Elektronski dijagram kostiju uradi sam. Electronic Cube. Šema, opis. Trenutno stanje stvari

Postoje mnoge igre u kojima je, na primjer, broj poena koji igrač postigne. određuje se bacanjem kocke. Nije teško napraviti elektronski "kockasti" generator slučajnih brojeva. Šeme takvih generatora i opisi nalaze se u radioamaterskoj literaturi.

Nedavno je sistem igara "Age of Battles" stekao popularnost. Za njega se proizvode figure ratnika najzanimljivijih istorijskih epoha, opsadno oružje, elementi terena i tvrđava u razmeri 1:72. Sada igrač može, uz određeni stepen istorijskog realizma, da se okuša na mestu Miltiades ili jedan od Napoleonovih maršala.

Pravila "Doba bitaka" su prilično komplikovana.Verovatnoća mnogih događaja - pogoditi ili promašiti strijelca, probiti oklop itd. određuje se pomoću dvadesetostrane (!) kocke. Teško ga je zamijeniti u slučaju gubitka ili oštećenja. Osim toga, kada se kocka nalazi na mekoj površini (na primjer, na tepihu), nije tako lako jasno odrediti njeno gornje lice. Osim toga, klasična šestostrana kocka se također koristi za brojne svrhe u igri. Sve me to potaknulo da razvijem dizajn elektronske "kocke" koja može raditi i kao 20- i kao 6-strana.

Međutim, implementacija ovog naizgled jednostavnog zadatka nije bila laka. Traženi rezultati postignuti su tek na četvrtoj verziji uređaja, koja se nudi pažnji čitalaca. Mislim da će dizajn biti zanimljiv i zgodan za radio elektroniku - ljubitelje bitaka na stolu.

Princip rada uređaja je tradicionalan: glavni multivibrator frekvencije od nekoliko kiloherca sastavljen je na elementima D1.3, D1.4. Kada pritisnete dugme S1, visoki logički nivo se primenjuje na pin 5 elementa D1.2, a impulsi multivibratora idu na brojač D2. Kada se dugme otpusti, brojač se zaustavlja u nekom slučajnom položaju, koji se prikazuje. Za prijenos brojeva do 20 potrebno je 5 binarnih cifara, dok je većina TTL (transistor-transistor logic) brojača četverobitna. Stoga se ovdje koristi K176IE2 CMOS čip. Ovaj brojač je ekonomičan, ima samo 5 cifara u načinu binarnog brojanja. i umjerena brzina osigurava dobru otpornost na buku. Za informacije o kontrolnim ulazima D2 čipa. Na njih se primjenjuje logika 1. Ulaz E (pin 2) - prekidač "račun/učitavanje", bira se način brojanja. Ulaz 2/10 (pin 1) - prekidač za binarni ili decimalni način brojanja, bira se binarni režim.

1 - prednja ploča; 2 - dekorativni sloj; 3 - LED (20 komada); 4 - štampana ploča; 5 -Z-oblik nosač za ugradnju prekidača (čelična ploča s1); 6 - pričvršćivanje ploče i nosača na kućište (M3 vijak sa maticom, 2 kompleta); S1 - prekidač; S2 - prekidač načina rada

Većina ovih uređaja koristi klasični izlaz za digitalne indikatore. Međutim, to stvara dosta problema, posebno zbog činjenice da tamo skor počinje od 0, a ne od 1, kao što je uobičajeno u igranju kockica. Šema za odabir raspona brojanja je također glomazna. Stoga sam morao da se zaustavim na indikaciji položaja. Ali primijenjeni mikro krug dekodira samo A binarne znamenke i, shodno tome, ima 16 izlaznih kanala. Šta je sa brojevima od 17 do 20? Klasično rješenje je instaliranje drugog dekodera je glomazno i ​​neekonomično, a što je najvažnije, izlazi CMOS brojača jednostavno ne mogu povući dva adresna ulaza "hrastovih" TTL mikrokola odjednom. Ali šta ako koristite D3 dekoder "po drugi put"? Zahvaljujući elementu D1.1, imamo najznačajniji bit adrese, kako u direktnom tako iu inverznom obliku.Sada je lako, koristeći tranzistore VT1, VT2, uključiti željenu grupu LED diode. zavisno od raspona brojeva. Postoje tri ove grupe: HL 1-6 rade na 0 u petoj binarnoj cifri, HL 17-20 - na 1, ali HL 7-16 se može napajati neprekidno. Količina struje kroz LED diode određena je otpornicima R6, R8, R9. U uređaju je oko 7 mA. Ovo osigurava dovoljnu svjetlinu indikacije i istovremeno ne preopterećuje čak ni TTLSH (tranzistorsko-tranzistorska logika sa Schottky barijerom) K155IDZ čip male snage. Kod upotrebe LED-a nove generacije na heterostrukturama otpor navedenih otpornika se može udvostručiti ili utrostručiti.

