Электроника для детей. Собираем простые схемы, экспериментируем с электричеством

Давайте создадим игру!
259
V
CC
выво д 1
выво д 2
выво д 7
выво д 4
выво д 8
выво д 5
выво д 6
выво д 3
та ймер
5 5
5
ре зи с
то р
R
1 10 0 к
О
м ре зи с
то р
R
2 10 к
О
м ко н
д е
н
- са то р
C
1 1 м кФ
GN
D
выво д 1 4
вы во д 7
вы во д 3
вы во д 2
вы во д 4
выво д 1 0
д е
сяти чн ы
й сч ет чик
40 17
вы во д 1
вы во д 5
вы во д 6
вы во д 9
выво д 1 1
вы во д 13
вы во д 15
вы во д 8
выво д 1 6
L1
крас
- ный
L2
синий
L3
зеленый
L4
синий
L5
крас ный
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R9
R1 0
R1 1
R12
R13
R14
кноп ка
S
1
(С
то п
)
кноп ка
S
2
(С
та р
т)
ре зи с
то р
ы
10 0 О
м св е
тод и
о д
ы
GN
D
V
CC
GN
D
ре зи с
то р
ы
1 к
О
м
С
Х
Е
М
А З
А
Д
А
Н
И
Я
ТЕ
М
П
А И
ГР
Ы
С
Х
ЕМ
А
ПЕР
Е
К
Л
Ю
Ч
ЕНИ
Я
СВ
Е
Т
О
Д
И
О
Д
О
В
С
Х
Е
М
А ПУ
С
К
А
И О
С
ТАН
О
В
К
И
имп уль сы и
зменени я
зна чений с
чет чика сиг н
ал
Cт ар т/
Cт о
п

260
ЧАСТЬ III. Цифровой мир
Список необходимых материалов
•
Макетная плата
с числом рядов не менее 60.
•
Провода для макетной платы
(около 35 штук). Годится и стан- дартный монтажный провод.
•
Стандартная батарейка 9 В
для питания схемы.
•
Разъем
для подключения батарейки.
•
Таймер 555.
•
Резистор 10 кОм.
•
Резистор 100 кОм.
•
Конденсатор
1 мкФ.
•
Десятичный счетчик 4017
для управления светодиодами.
•
Два синих светодиода.
•
Два красных светодиода.
•
Зеленый светодиод.
резисторы кнопки большая макетная плата конденсатор светодиоды провода для макетной платы микросхемы батарейка 9 В и разъем

Давайте создадим игру!
261
•
10 токоограничивающих резисторов номиналом 100 Ом
для светодиодов.
•
Микросхема 4011 (содержит вентили И-НЕ)
для создания
RS-триггера в цепи пуска-остановки.
•
Два резистора
1 кОм
в качестве подтягивающих в цепи пуска-остановки.
•
Две тактовые кнопки
— одна для сброса схемы, другая для игры.
Инструменты
•
Бокорезы
для отрезания небольших кусков провода.
•
Мультиметр
для отладки схемы, если она не заработает сразу.
Шаг
1.
Построение схемы с
таймером
Установите таймер 555 на плату над желобком вблизи ее верхнего края так, чтобы внизу оставалось достаточно места для других компонен- тов. Затем подключите к нему конденсатор и резисторы, как показано на схеме. Если вы будете использовать электролитический (полярный) конденсатор в этой схеме, устанавливайте его, соблюдая полярность, в соответствии с принципиальной схемой.
мультиметр с щупами бокорезы

262
ЧАСТЬ III. Цифровой мир
Для выполнения соединений используйте провода, как показано на фото внизу.
Для облегчения выполнения соединений и аккуратной сборки всей схемы желательно использовать шины питания на обеих сторонах платы.
На большой макетной плате шины питания могут не иметь обозначения синими и красными линиями, но расположение этих шин такое же, как на платах с этими линиями: положительная шина в каждой паре распо- ложена слева, а отрицательная — справа. Положительные шины разных сторон платы соедините красным проводом, а отрицательные — черным.
Следуя указаниям, соедините все, что в схеме таймера должно быть подключено к V
CC
, с одной из положительных шин питания, а все, что должно быть подключено к GND, — с одной из отрицательных шин питания.
!

