Направи си сам електронна костна диаграма. Електронен куб. Схема, описание. Сегашното състояние на нещата

Има много игри, в които например броят точки, отбелязани от играча. определя се чрез хвърляне на зар. Не е трудно да се направи електронен генератор на случайни числа "куб". Схеми на такива генератори и описания се намират в радиолюбителската литература.

Напоследък игровата система "Age of Battles" придоби популярност. За него се произвеждат фигури на воини от най-интересните исторически епохи, обсадни оръжия, елементи на терена и крепости в мащаб 1: 72. Сега играчът може с известна степен на исторически реализъм да се опита на мястото на Милтиад или един от наполеоновите маршали.

Правилата на "Века на битките" са доста сложни.Вероятността за много събития - уцелване или пропускане на стрелец, пробиване на броня и т.н. се определя с помощта на двадесетстранен (!) куб. Трудно е да го замените в случай на загуба или повреда. Освен това, когато кубът е върху мека повърхност (например върху килим), не става толкова лесно да се определи ясно горната му страна. В допълнение, класическият шестстранен зар също се използва за редица цели в играта. Всичко това ме подтикна да разработя дизайна на електронен "куб", който може да работи както като 20-, така и като 6-странен.

Изпълнението на тази на пръв поглед проста задача обаче не беше лесно. Необходимите резултати бяха постигнати само на четвъртата версия на устройството, която се предлага на вниманието на читателите. Мисля, че дизайнът ще бъде интересен и удобен за радиоелектрониката - любителите на настолни битки.

Принципът на работа на устройството е традиционен: на елементите D1.3, D1.4 е монтиран главен мултивибратор с честота няколко килохерца. Когато натиснете бутона S1, към пин 5 на елемент D1.2 се прилага високо логическо ниво и импулсите на мултивибратора отиват към брояча D2. Когато бутонът се пусне, броячът спира в произволна позиция, която се показва. За прехвърляне на числа до 20 са необходими 5 двоични цифри, докато повечето TTL (transistor-transistor logic) броячи са четирибитови. Следователно тук се използва CMOS чип K176IE2. Този брояч е икономичен, има само 5 цифри в двоичен режим на броене. и умерена скорост осигурява добра устойчивост на шум. За информация относно контролните входове на чипа D2. Към тях се прилага логика 1. Вход E (пин 2) - превключвател "сметка / зареждане", избран е режимът на броене. Вход 2/10 (пин 1) - превключвател за двоичен или десетичен режим на броене, избран е двоичен режим.

1 - преден панел; 2 - декоративно наслагване; 3 - LED (20 броя); 4 - печатна платка; 5 -Z-образна скоба за монтиране на превключвателя (стоманена плоча s1); 6 - закрепване на платката и скобата към кутията (болт M3 с гайка, 2 комплекта); S1 - превключвател; S2 - превключвател на режима

Повечето от тези устройства използват класическия изход към цифрови индикатори. Това обаче създава много проблеми, особено поради факта, че там резултатът започва от 0, а не от 1, както е обичайно в играта със зарове. Схемата за избор на диапазоните на броене също е тромава. Затова трябваше да спра на позиционната индикация. Но приложената микросхема декодира само A двоични цифри и съответно има 16 изходни канала. Ами числата от 17 до 20? Класическото решение е инсталирането на друг декодер е тромаво и неикономично и най-важното е, че изходите на CMOS брояча просто не могат да изтеглят два адресни входа на "дъбови" TTL микросхеми наведнъж. Но какво ще стане, ако използвате декодера D3 "за втори път"? Благодарение на елемента D1.1 имаме най-значимия бит от адреса, както в пряка, така и в обратна форма.Сега е лесно, като използвате транзистори VT1, VT2, за да включите желана групасветодиоди. в зависимост от диапазона от числа. Има три от тези групи: HL 1-6 работят при 0 в петата двоична цифра, HL 17-20 - при 1, но HL 7-16 могат да бъдат захранвани непрекъснато. Размерът на тока през светодиодите се определя от резисторите R6, R8, R9. В устройството той е около 7 mA. Това осигурява достатъчна яркост на индикацията и в същото време не претоварва дори нискомощния TTLSH (транзисторно-транзисторна логика с бариера на Шотки) K155IDZ чип. При използване на светодиоди от ново поколение върху хетероструктури съпротивлението на споменатите резистори може да се удвои или утрои.