Izbor režima se vrši pomoću prekidača S2. Čim rezultat dostigne "zabranjenih" 7 ili 21 poen, zapisnik se šalje kroz R11 na ulaz kaskade na VT3. 0. Signal se invertuje i primjenjuje se ulaz za resetiranje brojača. Osim logičke funkcije, kaskada VT3 obavlja i još jednu funkciju. Poenta je da je jedan od problema sa zajednički rad CMOS i TTL ICs nije dovoljno visok logički napon 1 potonjeg. Ovdje je pojačan skoro do napona napajanja. Postoji još jedna karakteristika u logici ovog čvora: u prihvaćenom sistemu dekodiranja, broj 21 se "reflektuje" na broj 5, što može dovesti do preranog resetovanja brojača. Stoga, u načinu rada od 20 zrna, invertirana peta znamenka brojača se dovodi do VT3 do R10. Zbog toga se s brojevima manjim od 16 otvara tranzistor - a na ulazu za resetiranje brojač će biti log.0. bez obzira na druge signale. Tokom odbrojavanja (kada se pritisne dugme S1), LED diode izabranog opsega su blago osvijetljene strujnim impulsima koji "prolaze" kroz njih.To vam omogućava da provjerite da kolo i sve LED diode rade.

Prilikom korištenja dual-mode e-kockice moguća je sljedeća greška, koja radi u 6-stranom načinu kada je potrebna 20-strana. Kao rezultat toga, može se ispostaviti da će moćni balista kategorički odbiti probiti oklop pješaka. Stoga je neophodna efikasna indikacija režima od 6 tačaka. Nikakvi trikovi sa digitalnim indikatorima ne mogu eliminisati grešku zbog rasejanosti. U predloženom dizajnu, indikaciju 6-stranog načina rada vrši HL7 LED, koji je svojevrsni vizualni limiter uključenog raspona očitavanja. Nemoguće je ne primijetiti da umjesto jedne željene svijetle dvije LED diode odjednom, a to je još jedna prednost usvojenog sistema indikacije položaja. Da ne bi došlo do kratkog spoja igle na zemlju. 7D3, od prekidača je odvojen diodom.

5V stabilizator napona napajanja (DA1 čip) je instaliran direktno na ploču uređaja. Zbog toga se za napajanje uređaja mogu koristiti gotovo svi mrežni adapteri s izlaznim naponom od 9 - 12 V, jer potrošnja struje ne prelazi 80 mA. Prihvatljiva opcija je 2 - 3 baterije 336 povezane u seriju. Ali u ovom slučaju bit će potrebno uvesti prekidač za napajanje u dizajn.

O detaljima: tranzistori VT1, VT2 mogu biti bilo koji od serija KT361, KT203, VT3 - n-p-n strukture, KT315, KT301, KT312 serije. Čip K176LA7 je zamenljiv sa K561LA7. D3 - 155. ili 1533. serija. Ove zamjene ne zahtijevaju promjene na ožičenju štampanog kola. Samo K1533IDZ može biti u užem pakovanju, ali je pinout isti.

