Генератор случайных чисел на микросхемах

Генератор случайных чисел, также разработанный горьковчанами (Радио, 1984, № 1, с. 54), очень прост в изготовлении и наглядно демонстрирует работу триггерных счетчиков (рис. 4.10). Он очень надежен в работе. За две лагерные смены кружковцы в пионерлагере Иссары успели сделать четыре таких автомата, поступивших затем на игровую площадку лагеря.

На элементах D1.1 и D1.2 выполнен генератор прямоугольных импульсов, следующих с частотой 500...900 кГц. Когда нажата кнопка S1, импульсы генератора поступают на счетчик, состоящий из трех триггеров, каждый из которых собран на двух логических элементах 2И-НЕ (D1.3 и D1.4, D2.1 и D2.2, D2.3 и D2.4). Через ограничительные резисторы (R4, R7, R10) к каждому триггеру подключен светодиод (VI—V3). Поскольку частота поступающих на триггеры импульсов высока, светятся все светодиоды.

Как только кнопку отпускают, триггеры устанавливаются в произвольном состоянии, отображаемом свето-диодами — каждый из них обозначен соответствующей цифрой (1, 2 и 4). Сумма чисел у горящих светодиодов и есть количество набранных очков в данной попытке.

Рис. 4.10. Принципиальная схема генератора случайных чисел

Рис. 4.11. Радиомина

Если генератор используется в игре, то победителем будет тот, кто наберет наибольшее число очков при определенном числе попыток.

Соревнования юных саперов

На территории лагеря в различных местах закладываются радиомины, смонтированные старшими ребятами по схеме, приведенной на рис. 4.11. Это немного измененная схема сигнализатора обрыва проводника, подключенного к контактам X1.

Этот сигнализатор состоит из двух, мультивибраторов. Один из них (на транзисторах V1 и V2) служит нагрузкой другого (на транзисторах V4 и V5). Второй мультивибратор отличается от первого большей емкостью конденсатора обратной связи С 4 . Поэтому его частота сравнительно низка—около 1 Гц. Первый мультивибратор подключается к источнику питания на короткий промежуток времени (0,2...0,3 с), в течение которого звучит, акустическая головка В 1 .

Несложное преобразование сигнализатора обрыва проводника позволит использовать его как мину в соревнованиях юных саперов или при проведении военной игры Зарница. Для этого нужно включить вместо динамической головки катушку (например, от электромагнитного реле) сопротивлением 4...10 Ом. Ее можно изготовить самим, намотав на швейную катушку из-под ниток провод ПЭВ-1 диаметром 0,25...0,4 мм до заполнения. Катушку зарывают в землю на небольшую глубину, а электронное устройство маскируют поблизости от нее. При включении питания вокруг катушки образуется переменное магнитное поле звуковой частоты.

Чтобы обнаружить катушку-мину, потребуется миноискатель. Чувствительным миноискателем может быть карманный радиоприемник, настроенный на свободный от радиостанций участок диапазона длинных волн. Звук в приемнике начнет прослушиваться при приближении его к катушке мины на расстояние 0,5.. .1 м. Он появляется из-за того, что колебания мультивибратора, как известно, помимо основной частоты содержат множество гармоник, то есть сигналов, частота которых кратна основной. Их и улавливает приемник.

Еще лучших результатов можно достигнуть, если катушку мины заменить несколькими витками провода диаметром 0,4...0,5 мм в эмалевой изоляции, уложенного непосредственно в землю. Диаметр витков 1...3 м, общее сопротивление такой катушки должно быть 4... 10 Ом. Теперь сигнал мины будет хорошо прослушиваться радиоприемником и внутри катушки, и в нескольких метрах от нее.

Соревнования юных радиолюбителей в пионерлагере

Для популяризации радиоэлектроники и демонстрации достижений участников кружка перед концом лагерной смены уместно организовать соревнования юных радиолюбителей на открытом воздухе.

Рис. 4.12. Детекторный приемник, смонтированный на картонной панели

В ходе таких соревнований особенно проявляются все достоинства радиокубиков , из которых соревнующиеся буквально в считанные минуты собирают генераторы сигналов азбуки Морзе, различные мультивибраторы, мигалки со световой и звуковой индикацией, радиоприемники, генераторы различных звуковых сигналов и другие самоделки. Соревнования на радиокубиках наглядно демонстрируют степень овладения теоретическими основами электроники; После сборки схем из радиокубиков проводятся состязания на звание лучшего радиомонтажника-конструктора. В этом случае продолжительность каждого состязания не должна превышать 15...20 мин; ведь зрители — народ нетерпеливый. При этом нужно учитывать, что главное — не сложность поставленных задач, а доступность их выполнения. В то же время ребята должны продемонстрировать здесь свои знания, смекалку и сноровку. В спокойной обстановке на выполнение монтажа, ремонта и испытания готовой конструкции уходит не более 10...15 мин.

В программу соревнований может входить сборка простейшего детекторного приемника или электронной мигалки , монтируемых на картонных панелях. Эти панели (рис. 4.12) готовят заранее. Края их надрезают острием ножа примерно на треть толщины картона, сгибают треугольником, а затем приклеивают к панели снизу.

Каркас катушки склеивают из бумаги на отрезке круглого ферритового стержня марки 400НН или 600НН длиной 40...45 мм, который будет выполнять роль подстроеч-ного сердечника контурной катушки. Для настройки приемника на радиостанцию длинноволнового диапазона контурная катушка L1 может содержать 250...300 витков провода ПЭВ-1 или ПЭЛ 0,15...0,18, намотанных пятью секциями (для уменьшения собственной емкости) по равному числу витков в каждой секции, а для приема радиостанции средневолнового диапазона — около 80 витков такого же провода, уложенных на каркас виток к витку.

Детектором (VI) может быть любой точечный диод. Головные телефоны В 1 — высокоомные , например ТОН-2, ТА-4. Емкость конденсатора С 1 может быть до 470...510 пФ, конденсатора С2 — от 1000 пФ до 0,01 мкФ.

Сами радиодетали размещают на панели сверху, а их выводы пропускают через отверстия в картоне и спаивают под панелью. Гнезда могут иметь форму петель, выгнутых из монтажного провода, в которые плотно входили бы штепсельные вилки антенны, заземления, головных телефонов. Расстояние между центрами гнезд для подключения телефонов 20 мм.

Определяя призеров соревнования, судейская коллегия учитывает не только время, затраченное участниками на выполнение задания, но и коэффициент качества монтажа. Можно предложить такие значения этого коэффициента: за хороший монтаж — 0,1, за посредственный — 0,5, за плохой— 1,0. Например, приемник сдан судейской коллегии через 380 с после команды начала монтажа. Коэффициент качества монтажа — 0,5. Участнику, следовательно, начисляется 380 х 0,5 = 190 очков. У кого меньше очков, тот победитель.