Изборът на режим се извършва от превключвател S2. Веднага щом резултатът достигне „забранените“ 7 или 21 точки, се изпраща дневник през R11 към входа на каскадата на VT3. 0. Сигналът се инвертира и се прилага входът за нулиране на брояча. В допълнение към логическата функция, каскадата VT3 изпълнява и още една функция. Въпросът е, че един от проблемите с съвместна работа CMOS и TTL ICs не е достатъчно високо логическо напрежение 1 на последните. Тук се усилва почти до захранващото напрежение. Има още една особеност в логиката на този възел: в приетата система за декодиране числото 21 се „отразява“ върху числото 5, което може да доведе до преждевременно нулиране на брояча. Следователно, в режим на 20 зърна, обърната пета цифра на брояча се подава към VT3 през R10. Поради това, с числа по-малки от 16, транзисторът се отваря - и на входа за нулиране броячът ще бъде log.0. независимо от другите сигнали. По време на обратното броене (при натискане на бутона S1) светодиодите от избрания диапазон леко светят от "преминаващи" през тях токови импулси.Това ви позволява да проверите дали веригата и всички светодиоди работят.

При използване на електронни зарове с двоен режим е възможна следната грешка, работейки в 6-странен режим, когато е необходим 20-странен. В резултат на това може да се окаже, че мощна балиста категорично ще откаже да пробие бронята на пехотинци. Следователно е необходима ефективна индикация на 6-точковия режим. Никакви трикове с цифрови индикатори не могат да премахнат грешката поради разсеяност. В предложения дизайн индикацията на 6-странния режим се осъществява от светодиода HL7, който е вид визуален ограничител на включения обхват на четене. Невъзможно е да не забележите, че вместо един желан, светят два светодиода наведнъж и това е още едно предимство на възприетата система за позиционна индикация. За да не се получи късо съединение на щифта към масата. 7D3, той е отделен от превключвателя с диод.

Стабилизаторът на захранващото напрежение 5V (чип DA1) е инсталиран директно на платката на устройството. Поради това почти всички мрежови адаптери с изходно напрежение 9 - 12 V могат да се използват за захранване на устройството, тъй като консумацията на ток не надвишава 80 mA. Приемлив вариант са 2 - 3 батерии 336, свързани последователно. Но в този случай ще е необходимо да се въведе превключвател на захранването в дизайна.

Относно подробностите: транзисторите VT1, VT2 могат да бъдат всеки от сериите KT361, KT203, VT3 - n-p-n структури, серия KT315, KT301, KT312. Чип K176LA7 се заменя с K561LA7. D3 - 155-та или 1533-та серия. Тези смени не изискват промени в окабеляването на печатната схема. Само K1533IDZ може да е в по-тясна опаковка, но разводката е същата.

Въпреки това може да е трудно да се получат необходимите микросхеми. Почти цялата "логика", продавана сега в магазините - 1988 - 1992 г. освобождаване и тези запаси са на изчерпване. Остава да смените микросхемите с други с подобно предназначение. Така че, като D2, можете да използвате чипа K176IE1 - прост 6-битов двоичен брояч. Като D1 - чип с три NAND елемента. В този случай елементът D1.2 се изключва, сигналът за разрешение за броене се изпраща към един от входовете D1.3. Използването на D1.2 е добро с това, че генерира и мултивибраторни импулси. Но броячите ще работят в такава съкратена версия на веригата.

Напомням ви за необходимостта от спазване на правилата за монтаж на полупроводникови устройства: CMOS чиповете трябва да се съхраняват опаковани във фолио, запоени с поялник за ниско напрежение със заземен връх. Това важи особено за микросхемите от ранното развитие, когато дизайнерите не са склонни да инсталират защитни елементи поради намаляване на производителността.В случаите, когато се използват запоени или донякъде подозрителни микросхеми, използвайте гнезда. Светодиодите, особено в пластмасов корпус, трябва да бъдат запоени на не по-малко от 10 mm от корпуса, за предпочитане с помощта на допълнителен радиатор.

Превключвател S2 - всеки с три групи контакти за превключване. В разглежданото устройство се използват 2 P2K бутона с зависима фиксация. Щифтовите му контакти са скъсени от едната страна. Бутон S1 - тип KM 1-1 или подобен. Четците могат да избират цветовете на светодиодите (например първите 6 са с различен цвят) по свое усмотрение. Кондензатори C3, C4 - всякакви керамични, подходящи по размер.

Дизайн. Тъй като устройството не използва супер технологии като фотолитография и метализация на отвори, не беше възможно да се разделят всички проводници с печатни проводници.Останалите връзки - 3 и 4 цифри бяха запоени с монтажен проводник (MGTF е най-удобен). На остро заточени пинсети се оформя пръстен и се поставя на изхода на микросхемата. Остава само да го докоснете с поялник. По същия начин повечето от проводниците към светодиодите също са запоени директно към щифтовете D3, особено след като индикаторите в корпуса на устройството са от страната на фолиото.