ПРИМЕЧАНИЕ
При этих соединениях таймер будет работать
в автоколебательном режиме, как описано на с. 166. Вы можете
также собрать схемы из главы 8, чтобы попрактиковаться
в использовании таймера 555.
Прежде чем переходить к следующему шагу, проверьте, работает ли ваша схема. Для этого подключите к выходу таймера светодиод и рези- стор. Делайте это так:
•
Отрицательный вывод светодиода (короткую ножку) соеди- ните с выводом 3 таймера.
•
Положительный вывод светодиода (длинную ножку) соеди- ните с одним из выводов резистора номиналом 100 Ом, а дру- гой вывод этого резистора соедините с положительной шиной питания.
•
Разъем батарейки подключите к шинам питания, как обычно, после чего подключите к нему батарейку.
таймер 555

Давайте создадим игру!
263
Если светодиод мигает очень часто, можно переходить к следу ющему шагу. Если нет, проверьте все соединения.
Убедившись, что схема работает, отключите светодиод, резистор и разъем батарейки.
Шаг
2.
Построение схемы управления светодиодами
Теперь нужно выполнить соединения десятичного счетчика с резисто- рами и светодиодами. Соединений много, поэтому не торопитесь, чтобы не допустить ошибок.
Установите на плату десятичный счетчик 4017 так, чтобы его сере- дина приходилась примерно на 20-й ряд отверстий, полукруглым выре- зом в сторону ряда 1. Затем возьмите пять светодиодов и десять резисто- ров номиналом 100 Ом.
Катод (короткую ножку) каждого светодиода соедините с отрицатель- ной шиной питания на правой поло- вине, а анод (длинную ножку) каждого светодиода — со свободным рядом пра - вой половины макетной платы. При этом зеленый светодиод поместите в середине, синие — по бокам от него, а красные — по краям. Теперь подклю- чите все десять резисторов номиналом
100 Ом каждый. Обратите внимание, что выводы 1–7 и 9–11 счетчика со
- единены каждый со своим резисто- ром, а противоположные выводы этих резисторов должны быть соединены каждый со своим отдельным рядом.
Следите за тем, чтобы выводы резисто- ров не соприкасались друг с другом.
Результат всех этих действий должен выглядеть, как на рисунке справа.
Теперь подключите светодиоды и резисторы к счетчику, а счетчик соедините с таймером 555, как пока- зано на схеме. Выполнять соединения лучше всего проводами для макетных плат.
Свободный вывод каждого из рези- сторов соедините проводом с соот- ветствующим светодиодом, сверяясь со схемой на с. 259. Резистор, соединен- ный с выводом 4 счетчика, должен быть десятичный счетчик 4017

264
ЧАСТЬ III. Цифровой мир соединен с зеленым светодиодом в середине. Как соединять остальные резисторы, смотрите на схеме.
Выводы 8 и 15 счетчика соедините с отрицательной шиной пита- ния, а вывод 16 — с положительной шиной питания. Выход таймера
(вывод 3) соедините проводом с входом тактового сигнала счетчика
(вывод 14).
Важно, чтобы с плюсом и минусом источника питания были соединены все шины питания на обеих сторонах платы. В большой плате каждая из четырех шин питания может быть разделена на две секции, верхнюю и нижнюю. В этом случае секции каждой шины необходимо соединить короткими отрезками провода, как пока- зано на фото ниже, а соответствующие шины правой и левой сторон платы — перемычками.

Давайте создадим игру!
265
После выполнения всех соединений схема должна иметь следу- ющий вид:

266

Скачать 15,21 Mb.

Поделитесь с Вашими друзьями: