ИГРОВАЯ ИНДИКАЦИЯ - КАРТЫ » Портал инженера

Схемы / Прочие схемы
Administrator
1 458
15-04-2017, 13:38
0

Как было показано на примере игровой индикации "Домино" [1], кодировка цифр на основе двоичного счисления применяется очень давно. После того, как люди научились выделывать листовой материал, появились игры с нанесением цифрового кода на тонкую плоскую поверхность (карты). В современных игральных картах в каждой масти имеется 13 карт, причем 10 из них имеют цифровую маркировку от 1 (туз) до 10, а три - в виде картинок, но можно замаркировать и цифрами.

Предлагаю несколько видоизмененную маркировку карт от 1 до 10 (рис.1). Размещение обозначений имеет вид матрицы из 5 горизонтальных рядов и 3 вертикальных. Отличие от стандартной маркировки в том, что цифры 6 и 7 развернуты на 90°. Кроме того, цифры от 1 до 7 помещаются в матрице 3х3, как в индикации "Домино", только 8, 9, 10 размещаются в матрице 3х5. Последующие цифры от 11 до 15 размещаются в той же матрице. Основной принцип размещения - центральная симметрия (относительно центра узла) и осевая симметрия (относительно горизонтальной и вертикальной осей, проходящих через центр узла). Базовыми символами являются изображения цифр 1,2, 4, 8, все остальные образуются методом наложения, например: 1 + 4 = 5.

Построить мнемонический индикатор на светодиодах, установив светодиоды в узлах матрицы (местах знаков масти) на принципе "карты", можно по схеме рис.2. Светодиоды, образующие мнемосимволы "2", "4", "8" соединены в последовательные цепочки по два (соответственно одна, две и четыре параллельных цепочки). Светодиод "1" образует отдельную цепочку. В каждой цепочке установлены свои токоограничительные резисторы R5-R12. Включаются цепочки и наборы цепочек через свои драйверы на транзисторах УТ1-УТ4. Отличие этой схемы от схемы рис.2 в [1] - в отсутствии двух диодов УЭ1 и УЭ2 и большем числе светодиодов (15 вместо 9).

Видно, что нагрузка на транзистор драйвера возрастает пропорционально весу разряда управления, поэтому транзистор УТ4 в весовом разряде 8 желательно применить с большим током коллектора, например КТ503, в остальных разрядах вполне подойдут КТ315 (под них разработана печатная плата) или подобные с током коллектора до 100 мА.

Рассмотрим два варианта управления индикатором. В первом варианте (рис.3,а) пошаговое приращение данных получается нажатием тактовых кнопок и (вверх) или Э (вниз). Предустановка по выбранному коду переключателя осуществляется нажатием кнопки SB1, а сброс - нажатием кнопки SB2. Имеется также цепь начальной установки после подачи напряжения питания на схему. Причем начальная установка может производиться либо в состоянии счетчика "0", либо в состоянии, соответствующем предварительно набранному переключателем-кодировщиком (предустановка). Выбор варианта начальной установки осуществляется переключателем SA (рис.3,а), который переключает цепь начальной установки (С, R1, R2) либо параллельно кнопке R (начальный сброс), либо параллельно кнопке Р (начальная автоматическая предустановка).

Узел начальной установки с переключателем SA собран на одной универсальной печатной плате с двумя кнопками Р и R. Схема тактовой кнопки с подавлением дребезга приведена в [1] на рис.4,б.

Во втором варианте управления (рис.3,6) установлен генератор импульсов, схема которого приведена в [1] на рис.4,а. Удержание кнопки и В3) в нажатом состоянии ведет к автоматическому приращению кода вплоть до 9 (или 15). Удержание кнопки Э В4) ведет к автоматическому уменьшению кода до нуля. Кнопки Р и R предустановки и сброса аналогичны кнопкам первого варианта. Фактически каждый из предложенных вариантов состоит из 4-х универсальных плат-узлов.

На рис.3,в показана схема счетчика с дополнительными логическими цепями. Для счета до 9 может использоваться счетчик на микросхеме К555ИЕ6, для счета до 15 - на микросхеме К555ИЕ7 (эти счетчики есть в сериях К155, К531, К1533, аналогичные импортным счетчикам 74192 и 74193). Выходы счетчика 1, 2, 4, 8 подключены ко входам драйверов рис.2. Управляющие входы Р, и, G, Э, R показаны, как выходы на схемах вышеописанных вариантов управления.

Дополнительные логические цепи предназначены для ограничения счета сверху (на уровне 15) или снизу (на уровне 0). Состояние 15, соответствующее коду 1111, обнаруживается элементом ЭЭ2.2 (элемент "4И-НЕ"), на выходе которого в этом случае появляется лог."0", запирающий элемент ЭЭ2.1. Поступление импульсов на вход +1 счетчика прекратится, и счетчик зафиксирует состояние 15. В случае счета до 9 необходимо, чтобы элемент ЭЭ2.2 срабатывал при состоянии 9, соответствующему коду 1001. Очевидно, 2-й и 3-й разряды кода нужно инвертировать, чтобы получить лог."1". Для этого имеются два свободных элемента ЭЭ3.3 и ЭЭ3.4. Нужно только разомкнуть перемычки справа по схеме от этих элементов и замкнуть слева.

Состояние "0" фиксируется появлением лог. "0" на выходе "<0" (вывод 13 микросхемы). При этом на выводе 8 элемента ЭЭ3.2 появляется лог."1", которая удерживает счетчик в нулевом состоянии по входу сброса R. Этот элемент "2И-НЕ" (для лог."1") работает, как элемент "2ИЛИ-НЕ" для лог."0"

На рис.4 показана конструкторская разработка панели переключателей кода: рис.4,а

- вид спереди, рис.4,б - вид со стороны монтажа, рис.4,в - разводка печатной платы. На рис.5 показана конструкторская разработка панели кнопок управления: рис.5,а - вид спереди, рис.5,б - вид со стороны монтажа, рис.5,в

- разводка печатной платы. На рис.6,а показан вид панели индикатора, на рис.6,6, в - соответственно разводка платы индикатора и платы драйвера-счетчика.

При испытаниях индикаторов замечено, что они ведут себя, как точечные источники света с переменным световым потоком. На ультраярких светодиодах собранная и лежащая на столе панель дает на потолке (расстояние примерно 2 м) световое пятно круглой формы диаметром до 1 м.

Литература