Подобный подбор мотива требует определенного времени и терпения, но по окончании настройки подобранный мотив будет проигрываться непрерывно, пока будет включено пи­тание. Настройка схемы на определенный мотив остается неизменной и после выключения питания, так что мотив мож­но прослушать в любое время, включив схему.

Глава 11 забавы и электронные игры

Существует целый ряд электронных игр — от простых до самых сложных и утонченных. Так, к самым простейшим мож­но отнести игру «крестики-нолики», а к сложным — автома­тизированные видеоигры с программированием. Промежу­точное положение между ними занимают множество других развлекательных электронных игр.

С учетом общих целей и назначения книги в данной главе описываются электронные игры, близкие к простейшим. Од­нако если освоить все описанные устройства, то можно на­учиться изготавливать более разнообразные и сложные игры, описанные в других изданиях.

Будем надеяться, что приобретенный после этого опыт даст радиолюбителю уверенность и навыки, необходимые для конструирования и изготовления собственных электронных игр.

11.1. Электронная игра «орел — решка»

Трудно себе представить более простую схему, чем та, ко­торая имитирует бросание монетки. Основное назначение такой схемы — вырабатывать в произвольном порядке два различных знака. Выигрывает при этом тот, кто угадывает знак, получаемый при нажатии кнопки.

После сборки схемы на рис. ИЛ и подсоединения источ­ника питания напряжением 5 — 6 В следует поставить пере­ключатель Кл! в положение «Вкл». При этом загорается один из светодиодов, причем не известно, какой из двух. Если вклю­чаются сразу оба светодиода или не включается ни один из них то следует проверить правильность сборки схемы.

Перед началом игры следует нажать кнопку «Бросай» и не отпускать ее, пока оба светодиода не будут светиться примерно с половинной яркостью. При отпускании кнопки включенным остается один из светодиодов, который будет светиться с полной яркостью, а второй светодиод погаснет.

Однако заранее нельзя сказать, какой светодиод останется включенным после отпускания кнопки, так как схема работа­ет произвольно Обозначив светодиоды «Орел» и «Решка», можно полностью имитировать игру с бросанием монетки.

Принцип работы схемы весьма прост. Три логических инвертора HCi-A, Hd-в и HCi-в образуют схему автогенератора, который имеет частоту порядка 12 МГц. При каждом периоде колебаний этого автогенератора запускается триг­гер, вырабатывающий на выходе своих выводов 14 и 15 сиг­палы включения и выключения, которые подаются на свето­диоды.

Такой запуск триггера происходит лишь только при нажа­той кнопке «Бросай» и прекращается при отпускании этой кнопки. При частоте запуска 12 МГц совершенно невозмож­но произвести остановку в определенный момент, что обес­печивает практически произвольный характер ее работы.

Рис. 11.1. Электронная игра «орел — решка».

Кл₂ — нормально замкнутый кнопочный переключатель; Д₁ — светодиод с красным свечением; Д₂— светодиод с зеленым свечением; ИС₁ — шесть инверторов типа 7404; ИС₂ — двойной J—К-триггер типа 7476; R₁, R₂ — резистор 150 Ом, 0,25 Вт; R₃ — ре­зистор 22 кОм, 0,25 Вт.

Эту произвольность может легко проверить сам радио­любитель, для чего следует 100 раз нажать кнопку «Бросай», а после отпускания кнопки каждый раз записывать, что выхо­дит— «орел» или «решка». После 100 нажатий, наверное, получится примерно равное количество «орлов» и «решек», т. е. что-то около 50 для каждого. Если вдруг получится от­ношение 60 :40,не следует беспокоиться, поскольку аналогич­ное отношение может получиться и при бросании настоящей монетки.

11.2. Электронная игра в кости

Бросание одной игральной кости равноценно получению одной цифры из шести возможных. Другими словами, игрок имеет один шанс из шести получить какое-либо число.

Рассматриваемая схема представляет собой электронное подобие бросания одной кости с помощью кнопки «Бросок». Точки на гранях кости представляются с помощью семи све« тодиодов, Если расположить светодиоды, как показано на рис. 11.2, то получится тот же рисунок точек, что и на гранях настоящей игральной кости.

