Автоматический тир из DENDY-пистолета. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

[an error occurred while processing this directive]

Можно ли из пистолета известной видеоигры стрелять более метко? Конечно, можно, отвечает автор предлагаемой статьи, если доработать его. Правда, теперь будет оцениваться не столько точность попадания, сколько скорость реакции на появление цели. Но согласитесь - это тоже важнейшая способность охотника!

При покупке видеоприставки, совместимой с "DENDY", рачительный хозяин обязательно поинтересуется, входит ли в комплект поставки световой пистолет. Расчет простой - сколько бы ни прослужила видеоприставка, а пистолет всегда пригодится детям как обычная игрушка.

Однако световой пистолет в телевизионной игре не только забава, но и элемент стрелкового тренажера. Развитие глазомера, тренировка зрительной и слуховой реакции, а также получение начальных навыков обращения с оружием - это принципиальные отличия пистолетных игр от компьютерных боевиков.

В 70-80-х годах стрелковые электронные тиры были непременным атрибутом работы радиокружков. С появлением телевизионных тиров и видеоприставок со световыми пистолетами ситуация изменилась. Действительно, теперь появилась возможность гибкого изменения компьютерной и программной формы целей, траектории и скорости их движения и даже окружающего ландшафта.

Игровых программ для светового "DENDY"-пистолета, к сожалению, не так много. Наиболее известные из них "DUCK HUNT" ("утиная охота"), "WILD GUNMAN" ("крутой стрелок"), "CLAYSHOOTING" ("сбей тарелку").

Основной интерес в стрелковых играх заключается в постепенном ускорении движения целей. С каждым раундом (этапом) играть становится все труднее и труднее. Многим не удается увидеть финальную часть игры.

И все-таки существует способ стопроцентного попадания в цель, представляющий собой интересную логическую и техническую задачу. Для лучшего понимания зтого необходимо чуть глубже взглянуть на происходящие в световом пистолете процессы.

Каждый, кто хоть раз из любопытства разбирал световой пистолет, мог заметить находящуюся внутри небольшую печатную плату с радиоэлементами.

Все разновидности электрических схем DENDY-пистолета укладываются в простую структуру (рис. 1). Гибкий четырехпроводный шнур с розеткой Х1 на конце соединяет пистолет и видеоприставку. Цепь "LIGHT" несет информацию об уровне освещенности фотодатчика VT1, цепь "GUN" - размыкающий контакт кнопки SB1 курка пистолета, "+5V" - питание, "GND" - общий провод.

Сигналы "LIGHT" (освещение) и "GUN" (выстрел) поступают внутрь видеоприставки на входы логических элементов. Эти сигналы электрически не связаны друг с другом.

Типичная осциллограмма сигнала "LIGHT" при наведении пистолета на цель во время игры приведена на рис. 2. Как видно, этот сигнал фиксирует импульсы с частотой кадровой развертки телевизора, причем импульсы на линейном участке тем больше по амплитуде, чем выше яркость цели на экране телевизора и чем ближе расстояние от телевизора до пистолета.

Информативность сигнала заключается, во-первых, в амплитуде, а во-вторых, в местоположении импульса на временной оси.

Теоретически не представляет особой сложности "обмануть" процессор видеоприставки, подавая вместо "LIGHT" и "GUN" специально сформированные импульсы с уровнями, достаточными для срабатывания логических элементов.

Для перехода от теории к практике необходимо уяснить общий алгоритм работы пистолетных игр. С этой целью рассмотрим детальнее логику построения одной из самых увлекательных игр для светового пистолета - "CLAY SHOOTING" - тренажер стендовой стрельбы по двум тарелкам. Тарелки по очереди "вылетают" из нижней части экрана телевизора в произвольный момент времени, под непредсказуемым углом и со случайной паузой между вылетом первой и второй тарелок. Задача играющего заключается в точном наведении пистолета на цель и нажатии на курок до того, как тарелка "упадет" за горизонт.

Первое наблюдение. Если внимательно приглядеться к моменту "выстрела", то можно заметить, что сразу после нажатия на курок экран телевизора на мгновение гаснет, изображение тарелки заменяется ярко-белым прямоугольником, после чего игровая картинка восстанавливается и стрелок видит, попал он в цель или нет.

Очевидно, белый прямоугольник цели на темном фоне является испытательным высоко контрастным изображением, которое гарантированно должно улавливаться фотодатчиком пистолета.

Второе наблюдение. Если пистолет приблизить вплотную к экрану телевизора, настроенного на максимальную яркость, то вместо улучшения точности попадания наблюдается обратный эффект - ни один из выстрелов не достигает цели. Это наводит на мысль о существовании защитной зоны и специального алгоритма принятия решения.

Третье наблюдение. Осциллограмма сигнала "LIGHT" (рис. 2) вследствие инерционных свойств кинескопа не содержит составляющих с периодом строчной развертки телевизора 64 мкс. Значит, действия в игровой пистолетной программе должны синхронизироваться с кадровыми импульсами.

Исходя из трех наблюдений, можно представить алгоритм работы программы "CLAYSHOOTING" (рис. 3). Первоначально программа анализирует длительность единичного уровня сигнала "GUN", определяющего факт нажатия на курок. Если длительность больше времени Т1, значит, это не случайная помеха, не "дребезг" механических контактов, а "выстрел".

По истечении времени Т2 экран телевизора становится абсолютно темным. Программа начинает анализировать сигнал "LIGHT", который должен во время Т3 находиться в состоянии логического нуля.

Тем самым формируется защитная зона, повышающая помехоустойчивость системы и не дающая попасть в цель с очень близкого расстояния, так как фотодатчик пистолета при этом может зафиксировать ложное срабатывание от слабого свечения темного экрана во время Т3.

На следующем этапе сигнал "LIGHT" анализируется в течение времени Т4 и, если он достигает единичного уровня, принимается решение о точном попадании в цель, и наоборот. Высокая яркость и контрастность испытательного изображения показана на рис. 3 увеличенной амплитудой и более крутыми фронтами сигнала.

Цикл анализа завершается восстановлением исходной игровой картинки.

Конкретные значения Т1-Т4 определяются игровой программой и в разных играх могут быть разными. Подобный алгоритм можно использовать при написании собственных программ для светового пистолета.

Эксперименты, проведенные с подачей внешних сигналов от генератора одиночных импульсов на входы "LIGHT" и "GUN" видеоприставки, показывают, что для игровой программы "CLAY SHOOTING" значения алгоритмических отрезков времени ориентировочно равны КТКТ2; T2=T3=T4=t, где t - 20 мс (период кадровой развертки телевизора). Итого, от момента "выстрела" до фиксации успешного попадания (время Т4) может пройти от 80 до 100 мс.

Теперь задача сводится к разработке устройства, позволяющего автоматически формировать импульсные последовательности в соответствии с найденным алгоритмом.

Структурная схема такого устройства - имитатора "выстрелов" - приведена на рис. 4.

Для безошибочности попаданий устройство должно быть засинхронизировано от сигнала кадровой развертки. С этой целью применяется выделитель кадровых импульсов, на вход которого поступает полный видеосигнал, выведенный на разъем "VIDEO" игровой приставки.

Такая синхронизация помогает однозначно зафиксировать местоположение момента "выстрела" внутри кадра.

Генератор "выстрелов" должен имитировать как одиночные "выстрелы", так и стрельбу "очередями" с регулируемой скорострельностью.

Собственно привязка момента "выстрела" к началу очередного кадра осуществляется синхронизатором, с выхода которого сигнал "GUN" поступает непосредственно в видеоприставку, а сигнал "LIGHT" - через формирователь задержанного импульса.

Электрическая схема имитатора изображена на рис. 5. Видеосигнал приставки, снимаемый с разъема Х1 "VIDEO", поступает через фильтр C1R5C2R1R2R3 на вход одновибратора DD2.1. Одновибратор выполняет двойную функцию: служит пороговым элементом по синхровходу С и нормирует полученные кадровые импульсы по длительности (6...7 мс). Подстроечным резистором R2 устанавливают оптимальный порог срабатывания, ориентировочное напряжение на его движке - 2,0...2,4 В. Диод VD1 ускоряет разрядку конденсатора С4.

