«РУССКАЯ РУЛЕТКА» – Введение в электронику

May 21, 2014 by admin Комментировать »

Весь мир знает эту «забаву», в которую играли в царской России. Она состоит в том, что в барабан револьвера заряжается один патрон, затем барабан произвольно вращают и, подставив дуло к виску, нажимают на курок…

Принцип действия

Пусть читатель успокоится, наша схема не столь опасна. Она включает в себя тактовый генератор, который заставляет считать счетчик Джонсона, имеющий шесть состояний, наподобие барабана револьвера.

Участник игры кладет два пальца на специальные контакты, а затем нажимает кнопку. Далее события могут развиваться следующим образом:

•           если «барабан-счетчик» остановился в положении, при котором «выстрел» невозможен, – судьба улыбнулась игроку;

•           когда самые страшные опасения осуществляются, пальцы игрока подвергаются разряду тока. Наиболее чувствительные могут воздержаться…

Работа схемы

Питание схемы

Схема (рис. 4.132) питается от батарейки напряжением 9 В. Потребление энергии минимальное, учитывая, что «выстрелы» мгновенные

Рис. 4.132. Принципиальная схема «русской рулетки»

и осуществляются только один раз из шести. Зеленый светодиод VD3 сигнализирует, что схема под напряжением. Конденсатор С1 осуществляет фильтрацию питания, развеивая батарейку от остальной схемы по высокой частоте.

Тактовый генератор и счетчик

* Интегральная микросхема D1 – это хорошо известный нам таймер ΝΕ555. Он начинает генерировать импульсы, как только нажимают на кнопку-выключатель. Период импульсов определяется значениями резисторов R2, R3 и конденсатора С2 и составляет около 650 мс, что соответствует частоте приблизительно 1500 Гц. Эти импульсы поступают на тактовый вход счетчика D2, которым является микросхема CD4017. Ее вход сброса (RAZ) соединяется с выходом S6. Полный цикл счетчика имеет, таким образом, шесть состояний (от S0 до S5). Когда перестают нажимать на кнопку-выключатель SB1, счетчик останавливается в одном из состояний S0-S5.

Выдержка времени

При нажатии на кнопку-выключатель конденсатор С5 заряжается через диод VD1. Когда ее отпускают, С5 медленно разряжается через резистор R4. «Потенциал на объединенных входах вентиля D3A, таким образом, постепенно уменьшается. При достижении им значения, соответствующего половине напряжения питания, вентиль переключается: его выход быстро переходит на высокий уровень. Проходит 3-4 с между отпусканием кнопки и моментом обратного переключения вентиля. Если счетчик остановится в состоянии S0 на выходе вентиля D3B может появиться низкий уровень напряжения. К счастью для игрока, это происходит редко, и приводит к появлению высокого уровня на выходе вентиля D4A (рис. 4.133).

Электрошок

Упомянутый положительный импульс поступает на дифференцирующую цепочку, состоящую из конденсатора С6, резистора R5 и диода VD2. На ее выходе появляется очень короткий положительный импульс, запускающий одновибратор, образованный вентилями D4C и D4D. Одновибратор формирует положительный импульс, длительность которого определяется значениями сопротивления R6 и конденсатора С7. В данном случае он составляет приблизительно 0,3 с. На это время через вентиль D4B загорается красный светодиод VD4. Таким образом, индицируется «выстрел».

Рис. 4.133. Временные диаграммы работы устройства «русская рулетка»

Одновременно начинает работать мультивибратор, образованный вентилями D3C и D3D. Оц формирует импульсы с периодом приблизительно 10 мс, что соответствует частоте 100 Гц. Частота определяется величинами сопротивления R9 и конденсатора С8.

Пачка импульсов поступает на составной транзистор, образованный транзисторами VT1 и VT2, для усиления тока, затем на первичную обмотку трансформатора Т1. Во вторичной обмотке возникает  высокое переменное напряжение с амплитудой, достигающей нескольких сотен вольт. Величину напряжения можем изменять с помощью потенциометра R10.

Прикоснувшись в это время к выходным контактам трансформатора, пользователь почувствует электрический разряд, энергия которого ограничена длительностью пакета импульсов и мощностью трансформатора, следовательно, безопасна. Однако разряд буде^чутвительным.

Монтаж устройству

Прежде чем приступить к изготовлению печатной платы (рис. 4.134 и 4.135), советуем подготовить нужные компоненты, чтобы при необходимости (например, для трансформатора и кнопки-выключателя) не пришлось изменять рисунок проводников.

Рис. 4.134. Чертеж печатной платы «русской рулетки»

Следите за ориентацией выводов компонентов, имеющих полярность. Для испытаний рекомендуем поместить курсор регулируемого резистора в среднее положение. Если результат недостаточно чувствительный, можно немного повернуть курсор по часовой стрелке.

Общий вид устройства «русская рулетка» приведен на рис. 4.136, перечень его элементов указан в табл. 4,31.

Рис. 4.135. Схема размещения компонентов’устройства «русская рулетка»

Рис. 4.136. Общий вид собранного устройства

Таблица 4.31. Перечень элементов устройства «русская рулетка»

Источник: Фигьера Б., Кноэрр Р., Введение в электронику: Пер. с фр. М.: ДМК Пресс, 2001. – 208 с.: ил. (В помощь радиолюбителю).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты