Игровой автомат на RS-триггерах

Он содержит четыре последовательно соединенных RS-триггера (рис. 29,а), собранных на логических элементах 2И-НЕ двух микросхем К155ЛАЗ, светодиодные индикаторы HL1 и HL2, кнопочный выключатель SBl и четыре пары замыкающих контактов, обозначенных на схеме в виде выключателей SA1—SA4. Задача играющего — возможно быстрее зажечь светодиод HL2 «Финиш» последовательным замыканием контактов SA1, SA2 и т. д. Но сделать это, как вы увидите позже, не так просто. Автомат работает так. Пока контакты кнопки SBl «Пуск» замкнуты, все триггеры находятся в нулевом состоянии, так как на их входе R — низкий уровень напряжения; индикаторы не светят.

рис29

Отметим, что на входе R первого триггера напряжение равно нулю. Размыкание контактов пусковой кнопки приводит к включению светодиода HL1, так Как размыкается шунтирующая цепь VD1SB1. Это сигнализирует о начале игры. Но триггеры продолжают сохранять нулевое состояние, так как теперь на входе R первого триггера напряжение хоть и увеличилось, но осталось меньше порогового. Последовательное кратковременное замыкание контактов SA1— SA4 приводит к переключению в единичное состояние первого триггера (при этом светодиод HL1 гаснет), а затем остальных. Одновременно с переключением последнего триггера в единичное состояние, когда на его инверсном выходе появляется напряжение низкого уровня, вспыхивает светодиод HL2, извещая о правильном выполнении задания. Отмену состояний триггеров .автомата, которые они принимают при нажатии на кнопку пуска и правильном выполнении задания, можно проследить по таблице на рис. 29,6. Когда пусковую кнопку отпускают 'и ее контакты вновь замыкаются, триггеры переключаются в нулевое состояние, светодиод HL2 гаснет. Большую часть деталей игрового автомата можно смонтировать на плате так, как показано на рис. 30, а, в. Пусковая кнопка SB1

рис30

с возвратом повторным нажатием. Подойдет, например, кнопочный выключатель, используемый в настольных лампах, или двухпозиционный тумблер. Конструкция контактов SA1 — SA4 зависит от игры, в которой будете использовать автомат. Если это игра с условным названием <3акати шарик>, то контакты могут представлять собой металлические пластины, прикрепленные к крышке под четырьмя отверстиями в ней (рис. 30,6). Сама коробка круглая, диаметром 200... 300 мм с бортиком, чтобы шарик не выскакивал из нее. Держа коробку в руках и покачивая ее из сторона в  сторону играющий должен закатить металлический шарик диаметром 15 20 мм в отверстия в той последовательности, которая обозначена на крышке (это игровое поле) стрелками. Попадая в отверстие, шарик замыкает собой контакты и тем самым подает импульс на вход соответствующего триггера. Электронную <начинку» вместе с источником питания (батареей 3336) надо разместить внутри коробки так, чтобы был доступ к пусковой кнопке SB1 и были видны светодиоды. Не забудьте еще предусмотреть в цепи батареи выключатель.
Два таких устройства, запускаемых общей кнопкой на выносном пульте управления, позволит двум играющим состязаться в ловкости закатывания шарика в заданной последовательности
Другой пример возможного применения игрового автомата—тир для скоростной «стрельбы» по четырем мишеням теннисными мячами. Каждой мишенью служит подвешенная жестяная пластина диаметром 60... 80 мм, изолированная от находящейся за ней второй такой же пластины. При точном попадании мячом пластины кратковременно замыкаются и соответствующий им триггер переключается в единичное состояние. Побеждает команда, которая меньшим числом брошенных мячей поразит в определенной последовательности все мишени.
Можно, конечно, придумать и другие возможные применения автомата на RS-триггерах.
RS-триггер, в работе которого вы, надеемся, разобрались, переключается из одного устойчивого состояния в другое т. е противоположное предыдущему, сразу же после изменения уровней сигнала на его входе. Подобные триггеры называют асинхронными с установочными входами. Однако в приборах и устройствах цифровой техники чаще используют синхронные триггеры с расширенной логикой действия, например D-триггеры.