Как сделать интересную электронную игру своими руками, схемы

Начинающим будет интересно начать освоение электроники со схем простых игрушек. Своими руками можно собрать оригинальные игры, которые не встретишь в магазине. Рассматриваемые схемы собраны на цифровых микросхемах и не требуют ни программы, ни наладки.

Игра «Первый пришел — первый ушел»

Эта простая электронная игрушка, выполненная на цифровых микросхемах и, что немаловажно, без микроконтроллера, будет полезна, например, для организации игровых шоу, в которых первым обслуживается тот, кто ответит первым.

Описание схемы устройства

Принципиальная схема системы показана на следующем рисунке. Она состоит из четырех триггеров JK и двух вентилей И-НЕ с четырьмя входами.

Нажатие кнопки RESET сбрасывает все триггеры в ноль. Тогда на их выходах будет низкий уровень сигнала. Нажатие одной из четырех кнопок S1…S4 приводит к появлению высокого состояния на выходе Q одного из триггеров, в результате чего загорается светодиод, и блокируются остальные три. Чтобы продолжить игру, перезагрузите систему с помощью кнопки RESET. Чертеж сборки устройства представлен ​​на рисунке ниже.

Плата была спроектирована на одностороннем стеклотекстолите, что потребовало использования нескольких перемычек. Сборку лучше всего начинать именно с них. Это не должно вызвать никаких проблем даже у новичков, поскольку все элементы большие и легко паяются, а единственное, на что нужно обратить внимание, это полярность полупроводниковых элементов и конденсатора С2. Схема не требует программирования и сразу готова к работе после сборки и подачи питания.

Список элементов самодельной игрушки

РЕЗИСТОРЫ:

  • R1…R5 — 100 кОм;
  • R6…R9 — 300 Ом.

КОНДЕНСАТОРЫ:

  • С1 — 100 нФ;
  • С2 — 100 мкФ/16 В.

ПОЛУПРОВОДНИКИ:

  • U1, U2 — 4027;
  • U3 — 4012;
  • LED1…LED4 — светодиод 5 мм.

ПРОЧЕЕ:

  • S1…S4 — кнопка (12×12×7) мм;
  • СБРОС — миниатюрная кнопка 1 мм;
  • АРК2 — 5 мм.

Электронный кубик

Настольные игры идеальны для семейного развлечения долгими зимними вечерами. Некоторые учат стратегическому мышлению или просто пробуждают желание соревноваться и побеждать. В большинстве игр используются известные с древних времен шестигранные игральные кости с отверстиями по бокам, указывающими, на сколько клеток вам следует передвинуться на игровом поле. Хотя кубик приобрел странную форму и применение, мы также решили представить наше решение конструкции этого объекта.

Как работают «электронные кости»

Принципиальная схема электронного кубика представлена ​​на рисунке. На схеме три блока: первый представляет собой нестабильный мультивибратор, состоящий из резисторов R5…R8, конденсаторов С2 и С3, транзисторов Т1 и Т2. Он генерирует тактовый сигнал, который поступает на счетчик U1. Частоту мультивибратора можно менять, изменяя емкость конденсаторов С2 и С3.

Второй блок — это микросхема U1, представляющая собой счетчик с встроенным декодером. На выходах Q0…Q5 микросхемы U1 в такт тактовому сигналу последовательно появляется логическая единица, определяющая отображение количества «пятен» с помощью светодиодов. В этом блоке также имеются диоды D1…D9, преобразующие код 1 из 6 в количество отображаемых «глаз».

Третий блок представляет собой поле считывания, состоящее из семи светодиодов с резисторами, ограничивающими их ток. Диоды представляют результат в том же виде, что и точки на обычном кубике.

Схема электронного кубика собрана на двух платах, которые соединяются друг с другом с помощью штифтов с гнездами. Такой способ монтажа облегчает доступ к основной плате в случае проблем с запуском. Контактные пары можно добыть из подходящего разъема, если его разобрать паяльником и бокорезами.

На рисунке показаны схемы сборки базовой платы и поля считывания. Электронные игральные кости изготовлены из навесных элементов, поэтому сборка игрушки не должна вызвать никаких проблем даже у новичков. Особое внимание следует обратить на полярность радиоэлементов. После правильной установки и подключения источника питания постоянного тока 6…12 В игра сразу готова к работе.

