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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Indication de jeu Domino. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Indicateurs, capteurs, détecteurs Parfois, il est nécessaire de construire un indicateur numérique pour un petit nombre de chiffres (1 ou 2), dont les informations doivent être lues à grande distance, à partir de différentes directions et positions de l'observateur, ou lorsque l'indicateur lui-même est difficile à déplacer (par exemple, s'incline ou se retourne). De tels indicateurs sont pratiques pour les véhicules, les systèmes de sécurité, où ils peuvent indiquer l'état actuel du système (degré de préparation, etc.). Les indicateurs traditionnels à sept segments sont peu utiles ici, car pour une lecture rapide et sans erreur des chiffres arabes, leur orientation horizontale est nécessaire et ils sont mal lus sous une forme inversée ou oblique. Lorsqu'un seul segment est éteint, l'image est presque illisible. Les créateurs de jeux populaires ont rencontré des problèmes similaires à un moment donné. Après tout, les joueurs doivent lire rapidement et avec précision les informations actuelles inscrites sur les accessoires de jeu. La position des accessoires de jeu sur la table peut être arbitraire, mais les informations doivent être lues sans ambiguïté depuis n'importe quel endroit de la table de jeu. Le principe le plus réussi et le plus éprouvé était le principe d'une représentation mnémotechnique stylisée de nombres avec des points contrastés sur le fond d'une familiarité carrée, utilisé dans le jeu populaire "Domino". Les os du jeu "Domino" sont des barres dont la face avant est divisée en deux espaces familiers de forme carrée, chacun contenant des nombres de "0" (vide) à "6" (sous la forme de six points). De la même manière, les faces des dés de lancer utilisés dans de nombreux jeux populaires sont marquées. Il est facile de voir que les points de la familiarité carrée sont aux nœuds de la matrice 3x3. Encodage Un simple nombre de points correspond à un chiffre, mais pas besoin de compter les points, leur placement forme un symbole mnémotechnique facile à retenir et un coup d'œil rapide suffit à l'identifier. Le secret de la lisibilité de ces caractères dans toutes les directions est que tous les caractères sont axialement symétriques autour du nœud central de la matrice 3x3. De plus, les symboles mnémoniques de tous les chiffres, à l'exception de "2" et "3", ont également une symétrie axiale. Je propose un nouveau style de mnémosymboles pour les nombres "2" et "3", qui ont également une symétrie axiale (Fig. 1).
Pour construire un indicateur LED basé sur le principe d'indication décrit, il suffit d'installer des LED dans les nœuds d'une matrice carrée. Avec la conception proposée des symboles mnémoniques "2" et "3", les LED peuvent être combinées en groupes qui sont allumés le long de trois lignes 1, 2 et 4. Avec l'allumage décrit, un nouveau symbole "7" apparaît. Mais le plus surprenant est que le principe décrit est combiné avec le code binaire 1-2-4. Cela signifie la possibilité d'abandonner le circuit décodeur. La figure 1, a montre un schéma pratique d'un indicateur allumé directement à partir d'un compteur binaire, sur la figure 1, b - un schéma d'un nœud de réinitialisation pour limiter le comptage à la position "7". Malgré la simplicité du circuit de la Fig. 1, il convient de noter que la capacité de charge des microcircuits TTL est limitée et que la luminosité des LED peut être insuffisante. Par conséquent, un circuit est proposé à la Fig. 2, dans lequel les LED sont allumées via des transistors et donc la luminosité de la lueur sera suffisante. Avec l'avènement du pilote, il devient possible d'entrer deux caractères supplémentaires "8" et "9", en ajoutant à la matrice de LED au maximum (3x3). Un autre est apparu (4ème ligne de contrôle) - 8.
Pour tester ces nouvelles fonctionnalités dans la pratique, j'ai conçu un ensemble de cartes de circuits imprimés. Ces cartes sont à la fois des cartes de démonstration et des unités universelles complètes pour les structures numériques, une sorte de flans. Les circuits imprimés des nœuds sont fabriqués dans le même style avec une taille de 40x40 mm. La figure 3, a montre un dessin d'un faux panneau, sur la figure 3, b - un dessin de la carte de circuit imprimé indicateur selon la figure 1, sur la figure 3, c - un dessin de la carte de circuit imprimé du pilote Fig .2 avec un compteur BCD sur la puce K155IE6.
Je propose une carte séparée pour le compteur, sur laquelle, sur la base de la minuterie intégrée 555 (analogique domestique KR1006VI1), soit un générateur d'impulsions est construit Fig. 4, a, soit un bouton d'horloge (bouton avec rebond supprimé) Fig. 4, b. Il existe également deux options pour activer le compteur. Il s'agit d'un registre tampon d'entrée avec contrôle de potentiel (similaire au registre K555IR22) Fig. 4d, dans lequel les entrées R et P sont connectées à un fil commun, et les données des entrées 1, 2, 4, 8 sont librement transmises à sorties 1, 2, 4, 8. La deuxième option est un compteur d'impulsions réversible décimal Fig. 4, c.
La figure 5, a, b montre la disposition de la carte de circuit imprimé de la minuterie et son installation. La figure 5, c montre l'installation du bouton d'horloge.
