Hier is nog een project uit Elektor's lange geschiedenis van "idee-georiënteerde" miniartikelen die meestal te vinden waren in de voormalige halfgeleidergidsen. In 1984 was "éénarmige bandiet’" slechts één van de ongeveer 100 schema's, elk met een paar woorden ter verduidelijking. Bijna 40 jaar later recyclen we deze inhoud niet alleen, maar verrijken en eren we het met een echte print en een mooie kit uit de Elektor Store. We doen dit alles welgemoed en met gevoelens van lichte nostalgie naar de gloriedagen van de 4000-serie CMOS-logica!

Net als de “US-Style Siren” die precies een jaar geleden werd gepubliceerd, voldoet het huidige plan aan de volgende criteria die zijn opgesteld voor Elektor Classic projecten:

  • produceert lawaai, licht, beweging, actie, geur, ravage, "wow!"kreten, irritatie of plezier;
  • gebruikt goedkope TH-onderdelen uit de "old school" bak of lade;
  • is zo getrouw mogelijk aan het oorspronkelijke ontwerp;
  • heeft een onmiddellijke aantrekkingskracht op beginners en e-buitenstaanders;
  • is geschikt om te printen en op het bureau te plaatsen;
  • is verkrijgbaar als compleet bouwpakket voor thuismontage;
  • is getekend in de onnavolgbare Elektor-stijl - betekenisvol, stijlvol en leerzaam.

Met dit alles in gedachten, en meer, toont deze Elektor Classic een speelse toepassing van (oorspronkelijk) CMOS 400x series logische IC's in combinatie met LED's, een zeer populaire combinatie in die tijd [2]. Het project imiteert alleen de kern van een gokkast van het spinning-digit type. Er wordt dus geen poging gedaan om alle toeters, bellen, flitsen en geluidseffecten van een echte gokkast te implementeren - deze kun je het beste ervaren in een speelhal, op eigen risico en kosten! Hier hebben we het over elektronica en leren we hoe dingen werken.

De Elektor one-armed bandit

Het spel

Om het spel te spelen, spreek je eerst het aantal rondes af. Speler 1 bedient de schakelaar zo lang als gewenst en laat hem los. De LED's geven dan de score weer, die de som is van de 50-20-10-5 cijfers die oplichten. Als de Play again! LED brandt, heeft Speler 1 nog een "vrije" ronde. Zo niet, dan is Speler 2 aan de beurt. De spelers houden hun scores bij en de hoogste score wint.

Werking van de schakeling

Het schema in Figuur 1 is gebaseerd op een 74HC4024 7-traps binaire teller/deler, IC1. Aan het begin van het spel wordt deze gereset door de push-to-make schakelaar S2, waardoor de telleruitgangen Q1...Q7 logisch laag worden, waardoor LED1...LED5 uit blijven. Ook is de uitgang van NAND Schmitt trigger IC2A logisch hoog, waardoor relaxatie oscillator IC2C wordt ingeschakeld. Het oscillatorsignaal wordt geïnverteerd in IC2D en LED6 licht op.

Afbeelding 1: Tegen het midden van de jaren 1980 waren 4000-serie CMOS logische IC's en LED's
goedkoop en boden ze hobbyisten veel mogelijkheden om eenvoudige digitale elektronica te ontwerpen.
Het hier getoonde schakelschema voor een "One-Armed Bandit"
(herwerkt van een origineel uit 1984) is een goed voorbeeld van de tijdgeest.

Het spel wordt gestart door schakelaar S1 te sluiten (d.w.z. de schakelaar naar beneden te drukken). Dit schakelt oscillator IC2B in die de teller begint te klokken. Zodra S1 wordt losgelaten, houdt IC2B op met oscilleren en stopt de teller bij een willekeurige uitgangscombinatie voor Q1...Q7. Een of meer van LED1...LED5 zullen op dat moment oplichten om het aantal door de speler gescoorde punten aan te geven.

Met beide telleruitgangen Q6 en Q7 logisch hoog, stopt IC2C met oscilleren en LED D6 gaat uit, wat "Volgende speler" aangeeft. Als Q6 en Q7 niet tegelijkertijd logisch hoog zijn, blijft D6 branden, wat Play again! betekent.

De schakeling wordt gevoed door een CR2032 type knoopcelbatterij van 3 volt. Als alternatief kunnen twee externe 1,5 volt batterijen in serie worden aangesloten met behulp van een batterijhouder. Het stroomverbruik hangt voornamelijk af van de stroom begrenzende weerstanden R5...R10: de aangegeven waarden resulteren in ongeveer 1 mA per LED. Dit is eigenlijk het enige significante verschil tussen H.J. Walter's ontwerp uit 1984 en de incarnatie uit 2023 die je hier ziet: tegenwoordig hebben we veel efficiëntere LED's en hebben we geen buffertransistors meer nodig tussen de CMOS telleruitgangen en de "score reel" LED's die 40 jaar geleden 20 mA per stuk verbruikten. O, en psst... we hebben HCMOS IC's gebruikt in plaats van vintage 4000 CMOS - maar nog steeds in DIL-behuizingen!

Figuur 2: Printontwerp voor de One-Armed Bandit in luxe Elektor Classics-stijl.

Bandiet Assemblage

Geheel volgens de traditie van Elektor Classics is op de print voor de One-Armed Bandit het schema op de voorkant gedrukt en de beschrijving van de schakeling op de achterkant (Figuur 2). Let op het gebruik van de bekende Elektor-componentensymbolen en de axiale elektrolytische condensator C2 in het componentenmontageschema. Oké, het neemt meer ruimte op de print in dan zijn radiale tegenhanger die we tegenwoordig meestal zien (en dan hebben we het nog niet eens over SMD's), maar het geeft een mooi vleugje jaren '80 authenticiteit aan het project.

Het assembleren van dit project verloopt probleemloos omdat er alleen through-hole (TH) onderdelen worden gebruikt op een ruim ontworpen print met een duidelijke componenten opdruk (figuur 3). Bovendien zitten alle onderdelen in een aantrekkelijk vormgegeven bouwpakket, zodat je niet hoeft te zoeken naar "oude" onderdelen in stoffige lades.

Afbeelding 3: Voorgestelde montagemethode voor de hefboomschakelaar S1,
die fungeert als de "arm" van de bandiet.

Het geassembleerde board wordt in de houten, gegraveerde tafelstandaard geplaatst die in het Elektor bouwpakket zit. De standaard is eigenlijk bedoeld om te showen, of om mee te pronken als je dat wilt. Trek de schakelaarhendel niet te hard naar beneden, want dan kan het bord uit de standaard vallen. Gebruik twee handen, speel niet vals en beperk je speeltijd.

 

Dit artikel (230207-01) verschijnt in de Elektor Circuit Special 2023. H. J. Walter ontwikkelde het oorspronkelijke project. Ton Giesberts werkte aan het huidige ontwerp.