкость, тем больше продолжительность задержки, а значит, и свечения лампы после окончания касания щупом стенок лабиринта. Выключатель SA1 - тумблер ТВ2 - 1, батарея питания - 3336, но вполне годится и другой источник напряжением 4,5 В, рассчитанный на нужный ток нагрузки - до 0,3 А (например, три последовательно соединенных элемента 373).

Детали сигнализатора смонтируйте на плате (рис. 9). Разметив заготовку платы, вырежьте в ней отверстие под диффузор динамической головки, просверлите отверстия под контрольную лампу и выключатель и установите эти детали на плату (лампа должна ввинчиваться в отверстие). Затем установите на плате монтажные стойки, припаяйте к стойкам резисторы и конденсаторы. Соедините контакты лампы соответственно со стойкой и выключателем, а затем подпаяйте к деталям платы выводы динамической головки. В заключение припаяйте к стойкам выводы транзисторов. Проследите, чтобы транзисторы были точно на своих местах в соответствии с принципиальной и монтажной схемами.

Смонтированную плату надо закрепить в корпусе (рис. 10) со съемной нижней крышкой. В верхней стенке корпуса просверлите отверстия под выключатель и лампу, напротив диффузора головки вырежьте отверстие и закройте его декоративной тканью или пластмассовой решеткой. Плату с деталями можно прикрепить к верхней стенке винтами, но она будет надежно удерживаться гайкой, навинченной поверх стенки на корпус выключателя.

На верхней стенке установите зажимы, а батарею питания разместите внутри корпуса на любой из стенок или прикрепите ее металлической скобой к нижней крышке. Соединения между платой, батареей и зажимами выполняют многожильным монтажным проводом в изоляции.

Налаживать сигнализатор несложно. Подав выключателем SA1 питание, временно соедините между собой эмиттер и коллектор транзистора VT2 и подключите таким образом генератор и лампу HL1 к источнику питания. Лампа должна загореться, а из динамической головки раздастся звук. Если это не произойдет, значит, в монтаже допущена ошибка. Устраните ее.

Затем снимите перемычку между эмиттером и коллектором транзистора VT2, а зажимы замкните между собой. Лампа может загореться ярко, как и при непосредственном подключении ее к батарее питания. Такая яркость, конечно, не нужна, и ее следует уменьшить во избежание излишнего тока через транзистор VT2 и его нагрева. Для этого включите последовательно с резистором R1 переменный резистор сопротивлением 2,2 или 3,3 кОм и, перемещая его движок, установите напряжение на лампе равным 2,5...3 В. Затем измерьте получившееся общее сопротивление (переменный резистор и постоянный R1) и впаяйте резистор с таким сопротивлением вместо R1.

Если же яркость свечения лампы при замыкании зажимов будет недостаточна, нужно несколько уменьшить сопротивление резистора R1.

НАЙДИТЕ "МИНУ"

В фильмах о Великой Отечественной войне вы не раз могли видеть, как работают саперы. С наушниками на голове они осторожно проверяют длинной штангой с кольцом - датчиком на конце каждый метр земли. Как только раздастся едва заметное изменение звука - стоп! В этом месте спрятана мина.

И в мирные дни находится работа саперам, потому что до сих пор еще не везде очищена земля от замаскированных боеприпасов. Нет-нет, да и обнаруживаются в самых неожиданных местах, даже на дне рек и прудов, залежи снарядов. И саперам вновь и вновь приходится вступать в единоборство со смертью...

Со своими друзьями и вы можете стать на время "саперами". Искать "мины" можно... в комнате. Ими могут быть, например, тонкие крышки от консервных банок или кружочки кровельного железа диаметром 6...8 см. А спрятать их надо под паласом, тонкими ковриками или дорожками.

Остается изготовить "миноискатель". Поскольку "мины" будут лежать неглубоко от поверхности поискового поля, соберем простейшую конструкцию, принципиальная схема которой приведена на рис. 11. В нашем "миноискателе" всего один транзистор - на нем собран генератор электрических колебаний звуковой частоты. В1 - это датчик, представляющий собой катушку, намотанную на постоянном магните. Частота звука зависит от емкости конденсаторов С1-C3 и индуктивности катушки датчика. Колебания генератора подаются через конденсатор С4 и разъем Х1 на головные телефоны BF1. Переменным резистором R2 устанавливают режим работы транзистора, а значит, наибольшую чувствительность "миноискателя".

Пока вблизи датчика В1 "миноискателя" нет металлических предметов, в головных телефонах слышен звук определенной тональности. Но стоит поднести датчик, например, к небольшой пластине из стали, как тональность звука изменится. Чем ближе датчик к металлу, тем сильнее изменение тональности звука. По этому признаку и обнаруживают место залегания "мины".

В качестве датчика удобно использовать капсюль от головных телефонов ТОН - 1, ТОН - 2 (рис. 12) или им подобных с сопротивлением обмотки не менее 1 кОм. Но капсюль придется доработать - удалить мембрану. Транзистор должен быть МП39Б, МП42Б с коэффициентом передачи тока не ниже 35 (иначе генератор не будет работать). Постоянные резисторы - МЛТ - 0,5, переменный - СП - 1. Конденсаторы - типа МБМ. Головные телефоны - ТОН - 1, ТОН - 2 или аналогичные. Выключатель питания - тумблер ТВ2 - 1, источник питания GB1 - батарея "Крона", разъем Х1 - любого типа с двумя гнездами под вилку головных телефонов.

Детали, кроме датчика, источника питания и разъема, надо разместить на небольшой плате (рис. 13).

На рис. 14 показан корпус устройства. К верхней его панели крепят плату. Для этого можно использовать гайки крепления выключателя и переменного резистора. На ось резистора наденьте пластмассовую ручку управления. На верхней же панели установите разъем, а на боковой стенке просверлите отверстие под проводники от датчика. Батарею питания прикрепите к съемной нижней крышке напротив конденсаторов С2 и C3. Соедините выводы батареи с деталями на плате многожильными монтажными проводниками в изоляции. Концы проводников можете припаять непосредственно к выводам батареи "Крона" или использовать колодку от такой же батареи (конечно, негодной) и припаять выводы к ней, соблюдая полярность - минусовый провод от выключателя к выводу колодки с меньшим диаметром, а плюсовой - к выводу с отогнутыми лепестками. Так удобнее менять батарею.

Теперь проверьте работу собранной части устройства. Положите на стол рядом с корпусом капсюль от головных телефонов крышкой вверх и подключите его проводниками в изоляции к деталям платы в соответствии со схемой. При выключенном питании подключите параллельно контактам тумблера миллиамперметр (у прибора типа Ц20 на пределе 3 мА) и установите переменным резистором R2 ток около 1 мА. Отметьте это положение точкой на верхней панели корпуса, проставленной против риски на ручке управления.

