Hier ist ein weiteres Projekt, das aus Elektors langer Geschichte von "ideenorientierten" Mini-Artikeln ausgewählt wurde, die typischerweise in den ehemaligen Summer Circuits-Magazinen zu finden sind. Damals, im Jahr 1984, war "One-Armed Bandit" nur einer von rund 100 Schaltplänen, jeder mit ein paar Worten zur Schaltungsfunktion. Fast 40 Jahre später recyceln wir diese Inhalte nicht nur, sondern veredeln und ehren sie sogar mit einer echten Platine und einem ausgefallenen Bausatz aus dem Elektor-Store. Wir tun dies zwar gut gelaunt, aber mit einem leichten Gefühl der Nostalgie nach den glorreichen Tagen der CMOS-Logik der 4000er-Serie!

Wie die vor genau einem Jahr veröffentlichte “US-Style Siren”, erfüllt auch das vorliegende Design die folgenden Kriterien, die für Elektor-Classic-Projekte aufgestellt wurden:

  • erzeugt Lärm, Licht, Bewegung, Handlung, Geruch, Chaos, "Wow!"- Schreie, Irritation oder Spaß;
  • verwendet preiswerte TH-Teile (bedrahtete BT) aus der "alten Schule" oder Schublade;
  • dem ursprünglichen Design so treu wie möglich ist;
  • hat eine unmittelbare Anziehungskraft auf Anfänger und E-Außenseiter;
  • eignet sich für die Leiterplattenbestückung und die Platzierung auf einem Schreibtisch;
  • ist als kompletter Bausatz für die Heimmontage erhältlich;
  • ist im unnachahmlichen Elektor-Stil gezeichnet – also stilvoll und lehrreich.

Unter anderem, aber auch mit diesem Hintergrund, zeigt dieser Elektor Classic eine spielerische Anwendung von Logik-ICs der (ursprünglichen) CMOS 400x-Serie in Kombination mit LEDs - eine damals sehr beliebte Kombination [2]. Das Projekt imitiert nur den Kern eines Spielautomaten mit rotierenden Ziffern. Daher wird nicht versucht, den ganzen Schnickschnack, das Blitzen und die Soundeffekte eines echten Spielautomaten zu implementieren - diese erleben Sie am besten in einer Spielhalle, auf Ihr persönliches Risiko und auf Ihre Kosten! Hier reden wir über Elektronik und lernen wie die Dinge funktionieren.

Der „One-Armed Bandit“ Bausatz von Elektor

Das Spiel

Um das Spiel zu spielen, müssen Sie sich zunächst auf die Anzahl der Runden einigen. Spieler 1 betätigt den Schalthebel so lange wie gewünscht und lässt ihn los. Die LEDs zeigen dann die Punktzahl an, die sich aus der Summe der 50-20-10-5 leuchtenden Ziffern ergibt. Wenn die „Play Again!“ LED leuchtet hat der Spieler 1 eine weitere "freie" Runde. Wenn nicht, ist Spieler 2 an der Reihe. Die Spieler behalten ihre Punktzahl im Auge und die höchste Punktzahl gewinnt.

Funktionsweise der Schaltung

Der in Abbildung 1 gezeigte Schaltplan basiert auf einem 7-stufigen binären Zähler/Teiler IC1 vom Typ 74HC4024. Zu Beginn des Spiels wird er durch einen federbelasteten „Push-to-Make“-Schalter S2 zurückgesetzt, was zu logischen Low-Pegeln an den Zählerausgängen Q1... Q7 führt. Dies wiederum bewirkt, dass LED1... LED5 ausgeschaltet bleiben. Auch der Ausgang des NAND-Schmitt-Triggers IC2A ist logisch „High“, der den Relaxationsoszillator IC2C einschaltet. Das Oszillatorsignal wird mit IC2D-invertiert und LED6 leuchtet auf

Abbildung 1: Mitte der 1980er Jahre waren CMOS-Logik-ICs und LEDs der Serie 4000
billig und boten Bastlern viele Möglichkeiten für die Entwicklung einfacher digitaler Elektronik.
Der hier gezeigte Schaltplan für einen "Einarmigen Banditen"
(überarbeitet von einem Original von 1984) ist ein gutes Beispiel für den Zeitgeist.

Das Spiel wird gestartet, indem der Schalter S1 geschlossen wird (d.h. der Hebel nach unten gezogen wird). Dadurch wird der Oszillator IC2B eingeschaltet, der mit der Taktung des Zählers beginnt. Sobald S1 losgelassen wird, hört IC2B auf zu schwingen und der Zähler stoppt bei einer zufälligen Ausgangskombination für Q1...Q7. Eine oder mehrere LED1...LED5 leuchten zu diesem Zeitpunkt auf und zeigt die Anzahl der Punkte an, die der Spieler erzielt hat.

Wenn die beiden Zählerausgänge Q6 und Q7 logisch „High“ sind, hört IC2C auf zu oszillieren und die LED6 erlischt und zeigt "Nächster Spieler" an. Wenn Q6 und Q7 nicht gleichzeitig logisch „High“ sind, bleibt LED6 eingeschaltet und zeigt „Play Again“ an!

Die Schaltung wird von einer 3-Volt-Knopfzellenbatterie vom Typ CR2032 gespeist. Alternativ können zwei externe 1,5-Volt-Batterien über einen Batteriehalter in Reihe geschaltet werden. Die Stromaufnahme hängt hauptsächlich von den Strombegrenzungswiderständen R5... R10 ab: Die angegebenen Werte ergeben ca. 1 mA pro LED. Dies ist tatsächlich der einzige wesentliche Unterschied zwischen dem Design von H.J. Walter aus dem Jahr 1984 und der hier zu sehenden Inkarnation von 2023: Heute haben wir weitaus effizientere LEDs und benötigen keine Puffertransistoren mehr zwischen den CMOS-Zählerausgängen und den "Score Reel"-LEDs, die vor 40 Jahren jeweils 20 mA verbrauchten. Oh, und psst... wir haben HCMOS-ICs anstelle von alten 4000-CMOS-ICs verwendet – aber immer noch in DIP-Gehäusen!

Abbildung 2: PCB-Design für den einarmigen Banditen im aufwendigen Elektor-Classics-Stil.

Der Bau des Banditen

In der Tradition von Elektor Classics ist auf der für den „One-Armed Bandit“ entworfenen Platine, der Schaltplan auf der Vorderseite und die Schaltung auf der Rückseite aufgedruckt (Abbildung 2). Beachten Sie die Verwendung der bekannten Elektor-Komponentensymbole und des axial bedrahteten Elektrolytkondensators C2 im Komponentenmontageplan. Okay, er nimmt mehr Platz auf der Leiterplatte ein als sein radiales Gegenstück, das heute meist zu sehen ist (dabei wollen wir SMDs mal unerwähnt lassen), verleiht dem Projekt aber einen feinen Hauch von Authentizität der 1980er Jahre.

Die Montage dieses Projekts ist einfach, da nur bedrahtete Bauteile (TH) auf einer großzügig gestalteten Leiterplatte mit einer durchsichtigen Komponentenauflage verwendet werden (Abbildung 3). Außerdem sind alle Teile in einem ansprechend gestalteten Bausatz enthalten, sodass Sie nicht in staubigen Schubladen nach "alten" Teilen suchen müssen.

Abbildung 3: Vorgeschlagene Montagemethode durch die Platine für den Hebelschalter S1,
der als "Arm" des Banditen fungiert.

Die zusammengebaute Platine wird in den hölzernen, gravierten Tischständer gelegt, der im Elektor-Bausatz enthalten ist. Der Ständer ist wirklich zum Präsentieren oder wenn Sie möchten auch zum Angeben. Ziehen Sie den Schalterhebel nicht zu schnell nach unten, da die Platine aus dem Ständer fallen kann. Verwenden Sie zwei Hände, betrügen Sie nicht und begrenzen Sie Ihre Spielzeit.

 

Dieser Artikel (230207-01) erscheint im Elektor-Schaltungs-Special 2023. H. J. Walter entwickelte das ursprüngliche Projekt. Ton Giesberts arbeitete an dem vorliegenden Entwurf.