Электроника для начинающих

Для получения действительно яркой индикации вы можете взять несколько светодиодов с диаметром 1 см (рис. 4.111). Проверьте их технические характеристики, и вы должны обнаружить, что многие из них не потребляют большую мощность, чем светодиоды диаметром 5 мм. Однако вне зависимости от типа используемых светодиодов не следует забывать подключать их таким образом, чтобы их катоды были присоединены к инвертору, а их аноды к резисторам, подключенным к плюсу источника питания.

Рис. 4.111. Микросхема инвертора с открытым коллектором в электронной схеме игры в кости имеет достаточную мощность для зажигания белых светодиодов с диаметром 1 см, которые потребляют ток порядка 20 мА каждый при падении напряжения на них 2 В. В этой окончательной версии светодиоды встроены в углубления, просверленные с обратной стороны листа из поликарбоната толщиной ¹

/₂'' (около 13 мм), который был обработан плоскошлифовальной ручной машинкой для создания хорошего рассеивающего эффекта. Это устройство имитирует игру с двумя кубиками

Одна последняя деталь. К данной версии схемы мне пришлось добавить два резистора с сопротивлением 10 кОм. Вы видите почему? Диоды от D1 до D4 предусмотрены, чтобы передавать положительное напряжение к инвертору, когда это нужно, но они предохраняют входы инвертора от части отрицательного напряжения питания, когда на выходе счетчика будет сигнал низкого логического уровня. Эти входы инвертора требуют подтягивающих резисторов, чтобы предотвратить их «плавание» и образование ошибочных результатов.

Окончательные улучшения я оставляю на ваше усмотрение.

Наиболее очевидным улучшением, которое вы можете реализовать, будет добавление еще одной схемы, имитирующей игру в кости, поскольку многие игры требуют применения именно двух кубиков.

Микросхема 74LS27 внутри корпуса имеет пару запасных трехвходовых элементов ИЛИ-НЕ, один из которых вы можете использовать, но при этом понадобится дополнительный таймер 555, который будет работать с существенно отличающейся частотой для обеспечения случайного выбора, а также для запуска счетчика секунд.

После того как вы соберете вашу электронную схему игры в кости и запустите ее, вы можете захотеть проверить работу случайности выбора того или иного состояния кубика. Поскольку импульсы таймера 555 имеют одинаковую длительность, то имеются равные шансы выпадения любого состояния; но чем дольше вы будете держать кнопку «Пуск» нажатой, тем больше ваши шансы случайным образом остановить процесс счета. Каждому, кто будет применять электронную схему игры в кости, нужно сказать, что «хорошенько потрясти» (перемешать) кости в течение целой секунды является обязательным.

Конечно, я мог бы смоделировать бросание игрального кубика гораздо проще, написав несколько строк программного кода для генерирования чисел на экране компьютера, но даже красиво подобранное изображение на экране не может создавать тот же эффект, который создается хорошо выполненным устройством.

На рис. 4.111 показано устройство с использованием светодиодов диаметром 1 см белого цвета, установленных для усиления эффекта в обработанный шлифмашинкой корпус из поликарбоната.

Больше всего я получаю удовлетворение от использования простых микросхем специального назначения, чтобы продемонстрировать двоичную арифметику, которая лежит в основе функционирования каждого компьютера.

Эксперимент 24. ЗАВЕРШЕННАЯ ОХРАННАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ

Теперь давайте представим, как мы могли бы применить сведения из этой главы книги для обновления схемы сигнализации, которая была изменена в эксперименте 15. Для того чтобы освежить ваши знания о некоторых функциях охранной сигнализации, вам, возможно, потребуется просмотреть главы 2

и 3.

Улучшение 1. Задержка активации

(постановка на охрану)

Самым большим недостатком в охранной сигнализации было то, что как только она активировалась, она немедленно была готова реагировать на сигнал, полученный от датчиков, установленных на окнах и дверях. Вам нужна функция задержки активации, чтобы дать вам шанс выйти из здания до того, как система сама себя не поставит на охрану. Эту функцию в состоянии обеспечить таймер 555, который возможно должен быть соединен вместе с реле.