"выстрелов" с регулируемой частотой 0,5...2 Гц собран по стандартной схеме на элементах DD1.1 - DD1.4. Одиночные "выстрелы" формируются кнопкой SB1 и резистором R8. Коммутацию режимов "Одиночно" - "Многократно" осуществляет переключатель SA1.

Синхронизатор выполнен на основе D - триггера DD2.2. Сформированный на его инверсном выходе сигнал поступает через буферный элемент DD1.6 на вход "GUN" (X2) видеоприставки.

Сигнал с прямого выхода триггера DD2.2 запускает в работу формирователь задержанного одиночного импульса на двух одновибраторах DD3.1, DD3.2. Задержка регулируется подстроечным резистором R9. Длительность импульса фиксирована значением 6...7 мс и в случае необходимости может быть изменена резистором R10. Диоды VD2, VD3 служат для ускорения разрядки конденсаторов С5, С6.

Инвертор DD1.5, как элемент с повышенной нагрузочной способностью, является буфером для подачи в видеоприставку сигнала "LIGHT" (X2).

В устройстве можно применить постоянные резисторы мощностью 0,125 Вт или 0,25 Вт, подстроечные резисторы СПЗ - 19а, конденсаторы К10 - 17, КМ - 56. Диоды - любые другие кремниевые маломощные, например, КД509А, КД521А.

Переключатель SA1 - малогабаритный движковый ПД9 - 2, ПД53 - 1, при его отсутствии можно использовать навесные перемычки. В качестве SB1 применяется кнопка КМ - 1, хотя допустимо использовать электрические контакты курка светового пистолета.

Детали размещают на печатной плате (рис. 6) из одностороннего фольгированного материала. В конструкции должен быть обеспечен свободный доступ к подстроечным резисторам. Возможен вариант применения переменных резисторов, соединенных проводниками с соответствующими контактными площадками печатной платы.

Разъем Х1 - вилка "тюльпан", применяемая в кабелях подключения видеомагнитофонов к телевизорам по низкой частоте.

Разъем Х2 - 15-контактная розетка от шнура светового пистолета, вид на нее с лицевой стороны изображен на рис. 7.

Если конструкция собирается как временная, то провода разъема Х2 можно распаять прямо на печатные дорожки платы джойстиков внутри видеоприставки.

Автоматический тир соединяют с видеоприставкой" как показано на рис. 8. Джойстик подключают к основному игровому разъему "CONTROL 1", имитатор - к вспомогательному "CONTROL 2", куда раньше подсоединялся световой пистолет.

При включении видеоприставки питание через разъем Х2 подается на имитатор "выстрелов", устройство готово к работе. Первоначально следует резистором R7 отрегулировать на выводе 4 элемента DD1.4 период следования импульсов, равный примерно 0,9...1,5 с. Далее необходимо убедиться, что на выводе 12 триггера DD2.1 имеются устойчивые нераздвоенные импульсы отрицательной полярности с периодом 20 мс и длительностью 6...7 мс, иначе придется установить эти параметры резистором R2. Длительность импульсов на выходе 2 одновибратора DD3.1 устанавливают резистором R9 в пределах 80...100 мс.

Теперь о порядке работы с имитатором. Все, что требуется от играющего, - это вставить картридж с программой, включить питание видеоприставки, джойстиком выбрать игру "CLAY SHOOTING" и нажать кнопку "START" на джойстике.

При установке имитатора в режим одиночной стрельбы (SA1 "Одиночно") любое нажатие на кнопку SB1 при наличии цели на экране телевизора моментально приводит к безошибочному попаданию. Главное, не опоздать, чтобы цель не скрылась за горизонтом.

Если переключатель SA1 на имитаторе находится в положении "Многократно", то на экране телевизора можно будет наблюдать "мультфильм", в котором стрелок всегда побеждает, расходуя два или три патрона. Если этого не происходит, необходимо прямо по ходу игры выбрать оптимальное положение движков резисторов R2, R7, R9.

Примерно через 20 мин непрерывной автоматической стрельбы можно узнать, какой сюрприз приготовили авторы программы игроку, набравшему максимально возможное количество очков, а еще через некоторое время станет известно общее число игровых раундов.