Međutim, može biti teško nabaviti potrebna mikro kola. Gotovo sva "logika" sada se prodaje u trgovinama - 1988 - 1992. puštanje, a ove zalihe su na izmaku. Ostaje zamijeniti mikro krugove s drugima slične namjene. Dakle, kao D2, možete koristiti K176IE1 čip - jednostavan 6-bitni binarni brojač. Kao D1 - čip sa tri NAND elementa. U tom slučaju se isključuje element D1.2, signal dozvole za brojanje se šalje na jedan od ulaza D1.3. Upotreba D1.2 je dobra po tome što takođe generiše impulse multivibratora. Ali brojači će raditi u tako skraćenoj verziji kola.

Podsjećam vas na potrebu poštivanja pravila za montažu poluvodičkih uređaja: CMOS čipove treba čuvati umotane u foliju, zalemljene niskonaponskim lemilom s uzemljenim vrhom. Ovo se posebno odnosi na mikro kola ranog razvoja, kada su dizajneri nerado instalirali zaštitne elemente zbog smanjenja performansi.U slučajevima kada se koriste zalemljena ili donekle sumnjiva mikrokola, koristite utičnice. LED diode, posebno u plastičnom kućištu, treba zalemiti ne bliže od 10 mm od kućišta, po mogućnosti uz pomoć dodatnog hladnjaka.

Prekidač S2 - bilo koji sa tri grupe kontakata za prebacivanje. U uređaju koji se razmatra koriste se 2 P2K dugmeta sa zavisnom fiksacijom. Njegovi pin kontakti su skraćeni na jednoj strani. Dugme S1 - tip KM 1-1 ili slično. Čitaoci mogu birati boje LED dioda (na primjer, prvih 6 su druge boje) po vlastitom nahođenju. Kondenzatori C3, C4 - bilo koja keramika, odgovarajuće veličine.

Dizajn. Kako uređaj nije koristio super tehnologije kao što su fotolitografija i metalizacija rupa, nije bilo moguće odvojiti sve provodnike štampanim žicama.Preostale veze - 3 i 4 cifre su zalemljene montažnom žicom (MGTF je najpogodniji). Na oštro naoštrenim pincetama formira se prsten koji se stavlja na izlaz mikrokola. Ostaje samo dodirnuti ga lemilom. Slično tome, većina žica za LED diode je također zalemljena direktno na D3 pinove, pogotovo jer su indikatori u kućištu uređaja na strani folije.

Radijator od male aluminijske ploče pričvršćen je na DA1. U slučaju nasuprot njemu, poželjno je napraviti otvore za ventilaciju. Što se tiče kućišta i prednje ploče elektronske "kocke", oni su napravljeni od kutija izrezanih sa zadnje plastične stijenke starog televizora.

Ploča se nalazi sa dijelovima prema dolje i pričvršćena je za kućište pomoću pravokutnog postolja i dva M3 vijka sa upuštenim glavama. Ovo postolje, kao i nosači S2, najbolje je napraviti od polistirena, što im omogućava da se zalijepe na tijelo. Nakon toga, metalni držač sa dugmetom S1 je pričvršćen na ploču sa dvije matice. Dugme se nalazi tako da kada pritisnete kućište, radi.

Uvjerite se da nema nakupina lemljenja ili kratkih spojeva između staza. Provjerite polaritet svih LED dioda. Pravilno sastavljen od dijelova koji se mogu servisirati, uređaj ne zahtijeva podešavanje. Konačna provjera ispravnog sklopa i funkcioniranja uređaja može se provesti vrlo efikasno: spojite kondenzator kapaciteta oko 0,33 mikrofarada paralelno sa C1. Pritisnite S1 Ako je sve pravilno sastavljeno. tada ćete moći da posmatrate prekrasan efekat svetla za vožnju u opsegu odabranom prekidačem S2.

Prednja ploča uređaja je obojena zlatnom bronzanom metalik emajlom i stilizirana kao starogrčki štit - hoplon.

Neka Vam Pallas Athena (grčka mitska boginja rata i pobjede, kao i mudrosti, znanja, umjetnosti i zanata) pomogne u tehničkom stvaralaštvu i borbi!

A. LISOV. Ivanovo

Ovaj uređaj je baziran na generatoru slučajnih brojeva i dizajniran je da se koristi kao igra (na primjer, u kockicama, ili kao kocka u logičkim igrama), a može se koristiti i za određivanje pobjednika u bilo kojem takmičenju žrijebom ...