Отключите миллиамперметр и тумблером подайте питание на генератор. В головных телефонах, включенных в разъем Х1, будет слышен звук средней тональности. Поднесите к крышке капсюля-датчика какой-нибудь массивный железный предмет, например плоскогубцы. Вы сразу заметите, что звук, идущий от телефона, изменил свою тональность. При перемещении движка переменного резистора влево по схеме тональность звука повышается, но одновременно с этим уменьшается его громкость. Установив ручку резистора в такое положение, при котором еще слышен звук, снова приближайте тот же предмет к крышке капсюля. "Миноискатель" стал более чувствителен и обнаружит металл на расстоянии 10...15 мм отдатчика - сначала тональность звука в телефонах повысится, а затем (при дальнейшем приближении предмета к датчику) звук исчезнет. Это положение ручки управления тоже можно отметить на лицевой панели корпуса.

Остается изготовить поисковую штангу. Отключите капсюль от генератора и прикрепите его магнитом вниз к диску, вырезанному, например, из тонкого гетинакса (рис. 15,а) или другого изоляционного материала. Диск с датчиком прикрепите к деревянной ручке (рис. 15,б), нижний конец которой срезан под углом. Такая конструкция будет имитировать настоящий миноискатель.

На ручке установите генератор. Удобнее поступить так: прикрепить к ручке шурупами съемную нижнюю крышку корпуса генератора, а уже к ней привернуть сам корпус. Можно поступить иначе - закрепить корпус на ручке металлическими уголками, привинченными к боковым стенкам корпуса. В этом случае предварительно выведите через отверстие в боковой стенке многожильные монтажные проводники в изоляции такой длины, чтобы их можно было подсоединить к выводам капсюля-датчика. После крепления корпуса к ручке проводники привяжите в нескольких местах изолентой, а концы проводников соедините с выводами датчика.

Включив генератор и вставив в разъем головные телефоны, приближайте диск с датчиком к крышке от консервной банки. Заметьте, при каком расстоянии между ними произойдет изменение тональности звука (чувствительность "миноискателя" установите вблизи максимальной). Оно должно равняться 8...10 мм.

Итак, "миноискатель" готов. Можно начинать игру. Под палас или коврик спрячьте в нескольких местах крышки от консервных банок и пригласите "сапера" (он, конечно, не должен видеть подготовительной работы). С помощью устройства "сапер" должен обнаружить максимальное число "мин" и указать места их расположения. Диск с датчиком разрешается водить по паласу (или коврику). Кто быстрее всех обнаружит все "мины", тот и выигрывает.

Конечно, игру можно проводить и по другим правилам - придумайте их с друзьями сами.

Возможен и иной вариант устройства для проведения соревнований по поиску "мин", основанный на индуктивной связи. В этом случае также понадобятся "мина", но уже электронная, и приемник. "Мину" - миниатюрный передатчик (их может быть несколько), работающий на звуковой частоте, маскируют в земле на улице или в помещении.

Каждая такая "мина" (рис. 16) представляет собой мультивибратор, выполненный на транзисторах VT1, VT2 и работающий на частоте примерно 1000 Гц.

В змиттерную цепь транзистора VT2 мультивибратора включен усилитель мощности на транзисторе VT3 с катушкой индуктивности L1 в качестве нагрузки. Вокруг нее образуется электромагнитное поле звуковой частоты. Это поле улавливает датчик приемника (рис. 17) - катушка L1. Колебания звуковой частоты с нее подаются на каскад усиления на транзисторе VT1. Прослушивается усиленный сигнал через головные телефоны BF1. Чувствительность приемника такова, что звук "мины" слышен на расстоянии до метра.

Транзисторы мультивибратора и приемника могут быть серий МП39-МП42 с возможно большим коэффициентом передачи тока, транзистор усилителя мощности - серий МП25, МП26. Катушка "мины" намотана на каркасе внутренним диаметром 8 и длиной 30 мм и содержит 800 витков провода ПЭВ - 1 0,1. Внутрь каркаса вставлен стержень таких же габаритов из феррита 400НН (можно 600НН). Катушка приемника содержит 3000 витков провода ПЭВ - 1 0,12, намотанных на стержне диаметром 8 и длиной 80...100 мм из феррита 400НН. Источник питания - батарея 3336, но "мина" может работать и от одного элемента 373, 343.

Детали "мины" монтируют на плате (рис. 18), которую вместе с источником питания крепят внутри корпуса возможно меньших габаритов. Там же размещают катушку индуктивности. Выключатель укрепляют на боковой стенке - пользуются им непосредственно перед маскировкой "мины" и после ее обнаружения.

Детали приемника, кроме катушки индуктивности, кнопочного выключателя и головных телефонов, монтируют также в небольшом корпусе и укрепляют его вблизи одного из концов деревянной рейки примерно метровой длины. Рядом с корпусом на рейке устанавливают выключатель, а на противоположном конце рейки крепят катушку (рис. 19). Головные телефоны могут быть подключены к соответствующим точкам приемника непосредственно либо через разъем и вилку. Следует заметить, что головные телефоны могут быть как высокоомные, типа ТОН - 1, так и низкоомные, например миниатюрные ТМ - 2А. Первые из них позволяют получить большую чувствительность, но меньшую громкость, а вторые, наоборот, - большую громкость, но меньшую чувствительность. Подбором резистора R1 в приемнике добиваются максимальной громкости звука.

В заключение обзора конструкций электронных игр заметим, что рекомендованные для использования в них германиевые транзисторы серии МП не всегда могут оказаться в запасах радиокружка. Вместо них можно применять кремниевые транзисторы, например, серий КТ315 (n-p-n) и КТ361 (р-n-р). Естественно, что при такой замене придется подобрать резисторы в базовых цепях транзисторов.

Приведена схема самодельного игрового автомата Кто Быстрее, который рассчитан на четырёх игроков. Позволяет определить с 1-го по 4-ое места и измерить время реакции каждого игрока после подачи звукового и светового сигнала.

Техническое описание прибора

Принципиальная схема прибора изображена на рисунке 1. Возможность определять и отображать места и время реакции игроков реализуется на микроконтроллере DD1 PIC16F628A и знакосинтезирующем дисплее HG1 WH2002L-YYB-CT. Обмен данными между микроконтроллером DD1 и знакосинтезирующем дисплее HG1 происходит полубайтами. RS - выбор режима, а Е - разрешение на принятие данных.

Резисторы R1, R3, R5, Р7ограничивают ток на входах RA0-RA3 микроконтроллера DD1. Резисторы R2, R4, R6, R8 устанавливают низкий логический КМОП уровень в отжатом положении тактовых клавиш SB1-SB4.

Рис. 1. Схема игрового автомата Кто Быстрее на микроконтроллере PIC16F628A.

Функция принудительного сброса отсутствует - вход микросхемы NMCLR подключен к положительному потенциалу питания через токоограничивающий резистор R9.

Резистором R10 происходит ограничение тока для пьезоизлучателя звука BZ1. С помощью резистивного делителя напряжения собранного на резисторах R11 и R12 устанавливают напряжение для контрастности знакосинтезирующего дисплея HG1.