При включении схемы и нажатии кнопки «Бросок» все семь светодиодов будут еле светиться. Это означает, что ра­диолюбитель «бросает кость». При отпускании кнопки один или более светодиодов включаются на полную яркость, обра­зуя один из шести возможных рисунков точек.

Если, например, в результате «бросания корти» получает­ся одно очко, то загорается только один светодиод Г, при счете два очка — светодиоды Ж и В, а при счете шесть оч­ков — все светодиоды, кроме светодиода Г. При получении неправильных рисунков включения светодиодов следует про­верить монтаж схемы.

Принцип действия этой схемы практически тот же, что и в игре, описанной выше в данной главе. Генератор сигналов с частотой 12 МГц, выполненный на инверторах ИC_1-A, ИC_1-B и HC_1-В, запускает счетчик ИС₂. Последний при нажатой кнопке «Бросок» отсчитывает последовательность из шести различных чисел при нажатой кнопке «Бросок».

Двоичные числа на выходе счетчика преобразуются в обычные рисунки точек на гранях игральной кости с помощью ряда логических схем, включающих еще два инвертора, два логических вентиля типа «И-НЕ» и один логический вентиль типа «ИЛИ-НЕ». Такой декодер необходимо собрать из перечисленных логических схем, поскольку промышлен­ность не выпускает специальную микросхему для выполнения подобной специфичной задачи декодирования.

Рис. 11.2. Электронная игра в кости.

Д₁—Д₇ — светодиод с красным свечением; lid—шесть инверторов типа 7404; ИС₂— 4-разрядный двоичный счетчик с предварительной установкой типа 74191; ИС₃ — четыре двухвходовых логических вентиля ИЛИ-НЕ типа 7402; ИС₄ — три трехвхо­довых логических вентиля И-НЕ типа 7410; Ri — резистор 22 кОм, 0,25 Вт; R₂—R₈ — резистор 330 Ом, 0,25 Вт; Кл₂ — нормально разомкнутый кнопочный переключатель.

Для игры с двумя костями следует изготовить два уст­ройства по схеме на рис. 11.2. При этом для обоих устройств можно использовать один источник питания и один общий переключатель, а игра производится с помощью двух кнопок «Бросок» и двух отдельных индикаторов на светодиодах. Та­кое использование двух отдельных схем обеспечивает произ­вольное получение результатов на двух индикаторах.

11.3. Цифровая электронная игра в кости

Во всех современных электронных играх и другой элек­тронной аппаратуре, продаваемых в магазинах, используются цифровые 7-сегментные индикаторы, на которых довольно чет­ко воспроизводятся знакомые арабские цифры.

Рис. 11.3. Цифровая электронная игра в кости.

И₁ — 7-сегментный индикатор на светодиодах с общим анодом; HCi — шесть инвер­торов типа 7404; ИС₂ — 4-разрядный двоичный счетчик типа 74191; ИС₃ — три трех-входовых логических вентиля И-НЕ типа 7410; ИС₄ — преобразователь двоично-де­сятичного кода в 7-сегментный типа 7447; R₁ — резистор 22 кОм, 0,25 Вт; Ri — Rs — резистор 150 Ом, 0,25 Вт; Кл₂ — нормально разомкнутый кнопочный переключатель.

Хотя в кости с рисунками точек на гранях играют уже много веков, пожалуй, настало время перейти к применению в этой игре цифровых 7-сегментных индикаторов. В цифровой электронной игре в кости, описываемой в данном разделе, результат броска воспроизводится в виде цифр 1, 2, 3, 4, 5 или 6,

Схему, показанную на рис. 11.3, практически легче со­брать, чем игру в кости, описанную в разд. 11.2. Такая про­стота объясняется тем, что здесь используется выпускаемый промышленностью декодер, т. е. микросхема для преобразо­вания двоичных чисел в сигналы управления 7-сегментным индикатором.

После включения источника питания и нажатия кнопки «Бросок» большая часть сегментов индикатора будет еле светиться. При этом частота коммутации сегментов будет составлять примерно 12 МГц. Невозможно представить себе, чтобы настоящая кость переворачивалась с такой быстро­той.

В любом случае отсчет останавливается в момент отпу­скания кнопки и на индикаторе появляется одна из цифр от 1 до 6, которая показывает выигранные очки для очеред­ного игрока, «бросающего» игральную кость.

