Прилад дозволяє оцінити здатність випробуваного ритмічно реагувати на періодичний світловий або звуковий сигнали

На передній панелі РЕФЛЕКСОМЕТРІЯ (рис 101) розташовані світлодіод-подразник, лінійка з 16 світлодіодів, цифровий індикатор часу випробувань, перемикач «Режим», який визначає періодичність і тривалість предявлення подразника, розєми для підключення пульта випробуваного і блоку живлення Перемикачем «Світло» – «3вук» вибирається тип подразника На пульті випробуваного встановлено дві кнопки: «Скидання» і «Реакція» Функціональна схема приладу зображена на рис 102 [56] Пристрій працює таким чином Після натискання на кнопку «Скидання» обнуляються реверсивний лічильник і вимірювач часу, блокується тактовий генератор, а RS-тригер встановлюється в одиничний стан Індикатор часу висвічує нульові показання, включається перший світлодіод HL2 лінійки Прилад готовий до початку випробувань

Рис 101 Передня панель

У момент відпускання кнопки «Скидання» запускаються вимірювач часу і тактовий генератор Залежно від положення перемикача «Світло» – «3вук» або періодично включається світлодіод-подразник HL1, або періодично звучить тональний сигнал у динамічній голівці Завдання випробуваного натискати на кнопку SB2 «Реакція» в такт з сигналом подразника При натисканні на кнопку SB2 на першому виході формувача імпульсів виникає короткий імпульс високого рівня, що надходить на вхід логічного пристрою На другий вхід цього пристрою надходять імпульси з тактового генератора Якщо імпульс формувача збігся з напівперіодом високого рівня тактових імпульсів (протягом якого або включається світлодіод HL1, або чується тональний сигнал в динамічній голівці), то на першому виході логічного пристрою формується короткий імпульс і вихідний код лічильника збільшується на 1 Через зміни коду на виході дешифратора положення включеного світлодіода в лінійці зміщується на одну позицію вправо

Якщо ж імпульс формувача збігся з паузою між тактовими імпульсами, то короткий імпульс з другого виходу логічного пристрою запускає генератор «штрафних» імпульсів і на трьох його виходах формуються, відповідно, один, два або три імпульсу, що надходять на інформаційні входи мультиплексора На адресні входи мультиплексора подається код з виходу регістра Залежно від двійкового коду на виході регістра в момент натискання на кнопку «Реакція» на віднімає вхід лічильника з виходу мультиплексора надійдуть один, два або три імпульсу, внаслідок чого становище включеного світлодіода лінійки зміститься вліво на одну, дві або три позиції Запис інформації в регістр здійснюється після відпускання кнопки «Реакція» подачею на вхід З імпульсу з нижнього виходу формувача

У РЕФЛЕКСОМЕТРІЯ забезпечений так званий «диференційований штраф» Якщо в момент невдалої спроби включений світлодіод лінійки займав одну з позицій в межах 2-5, то випробуваний «штрафується» на одну позицію Якщо позиція включеного світлодіода була однією з групи 6-10, то «штраф» складає вже дві позиції, а при 1115ї-Три позиції

Випробування продовжують до тих пір, поки випробуваному вдається «запалити # останній світлодіод лінійки У цьому випадку низький рівень з виходу 15 дешифратора перемикає тригер в нульовий стан, блокується тактовий генератор і предявлення подразника в подальшому не відбувається Вимірювач часу зупиняється, і індикатор показує час, витрачений випробуваним на виконання завдання З цього часу і оцінюють здібності випробуваного Для відновлення випробувань необхідно знову натиснути на кнопку «Скидання»

Принципова схема РЕФЛЕКСОМЕТРІЯ зображена на рис 103 Тактовий генератор зібраний на елементах DD11-DD14 і триггере DD21, логічний пристрій на елементах DD71, DD72, а тональний генератор на елементах DD101-DD103, DD73, DD74 Тригер DD22 і диференціюються ланцюг СЗ, R15 утворюють формувач імпульсів До виходів дешифратора DD11 підключені світлодіоди HL2-HL17 лінійки Генератор «штрафних» імпульсів виконаний на елементах DD51-DD54, триггере DD31 і лічильнику DD4 Вимірювач часу випробувань такий же, як у розглянутому вище автоматі для контролю знань «Екзаменатор-2» Він включає в себе задає генератор секундних імпульсів, лічильник часу і згода пристрій на транзисторі VT1 і елементі DD61, необхідне при виконанні вимірювача часу на мікросхемах серії К176, що забезпечують мінімум витрат апаратури і високу економічність