Двух-ватный резистор R13 устанавливает напряжение 4,5 В для подсветки знакосинтезирующего дисплея HG1. Мощный полевой MOSFET транзистор VT1 предназначен для управления подсветки дисплея HG1. Затвор подключен к выводу RB2 микроконтроллера.

Для генерации тактовой частоты микроконтроллера DD1 предназначен кварцевый резонатор ZQ1 на 4 МГц. Конденсаторы С1 и С2 стабилизируют генерацию частоты. Линейный интегральный стабилизатор напряжения DA1 стабилизирует напряжение 5 В. Питание постоянного или переменного тока от 9 В до 15 В подаётся на разъём Х1. Ток выпрямляется диодным мостом VD1.

Конденсаторы СЗ-С7 выполняют фильтрующую функцию. На рис. 2 изображена печатная плата размерами 180x40 мм на одностороннем фольгиро-ванном текстолите и расположение деталей.

Настройка прибора и замена электронных компонентов аналогами

Правильно собранный прибор работает сразу. Настройка прибора сводится к подбору резистора R11, которым можно установить контрастность дисплея. Номинал резисторов R1, R3, R5, R7 может быть от 200 Ом до 470 Ом. Номинал резисторов R2, R4, R6, R8 может быть от 4,7 кОм до 10 кОм.

Рис. 2. Печатная плата для игрового автомата.

Ёмкость конденсаторов С1 и С2 может быть от 10 пФ до 30 пФ. Ёмкость конденсаторов С3, С4, С7 может быть от 0,01 мкФ до 1 мкФ. Ёмкость конденсатора С5 может быть от 47 мкФ до 220 мкФ. Ёмкость конденсатора С6 может быть от 100 мкФ до 470 мкФ.

Пьезоизлучатель звука BZ1 (без встроенного генератора) может быть любой аналог с рабочей частотой генерации звука 2400 Гц, так как эту частоту генерирует микроконтроллер с помощью модуля ССР1 и модуля таймера TMR2, которая формируется на выходе ССР1 микроконтроллера DD1.

Практическое описание прибора (пользовательский вариант)

Подключите прибор к источнику энергии. Подсветка работает. Теперь четыре игрока должны нажать свои кнопки. Начало предстартовой паузы сигнализируется гашением подсветки дисплея. Как только игроки услышат монотонный звуковой сигнал и увидят свечение подсветки, они должны как можно быстрее нажать на кнопки.

Если кто-то из игроков нажмёт свою кнопку до начала подачи сигнала, то прибор фиксирует фальстарт. Теперь игроки опять должны нажать свои кнопки включая второго игрока. Бывает и так, что в данных игрокам 999 мс не хватает, чтобы определить реакцию тогда в скобках после номера игрока будет написан “0”, а ниже ’’.Out”. Отключить прибор можно в любое время для этого отсоедините источник энергии.

Прошивка для PIC микроконтроллера - Скачать (43 КБ).

Ковалев А. Ю. РК-2015-10.

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.

Игра "Кто быстрее" на МК

Наверное, многие помнят схему игры "Кто быстрее" из советской литературы. Две кнопки. Напротив игрока, нажавшего кнопку первым, загорается лампочка. Игра отлично проходит для тестирования скорости реакции. Поскольку я только начинаю осваивать ассемблер для AVR, но уже не зеленый новичок, то захотелось воплотить в жизнь какой-либо свой проект - достаточно простой для начала, интересный для меня и друзей. Так родилась игра "Кто быстрее" на микроконтоллере:
Принцип работы схемы следующий. При включении питания загорается надпись "Кто быстрее?"

После нажатия кнопки "Старт" происходит переход к игровому экрану:

Проходит случайный промежуток времени от 2 до 4.5 секунд (во избежание "приспосабливаемости"). Затем загорается красный светодиод и начинается отчет времени. После светового сигнала игроки должны нажать кнопки "RIGHT" и "LEFT". После нажатия обоих кнопок на экран выведется время обоих игроков, и победителю раунда добавится одно очко.


После окончания раунда и просмотра результата необходимо повторно нажать кнопку "Старт". Время обоих игроков очистится (счет останется на экране), через 2-4,5 секунды опять загорится красный светодиод - игра повторится.

На фотографии выше приведена игра в сборке на отладочной плате и результаты после довольно долгой игры. Топология не прикладывается - схема достаточно легка для реализации даже навесным монтажом.
Чуть не забыл - FUSE-биты для МК. МК тактируется от внутреннего RC-генератора, частота 2Мгц (CKSEL3..0=0010).
P. S.:Не исключено, что в прошивке содержатся баги и некоторые ошибки. С удовольствием выслушаю ваши предложения, советы и критику на форуме.
Прошу строго не судить - МК изучаю не так давно.
Спасибо за внимание!

л. Д.Пономарёв, а. н.евсеев

конструкции юных радиолюбителей

© Издательство «Радио и связь», 1985 j

О КЛУБЕ «ЭЛЕКТРОН»

Дворец культуры Тульского комбайнового завода хорошо знаком многим молодым радиоспециалистам и радиолюбителям города и области. Здесь в середине шестидесятых годов открылся кружок юных радиолюбителей, вы­росший в последующие годы в своеобразный штаб по пропаганде радиотехниче­ских знаний - клуб научно-технического творчества молодежи (НТТМ) «Элек­трон», который вот уже почти два десятилетия возглавляет страстный радио­любитель Лев Дмитриевич Пономарев. В клубе ребята познают «азы» радио­электроники, грамоту схемотехники, приобщаются к коллективной конструктор­ской деятельности, получают хорошую нравственную закалку. Многие из них были конструкторами оригинальных радиоэлектронных приборов и устройств, лауреатами и призерами различных смотров и конкурсов юных техников.

О творческих успехах клуба «Электрон» красноречиво говорят такие фак­ты: он - восемнадцатикратный участник и дипломант ВДНХ СССР, участ­ник всех центральных выставок НТТМ, неоднократный победитель Всесоюзной заочной выставки «Твори, выдумывай, пробуй!» Около двухсот воспитанников клуба награждены медалями «Юный участник ВДНХ СССР», нагрудными зна­ками «Лауреат НТТМ».

И еще пример, характеризующий влияние клуба на формирование интере­са к будущей профессии: примерно третья часть ребят, занимавшихся в клубе, избрали радиоэлектронику трудовым спутником жизни, поступили на соответ­ствующие факультеты в училища, техникумы, институты. Некоторые из них, уже став радиоспециалистами, и сейчас продолжают посещать клуб, но уже как наставники, консультанты. К числу таких относится, например, Андрей Ни­колаевич Евсеев.

За многие годы деятельности «Электрона» в нем утвердились хорошие, заслуживающие внимания традиции, формы работы. Девиз «Научился сам - яаучи других!», например, стал незыблемым законом всей жизни клуба: но­вичкам помогают более опытные, а им - старшеклассники и бывшие воспитан­ники клуба. В свою очередь каждый член клуба1 выполняет общественное по­ручение - пропагандирует радиотехническое творчество среди товарищей по школе, периодически знакомит их с разработками клуба, всячески содействует организации школьных технических кружков.