Автор: С.Рюмик, г.Чернигов, Украина

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Сверхтонкие солнечные панели для дирижаблей 11.11.2024 В последние годы стремление обеспечить связь в труднодоступных уголках Земли дало толчок разработке воздушных платформ, функционирующих как псевдоспутники (HAPS) на большой высоте. Одной из важнейших задач на этом пути стало создание источника питания, который позволил бы таким платформам автономно находиться в воздухе длительное время. Именно здесь на помощь пришли солнечные панели, которые становятся все более легкими и эффективными. Компания Softbank объявила о значительном прогрессе в этой области, представив сверхтонкие и легкие кремниевые солнечные панели, специально предназначенные для стратосферных дирижаблей. Основная цель разработки Softbank - создать панели, которые могут поддерживать работу стратосферных платформ для связи, способных заменить обычные вышки в труднодоступных местах, где невозможно установить традиционные базовые станции. Новые панели не только легки, но и обладают достаточно высоким коэффициентом полезного действия (КПД). Текущая версия весит 665 граммов на квадратный метр и достигает КПД 22,2%. Однако это промежуточный этап: цель компании - достичь веса в 500 граммов на квадратный метр, что еще больше повысит эффективность и удобство эксплуатации панелей на летающих платформах. На сегодняшний день стратосферные платформы чаще всего представляют собой дирижабли, способные находиться в воздухе длительное время на высоте 20 километров, что позволяет им заменять наземные ретрансляторы. Однако для их эффективной работы необходимы источники энергии, которые не добавят лишний вес и смогут обеспечить платформу энергией на протяжении длительного времени. Именно для таких задач компания Softbank выбрала кремниевые солнечные элементы. Хотя в космической индустрии применяются более эффективные многослойные солнечные панели на базе материалов, превосходящих кремний, их стоимость остается слишком высокой для земного использования. Совместная разработка компаний LONGi (Китай) и Fujipream Corporation (Япония) представляет собой гибкие солнечные элементы на основе гетеропереходов. Панели состоят из четырех слоев: защитного листа толщиной 25 микрометров, слоя фотоэлементов толщиной 80 микрометров, герметика толщиной 150 микрометров и заднего защитного листа толщиной 50 микрометров. Фотоэлементы соединяются с помощью медных проводников толщиной 250 микрометров, для пайки которых используется низкотемпературный припой. Каждая панель размером 563 на 584 мм весит всего 218,5 грамма, что на единицу площади составляет 665 граммов на квадратный метр. Сейчас специалисты LONGi и Fujipream продолжают работать над улучшением характеристик солнечных панелей, стремясь к достижению целевого веса в 500 граммов на квадратный метр. Это позволит не только повысить производительность и надежность стратосферных дирижаблей, но и значительно снизить стоимость эксплуатации. Успешное внедрение таких панелей откроет возможности и для наземного применения, например, в строительстве, автомобилестроении и на других объектах, где доступные, но неровные поверхности могут быть использованы для сбора солнечной энергии. Потенциал подобных солнечных панелей велик: их гибкость и легкость делают их пригодными для установки на самых разных конструкциях, где необходим автономный источник питания. Массовое производство также позволит сделать их более доступными, что принесет пользу не только для технологий связи, но и для множества других сфер, где требуется легковесное, но эффективное энергоснабжение. Усилия Softbank, LONGi и Fujipream нацелены на создание уникального продукта, способного улучшить связь и повысить доступность интернета в самых удаленных точках планеты. Новые солнечные панели - важный шаг на пути к тому, чтобы сделать энергоэффективные воздушные платформы реальностью, что может радикально изменить подход к телекоммуникациям на Земле.

Другие интересные новости:

▪ Электронные замки для процессоров Godson

▪ Морская рыба токсична и канцерогенна

▪ Сыщик на телефоне

▪ 4KCAM-камеры JVC

▪ Электромотор без магнитов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Загадки для взрослых и детей. Подборка статей

▪ статья Иду на вы. Крылатое выражение

▪ Какие были итоги Первой мировой войны для стран Латинской Америки? Подробный ответ

▪ статья Станочник широкого профиля, токарь, фрезеровщик, шлифовщик, полировщик, зуборезчик, заточник. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Конструкции на транзисторах разной структуры. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Серебряное зеркало из нитрата серебра и глюкозы. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026