Список комплектующих

РЕЗИСТОРЫ:

  • R1 — 1,5 кОм;
  • R2 — 1,8 кОм;
  • R3 — 2,2 кОм;
  • R4 — 2,7 кОм;
  • R5, R8 — 1 кОм;
  • R6, R7 — 100 кОм;
  • R9 — 15 кОм.

КОНДЕНСАТОРЫ:

  • C1, C4 — 100 нФ;
  • C2, C3 -10 нФ.

ПОЛУПРОВОДНИКИ:

  • U1 — CD4017 (отечественный аналог К561ИЕ8);
  • Т1, Т2 — BC547 (отечественный аналог КТ3102);
  • D1…D9 — 1N4148;
  • LED1…LED — светодиод 5 мм.

ПРОЧЕЕ:

  • S1 — высокая кнопка;
  • АРК2 5 мм – 1 шт.;
  • штыри разъема 1 × 8;
  • гнезда 1×8.

Игра на тренировку реакции: кто первый?

Алгоритм электронной игры заключается в том, что необходимо первым нажать свою кнопку (SB1 и SB2) после того, как оба светодиода (VD1 и VD2) погаснут. В итоге загорится светодиод игрока с лучшей реакцией. Для сброса схемы в начальное состояние необходимо нажать кнопку SB3 и игра продолжится. Побеждает тот, кто был первым большее количество раз за 10 испытаний.

Довольно простая схема игры на реакцию построена на цифровой микросхеме, которая состоит из 4 элементов 2И-НЕ, паре транзисторов и двух светодиодах. Последние желательно иметь разного цвета. На элементах DD1.1, DD1.2 и DD1.3, DD1.4 соответственно построены два RS-триггера.

Транзисторы VT1 и VT2 служат ключами для управления светодиодами, ток через которые ограничен резистором R4. Резисторы R1, R2, R3 гарантированно обеспечивают уровень логической единицы на отдельных входах элементов 2И-НЕ. Емкость С1 используется как фильтр для подавления возможных высокочастотных помех от источника питания.

Порядок и количество светодиодов, которые загорятся после включения питания, непредсказуемы. Чтобы сбросить оба триггера в исходное состояние, нужно подать логический ноль на соответствующие входы при помощи кнопки SB3. При этом на выходах обоих RS-триггеров устанавливается логический ноль, значит, оба транзистора закрыты, и светодиоды не светятся.

Рассмотрим ситуацию, когда первой нажали кнопку SB2. Тогда логический ноль на выводе 3 элемента DD1.1 появится на входе второго триггера — вывод 9 элемента DD1.3. Второй триггер сформирует на выводе 8 логическую единицу, в итоге транзистор VT2 откроется и включит светодиод VD2. Теперь, если нажать кнопку SB1, то первый триггер не изменит свое состояние, так как на выводе 1 элемента DD1.1 присутствует высокий уровень напряжения. При этом, нажав кнопку SB3, мы вернем схему в начальное состояние.

Для питания самодельной игры на реакцию подойдет практически любой источник питания постоянного тока на 5 В. Чтобы сделать электронную игру мобильной, на нее можно подать питание 4,5 В от «плоской» батарейки или трех элементов на 1,5 В, включенных последовательно. Бокс для трех батареек можно извлечь из негодной электронной игрушки на батарейках.

Микросхем с 4-мя логическими элементами 2И-НЕ может быть несколько вариантов. Самая надежная — К155ЛА3, однако она потребляет больше других вариантов — до 22 мА. Более экономные К555ЛА3, К533ЛА3. Самое низкое потребление энергии обеспечат К561ЛА7, К1561ЛА7, К176ЛА7. Однако у них другая маркировка выводов, что нужно обязательно учитывать. Кроме того, в последнем случае необходимо напряжение питания 9 В и более высокие сопротивления всех резисторов. Разумеется, есть немало импортных вариантов аналогичных микросхем, которые можно подобрать через Интернет.

Как видите, своими руками детям вполне реально сделать простые электронные игрушки, которые понравятся их друзьям, и родителям!
Оцените статью:
1 балл из 52 балла из 53 балла из 54 балла из 55 баллов из 5
Loading...Loading...
Поделитесь с друьями!
Своими руками: от поделок в саду до строительства дома
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: