ЭЛЕКТРОННЫЙ ХОКЕЙ

В последние годы в нашей стране и за рубежом бурно развивается новый вид бытовой радиоэлектроники — устройства для домашних телеигр. Такое название получили специальные приставки к телевизору, позволяющие создавать на его экране имитацию различных спортивных, военных и других игр. Эти приборы построены на основе так называемых телеигровых микросхем, или больших интегральных схем.

Приставку подключают к антенному входу телевизора, и на экране появляется изображение, например, теннисного корта, ракеток и мяча. Манипулируя ручками, игроки «гоняют» мяч (световое пятно) по экрану, как в настоящем теннисе.

Телеигры создают у играющих иллюзию участия в настоящем спортивном соревновании, развивают внимание, тренируют ловкость и быстроту реакции.

Предлагаем вниманию читателей простое устройство, моделирующее игру в хоккей с шайбой (нападающий против вратаря) на экране школьного осциллографа ОЭШ-61; такие приборы есть в школьном кабинете физики, в лабораториях радиотехники и электроники СЮТ, Дворцов и Домов пионеров.

Внешний вид приставки — на рисунке 1. На лицевой панели расположены счетчики числа голов и ударов, сделанных по воротам, сетевой выключатель. На верхней панели установлены ручка (вращая ее, «нападающий» перемещает «шайбу» — светящееся пятно — по экрану осциллографа) и красная лампочка, фиксирующая попадание «шайбы» в «ворота». С помощью шестижильного кабеля к приставке подключена кнопка, нажимая на которую «вратарь» может запирать ворота.

Рис. 1. Внешний вид игровой установки.

Рис. 2. Игровое поле.

На экран осциллографа накладывают трафарет из тонкого прозрачного оргстекла или плексигласа (рис. 2) с разметкой левой половины хоккейного поля от ворот до центра. Нападающий как бы пробивает буллит—хоккейный пенальти. Линии разметки необходимо сделать цветными, тогда их хорошо видно на экране, и тонкими, чтобы не перекрывать светящегося пятна шайбы. Для упрощения в данном игровом устройстве ширина ворот равна ширине всего поля.

Сущность игры заключается в следующем: нападающий, поворачивая ручку, ведет шайбу по полю к воротам. Подведя ее к линии площади ворот (из вратарской площадки правилами игры бросать не разрешается), нападающий движением ручки направляет шайбу в ворота. Если нападающий опередил вратаря и шайба пересекла линию ворот, загорается красная лампочка, фиксирующая попадание. Счетчик отсчитает забитый гол. Вратарь защищает свои ворота нажатием кнопки: движение шайбы ограничивается, и она останавливается, не пересекая линию ворот. А чтобы вратарь не блокировал ворота надолго, в конструкции предусмотрено ограничение времени действия кнопки вратаря. По истечении 0,5 с он будет немедленно наказан —- загорается красная лампа, и счетчик отсчитывает гол. Потому вратарь может нажимать на кнопку не дольше 0,5 с. Однако, если шайба пересекла линию вратарской площадки (даже если ее и не бросают по воротам), вратарь может блокировать ворота все время, пока шайба находится во вратарской площадке.

Стоит шайбе выйти из нее, как снова вступает в силу ограничение времени блокировки ворот. Результат игры получают путем сопоставления показаний счетчиков (число ударов, сделанных нападающим, и число пропущенных шайб).

Принципиальная схема устройства — на рисунке 3. Управление движением шайбы по полю осуществляется с помощью кулисного механизма (рис. 4). Перемещение ручки вперед или назад вызывает поворот движка переменного резистора R6, вправо или влево — R5. (Такие устройства используются в аппаратуре для пропорционального радиоуправления.)

Рис. 3. Принципиальная схема приставки.

Рис. 4. Кулисный механизм для управления шайбой.

Одновременно с изменением сопротивления резисторов R5, R6 увеличивается или уменьшается напряжение на отклоняющих пластинах осциллографа: светящееся пятно смещается соответственно в вертикальном или горизонтальном направлении. Таким образом, двигая ручку кулисного механизма, проводят шайбу в любую точку экрана.