Dizajn je vrlo jednostavan i ponovljiv za gotovo svaki početnik radio amater koji ima najmanje iskustva s lemilom i poznaje specifičnosti lemljenja mikro krugova. To je kako slijedi:
1) Vrh lemilice mora biti uzemljen
2) Ne zagrijavajte izlaz mikrokola duže od 5-8 sekundi
Prva stavka se može izostaviti ako se mikrokolo ne boji statike (ali to se ne odnosi na MK).

Dakle, evo stvarnog dijagrama uređaja:

Odmah se fokusiram na odsustvo otpornika koji ograničavaju struju spojenih u seriju sa LED diodama. U ovom krugu oni nisu potrebni, jer pri naponu napajanja od 3,7V kroz LED diode teče relativno mala struja koju mikrokontroler može izdržati (ali ako ipak želite igrati na sigurno, onda ima dovoljno prostora na ploči za uključivanje otpornika u seriji sa LED diodama u smd izvedbi).

Kao što vidite, dimenzije ploče su prilično skromne (6 x 4,5 cm).Ako koristite štampanu ploču sa rasporedom prikazanim u ovom članku, onda izgled naplaćena naknada će biti kako slijedi:

Budući da je u ovom dizajnu ploča napravljena u dvostranoj verziji, postupak lemljenja utičnice za mikrokontroler može se pokazati problematičnim. U svojoj praksi koristim ovu metodu povezivanja dva sloja ploče:

Ova metoda je prikladna za spajanje tiskanih vodiča male snage, kao i tamo gdje je broj priključaka ovog tipa mali, inače je sve ovo vrlo teško lemiti.

Sada o firmveru. Razvio sam program za MK u okruženju (projekat je u prilogu članka, postoji i projekat u PROTEUS-u). Program radi na sljedeći način: kada se napajanje uključi na MK, program se pokreće i čeka da se pritisne dugme. Čim se pritisne dugme, poziva se varijabla gsch (tipa bajt) i dodeljuje joj se vrednost (ovo je softverski RNG). Zatim se procjenjuje generirani broj, s intervalom od 42 bita (ako je broj<=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.

Sada o bitovima osigurača:

Ovako izgleda njihov instalacijski prozor u programu.

Delovi, zamene. Kao kontrolni element koristio sam mikrokontroler porodice AVR, ATTINY2313, treba uzeti kvarcni rezonator na frekvenciji od 8MHz, kondenzatore kapaciteta 22-33 pF, što se tiče LED dioda, trebali bi biti male snage za nominalni napon od 2V.

Ispod možete preuzeti izvorne kodove, firmver, softver, projekat u i

• 20.09.2014

  Predloženi samogenerirajući SMPS (isklopno napajanje) ima male dimenzije i visoku efikasnost. Njegova posebnost je da magnetni krug impulsnog transformatora radi sa ulaskom u područje zasićenja. Prilikom dizajniranja samogenerirajućih SMPS-a, u većini slučajeva, moćni transformator se koristi u linearnom načinu rada, a preklopni transformator male snage koristi se u načinu zasićenja magnetnog kruga. Odvojeni namotaji ovih ...

• 17.03.2017

  Kolo multivibratora na NAND elementima prikazano je na slici 1. Kolo ima dva stanja: u jednom stanju je element DD1.1 zatvoren, a DD1.2 otvoren, u drugom se sve dešava obrnuto. Na primjer, ako je element DD1.1 zatvoren, DD1.2 je otvoren, dok se kondenzator C2 puni izlaznom strujom elementa DD1.1 koja teče kroz otpornik R2. Napon na...

• 22.06.2015

  Stacionarni izmjenjivi mjerni šantovi 75ShIS (u daljem tekstu šantovi), sa nazivnim padom napona od 75 mV, dizajnirani su za proširenje opsega mjerenja jednosmjernih strujnih uređaja za snimanje koji se koriste na različitim objektima iz oblasti odbrane, industrijske sigurnosti. OPIS Strukturno, šantovi su napravljeni u obliku manganinskih džampera, spojenih lemljenjem sa mesinganim ili bakrenim vrhovima, montiranih na plastičnu podlogu...