В «Электроне» считают, что увлечение радиоэлектроникой непременно долж­но иметь и общественно полезную направленность. Решению этой задачи воспи­тательного значения, помогают тесные контакты клуба с научно-исследователъ-скими институтами, учебными заведениями, школами и промышленными пред» приятиями города, выполнение их заказав и разработка конструкций по их за­даниям. В результате этого в школе № 22 Тулы появилась телефонная станция, обеспечивающая проводную связь между кабинетом директора и находящимися на разных этажах комнатами преподавателей. Для кабинета профориентации этой же школы активом клуба разработано около двух десятков электронных устройств-автоматов для исследования логического мышления, координации движения рук, быстроты приема и переработки зрительной информации. Ре­зультаты исследований позволяют судить о пригодности сегодняшних школьни­ков к тем или иным видам работ и давать рекомендации по выбору будущей профессии. Проверка эффективности разработанных устройств ведется с учас­тием учителей, медиков, специалистов различных институтов страны.

Разные по сложности и функциональному назначению приборы и устрой­ства, разработанные в клубе «Электрон», сегодня можно увидеть в Тульском политехническом институте, где они используются для медико-биологических ис­следований состояния спортсменов, в автохозяйствах, городской дискотеке, Тульском государственном педагогическом институте имени, ка­бинетах физики общеобразовательных школ и ПТУ. Следует отметить, что все приборы и устройства, изготовленные в клубе, в том числе и те, описание ко­торых помещено в этой книге, удовлетворяют условиям техники безопасности при работе с электроприборами.

Особой популярностью у детворы пользуется передвижная игротека, сос­тоящая из нескольких десятков игровых автоматов, созданных в клубе. Более чем за пятнадцать лет своего существования она радовала участников многих массовых мероприятий, проводимых самим клубом «Электрон», Дворцом куль­туры, пионерской и комсомольской организациями. города, а во время летних школьных каникул побывала почти во всех городских и загородных пионерских лагерях. Игротека, которая непрерывно обновляется новыми разработками, - гордость клуба.

Заканчивая это вступление о тульском клубе юных радиолюбителей-кон­структоров «Электрон», редакционная коллегия «Массовой радиобиблиотеки» желает всем его членам удачи в их полезном увлечении, а читателям - ус­пешного - повторения опыта и конструкций, о которых в этой книге рассказы­вают наставники клуба и. Отклики и замечания по содержанию книги просим направлять Москва, Почтамт, а/я 693, издательство «Радио и связь», «Массовая радиобиблиотека».

Член редакционной коллегии массовой радиобиблиотеки

ИГРОВЫЕ АВТОМАТЫ

ПОПРОБУЙ ОБЫГРАТЬ АВТОМАТ!

Игра в камешки известна, наверное, всем. Суть ее в том, что двое иг­рающих поочередно берут не более трех камешков, проигрывает же тот, кто возьмет последний камень. Такая игра может быть электронной, тогда партне­ром человека станет автомат; Несложно сделать так, что автомат будет все время выигрывать. На - новичков, для которых исход игры не очевиден, это производит большое впечатление, поэтому игра пользуется неизменным инте­ресом у ребят всех возрастов.

Работа игры-автомата заключается в следующем. Двое играющих (одним из которых может быть автомат) поочередно отключают одну, две или три лампы накаливания за один ход, но обязательно последовательно слева напра­во. Не разрешается пропускать очередной ход. Выигрывает тот, кто заставит противника, выключить последнюю лампу.

Нетрудно догадаться, что исход игры можно предопределить заранее: если мой противник пойдет первым, а я каждый ход буду дополнять число вклю­ченных им. ламп, до четырех, то обязательно выиграю. Если этому алгоритму «научить» автомат, то он будет все время победителем.

Рис. 1. Схема игрового автомата

Схема автомата, реализующего эти принципы, приведена на рис. .1. При включении питания загораются лампы HI - H14 (лампа HI подсвечивает на табло надпись «Начните игру»). Человек начинает ходить первым. Допустим, он решил выключить две лампы (Н2 - НЗ), для чего разомкнул контакты тумблеров SI, S2. При этом гаснет надпись «Начните игру», а контакты S 1.2 тумблера S1 подготовили к срабатыванию электромагнитное реле К.1. После этого человек должен нажать кнопку S14 «Ход автомата». При этом срабаты­вает реле К1 и самоблокируется контактами К1.1, а контакты К.1.2, размы­каясь, гасят лампы Н4, Н5 - автомат выключил две лампы. Затем снова хо­дит человек. Нетрудно заметить, что автомат всегда будет выключать число ламп, недостающее до четырех после хода человека. В итоге человек будет вы­нужден тумблером S13 выключить последнюю лампу Н14. Одновременно он включит ламру Н15, подсвечивающую надпись «Вы проиграли».

Если человек попытается выключить более трех дамп, то заработает гене­ратор звуковой частоты, собранный на транзисторах VI, V2, и его сигнал воз­вестит о нарушении правил игры. Напряжение питания на транзисторы гене­ратора будет подаваться, через правый (по схеме) контакт одного из тумбле» ров S4, S8, S12 и резистор R1.

Если ручку тумблера S15 «Автомат - партнер» перевести в положение, противоположное показанному на схеме, то играть могут два человека, и здесь уже исход игры будет зависеть от их сообразительности. Этим же тумблером производят также обесточивание электромагнитных реле автомата.

Транзистор VI генератора может быть любым из серий МП37, МП38, КТ312, КТ315, а транзистор V2 - МП39, МП40, ГТ402, ГТ403, конденсатор С1 - М. БМ, КЛС, КМ-6а. Реле К1 - КЗ типа РЭС-9 (паспорт РС4.524.200). Динамическая головка В1 - любая, мощностью до 0,5 Вт со звуковой катушкой сопротивлением 4...10 Ом. Переключатели S1 - S13, S15 - тумблеры типов, ТВ2-1, ТП1-2; кнопка S14 - КН-1, КП-1, П2К.

Игровой автомат питается от источника, обеспечивающего на выходе пос­тоянное напряжение 18...20 В при токе нагрузки не менее 1,5 А. Стабилизи­ровать напряжение не обязательно, т. е. источник питания в простейшем случае может состоять из сетевого трансформатора, двухполупериодного выпрямителя, диоды которого включены по мостовой схеме, и конденсатора фильтра ем­костью 500...1000 мкФ на номинальное напряжение 25 В.

Разумеется, число ламп в автомате может быть и иным - при этом ал­горитм игры не меняется. Вместб ламп накаливания можно использовать циф­ровые индикаторы, при этом вместо тумблеров будет использоваться одна кноп­ка, нажатием на которую можно уменьшать число, высвечиваемое лампами. Но конструкция устройства тогда существенно изменится.

Попробуйте разработать такой игровой автомат.

«КТО БЫСТРЕЕ?»

