Se trata de un tirador sencillo que consta de un emisor y un receptor de impulsos infrarrojos. Hay 8 LED blancos y un LED verde que se encienden periódicamente. El jugador debe disparar al receptor cuando se enciende el LED verde. Este es un proyecto simple para principiantes y puede usarse para hacer proyectos más complicados como “LASER TAG GAME”
COMPONENTES
· CI NE555 (x3)
· Circuito integrado CD4017B (x1)
· Circuito integrado CD4011B (x1)
· Módulo de infrarrojos GPIU561 (x1)
· Transistores BC547B (x2)
· LED rojo (x8)
· LED verde (x2)
· LED infrarrojo con reflector (x1)
· campana musical
· batería de 9v
· Interruptor (tipo encendido/apagado)
· Interruptor (tipo presionar para encender)
· Resistencias :
(470 mil? x2); (22k?x2); (100 mil? x1); (150?x4); (180?x1); (10k?x1);
(4,7 mil? x1)
· Condensadores
(100 µF, 10 V) x1; (10 µF, 10 V) x1; (10 µF, 16 V)x1; (0,01 µF x3); (0,047 µF x1)
(0,0022 µF x1)
LABORAL
Este proyecto involucra 2 circuitos principales:
1. El generador de impulsos infrarrojos:
El arma infrarroja (transmisor) de este juego electrónico está construida alrededor del temporizador IC1 (NE555) conectado como un multivibrador astable con una frecuencia central de aproximadamente 35 kHz.
Como se muestra en la figura siguiente, agregar la resistencia RB y conectar la entrada del disparador a la entrada de límite hace que el temporizador se dispare automáticamente y funcione como un multivibrador. El condensador C se carga a través de RA y RB y luego se descarga sólo a través de RB. Por tanto el ciclo de trabajo está controlado por los valores de RA y RB.
Los tiempos de carga y descarga (y por lo tanto la frecuencia y el ciclo de trabajo) son independientes del voltaje de suministro.
La siguiente figura muestra formas de onda típicas generadas durante el funcionamiento estable. La duración del nivel alto de salida tH y la duración del nivel bajo tL se pueden calcular de la siguiente manera:
tH = 0,693 (RA + RB) C
tL = 0,693 (RB)C
De esto obtenemos,
Periodo = tH + tL = 0,693 (RA + 2RB) C
Frecuencia = 1,44/(C (RA + 2RB))
En el diagrama del circuito se puede ver que en el caso de este generador de impulsos específico, la frecuencia está determinada por los componentes R1, R2 y C2.
Las entradas 2 y 6 se conectaron juntas, lo que provocó que el temporizador se disparara automáticamente y funcionara como un multivibrador astable. El pin 5 se utiliza para controlar los niveles de activación y límite.
La salida (un pulso cuadrado) se toma en el pin número 3 del IC.
En este caso, RA = 10k?, RB = 4,7k? y C = 0,0022°F. Por lo tanto, la frecuencia de pulso para estos valores específicos es de 33,7 kHz, que se acerca a la frecuencia elegida de 35 kHz.
El ciclo de trabajo es 0,242 (usando la fórmula anterior).
2. El circuito receptor:
El circuito receptor tiene 3 circuitos integrados principales: 2 NE555 (uno conectado como multivibrador astable y el otro para funcionamiento monoestable) y 1 CD4017B (contador de décadas).
Para funcionamiento monoestable, cualquiera de estos temporizadores se puede conectar como se muestra en la siguiente figura. Si la salida es baja, aplicar un pulso negativo al disparador (TRIG) configura el flip-flop (Q baja), aumenta la salida y apaga Q1. Luego, el capacitor C se carga a través de RA hasta que el voltaje a través del capacitor alcanza el voltaje de entrada umbral (THRES). Si TRIG ha regresado a un nivel alto, la salida del comparador de límite restablece el flip-flop (Q sube), baja la salida y vuelca C a Q1.
La operación monoestable comienza cuando el voltaje TRIG cae por debajo del umbral de disparo. La aplicación de un pulso de disparo descendente a RESET y TRIG descarga simultáneamente C y reinicia el ciclo, comenzando en el flanco ascendente del pulso de reinicio.
Circuito receptor
IC 2 (ver diagrama de circuito a continuación) se utiliza para operación monoestable. Cuando el módulo de infrarrojos recibe un pulso infrarrojo del generador de pulsos, su salida se vuelve baja. El flanco descendente resultante a la entrada (pin 2) del IC 2 activa el IC y hace que su salida (en el pin 3) suba.
El otro IC principal de este circuito es el contador de décadas CD4017B. Este es un contador Johnson de 5 etapas dividido por 10 con 10 bits de salida decodificados y un bit de transferencia.
Este contador se reinicia mediante un "1" lógico en su línea de reinicio. Este contador avanza en el flanco ascendente de la señal del reloj cuando la señal de habilitación del reloj está en el estado lógico "0".
Las 10 salidas decodificadas normalmente se encuentran en el estado lógico “0” y cambian al estado lógico “1” sólo en sus respectivos intervalos de tiempo. Cada salida decodificada permanece alta durante un ciclo de reloj completo. La señal de ejecución completa un ciclo completo por cada 10 ciclos de entrada de reloj y se utiliza como señal de transporte de ondulación para cualquier etapa posterior.
Cuando se enciende el interruptor de encendido S2 en el receptor, el multivibrador astable conectado a IC3 (NE555) genera pulsos de reloj que se alimentan a la entrada de reloj (pin 14) del contador de décadas IC4 (CD4017B).
Este IC tiene diez salidas, y cada una sube secuencialmente, en el flanco ascendente de los sucesivos pulsos de reloj. Como resultado, los LED conectados a la salida parecen encenderse rápidamente uno tras otro. Notará que solo se utilizan nueve salidas para controlar los LED. La décima salida (Q9) en el pin 11 está conectada al pin de reinicio 15.
Después de recibir un pulso infrarrojo y los IC 2 y 3 (ver diagrama de circuito) se activan, lo que hace que el pin 13 de IC4 de habilitación de reloj (CE) suba (normalmente se mantiene a bajo potencial a través de la resistencia R8) y comienza a contar. Cuando finaliza el pulso mono y si el último LED alcanzado es el LED objetivo, ambas entradas de la puerta NAND N1 se vuelven altas. Como resultado, también aumenta la salida del puerto N2. Esto, a su vez, encendió el transistor T2; por lo tanto, el LED 'HIT' se enciende y también suena el timbre. Al final del período de pulso mono (que es de aproximadamente 5 segundos), decidido por la resistencia R5 y el capacitor C5, el IC2 monoestable está nuevamente listo para recibir otro pulso de disparo.
EXTENSIÓN: Estos circuitos se pueden modificar para hacer “LASER TAG GAME”
Diagrama de circuito
Circuito receptor
(Pestaña 1)
GENERADOR DE IMPULSOS IR
(Pestaña 2)
Diagramas de circuito
diagrama de circuito_0 | |
Generador de impulsos infrarrojos |