Esmagando uma toupeira com um martelo: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Introdução:

O brinquedo denominado Hitting moles with a mallet consiste em uma prancha com cinco orifícios na parte superior e uma marreta. Cada buraco contém uma única toupeira de plástico e a maquinaria necessária para movê-la para cima e para baixo. Assim que o jogo começar, as toupeiras começarão a piscar aleatoriamente. O objetivo do jogo é esmagar as toupeiras individuais quando elas brilham diretamente na cabeça com o martelo, aumentando assim a pontuação do jogador. Quanto mais rápido isso for feito, maior será a pontuação final.

Etapa 1: Diagrama de blocos

Neste diagrama de blocos, a entrada é obtida a partir do golpe do martelo para o botão (interruptor). Esta chave é conectada à porta NAND junto com o circuito LED mais flash que atua como uma segunda entrada para a porta NAND. Aqui a porta NAND é usada porque o circuito do contador requer um sinal de clock baixo para o contador UP.

Tanto a saída da chave quanto o LED piscado devem estar altos para gerar um pulso de clock baixo na saída da porta NAND.

Etapa 2: Circuito de pisca-pisca de LED

Ao conectar este diodo, D1, entre a entrada de disparo e a entrada de descarga, o capacitor de temporização agora carregará diretamente através do resistor R1 apenas, já que o resistor R2 está efetivamente em curto pelo diodo. O capacitor descarrega normalmente através do resistor R2.

Um diodo adicional, D2, pode ser conectado em série com o resistor de descarga, R2, se necessário, para garantir que o capacitor de temporização carregue apenas através de D1 e não através do caminho paralelo de R2.

Isso ocorre porque durante o processo de carga, o diodo D2 é conectado em polarização reversa, bloqueando o fluxo de corrente através de si mesmo. Agora, o tempo de carga anterior de t1 = 0,693 (R1 + R2) C é modificado para levar em conta este novo circuito de carga e é fornecido como: 0,693 (R1 x C).

O ciclo de trabalho é, portanto, dado como D = R1 / (R1 + R2). Então, para gerar um ciclo de trabalho de menos de 50%, o resistor R1 precisa ser menor que o resistor R2. Embora o circuito anterior melhore o ciclo de trabalho da forma de onda de saída carregando o capacitor de temporização, C1 através da combinação R1 + D1 e, em seguida, descarregando através da combinação D2 + R2, o problema com este arranjo de circuito é que o circuito do oscilador 555 usa componentes adicionais, ou seja, dois diodos.

Etapa 3: Circuito do contador e exibição de 7 segmentos:

· IC 4026 é basicamente um contador de década (10 estados - conta de 0 a 9).

Também possui um driver de display de 7 segmentos embutido que facilita a interface do display de 7 segmentos.

· 4026 aciona apenas visores de sete segmentos de cátodo comum. Como o nome indica um cátodo comum, a tela de sete segmentos tem seu cátodo em curto e aterrado.

· Pino 1 é a entrada do relógio e o pino 2 é a inibição do relógio que é usado para desabilitar o relógio. Ele pode ser usado para pausar a contagem quando desejado.

· Pino 15 (pino de reinicialização mestre) ajuda a reinicializar o contador. Os pinos 2 e 15 estão ativos no alto, portanto, estamos aterrando-os para permitir o processo de contagem. Eles devem estar conectados ao Vcc para suas respectivas ações.

· O pino 3 é o pino de habilitação de exibição que habilita a exibição.

· O pino 5 é o pino de saída de transporte que gera um transporte cada vez que a contagem excede 9. Ele é usado para estender o limite de contagem conectando-se ao próximo pino de relógio do IC.

· Você pode usar um multivibrador 555 astável como entrada de relógio. Para saber mais sobre o funcionamento básico de um temporizador 555 astável, leia Multivibrador Astable usando o temporizador 555.

· Para circuito de contador digital de display de 2 dígitos 0 a 99, conecte o carry out do primeiro IC como o relógio do segundo IC, conforme mostrado abaixo. Você pode aumentar os dígitos tanto quanto quiser, repetindo o processo com mais ICs e visores.

· O resistor R1 é usado como resistor limitador de corrente. Você pode variar o brilho da tela variando o valor da resistência. Mas esse brilho não será uniforme para cada dígito. O brilho uniforme pode ser obtido conectando resistores individuais para cada segmento do ânodo.

· Neste circuito de contador de display de 7 segmentos, estamos usando um único contador digital IC (4026) como contador e driver de 7 segmentos. Um display de cátodo comum de 7 segmentos é usado aqui. O IC usado aqui requer apenas pulsos de clock para funcionar.

Etapa 4: Fluxograma

Conclusão:

Nesse projeto fizemos um brinquedo que ajuda as crianças com fins educacionais, como ter coordenação visual e manual e aprender a contar números e se divertir.