У кого реакция лучше? Это можно определить с помощью автомата, схема которого изображена на рис. 2. Играют четверо. Каждый держит в ру­ках небольшую планку с кнопкой. У ведущего находится в руках выносной яульт управления, с которого подается сигнал старта. А пока такого сигнала нет, на лицевой панели автомата периодически вспыхивают две лампы. Но вот ведущий незаметно от игроков нажал кнопку на пульте управления. Сразу же вспыхивает лампа сигнала старта. Теперь все зависит от реакции игроков - кто быстрее нажмет «свою» кнопку, тот и выиграет этот старт.

Рис. 2. Схема игрового автомата «Кто быстрее?»

Рассмотрим работу игрового автомата. Кнопки S1 - S4 на планках играющих включены в цепи питания обмоток соответствующих им реле К1 - К4. По­казанное на схеме положение кнопок играющих и кнопок на пульте управле­ния является исходным. Если теперь автомат включить в электроосветительную сеть, начнут периодически вспыхивать лампы HI и Н2 отвлекающего сигнала - они подключены в сеть через контакты S5 и S6 стартеров, используемых для. ламп дневного света, и замкнутые контакты переключателя S8.

Но вот ведущий нажимает на кнопку переключателя S8. Загорается лампа НЗ, что служит для играющих сигналом старта. Допустим, что первым после этого успел нажать свою кнопку S2 играющий № 2. Тогда сработает реле КЗ, контактами К.2.1 оно заблошруется, контактами К2.2 разомкнет цепь питания всех кнопок играющих, а контактами К2.3 включит сигнальную лампу Н6к фиксирующую первенство этого играющего. Одновременно загорится и ламиа Н7, освещающая надпись «Выиграл». В случае преждевременного нажатие кнопки загорится лампа Н5, подсвечивающая надпись «Нарушены правила».

После определения лидера старта ведущий нажимает кнопку сброса S? (реле К2 отпускает) и возвращает контакты кнопочного переключателя S8 в, исходное положение.

Зачем нужны диоды VI - V4? Если их не будет (т. е. вместо них в це» пях будут проволочные перемычки), то после срабатывания одного из рел» через замкнутые контакты кнопки победителя и играющего, нажавшего кнопку вторым, напряжение питания поступит на второе реле, и оно сработает. В тай­ком случае загорятся две лампы, и лидера определить будет невозможно. Дио~ ды VI - V4 исключают такой исход игры.

Все реле в автомате должны быть одинаковые. Подойдут реле РС-13, РС-521 и другие с обмотками сопротивлением не менее 6 кОм, двумя группам» контактов на замыкание и одной на размыкание. Реле следует отрегулировать. так, чтобы при срабатывании сначала замыкались блокирующие контакты (К1.1, К2.1, К3.1 и К4.1), а затем размыкались нормально замкнутые (К1.2, К2.2„ К3.2 и К4.2), Если все же реле будут дребезжать, то параллельно их обмот­кам надо будет подключить электролитические или бумажные конденсатора емкостью 0,25..Л мкФ (подбирают в процессе настройки, причем емкость должна быть возможно меньшей). Номинальное напряжение конденсаторов должно быть не менее 300 В.

Кнопки S1 - S4 - звонковые; стартеры S5, S6 - СК-220; кнопка S7, рассчитанная на напряжение не менее 220, В, - любой конструкции, переклю­чатель S8 - П2К или двухсекционный тумблер. Конденсатор С1 - К.50-12, К50-3, ЭГЦ. Резистор R1 можно составить из трех резисторов МЛТ-2 соп­ротивлением по 15 кОм, соединив их параллельно. Лампы H1 - НЗ - на пе­ременное напряжение 220 В и мощностью 15 Вт, Н4 - Н9 - на напряжение ПО В и мощностью 8 Вт.

Если при налаживаний автомата реле не срабатывают, то подбирают ре­зистор R1.

Автомат, «Кто быстрее?» можно также выполнить по схеме, приведенной на рис. 3. Отличается он от автомата первого варианта лишь тем, что выполнен на более современных элементах - тринисторах.

Рис. 3. Схема варианта автомата «Кто быстрее?»

При нажатии на кнопку S2 «Старт» загорается лампа НЗ. Увидев ее сиг­нал, все играющие нажимают кнопки своих пультов (S3 - S6). Предполо­жим, что первой оказалась нажатой кнопка S5. Тогда положительное напря­жение выпрямителя на диодах V2 - V5 через замкнутые контакты кнопка S2, диод VI, резистор R1 и диод V14 будет подано на управляющий электрог тринистора V10, он откроется и загорится лампа Н6, определяющая лидера Одновременно откроется диод VII, в результате чего напряжение на нижне-(по схеме) выводе резистора R1 уменьшится до 0,5...1 В, поэтому цри нажати; кнопок остальных играющих (S3, S4, S6) соответствующие тринисторы оста­нутся закрытыми. В том же случае, если кто-то из играющих нажмет свою кнопку еще до подачи полезного сигнала, то одновременно с открыванием со­ответствующего- тринистора и загоранием лампы этого играющего сработает и реле К1, которое контактами К.1.1 включит звонок Н8 - сигнал нарушения правил игры. Диод VI предотвратит в этом случае загорание лампы НЗ. Кноп­кой S1 «Сброс» устройство устанавливают в исходное состояние.

Лампы HI и Н2, 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 любым буквенным индексом. Диоды V7, V9, VII, V13 - любые из серий Д9, Д311, V14 - Д220, Д223, Д2. Лампы HI - H7 типа МН18-0Д. Реле К1 - типа РЭС-10 (паспорт РС4.524.317), К2, КЗ - РЭС-9 (паспорт РС4.524.202). Трансформатор Т1 мощностью 5...10 Вт, понижающий напряже­ние сети до 15...18 В при токе нагрузки не менее 300 мА. Кнопки тех же типов, что и в конструкции первого варианта.

Устройство, собранное без ошибок, в налаживании не нуждается. В игровой автомат, представляющий собой рефлексометр, можно внести некоторые усовершенствования. Например, вместо ламп накаливания, опреде­ляющих лидера, можно применить цифровой индикатор. Возможности такого рефлексометра значительно расширятся, если каждому из четырех играющих будет соответствовать свой цифровой индикатор и высвечиваемая им цифра позволит определить, каким по счету он среагировал на полезный сигнал. Мож­но ввести в рефлексометр и секундомер - это позволит фиксировать не только относительную, но и абсолютную реакцию.

ИГРОВОЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ПРИБОР «ВЕРСИЯ»

На передней панели такого прибора-автомата находятся шесть кно­пок и несколько табло. Нажимая эти кнопки в определенной последовательнос­ти, требуется зажечь световое табло «Конец». Добиться этого можно последо­вательным нажатием только трех определенных кнопок, нажатие любой из трех других возвращает устройство в исходное состояние и сводит на нет все предыдущие ходы. Причем сделать это надо в ограниченное время, иначе при­дется начинать делать ходы заново.