Когда шайба достигает линии ворот, замыкается контакт S4. И если вратарь не успел нажать на кнопку S2 блокировки ворот, включается лампа Н1, и счетчик В1 отсчитывает гол. Когда же вратарь успевает нажать на кнопку S2 раньше, чем нападающий проведет шайбу через линию ворот, в цепь делителя напряжения включается дополнительный резистор R10 (размыкается контакт S2.1), который ограничивает напряжение, поступающее на горизонтальную отклоняющую пластину, расположенную со стороны ворот, не давая таким образом шайбе пересечь линию ворот.

При движении ручки управления вперед контакт выключателя S3 (рис. 5) замыкается в тот момент, когда шайба пересечет линию вратарской площадки. К полукруглой скобе, связанной с ручкой управления, крепится стержень, который сначала замыкает контакт S3, а затем S4. Первый обеспечивает подачу отрицательного напряжения на базу транзистора V10 — вратарь нажатием кнопки S2 может постоянно блокировать ворота (реле К1 не будет отключаться). Второй, замыкающийся в момент пересечения шайбой линии ворот, включает счетчик В1 отсчета голов. Кроме того, контакт S4 включает счетчик В2 фиксирующий число ударов по воротам.

Ограничение времени блокировки ворот осуществляет реле времени на транзисторе V10. Пока кнопка вратаря S2 замкнута (ворота открыты), отрицательный потенциал поступает на базу транзистора V10. Он остается открытым, а реле К1 включенным. Контакт К1.1 разомкнут, и цепь счетчика голов В1 разомкнута. Как только вратарь закроет ворота (контакт S2.2 размыкается), конденсатор С3 начинает разряжаться через входную цепь транзистора V10. Ток в цепи его базы постепенно будет уменьшаться, и спустя некоторое время реле К1 отключится. Контакт К1.1 замкнется, загорится лампа Н1, отметив гол, счетчик В1 его зафиксирует. Время задержки отключения реле К1 устанавливают переменным резистором R13 (вспомните, оно составляет около 0,5 с).

Следует иметь в виду, что в момент нажатия кнопки S2 возникает эффект «выбрасывания» шайбы из ворот (это вызвано подключением дополнительного резистора R10).

В устройстве использованы следующие детали: К1—реле РЭС-10 (паспорт РС4.524.308); В1, В2 — счетчики СБ-1М/100 или СЭИ-1; S1—тумблер ТВ1-2.

Кнопка S2 самодельная, изготовлена из контактных групп реле или телефонного ключа.’ Переменные резисторы R5 и R6 переделаны. Их корпуса аккуратно вскрывают. В гетинаксовой пластине, покрытой слоем графита, по которому перемещается движок резистора, и в корпусе сверлят отверстие Ø 1 мм так, чтобы угол поворота движка до правого контакта составлял 90° (рис. 6).

Рис. 5. Контактная система «электронного хоккея».

Рис. 6. Переделка переменного резистора:

1 — медная заклепка, 2 — соединительный провод.

В отверстие вставляют медную заклепку, проложив предварительно под шляпку кусочек фосфористой бронзы (для лучшего контакта заклепки с графитовым покрытием). Заклепку и левый вывод переменного резистора соединяют проводом.

Ручка управления кулисного механизма крепится таким образом, чтобы угол ее движения вперед-назад и влево-вправо составлял не более 90°. При этом движки переменных резисторов должны перемещаться в отведенных секторах от правого контакта до медной заклепки.

Номиналы резисторов R1 — R4, R7 — R9, R11 подбирают такими, чтобы в крайних положениях ручки управления светящееся пятно на экране осциллографа не выходило за пределы игрового поля.

Величину резистора R10 устанавливают такой, чтобы при нажатой кнопке S2 и полностью выведенной вперед ручке управления светящееся пятно немного не доходило до линии ворот.

Сердечник трансформатора набран из пластин Ш20Х20. Сетевая обмотка содержит 2750 витков провода ПЭЛ 0,15; обмотка II — 1380 витков провода ПЭЛ 0,15; обмотка III — 300 витков ПЭЛ 0,31.

Устройство соединено четырехжильным кабелем с входами X и У, расположенными на задней стенке осциллографа. Перед началом игры ручкой «фокус» осциллографа слегка расфокусируют светящееся пятно на экране. Тогда оно станет похоже на кружок-шайбу.

Для игры можно использовать и любой другой осциллограф с электростатическим отклонением электронного луча.

Б. ИГОШЕВ, г. Свердловск