Радиатор, изработен от малка алуминиева пластина, е завинтен към DA1. В случая срещу него е желателно да се направят вентилационни отвори. Що се отнася до корпуса и предния панел на електронния "куб", те са направени от кутии, изрязани от задната пластмасова стена на стар телевизор.

Платката е разположена с частите надолу и е закрепена към корпуса с помощта на правоъгълна стойка и два болта M3 с вдлъбнати глави. Тази стойка, подобно на стойки S2, е най-добре изработена от полистирол, което позволява да бъдат залепени към тялото. След това метална скоба с бутон S1 се завинтва към платката с две гайки. Копчето е разположено така, че при натискане на калъфа да работи.

Уверете се, че няма спойки или къси съединения между релсите. Проверете полярността на всички светодиоди. Правилно сглобено от обслужваеми части, устройството не се нуждае от настройка. Окончателната проверка на правилното сглобяване и функциониране на устройството може да се извърши много ефективно: свържете кондензатор с капацитет от около 0,33 микрофарада паралелно с C1. Натиснете S1, ако всичко е сглобено правилно. тогава ще можете да наблюдавате красивия ефект на движещи се светлини в диапазона, избран от превключвател S2.

Предният панел на устройството е боядисан със златист бронзов метален емайл и стилизиран като древногръцки щит - хоплон.

Нека Палада Атина (гръцката митична богиня на войната и победата, както и на мъдростта, знанието, изкуствата и занаятите) ви помогне в техническото творчество и в битка!

А. ЛИСОВ. Иваново

Това устройство е базирано на генератор на произволни числа и е проектирано да се използва като игра (например в зарове или като куб в логически игри), а също така може да се използва за определяне на победителя във всяко състезание чрез теглене на жребий ...

Дизайнът е много прост и може да се повтори от почти всеки начинаещ радиолюбител, който има най-малко опит с поялник и знае спецификата на запояване на микросхеми. Той е както следва:
1) Накрайникът на поялника трябва да е заземен
2) Не загрявайте изхода на микросхемата за повече от 5-8 секунди
Първият елемент може да бъде пропуснат, ако микросхемата не се страхува от статика (но това не се отнася за MK).

И така, ето действителната диаграма на устройството:

Веднага се фокусирам върху липсата на резистори за ограничаване на тока, свързани последователно със светодиодите. В тази схема те не са необходими, тъй като при захранващо напрежение от 3,7 V през светодиодите протича сравнително малък ток, който микроконтролерът може да издържи (но ако все пак искате да играете безопасно, тогава има достатъчно място на платката, за да включите резистори последователно със светодиодите в smd изпълнение).

Както можете да видите, размерите на платката са доста скромни (6 х 4,5 см.) Ако използвате печатна платка с оформлението, показано в тази статия, тогава външен видсъбраната такса ще бъде както следва:

Тъй като в този дизайн платката е направена в двустранна версия, процедурата за запояване на гнездото за микроконтролера може да се окаже проблематична. В моята практика използвам този метод за свързване на два слоя на дъската:

Този метод е много подходящ за свързване на печатни проводници с ниска мощност, както и когато броят на връзките от този тип е малък, в противен случай е много трудно да се запои всичко това.

Сега за фърмуера.Разработих програма за MK в средата (проектът е приложен към статията, има и проект в PROTEUS). Програмата работи по следния начин: когато се подаде захранване към MK, програмата стартира и чака натискане на бутон. Веднага след натискане на бутона се извиква променливата gsch (от тип byte) и й се присвоява стойност (това е софтуерен RNG). След това генерираното число се оценява с интервал от 42 бита (ако числото<=42 битам, тогда на кубике высвечивается одна точка, если число больше 42, но меньше 84, то высвечивается две точки и т.д. Так же после отпускания кнопки число будет светиться до следующего нажатия.

Сега относно битовете на предпазителите:

Ето как изглежда прозорецът им за инсталиране в програмата.

Части, замени.Като контролен елемент използвах микроконтролер от семейството AVR, ATTINY2313, трябва да се вземе кварцов резонатор с честота 8MHz, кондензатори с капацитет 22-33 pF, като за светодиоди, те трябва да са с ниска мощност за номинално напрежение от 2V.