Принципиальная схема такого устройства приведена на рис. 4. При под­ключении источника питания загорается лампа HI, подсвечивающая табло «На­чинайте игру». После этого играющий начинает нажимать кнопки SI - S6 в той последовательности, которую он считает правильной. Допустим, первой нажата кнопка S1. При этом срабатывает реле К1 и своими контактами К1.2 самоблокируется. Начнется зарядка конденсатора С1, работающего в реле вы­держки времени, а контакты К1.1 подготовят к срабатыванию цепь реле К2 и отключат табло «Начинайте игру». Если следующей будет нажата кнопка S2, то сработает реле К2, а после нажатия кнопки S3 - реле КЗ, которое кон­тактами КЗ.2 зажжет лампу Н2 табло «Конец» - игра окончена. Но реле КЗ сработает только в там случае, если три кнопки будут нажаты именно в та­кой последовательности (S1 - S2 - S3). Если же будет нажата одна из кно­пок S4 - S6, то все сработавшие ранее реле (Kl, K2 и КЗ) отпустят. А ес­ли играющий не успеет угадать необходимую последовательность нажатия кнопок в течение заданного времени? В таком случае сработает реле К4 вы-Держки времени и зажжется табло «Время истекло».

По окончании каждого цикла игры устройство возвращают в исходное состояние кратковременным нажатием кнопки S7 «Сброс». Выигрывает тот из играющих, кто угадает нужную последовательность нажатия кнопок за наи­меньшее число циклов.

Как работает реле выдержки времени? После срабатывания реле К1 его контакты К1.2 переключаются и начинается зарядка конденсатора С1 через резисторы R1 и R2. При определенном напряжении на положительной обклад­ке этого конденсатора стабилитрон VI откроется, затем откроется составной транзистор V2V3 и сработает реле К.4 - зажжется лампа НЗ табло «Время «стекло».

Рис. 4. Схема игрового логического прибора «Версия»

Транзисторы V2 и V3 могут быть любыми из серий КТ312, КТ315, МП38. Реле К1 - К4 типа РЭС-9 (паспорт РС4.524.200). Кнопки S1 - S7 - П2К, КМ1-1 и др. Источник питания устройства должен обеспечивать постоянное яапряжение 18...20 В при токе не менее 300 мА. Кнояки SI - S6 на лицевой. панели располагают в произвольном порядке.

Налаживание игры сводится к установке подстроечным резистором R1 вы­держки времени, равной 5...10 с.

Несколько рекомендаций по расширению возможностей игрового автомата «Версия». Во-первых, можно предусмотреть изменение требуемой последова­тельности нажатия кнопок, применив галетный переключатель (именно так и уделано в описанном ниже варианте устройства на микросхемах). Во-вторых, можно ввести счетчик числа циклов, чтобы фиксировать, сколько раз сработа--яо реле К4. В-третьих, ипру можно сделать в расчете на двоих играющих, ко­торые будут делать ходы поочередно - игра станет интереснее.

Схема варианта игрового автомата «Версия», выполненного на интеграль­ных микросхемах, приведена на рис. 5. В руках играющего пульт с шестью кнопками (S1 - S6), каждой из которых присвоен соответствующий порядко­вый номер. По сигналу автомата «Ход» он должен за 5...7 с последовательно нажать три кнопки, После этого цикл можно повторить. Задача играющего состоит в том, чтобы зажечь три лампы (HI - НЗ), расположенные на пе­редней панели прибора, и тем самым угадать искомое число. Причем каждую последующую цифру числа можно определять только после того, как найдена предыдущая. Например, если искомое число 154, а играющий последователь­но нажал кнопки 4, 5, 1, то ни одна из ламп не загорится, хотя вторая цифра определена правильно. В соответствии с этим определяют и стратегию поиска числа: сначала найти первую цифру, затем, начиная последующие ходы с на­жатия уже найденной первой кнопки, угадать вторую цифру, а затем аналогично - и третью цифру.

Как работает это игровое устройство? После подачи на все элементы уст­ройства питающих напряжений (20 и 5 В) и нажатия кнопки S8 «Сброс» ус­танавливается в нулевое состояние D-триггер D1.1, а затем последовательно триггеры D1.2, D2.1. Одновременно в нулевое состояние устанавливаются триг­геры D2.2, D3.1, D3.2, D4.2, а триггер D4.1 установится в единичное состоя­ние.

У D-триггера, как известно, два входа - информационный и синхронизи­рующий. После подачи импульса на синхронизирующий вход С на прямом вы­ходе триггера устанавливается тот логический уровень, который был до при­хода синхроимпульса на входе D. Вход R устанавливает триггер в нулевое состояние, вход S - в единичное (для этого соответствующий вход кратко­временно соединяют с общим проводом).

Рис. 5. Схема игрового логического прибора «Версия» на интегральных микросхемах

При таких состояниях триггеров на базе транзистора V4 появится высокий (относительно эмиттера) потенциал, отчего он отрывается и загорается лам­па Н4 «Ход». Все остальные лампы гореть не будут. Играющий нажимает од­ну из кнопок SI - S6. При этом одиночный импульс с логического элемента D5.1, выполняющего в данном случае операцию ИЛИ, через ждущий мульти­вибратор, собранный на элементах D6.1 и D6.2, поступает на входы С тригге­ров D2.2, D3.1, D3.2, D4.1. Выход триггера D4.1 этой цепочки соединен с ин­формационным входом D триггера D2.2, поэтому при последовательной подаче импульсов на входы С напряжение высокого уровня (логическая 1) появляется поочередно на выходах всех триггеров.

Итак, после нажатия одной из кнопок, допустим, кнопки S1, напряжение высокого уровня появилось на выводе 9 триггера D2.2, соединенном с входом D триггера DI.1. После отпускания кнопки S1 триггер D1.1 переключится в единичное состояние и загорится лампа H1 - первая цифра «отгадана» (на­помним: состояние D-триггера меняется только после изменения напряжения на входе С с низкого уровня на высокий, а не наоборот). Если после кнопки S1 будут нажаты кнопки S5 и S4, то, как нетрудно проследить по схеме, за­горятся лампы Н2 и НЗ. Следовательно, искомое число 154 угадано.

Рассмотрим случай, когда вторая нажатая кнопка определена правильно, а первая и третья не угаданы. Допустим, первой нажали кнопку S2. В этом случае ни один из триггеров Dl. l, D1.2, D2.I не изменит своего состояния. При 1 нажатии затем кнопки S5 импульс. напряжения поступит на синхронизирую­щий вход D1.2, но состояние этого триггера не изменится, потому что подан­ное на вход R напряжение низкого уровня с выхода D1.1 будет надежно удерживать триггер D1.2 в нулевом состоянии.

После нажатия первой кнопки сигналом с выхода логического элемента D6.1 переключится в другое состояние триггер D4.2, на его выводе 9 появится напряжение высокого уровня, и начнется зарядка конденсатора С8 через ре­зистор R15. Спустя 5...7 с напряжение на обкладках этого конденсатора воз­растет настолько, что откроется составной транзистор V7V8, все триггеры уст­ройства примут исходное состояние и вновь загорятся лампа Н4 «Ход. Таким образом, автомат ограничивает время, отведенное на размышление - сначала подумай, а потом нажимай кнопки.