• 06.10.2014

  Ovo je jednostavan indikator jačine signala za audio opremu, sklop je prilagođen različitim potrebama korisnika. Može se prilagoditi različitim nivoima ulaznog signala - TR1 (podešavanje nivoa ulaznog napona), TR2 (podešavanje pojačanja). Princip rada: nakon pojačanja op-pojačala na TL017, signal se ispravlja diodama D1-D2 (ubuduće se koristi samo pozitivni poluval signala), zatim signal ...

Konstrukcija opisana u nastavku ima funkciju kockice za igru, ali ima prednost u odnosu na to što ne zahtijeva da se prava kocka baci na horizontalnu površinu. Osnova uređaja je indikator koji se sastoji od sedam LED dioda HL1-HL7 (slika 1), raspoređenih tako da ističu konfiguraciju bilo koje od šest lica kocke.

U skladu sa blok dijagramom (sl. 2), uređaj sadrži generator impulsa, brojač, kodni pretvarač (dekoder) i pomenuti LED indikator.

Šematski dijagram uređaja prikazan je na sl. 3. Na elementima DD1.1-DD1.3 mikrokola DD1, generator impulsa je sastavljen prema standardnoj šemi. Impulsi se unose na ulaz C2 (izlaz 1) brojača, napravljenog na čipu DD2. Zahvaljujući povratnim informacijama na ulaze & i R (pinovi 3 i 2), brojač radi sa faktorom konverzije 6. Diode VD1-VD5, element DD1.4 i elementi DD3 čipa formiraju pretvarač binarnog koda u " kod lica kocke". Signali potonjeg se dovode do LED dioda HL1-HL7, što ukazuje na ispušteni broj. Otpornici R2-R8 su instalirani za ograničavanje struje kroz LED diode.

Uređaj radi ovako: dok su kontakti prekidača SB1 otvoreni, generator šalje taktne impulse na brojač i LED diode na prekidaču indikatora sa visokom frekvencijom, ukazujući na "ivice kocke" uzastopno od 1 do 6. Čim se SB1 kontakti zatvore, pritiskom na dugme, generisanje impulsa će se zaustaviti. Na izlazima DD2 čipa bit će fiksiran broj u binarnom kodu, a na indikatoru - odgovarajući "ispušteni broj". Dakle, da biste „pokrenuli“ kocku, morate je uključiti prekidačem SA1, a da biste je zaustavili, pritisnite dugme prekidača SB1.

Sada recimo nekoliko riječi o dizajnu i detaljima uređaja: DD1 i DD3 mikrokola - K155LAZ, K555LAZ; DD2 - K155IE5, K555IE5; diode VD1 - VD5 - KD522B ili serije KD102, KD103; otpornici R2-R8 bilo koji, odgovarajuće veličine, nominalne vrijednosti od 120 do 470 oma (svjetlina indikatorskih dioda ovisi o njihovoj otpornosti); kondenzator C1 mora biti keramički, dopušteno je zamijeniti ga oksidnim kapacitetom od 1 ... 2 μF. U nedostatku takvih kondenzatora mogu se koristiti dva oksidna polarna (elektrolitska) kondenzatora tako što će se povezati u seriju, "prema" jedan drugom.

Svi delovi elektronske kocke, osim tasterskih prekidača SA1, SB1 i baterije, montirani su na štampanu ploču dimenzija 57x70 mm, čija je skica prikazana na sl. četiri.

Cijela konstrukcija je smještena u plastično kućište odgovarajućih dimenzija (slika 5). Uređaj se napaja iz prazne baterije napona od 4,5 V. Potrošnja struje kada se koriste mikro krugovi serije K155 je približno 40 mA.

U zaključku - o proširenju mogućnosti igranja i promjeni sheme kocke. Ako se kapacitet kondenzatora C1 poveća na 50-100 μF, a umjesto konstantnog otpornika R1 instalira se varijabilni otpornik s velikim otporom, tada se frekvencija uključivanja indikatora može mijenjati u širokom rasponu. Zatim, pri niskim vrijednostima otpora otpornika R1, ispuštena vrijednost na indikatoru je nasumična (uređaj obavlja funkciju kocke). S velikim vrijednostima otpora otpornika R1, frekvencija prebacivanja "lica kocke" se smanjuje, što će vam omogućiti vizualnu kontrolu i fiksiranje broja na indikatoru (reakcione igre).