11.4. Электронная игра «Салки»

В играх типа «Салки» играющий что-то или кого-то до­гоняет. В наши дни такие игры находятся среди наиболее популярных. В данном разделе описывается игра, которую можно изготовить за два вечера и затем часами заниматься игрой — преследованием или уходить от преследования.

Игра «Салки» рассчитана на двух игроков, из которых один догоняющий, а другой убегающий. Чтобы понять смысл игры, обратимся к изображению пультов управления на рис. 11.4, а и б.

Пульт управления (рис. 11.4,а), предназначенный для догоняющего игрока, более сложен, чем второй пульт. В нем имеются общий для игры в целом переключатель «Вкл/Выкл», два регулятора вертикальной и горизонталь­ной скорости, три переключателя «Вверх/Вниз», «Назад/Впе­ред» и «Пуск/Стоп», а также восемь светодиодов.

Пульт управления (рис. 11.4,6), предназначенный для убегающего игрока, имеет некоторые из тех же органов управления, что и на пульте догоняющего игрока, в том числе два регулятора вертикальной и горизонтальной ско­рости и два переключателя «Вверх/Вниз» и «Назад/Впе­ред».

Чтобы оба игрока не мешали друг другу, в игру введены два пульта. Оба пульта управления соединены между собой плоским эластичным кабелем.

Рис. 11.4. Пульты управления для электронной игры «Салки».

В этой игре догоняющий, игрок является зачинщиком бега. В его задачу входит поймать второго игрока и «оса­лить» его прежде, чем тот успеет увернуться. Оба игрока могут «бегать» одновременно в двух разных направлениях и с разной скоростью. В любом случае регулятором верти­кальной скорости устанавливается скорость бега в вертикальном направлении, а переключателем «Вверх/Вниз» оп­ределяется направление движения. Аналогичным образом регулятором горизонтальной скорости устанавливается ско­рость бега в горизонтальном направлении, а переключате­лем «Назад/Вперед» определяется направление движения. Итак, игра начинается с того, что оба игрока «разбе­гаются» в разные стороны и с разной скоростью. Для до­гоняющего цель игры состоит в том, чтобы одновременно включить все восемь светодиодов. В процессе игры свето-диоды включаются и выключаются, показывая, таким об­разом, текущее положение догоняющего и убегающего, и все восемь светодиодов включаются тогда, когда оба иг­рока оказываются в одном месте.

В момент, когда догоняющему игроку удается одновре­менно включить все восемь светодиодов, он должен успеть перевести переключатель «Пуск/Стоп» в положение «Стоп», В этом случае «передвижение» обоих игроков остановится и можно будет действительно убедиться, что догоняющий «разлил» убегающего.

Игра возобновляется в момент перевода переключателя «Пуск/Стоп» в положение «Пуск».

Такая игра может оказаться увлекательной и динамич­ной, особенно если оба игрока приобрели некоторые навыки и опыт обращения с ней. При этом следует помнить, что одновременное включение всех светодиодов и перевод пере­ключателя «Пуск/Стоп» в положение «Стоп» входят в за­дачу догоняющего игрока. Если он не успевает перевести этот переключатель при зажигании одновременно всех све­тодиодов, то это означает, что он не «осалил», и «догнать» убегающего снова будет весьма трудно.

Для получения, максимального интереса можно играть на время, за которое удается «осалить» убегающего игрока. После этого играющие меняются пультами и выигрывает тот, кто затратил меньше времени на то, чтобы догнать.

Схема электронной игры «Салки» показана на рис. 11.5. Одна ее часть (рис. 11.5, а) находится в более сложном пульте управления догоняющего игрока и содержит источ­ник питания, цепи со светодиодами, а также, как было опи­сано выше, переключатель «Пуск/Стоп». Другая часть схе­мы (рис. 11.5,6) более проста и содержит цепи, необходи­мые для выбора скорости и направления движения.

Оба пульта можно просто и аккуратно соединить с по­мощью стандартного 16-жильного кабеля с разъемами на обоих концах. Контакты ответной части этих разъемов сходны по расположению с выводами 16-контактных микро­схем, т. е. для каждого пульта необходимо по одной 16-гнездной фишке.