Если играющий нажмет не три кнопки, а больше, то уже после нажатия четвертой кнопки появится напряжение высокого уровни на выходе D4.1, от­кроется транзистор V5 и сработает электромагнитное реле К1. Око заблокируется контактами К1.2, а контактами К1.1 включит лампу Н5 «Нарушение». Для установки устройства в исходное состояние в этом случае необходимо нажать кнопку S8 «Сброс». При соблюдении правил игры сброс автомата осу­ществляется автоматически, а кнопку S8 нажимают только после включения устройства.

Конденсаторы С1 - С6 устраняют влияние на нормальную работу триг­геров дребезга контактов кнопок (многократного размыкания и замыкания контактов при однократном нажатии). Даже ири одном нажатии и отпускании кнопки на выходе ее получается целая серия электрических импульсов. Если же параллельно контактам кнопки подключить конденсатор, то после первого нажатия кнопки он разряжается и остается в этом состоянии при дальней­шем вибрировании контактов. Это наиболее -простой способ борьбы с дребез­гом контактов. Емкость конденсатора подбирают экспериментально. Ждущий мультивибратор, собранный на элементах D6.1 и ГЖ2, - это тоже мера борь­бы с дребезгом.

Конструкция устройства произвольная. Пульт с кнопками SI - S6 соединен с корпусом гибким семижильным кабелем длиной 1,5... 2 м. Конденсаторы С1 - С6 (К50-6) также находятся внутри пульта и припаяны непосредственно к кон­тактам кнопок. Тип кнопок S1 - S6 - KH-I. Можно применить также кноп­ки КП-1, КМ1-1, П2К и др. Кнопка S8 - типа КМ2-1, КП-2, или П2К. Га-летный переключатель S7 типа ПГК - ЗП6Н, ПГ2-3 - 6ПЗНТ. Он необходим для задания числа в «память» автомата. В нервом положении переключателя код этого числа 154, во втором - - 463, в третьем 352. Транзисторы VI - V5 могут быть серий МП21, МП26, МП42 с любыми буквами. Реле К1 - РЭС-10 (паспорт РС4.524.3О2) или любое другое на напряжение срабатывания 15...20 В при токе не более 100 мА.

Это устройство можно использовать и для тренировки логичности мыш­ления, способности быстро принимать решения. Для этого его надо усовершен­ствовать, например ввести счетчик суммарного затраченного времени, счетчик числа ходов. Подумайте, как это сделать.

ХОРОШАЯ ЛИ У ВАС ПАМЯТЬ?

Хорошей кратковременной памятью должны обладать люди многих профессий. Это прежде всего бухгалтеры, кассиры, преподаватели, актеры. В кабинете профориентации шголи желательно иметь прибор для исследования кратковременной памяти учащихся. С помощью такого прибора можно опре­делять процент продуктивности запоминания га, который вычисляют по формуле

n = Li 100%, где rt - число вредъявленигах для обзора одиночная обадктав

Н гг - число правильно воспроизведенных объектов.

Объектами могут быть предметы обихода, буквы, числа. В описываемом здесь приборе такими объектами являются цифры от 0 до 9.

Эксперимент заключается в следующем. Человеку, память которого желают проверить (испытуемому), в течение некоторого времени показывают десять различных цифр, расположенных в определенном порядке по окружности. Ис­пытуемый должен запомнить этот порядок расположения цифр и затем воспро­извести его. Число правильно воспроизведенных цифр и характеризует про­дуктивность памяти. Так, например, если из десяти цифр правильно воспроиз­ведено семь, то продуктивность памяти составляет 70%.

Работу прибора рассмотрим по его схеме, изображенной на рис. 6. Что­бы начать эксперимент, необходимо нажать кнопку S12 «Пуск». При этом сработает электромагнитное реле К2 и самоблокируется контактами К2.1. Кон­тактами К2.2 оно подаст напряжение электросети на датчик импульсов (нач­нет заряжаться конденсатор CIJ, а контакты К2.3 этого же реле замкнут цепь витания ламп НИ - Н20. Эти лампы подсвечивают цифры 5, 7, ..., 2, расположенные по окружности на лицевой панели прибора (цифры в последователь­ности не должны повторяться; они написаны на обратной стороне плотной бу­маги и видны только при загорании ламп). Через некоторое время сработает реле К1 датчика импульсов. Контактами К1.1 оно передвинет щетки шаго­вого искателя КЗ на первую ламель, а также обесточит обмотку реле К2 и датчик импульсов. Лампы НИ - Н20 погаснут, но загорится лампа HI, расположенная рядом с первой циф­рой последовательности (цифрой 5). Испытуемый должен нажать одну из кнопок SI - S10, соответствующую первой цифре последовательности (эти кнопки расположены на перед­ней стенке прибора в ряд и имеют порядковые номера: возле кнопки S2 написана цифра 7, возле кнопки S1 - бит. д.; кнопки расположены по по­рядку номеров, т. е. S1 - пятая по счету, S2 - седьмая и т. д.). Если испытуемый правильно запомнил пер­вую цифру последовательности, то он нажмет кнопку S1 с цифрой 5. При этом счетчик Y1 зафиксирует одно очко. Одновременно щетки шагового искателя КЗ передвинутся на вторую ламель. Теперь лампа Н2 будет го­реть рядом с тем местом, где распо­лагалась вторая цифра последовательности (цифра 7). Если испытуе­мый нажмет кнопку S2, то в его ак - . тив будет записано еще одно очко. Если же будет нажата какая-либо другая кнопка, то щетки шагового искателя передвинутся еще на один шаг, но увеличения показаний счет­чика не произойдет. Так будет про­должаться до тех пор, пока щетки шагового искателя не установятся на одиннадцатую ламель. При этом зажжется лампа Н21, подсвечивающая табло «Результат эксперимента». Число, запи­санное в счетчике, будет показателем числа правильно воспроизведенных цифр. По окончании эксперимента необходимо произвести сброс шагового иска­теля нажатием кнопки S11 «Сброс». При этом щетки шагового искателя будут совершать вращательное движение за счет сам, оразмыканий контактов К3.4 искателя (эти контакты размыкаются при каждом шаге искателя) до тех пор, пока не разомкнутся контакты КЗ. З (они образованы щеткой искателя и сплош­ной сбросовой ламелью). При этом шаговый искатель установится в нулевое положение - прибор готов к следующему эксперименту.

В устройстве использованы: конденсатор С1 - К50-3, К50-6 или К50-12; электромагнитные, реле К1 - К2 - РЭС-22 (паспорт РФ4.500.131); шаговый искатель КЗ - ШИ-25/4 с номинальным сопротивлением обмотки 25 Ом и но­минальным рабочим напряжением 24 В (например, паспорт РСЗ.250.048); кноп­ки S1 - S12 - КМ1-1 К. П-1, КЗ; электромеханический счетчик Y1 типа СИ206 или СИ 100.

Конструкция прибора произвольная. На его переднюю панель, помимо кно­пок и ламп, выведена ручка переменного резистора R3, с помощью которого устанавливают время горения (следовательно, запоминания) цифровой после­довательности.

Рис. 6. Схема устройства «Хорошая ли у Вас память?»

Какие усовершенствования можно ввести в прибор? Во-первых, вместо ламп накаливания Н11 - Н20 можно применить цифровые индикаторы (ИН-12, ИН-14 и др.), что позволит сравнительно просто изменять порядок цифр, пред­лагаемый для запоминания (можно составить несколько программ и менять их с помощью галетного переключателя). Во-вторых, программы можно выби­рать автоматически - с помощью второго шагового - искателя, а общий, под­счет процента продуктивности памяти производить после прохождения испы­туемым всего цикла из нескольких программ. При этом с каждым разом мож­но сокращать время восприятия запоминаемых цифр. В-третьих, можно огра­ничивать время, в течение которого испытуемый должен нажать нужную кноп­ку.

Эти и другие усовершенствования расширят возможности прибора, сдела­ют его более универсальным.

«ВЕРИШЬ - НЕ ВЕРИШЬ»

Есть старинная игра: «Веришь - не веришь». В ней участвуют двое играющих. Один из партнеров загадывает что-то, например, красный или зе.-леный цвет. Второй пытается отгадать, какой цвет задумал первый. Если цвета совпадут, то второй партнер «заработаем одно очко. Затем партнеры меня­ются ролями. Теперь второй загадывает, а первый отгадывает. Игра продол­жается до тех пор, пока один из партнеров не наберет определенного числа очков.

Идея этой игры положена в основу действия автомата (рис. 7), «играю­щего» с человекам. После включения питания загорится одна из ламп H1 - НЗ. Допустим, для определенности, что щетки шагового искателя К2 стоят на первой ламели и горит лампа Н2, которая подсвечивает табло «Задумайте». Играющий переключателем S5 «задумывает» цвет (допустим, он зажег зеле» нуто лампу Н4) и нажимает кнопку S1 «Готово», При этом срабатывает реле К.1, контактами К1.1 самоблокируется и разрывает цепь питания ламп Н6 - Н9. Теперь надо нажать кнопку S2 «Ход автомата». Тогда реле К1 отпустит, а шаговый искатель К2 передвинет щетку на вторую ламель (после отпускания S2). При условии совпадения положения переключателя S5 с кодом распайки; поля К2.2 шагового искателя счетчик Y1 запишет одно очко, в актив автомату. Одновременно загорится лампа Н6 зеленого цвета, сигнализируя о том, что автомат отгадал зеленый цвет. Загорается и лампа HI, подсвечивающая над-1, пись «Отгадайте». Далее играющий нажимает на кнопку S3 или S4 (соответ­ствующие зеленому и красному цветам). Если нажать «красную» кнопку, то Цвет будет угадан и счетчик Y2 очков человека запишет одно очко. Шаговый искатель сделает еще один шаг и загорится лампа Н9, означающая, что автомат «задумывал» красный цвет. Загораете» табло «Загадайте», в весь цикл повторяется вновь.

Из схемы видно, что распайка полей контактных ламелей К2.2 и К2.3 шаго­вого искателя обязательно должны соответствовать друг другу, только распай-ка ламелей поля К2.2 должна на один шаг опережать распайку на поле К2.3.

Источник питания устройства должен быть рассчитай на потребляемый ток не менее 1 А.

Шаговый искатель К2, используемый в устройстве, типа ШИ-50/4 с об­моткой сопротивлением 25 Ом и номинальным рабочим напряжением 24 В. | Реле К1 -- РЭС-22 (паспорт РФ4.500Л31). Кнопки S1 - S4 - КМ2-1, КП-3 в др. Счетчики Y1 и Y2 - электромеханические, типа СИ206 или СИ100.

Рис. 7. Схема игры «Веришь - не веришь »

Рис. 8. Лицевая панель устройства

Расположение ламп и кнопок на лицевой панели прибора показано на рис. 8. Боллоны ламп Н4, Н6 и Н8 окрашены в зеленый цвет, ламп Н5, Н7 и. H9 - в красный. Кнопка S3 соответствует зеленому угадываемому цвету, кноп­ка S4 - красному.

ЭЛЕКТРОННЫЙ ОТГАДЧИК

На передней панели этого прибора четыре колонки цифр, а под каж­дой колонкой - кнопка. Играющий задумывает любую цифру от 0 до 9 и смотрит, в каких колонках она встречается. Затем нажимает соответствующие кнопки и кнопку ответа - и на табло высвечивается задуманная цифра.

Основу прибора (рис. 9,а) составляет дешифратор, выполненный на пере­ключателях S1 - S4. Это простейшее логическое устройство преобразует двоич­ный код счисления в десятичный. Что это значит? Любое десятичное число, ко - - торым мы пользуемся, можно представить в двоичной форме, т. е. в виде суммы целых степеней числа 2. Например, число 7=22 + 21+2°. В дешифрато­ре, о котрром здесь идет речь, переключателю S1 соответствует число 8 (т. е. 23), S2 - 4 (т. е. 22), S3 - 2 (т. е. 21) и переключателю S4 - 1 (т. е. 2°). Поэтому, чтобы зажечь цифру 7, необходимо нажать кнопки S2, S3, S4 и замкнуть контакты тумблера S5. По схеме «етрудно проследить, что светиться будет именно эта цифра, и только она одна.

Переключатели S1 - S4 могут быть типа П2К, S5 - типа ТВ2-1, ТП-1-2 и др. Индикатор HI - ИН-1, ИН-8, ИН-14 или ИН-18. Подбором резистора R1 устанавливают желаемую яркость - свечения индикатора.

Рис. 9. «Электронный отгадчик»:

а - принципиальная схема; б - расположение надписей возле кнопок

Существенный недостаток этого электронного отгадчика заключается в том, что он требует наличия большого числа контактных групп в переключателях. Кроме того, число цифр в разных колонках неодинаковое (рис. 9,6), а это вы­глядит не очень красиво.

Устройство, схема которого приведена на рис. 10 (дешифратор в нем вы­полнен на транзисторах и диодах), свободен от недостатков простейшего элек­тронного отгадчика и требует применения переключателей лишь с одной груп­пой контактов. Отгадчик состоит из десяти электронных ключей (транзис­торы VI - V10), управляющих сигнальными лампами H1 - Н10, и дешифратора (диоды V11 - V46). С дешифратором соединены кнопки S1 - S4.

В исходном состоянии, показанном на схеме (считаем, что прибор подклю­чен к сети кнопкой S5), базы всех транзисторов через открытые диоды деши­фратора и замкнутые контакты кнопок SI - S4 соединены с общим проводом источника питания. Транзисторы, следовательно, закрыты и ламяы йе горят.