Lors du montage du bouton d'horloge, l'un des cavaliers j1 est réarrangé, un bouton est installé à la place de la résistance "fréquence" R *, et les plots de résistance pour rétablir le circuit sont connectés par le cavalier jp2. Dans les deux circuits sur une minuterie intégrée (Fig.4, a et b), seuls deux éléments de réglage de fréquence R et C sont utilisés, de même calibre R \u10d 10 kOhm, C \u6d 7 μF. En mode générateur, une résistance variable, désignée R *, est utilisée pour changer la fréquence, et en raison de l'absence d'une résistance de bit (seconde) (entre les bornes 20 et XNUMX), les impulsions de sortie du générateur de polarité positive ont un courte durée de l'ordre de XNUMX μs, déterminée par le retard interne du temporisateur. Le générateur peut être connecté à un compteur (à l'une des entrées d'horloge pour compter vers le haut ou vers le bas lors de la visualisation de symboles indicateurs jusqu'à 9) ou avec un circuit de réinitialisation sur la Fig. 1,b, si seuls des symboles jusqu'à 6 sont nécessaires, ou avec trois chiffres d'un compteur binaire, vous pouvez afficher jusqu'à 7 caractères. En utilisant l'indicateur domino et un générateur d'impulsions, il est facile de construire un générateur d'impulsions aléatoires (un analogue électronique d'un dé roulant). Avec les planches attachées - nœuds 40x40, il peut vraiment tenir à l'intérieur du cube (ensemble pour enfants). Dans ce cas, la fréquence du générateur doit être augmentée à 100 Hz (pour laquelle la capacité du condensateur C doit être réduite de 10 fois) et la résistance R* doit être pontée ou supprimée. Lorsque le générateur de minuterie s'arrête, l'indicateur affiche un signal aléatoire (lors de l'itération, toutes les LED s'allument). Avec un bouton tactile, vous pouvez parcourir manuellement les caractères ou compter le nombre de fois que l'interrupteur de fin de course d'un appareil a été déclenché. Si le compteur sur la carte pilote semble superflu, vous ne pouvez pas l'installer ou y souder une prise 16 broches, de sorte que vous puissiez ensuite insérer un compteur IE6 ou IE7. Ces compteurs sont intéressants en ce sens qu'ils ne peuvent pas interférer avec le transfert de données des entrées vers les sorties et même stocker des données (ils incluent un registre tampon avec contrôle potentiel sur l'entrée P) et "attraper" des données du flux. La figure 4d montre l'inclusion d'un compteur réversible IE6 ou IE7 comme registre. Lorsque l'entrée de charge externe P est mise à la terre, le compteur transfère librement les données de l'entrée vers la sortie (vers le pilote de l'indicateur). En tant que source de données simple et pratique, je propose une implémentation d'un autre nœud universel - un commutateur codé (Fig. 6 et 7) dans le code 1-2-4-8. La figure 6 montre le schéma du commutateur de codeur, qui permet la mise en œuvre du cryptage, à la fois un code binaire à 4 bits (pour 16 positions) et un code binaire décimal (pour 10 positions).
Les cartes de circuits imprimés et le placement des détails de la dernière d'entre elles sont illustrés à la Fig. 7 sur un biscuit de l'interrupteur à biscuit 11P1N.
Lors de la mise en œuvre d'un commutateur binaire-décimal dans une matrice 9x4, seules 11 diodes VD1 ... VD11 étaient nécessaires, qui sont montées sur la tête du commutateur (sur la Fig.6, la partie pour la mise en œuvre du code pour 16 positions est entourée d'un pointillé ligne, mais une telle implémentation nécessitera un commutateur spécial). Comme le circuit fonctionne sur TTL, il a fallu 4 transistors de serrage VT1 ... VT4 de type pnp. Le schéma des pinces est réalisé sur une carte de circuit imprimé 40x40, qui est également un faux panneau (cache l'écrou de l'interrupteur sous le panneau). Le commutateur d'encodeur, le générateur et le bouton tactile sous la forme des unités finies proposées sur des cartes unifiées sont fixés aux panneaux de l'appareil avec des vis M2,5 à travers des bagues d'espacement de 5 mm de haut. Les schémas de câblage (Fig. 5 et 7) montrent les options de montage avec l'installation des cartes des nœuds répertoriés avec le côté des pistes imprimées sur le panneau. Il est souhaitable d'utiliser les LED de l'indicateur "domino" avec une couleur de lueur rouge (elles sont principalement connectées par 2 pièces en série et lorsqu'elles sont alimentées par +5 V, elles ont une petite marge de tension, et les LED vertes et jaunes peuvent ne pas s'allume du tout). Vous pouvez appliquer une résistance de limitation de courant séparée pour chaque LED (comme pour HL1 sur la Fig. 2) ou augmenter la tension d'alimentation des LED. Avec des LED ultra-lumineuses, l'indicateur (Fig. 3, a) pouvait être vu à une distance de 100 m (la nuit, les caractères pouvaient même être clairement distingués à l'œil nu). Et les 9 LED allumées ensemble (numéro 9) éclairent la pièce assez fort. Cependant, la couleur rouge convient, sauf pour un labo photo, et les "blanches" sont encore un peu chères... Auteur : Yu.P. Sarazha
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