Uređaj se može značajno pojednostaviti ako se brojač isključi iz blok dijagrama (vidi sliku 2) i impulsi generatora se odmah konvertuju u indikatorske kodove. Ovo se može postići korištenjem tri D-japanke, na primjer, onih uključenih u K155TM8 čip, povezivanjem na prstenasti brojač. Šema modificiranog uređaja prikazana je na sl. 6, i vremenski dijagram izlaza okidača (tačke A, B, C i D) - na sl. 7.

Generator impulsa je sastavljen na logičkim elementima DD1 čipa. Pravougaoni impulsi sa njegovog izlaza (pin 8) se unose na ulaz za brojanje DD2 čipa (pin 9). Na prednjoj strani četvrtog impulsa, zahvaljujući povratnoj sprezi preko elementa DD1.4, okidači se resetuju na nulu (na početku sedmog ciklusa). Inače, rad uređaja je isti kao i prethodni. Štampana ploča za ovu verziju elektronske kocke nije razvijena.

Ovaj uređaj je baziran na generatoru slučajnih brojeva i dizajniran je da se koristi kao igra (na primjer, u kockicama, ili kao kocka u logičkim igrama), a može se koristiti i za određivanje pobjednika u bilo kojem takmičenju žrijebom ...

Dizajn je vrlo jednostavan i ponovljiv za gotovo svaki početnik radio amater koji ima najmanje iskustva s lemilom i poznaje specifičnosti lemljenja mikro krugova. To je kako slijedi:

1) Vrh lemilice mora biti uzemljen

2) Ne zagrijavajte izlaz mikrokola duže od 5-8 sekundi

Prva stavka se može izostaviti ako se mikrokolo ne boji statike (ali to se ne odnosi na MK).

Dakle, evo stvarnog dijagrama uređaja:

Odmah se fokusiram na odsustvo otpornika koji ograničavaju struju spojenih u seriju sa LED diodama. U ovom krugu oni nisu potrebni, jer pri naponu napajanja od 3,7V kroz LED diode teče relativno mala struja koju mikrokontroler može izdržati (ali ako ipak želite igrati na sigurno, onda ima dovoljno prostora na ploči za uključivanje otpornika u seriji sa LED diodama u smd izvedbi).

Ploča uređaja:

Kao što vidite, dimenzije ploče su prilično skromne (6 x 4,5 cm).Ako koristite štampanu ploču sa topologijom prikazanom u ovom članku, onda će izgled sklopljene ploče biti sledeći:

Budući da je u ovom dizajnu ploča napravljena u dvostranoj verziji, postupak lemljenja utičnice za mikrokontroler može se pokazati problematičnim. U svojoj praksi koristim ovu metodu povezivanja dva sloja ploče:

Ova metoda je prikladna za spajanje tiskanih vodiča male snage, kao i tamo gdje je broj priključaka ovog tipa mali, inače je sve ovo vrlo teško lemiti.

Sada o firmveru. Razvio sam program za MK u Flowcode okruženju (projekat je u prilogu članka, postoji i projekat u PROTEUS-u). Program radi na sljedeći način: kada se napajanje uključi na MK, program se pokreće i čeka da se pritisne dugme. Čim se pritisne dugme, poziva se varijabla gsch (tip bajta) i dodeljuje joj se vrednost (ovo je softverski RNG). Zatim se procjenjuje generirani broj, s intervalom od 42 bita (ako je broj<=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.

Sada o bitovima osigurača:

Ovako izgleda njihov instalacijski prozor u programu PonyProg2000.

Delovi, zamene. Kao kontrolni element koristio sam mikrokontroler porodice AVR, ATTINY2313, treba uzeti kvarcni rezonator na frekvenciji od 8MHz, kondenzatore kapaciteta 22-33 pF, što se tiče LED dioda, trebali bi biti male snage za nominalni napon od 2V.