По-долу можете да изтеглите изходните кодове, фърмуера, софтуера, проекта в и

• 20.09.2014

  Предложеният самогенериращ SMPS (импулсно захранване) има малки размери и висока ефективност. Неговата особеност е, че магнитната верига на импулсния трансформатор работи с влизане в областта на насищане. При проектирането на самогенериращи се SMPS в повечето случаи се използва мощен трансформатор в линеен режим, а превключващ трансформатор с ниска мощност се използва в режим на насищане на магнитната верига. Отделни намотки на тези ...

• 17.03.2017

  Мултивибраторната верига на NAND елементи е показана на фигура 1. Веригата има две състояния: в едно състояние елементът DD1.1 е затворен, а DD1.2 е отворен, в другия всичко се случва обратното. Например, ако елементът DD1.1 е затворен, DD1.2 е отворен, докато кондензаторът C2 се зарежда от изходния ток на елемента DD1.1, протичащ през резистора R2. Напрежение на...

• 22.06.2015

  Стационарни сменяеми измервателни шунтове 75ShIS (наричани по-нататък шунтове), с номинален спад на напрежението от 75 mV, са предназначени да разширят обхватите на измерване на устройства за показване на постоянен ток, използвани в различни обекти в областта на отбраната, индустриалната безопасност. ОПИСАНИЕ Конструктивно шунтовете са направени под формата на манганинови джъмпери, свързани чрез запояване с месингови или медни накрайници, монтирани върху пластмасова основа ...

• 06.10.2014

  Това е прост индикатор за силата на сигнала за аудио оборудване, веригата е адаптирана към различни нужди на потребителите. Може да се адаптира към различни нива на входния сигнал - TR1 (регулиране на нивото на входното напрежение), TR2 (регулиране на усилването). Принцип на работа: след усилване на оп-усилвателя на TL017, сигналът се коригира от диоди D1-D2 (в бъдеще се използва само положителната полувълна на сигнала), след което сигналът ...

Конструкцията, описана по-долу, изпълнява функциите на игрален зар, но има предимството пред него, че не изисква истински зар да бъде хвърлен върху хоризонтална повърхност. Основата на устройството е индикатор, състоящ се от седем светодиода HL1-HL7 (фиг. 1), разположени така, че да подчертават конфигурацията на всяка от шестте лица на куба.

В съответствие с блоковата схема (фиг. 2) устройството съдържа импулсен генератор, брояч, преобразувател на кодове (декодер) и споменатия по-горе светодиоден индикатор.

Принципната схема на устройството е показана на фиг. 3. На елементите DD1.1-DD1.3 на микросхемата DD1 се сглобява импулсен генератор съгласно стандартната схема. Импулсите се подават към входа C2 (изход 1) на брояча, направен на чипа DD2. Благодарение на обратната връзка към входовете & и R (щифтове 3 и 2), броячът работи с коефициент на преобразуване 6. Диодите VD1-VD5, елементът DD1.4 и елементите на чипа DD3 образуват конвертор на двоичен код в " код на лицата на куба". Сигналите на последния се подават към светодиодите HL1-HL7, показващи изпуснатия номер. За ограничаване на тока през светодиодите са инсталирани резистори R2-R8.

Устройството работи по следния начин: докато контактите на бутонния превключвател SB1 са отворени, генераторът изпраща тактови импулси към брояча и светодиодите на индикаторния превключвател с висока честота, показвайки "ръбовете на куба" последователно от 1 до 6. Веднага щом контактите SB1 се затворят, натискането на бутона генерира импулси ще спре. На изходите на чипа DD2 ще бъде фиксирано число в двоичен код, а на индикатора - съответното "изпуснато число". По този начин, за да "стартирате" куба, трябва да го включите с превключвател SA1, а за да го спрете, натиснете бутона за превключване SB1.

Сега нека кажем няколко думи за дизайна и детайлите на устройството: микросхеми DD1 и DD3 - K155LAZ, K555LAZ; DD2 - K155IE5, K555IE5; диоди VD1 - VD5 - KD522B или серия KD102, KD103; резистори R2-R8 всякакви, подходящи по размер, с номинална стойност от 120 до 470 ома (яркостта на индикаторните диоди зависи от тяхното съпротивление); кондензаторът C1 трябва да е керамичен, допустимо е да се замени с оксиден капацитет от 1 ... 2 μF. При липса на такива кондензатори могат да се използват два оксидни полярни (електролитни) кондензатора, като се свържат последователно, "срещу" един друг.

Всички части на електронния куб, с изключение на бутонните превключватели SA1, SB1 и батерията, са монтирани върху печатна платка с размери 57x70 mm, чиято скица е показана на фиг. четири.