Пристрій працює таким чином При натисканні на кнопку SB1 «Скидання» обнуляється реверсивний лічильник DD8, на входи дешифратора DD11 подається нульовий код і включається світлодіод HL2 Крім того, обнуляється лічильник часу, блокується задає генератор Подачею низького рівня на вхід елемента DD14 блокується тактовий генератор, тригер DD32 встановлюється в одиничний стан і на перший вхід елемента DD61 подається високий рівень Якщо перемикач SA2 знаходиться в положенні «Світло», то світлодіод-подразник HL1 гасне, а якщо в положенні «Звук» то на вхід інвертора DD73 подається високий рівень і імпульси з тонального генератора на підсилювач не надходять Одночасно запускається допоміжний генератор на елементах DD51-DD53

Після відпускання кнопки «Скидання» запускається тактовий генератор, дозволяється робота лічильника часу і на його вхід надходять імпульси з частотою 1 Гц Починається відлік часу Імпульси типу «меандр» з виходу тактового генератора надходять на перший вхід елемента DD71 і через інвертор DD14 на другий вхід елемента DD72 Частоту тактових імпульсів можна змінювати в межах 1 .. 3 Гц перемикачем SA1 «Режим» У позитивні напівперіоди тактових імпульсів включається світлодіод або чується тон в динамічній голівці

Як вже зазначалося, завдання випробуваного натискати на кнопку SB2 «Реакція» під час дії зазначених сигналів При натисканні на цю кнопку тригер DD22 перемикається в одиничний стан і на виході дифференцирующей ланцюга СЗ, R15 формується короткий імпульс високого рівня, що надходить на входи елементів DD71 і DD72 Якщо цей імпульс збігся з позитивним напівперіодом тактових імпульсів, то ко

Ротко імпульс низького рівня надходить на суммирующий вхід лічильника DD8 і код на його виході стає рівним 0001 У результаті низький рівень зявиться на виході м1 дешифратора DD11, і загориться світлодіод HL3 Після відпускання кнопки SB2 на прямому виході тригера DD22 формується негативний перепад напруги, за яким вміст лічильника DD8 перепишеться в регістр DD12 Надалі при кожному вдалому натисканні на кнопку SB2 вихідний код лічильника DD8 збільшується на 1, а положення включеного світлодіода в лінійці зміщується на одну позицію вправо

Якщо ж імпульс з виходу формувача надійде під час негативного напівперіоду тактових імпульсів, то на виході елемента DD72 зявиться короткий негативний імпульс, по фронту якого тригер DD31 встановиться в одиничний стан Низький рівень з виходу тригера дозволяє роботу лічильника-розподільника DD4, тимчасові діаграми напруг на виходах якого зображені на рис 104 Імпульси генератора на елементах DD51-DD53 надходять на рахункові входи С1, С2 лічильника DD4 Після надходження пятого імпульсу на виходах 4 і 6 лічильника зявиться високий рівень, в результаті низький рівень з виходу елемента DD54 встановлює тригер DD31 в нульове стан, а лічильник DD4 обнуляється

Як видно з рис 104, на виході 1 лічильника формуються три, на виході 2ї два, а на виході 6 один імпульс На адресні входи мультиплексора DD9 подається код з виходу регістра DD12 Тому на віднімає вхід лічильника DD8 в разі невдалої спроби надійдуть один, два або три імпульсу в залежності від коду на виході лічильника DD8 і позиції включеного світлодіода лінійки в момент натискання на кнопку SB2 Зокрема, якщо десятковий еквівалент коду на виході DD8 дорівнює 1-4, то на віднімає вхід надходить один «штрафний» імпульс, якщо 5-9 два імпульсу, а якщо 10-14 три імпульсу Як наслідок, положення включеного світлодіода лінійки зміщується вліво на одну, дві або три позиції Після того як випробуваному вдається «запалити» останній све-~ тодіод HL17 лінійки, низький рівень з виходу 15 дешифратора DD11 переводить тригер DD32 в нульове стан

На перший вхід елемента DD61 надходить низький рівень, і подача секундних імпульсів, що задає на лічильник часу припиняється, а індикатор часу показує час, витрачений випробуваним на виконання завдання Подачею низького рівня напруги на вхід R тригер DD21 встановлюється в нульовий стан, подача світлових і звукових сигналів припиняється Одночасно блокується допоміжний генератор на елементах DD51-DD53, тому подальші натиснення на кнопку «Реакція» не змінюють стану світлодіодів в лінійці Випробування завершені Для їх відновлення слід натиснути кнопку «Скидання»

