Ton- und Licht-Spielzeug "Airplane"

В статье описывается, как превратить умень­шенную копию самолета в увлекательную игруш­ку для детей. Ниже представлена схема простой светозву­ковой игрушки – стреляющий самолет-истреби­тель. Она состоит из задающего генератора на ин­тегральной микросхеме К561ЛА7 (D1.4, D1.3) и тонального генератора на интегральной микросхе­ме К561ЛА7 (D1.1, D1.2). Импульсами тактового генератора управляются два ярких светодиода HL1, HL2 красного цвета свечения, имитирующие выстрелы. Светодиоды включены через усилитель тока на транзисторе V2. Для того чтобы генератор оставался в состоянии низкого логического уров­ня (на выходе, и, соответственно, светодиоды не светились), используется специальная цепь уста­новки – резисторы R1R2R5 с добавленными в стандартную схему генератора двумя диодами VD1, VD2. Звук выстрелов формируется генерато­ром тона, который запускается через дифферен­цирующую цепочку R6С3 от задающего генерато­ра (цепочка является частью формирователя звука выстрелов) и через усилитель тока (транзистор V1) подается на звуковой излучатель.

В качестве звукового излучателя использует­ся микрофон типа ДЭМШ-1А, для повышения громкости отверстия одной из его сторон дол­жны быть заклеены, например, изоляционной лентой или просто приклейте его к корпусу са­молета. Звуковой излучатель может быть и лю­бой малогабаритный пьезоэлектрический, но его звучание будет значительно тише и, возмож­но, придется подобрать его тональность измене­нием номинала резистора R4. Один вывод такого пьезоизлучателя подключается напрямую к выводу 6 микросхемы (в этом случае рези­стор R7 и транзистор V1 исключаются), второй вывод пьезоизлучателя подключается на «минус» или «плюс» источника питания.

Включение игрушки сенсорное. Оно основано на проводимости кожи пальцев ребенка. Для этой цели на корпус самолета (по его бокам позади крыльев) выведены сенсорные площадки (голов­ки винтов впотай, на Schema обозначены как Е1, Е2). Игрушка автоматически включается, как толь­ко ребенок пальцами замыкает цепь запуска «ПУСК». При этом светодиоды начинают одновре­менно вспыхивать, и раздается звук выстрелов.

При проверке игрушки сенсорные площадки можно просто закоротить резистором номиналом 100…510 кОм или перемычкой. Обратите внима­ние, замыкать сенсорные площадки нужно только после подачи питающего напряжения, т.е. снача­ла подключается батарея питания, а потом за­мыкаются сенсорные площадки. Это вызвано осо­бенностью схемы. Учтите, что у взрослых людей кожа пальцев имеет значительно большее сопро­тивление, чем у ребенка, поэтому игрушка может не реагировать на прикосновение пальцами взро­слого человека. Это сделано сознательно, так как ребенок очень радуется, что у него самолетик стреляет, а у папы (дедушки) – нет.

Потребление тока схемой в режиме молчания составляет несколько микроампер, поэтому вы­ключатель питания ей не нужен. Питание игрушки осуществляется от одной батарейки типа 6F22 («Крона»), емкости которой хватает на весьма дли­тельный срок эксплуатации игрушки.

Das Design und die Details

Монтаж оригинальной игрушки (которая ис­пользовалась мною как прототип для разработки данного устройства) был выполнен на макетной палате навесными элементами. Светодиоды луч­ше всего использовать «сверхъяркие» в прозрач­ных корпусах с диаметром колбы 5 мм, можно ста­рые в прозрачных желтых корпусах типа АЛ336 (отмечу, что светодиоды типа АЛ307 не будут да­вать точку на «цели», в которую «стреляет» само­летик). При этом будут хорошо видны «попадания» в цель на расстоянии несколько метров. Тип светодиодов по яркости необходимо выбирать в ра­зумных пределах, чтобы ребенок не мог повре­дить себе или окружающим зрение, случайно посмотрев на вспышки выстрелов. Светодиоды

располагаются по бокам самолета или под его крыльями, их лучше поместить в пластиковые трубки-«пушки». В оригинальной игрушке они располагались под крыльями в воздухозаборни­ках модели МИГ-31.

Резисторы и конденсаторы могут быть любых типов. В авторском варианте использовались ре­зисторы МЛТ-0,125 ±5%, конденсаторы К10-47 (С1, С3) и К73-9 (С2). Можно использовать рези­сторы и конденсаторы для монтажа на поверх­ность типоразмера 0805.

Транзисторы могут быть типа КТ315, КТ3102 с любым буквенным индексом. Для монтажа на по­верхность подойдут транзисторы типа ВС817, ВС847 или любые иные соответствующей прово­димости, желательно с коэффициентом h_21э не менее 100.

Диоды VD1, VD2 – любые кремниевые с малым обратным током, например, типа КД522, КД521, если выбираете вариант для поверхностного мон­тажа, то ВАS32L, L4148.

Микросхемы можно использовать из серий К176, 164, К561, 564 или современные из серии 4000 (серия 74НСхх не подойдет), в данном случае необходима ИМС 4011 любого изготовителя (если выполняется монтаж на поверхность, то выбирай­те ее в корпусе SOIC-8). Нумерация выводов всех перечисленных ИМС совпадает. В авторском вари­анте использовалась микросхема типа К561ЛА7.

Autor: Владимир Рентюк, г. Запорожье