Цялата конструкция е поставена в пластмасова кутия с подходящи размери (фиг. 5). Устройството получава захранване от изтощена батерия с напрежение 4,5 V. Консумацията на ток при използване на микросхеми от серия K155 е приблизително 40 mA.

В заключение - за разширяване на възможностите за игра и промяна на оформлението на куба. Ако капацитетът на кондензатора C1 се увеличи до 50-100 μF и вместо постоянния резистор R1 е инсталиран променлив с голямо съпротивление, тогава честотата на превключване на индикатора може да се променя в широк диапазон. След това, при ниски стойности на съпротивлението на резистора R1, падналата стойност на индикатора е произволна (устройството изпълнява функцията на куб). При големи стойности на съпротивлението на резистора R1, честотата на превключване на "лицата на куба" намалява, което ще ви позволи визуално да контролирате и фиксирате числото на индикатора (реакционни игри).

Устройството може да бъде значително опростено, ако броячът се изключи от блоковата схема (виж фиг. 2) и импулсите на генератора веднага се преобразуват в индикаторни кодове. Това може да се постигне с помощта на три D-тригера, например тези, включени в чипа K155TM8, като ги свържете към брояч на пръстени. Схемата на модифицираното устройство е показана на фиг. 6, а времедиаграмата на изходите на тригери (точки A, B, C и D) - на фиг. 7.

Генераторът на импулси е сглобен върху логическите елементи на чипа DD1. Правоъгълни импулси от неговия изход (пин 8) се подават към входа за броене на чипа DD2 (пин 9). На предната част на четвъртия импулс, благодарение на обратната връзка през елемента DD1.4, тригерите се нулират (в началото на седмия цикъл). В противен случай работата на устройството е същата като предишната. Печатната платка за тази версия на електронния куб не е разработена.

Това устройство е базирано на генератор на произволни числа и е проектирано да се използва като игра (например в зарове или като куб в логически игри), а също така може да се използва за определяне на победителя във всяко състезание чрез теглене на жребий ...

Дизайнът е много прост и може да се повтори от почти всеки начинаещ радиолюбител, който има най-малко опит с поялник и знае спецификата на запояване на микросхеми. Той е както следва:

1) Накрайникът на поялника трябва да е заземен

2) Не загрявайте изхода на микросхемата за повече от 5-8 секунди

Първият елемент може да бъде пропуснат, ако микросхемата не се страхува от статика (но това не се отнася за MK).

И така, ето действителната диаграма на устройството:

Веднага се фокусирам върху липсата на резистори за ограничаване на тока, свързани последователно със светодиодите. В тази схема те не са необходими, тъй като при захранващо напрежение от 3,7 V през светодиодите протича сравнително малък ток, който микроконтролерът може да издържи (но ако все пак искате да играете безопасно, тогава има достатъчно място на платката, за да включите резистори последователно със светодиодите в smd изпълнение).

Платка на устройството:

Както можете да видите, размерите на платката са доста скромни (6 х 4,5 см.) Ако използвате печатна платка с топологията, показана в тази статия, тогава външният вид на сглобената платка ще бъде както следва:

Тъй като в този дизайн платката е направена в двустранна версия, процедурата за запояване на гнездото за микроконтролера може да се окаже проблематична. В моята практика използвам този метод за свързване на два слоя на дъската:

Този метод е много подходящ за свързване на печатни проводници с ниска мощност, както и когато броят на връзките от този тип е малък, в противен случай е много трудно да се запои всичко това.

Сега за фърмуера.Разработих програма за MK в средата на Flowcode (проектът е приложен към статията, има и проект в PROTEUS). Програмата работи по следния начин: когато се подаде захранване към MK, програмата стартира и чака натискане на бутон. Веднага след натискане на бутона се извиква променливата gsch (тип байт) и й се присвоява стойност (това е софтуерен RNG). След това генерираното число се оценява с интервал от 42 бита (ако числото<=42 битам, тогда на кубике высвечивается одна точка, если число больше 42, но меньше 84, то высвечивается две точки и т.д. Так же после отпускания кнопки число будет светиться до следующего нажатия.

Сега относно битовете на предпазителите:

Ето как изглежда прозорецът им за инсталиране в програмата PonyProg2000.

Части, замени.Като контролен елемент използвах микроконтролер от семейството AVR, ATTINY2313, трябва да се вземе кварцов резонатор с честота 8MHz, кондензатори с капацитет 22-33 pF, като за светодиоди, те трябва да са с ниска мощност за номинално напрежение от 2V.