Юный техник - для умелых рук 1983-08, страница 10

ЭЛЕКТРОННЫЙ КОНСТРУКТОР

Испочьзуя элементы электронного конструктора, вы можете собирать модели различных световых маяков. Начните с модели, имеющей простейший генератор импульсов. Схема его приведена на рисунке 3 в № 6. Такой генератор будет последовательно то зажигать, то гасить лампу маяка. Подбирая для мультивибратора конденсаторы различной емкости, вы сможете сделать так, чтобы время горения лампы и паузы было различным.

Можно добиться и того, чтобы маяк давал серию вспышек с большой частотой. Для этого маячной лампой должен управлять генератор пачек импульсов. Схема такого генератора приведена на рисунке 1. Резисторы обоих мультивибраторов одинаковы: R], R4 — 3,6 кОм; R2, R3 — 39 кОм, а конденсаторы у них различны. Один мультивибратор имеет два конденсатора по 50 мкФ, а другой — по 5 мкФ. Первый обеспечивает длительность пачки и паузы между ними, а второй — длительность импульса н время между ними в пачке. При указанных соотношениях емкостей конденсаторов в каждой пачке будет по 9—10 импульсов.

Теперь предлагаем вам построить более сложную модель так называемого приводного маяка. Принцип действия такого маяка несложен. Между двумя лампами ставится тонкая светонепроницаемая перегородка. Если смотреть на нее с одной стороны, то видна только одна лампа, а если вдоль се оси, то обе. Длина перегородки подбирается так, чтобы при движении по фарватеру на определенном отрезке курса с корабля были видны одновременно обе лампы. Если корабль уклонился с курса, то будет видна только одна лампа. Для того чтобы знать, с какой стороны от маяка находится корабль, свечение лампочек делается различным. Одна из них вспыхивает периодически на короткое время (точки), а вторая — на более длительное (тире). Причем сигнал на лампочки подается в разное время.

Па фарватере может быть установлено несколько маяков. Каждому из них присваивается определенная комбинация сигналов, состоящая из точек и тире.

(Продолжение. Начало в № 2—6, 7J

Схема простого генератора, обеспечивающего подобное зажигание лампочек, приведена на рисунке 2. Как видно из схемы, ее основу составляют ждущие мультивибраторы. Период повторения сигналов маяка определяется мультивибратором Д1; длительность точек —■ ждущими мультивибраторами Д2, Д4; а тире — ждущим мультивибратором Д6. Паузы между сигналами устанавливаются ждущими мультивибраторами ДЗ и Д5. Результирующий сигнал состоит из двух точек, которые высвечивает лампа Н2, и следующего за ними тире, высвечиваемого лампой Ш.

Детали блоков генератора должны иметь следующие величины:

Блок Е: Rl, R4 — 3,6 кОм; R2, R3 — 39 кОм; CI, С2 — 50 мкФ.

Блоки Г: R1 — не ставится; R2 — 91 кОм; R3, R6 — 3,3 кОм; R4 39 кОм; R5 — 20 кОм. Диоды VI, V3 — типа Д9 с любым буквенным индексом. Диод V4 типа Д219, Д220, Д223. Транзисторы V2, V5 типа МП39 — МП42 Конденсатор С1 0,05 мкФ. Особое внимание обратите на подбор времязадающих конденсаторов С2. Для блоков, стоящих на местах Д2, ДЗ, Д4, Д5, Д6, емкость такого конденсатора должна быть равна 5 мкФ. В этом случае длительность точки и паузы между импульсами будут одинаковы. Для того чтобы длительность тире была больше, емкость конденсатора С2 для блока Г, стоящего на месте Д6, должна быть 15—20 мкФ.

Как видите, для постройки такой схемы нужно иметь много конденсаторов. Если же собрать генератор импульсов по более сложной схеме, приведенной на рисунке 3, то можно обойтись всего двумя конденсаторами. Принцип работы этого генератора несколько иной. Выходные импульсы мультивибратора с переменной частотой Д1 подаются на вход трехразрядного двоичного счетчика, собранного на триггерах Д2—Д4. Необходимые импульсы выделяются с помощью схемы совпадений, собранных на элементах типа Б (Д5—Д8). Выделенные импульсы точек подаются с выхода Д5, Д6 на лампочку HI через усилитель Д9. Сигнал тире формируется на выходе Д10 из импульса, равного по длительности двум точкам, формируемым элементом Д7, и одной точки, формируемой элементом Д8. Поскольку эти импульсы идут один за другим без паузы, свечение лампочки Н2 будет соответствовать тире, равному по длительности трем точкам. Меняя частоту за

дающего генератора, вы можете менять длительность точек, тире и пауз между ними, оставляя соотношения между ними постоянными.

Очень часто в различных игровых ситуациях мы полагаемся на волю случая: с помощью монеты или спичек выбираем ворота или цвет игровых фигур. Во многих настольных играх число ходов определяется кубиком с цифрами. Если выражаться языком техники, то мы пользуемся генераторами случайных чисел. В нашем случае — простейшими, И очень важно, чтобы вероятность выпадения на них любого числа была равноценна. А ведь монета может быть немного погнута, волчок несимметричен, кубик сделан неточно. Таких погрешностей практически лишен электронный генератор случайных чисел. Схема одного из них — простейшего — приведена на рисунке 4.

После включения питания загорается одна из ламп, соответствующая начальному положению триггера Д2. При нажатии кнопки К1 питание с ламп снимается и она гаснет. При этом питание подается на мультивибратор Д1, и он начинает с большой частотой переключать триггер из одного состояния в другое. Число таких переключений подобрать нельзя, нет индикации. Поэтому при отпускании кнопки, когда мультивибратор перестанет работать, положение триггера будет случайным. Это положение и определит свечение одной из ламп.

Данные мультивибратора: Rl, R3 — 3,6 кОм; R2, R3 — 39 кОм. Емкость конденсаторов CI, С2 одинакова — в пределах 0,1—1,0 мкФ. Транзисторы VI, V2 типа МП39 — МП42.

Такой простейший генератор имеет только два положения и может заме> нить монету, но не кубик. Схема электронного «кубика», имеющего четыре положения, приведена на рисунке 5. Для того чтобы упростить его схему ч уменьшить число ламп индикации, в нем применена двоичная система отсчета. Результирующее число равно сумме чисел светящихся ламп. Управляется этот генератор так же, как и предыдущий, нажатием и отпусканием кнопки К1. Емкости CI, С2 мультивибратора Д1 следует выбирать в пределах 0,1—0,5 мкФ,

10