Схему РЕФЛЕКСОМЕТРІЯ можна істотно спростити, посиливши «покарання» за помилкові дії випробуваного На рис 105 зображена принципова схема РЕФЛЕКСОМЕТРІЯ, що реалізує наступний алгоритм функціонування По натискання кнопки «Скидання» всі світлодіоди лінійного індикатора гаснуть, ритмічно загоряється светодіодраздражітель При вдалих спробах, коли випробуваний послідовно натискає на кнопку «Реакція» під час світіння светодіодараздражітеля, на лінійному індикаторі реалізується світловий ефект «накапливающееся включення» (світиться спочатку один, потім два, три і т д до восьми світлодіодів) Якщо ж випробовуваний зробить помилку і натисне на кнопку «Реакція» під час паузи між предявленням подразника, то всі світлодіоди лінійного індикатора гаснуть Випробування тривають до тих пір, поки випробуваному не вдається виконати поспіль вісім вдалих спроб У цьому випадку горять усі світлодіоди лінійного індикатора, а світлодіод-подразник гасне

Пристрій містить генератор тактів (ГТ) на елементах DD14, DD25, DD26, до виходу якого підключений світлодіод-подразник HL1, формувач імпульсів на RS-тригері (DD11, DD12) і логічних елементах DD22-DD24, DD13, блок управління лінійним індикатором на регістрі DD3 і блок індикації (HL2-HL9) Пристрій працює таким чином По натискання кнопки SB2 Скидання регістр DD3 обнуляється, і світлодіоди HL2-HL9 гаснуть Високим рівнем з виходу елемента DD21 дозволяється робота генератора тактів Ритмічно спалахує світлодіод-подразник HL1 Імпульси з виходу ГТ подаються на вхід SL регістра DD3 Так як на вхід SR подано високий рівень напруги, то при палаючому світлодіоді HL1 регістр працює в режимі зсуву вправо (SL = 0, SR = 1), а при погашеному светодиоде в режимі паралельного запису (SL-SR-1) На рухливий контакт кнопки SB1 «Реакція» з виходу старшого розряду регістра подається низький рівень На виході RSтріггера на елементах DD11, DD12 після натискання і відпускання кнопки SB1 формується одиночний імпульс позитивної полярності По фронту цього імпульсу на виході елемента DD13 формується короткий імпульс негативної полярності Принцип роботи формувача імпульсів описаний в [24] Імпульс з виходу формувача надходить на вхід синхронізації регістра DD3 Якщо натискання кнопки «Реакція» виконано в момент світіння світлодіода HL1, то високий рівень зі входу DR переписується в молодший розряд регістра, а інформація в інших розрядах зсувається на одну позицію вправо У результаті на лінійному індикаторі

Рис 105 Принципова схема спрощеного варіанту

HL2-HL9 у разі вдалих спроб спостерігається світловий ефект «накапливающееся включення» Якщо ж в якийсь момент випробуваний натисне кнопку «Реакція» в паузі між предявленням подразника, то з виходу формувача імпульсів на вхід синхронізації регістра DD3 знову надійде короткий імпульс, по позитивному перепаду якого в регістр в режимі паралельного запису заноситься нульовий код, поданий на входи D1-D8 регістру Випробування треба почати спочатку Вони завершаться тільки у випадку восьми вдалих спроб, наступних одна за одною Як тільки загориться останній світлодіод HL9 лінійного індикатора, на виході елемента DD21 формується низький рівень, блокуючий генератор (DD14, DD25, DD26) Світлодіод HL1 гасне На рухливий контакт кнопки SB1 «Реакція» подається високий рівень В результаті будь-які натиснення на кнопку SB1 не змінять стану RS-тригера на елементах DD11, DD12, імпульси на виході формувача відсутні і стан органів індикації залишається незмінним Випробування завершені Для їх відновлення необхідно натиснути кнопку «Скидання» Про якість реакції можна судити за часом, витраченому випробуваним на виконання завдання

На базі описаного можна створити захоплюючий ігровий автомат [57] Суть гри полягає в наступному На передній панелі пристрою (рис 106) знаходяться світлодіод-подразник і лінійний індикатор з 15 світлодіодів До ігрового блоку підключаються пульти двох гравців, на кожному з яких знаходяться кнопки «Реакція» По натискання кнопки «Установка» загоряється середній світлодіод лінійного індикатора Періодично спалахує світлодіод-подразник Завдання кожного з гравців після загоряння світлодіода-подразника можливо швидше натиснути на кнопку на своєму пульті Якщо це з випередженням зробив перший гравець, положення палаючого світлодіода шкального індикатора зміщується на одну позицію вліво У разі випереджаючої реакції другого

Рис 106 Передня панель ігрового автомата «Ритм»

гравця положення палаючого світлодіода зміщується на одну позицію вправо Якщо ж хтось з гравців зробить помилку і натисне кнопку реакції на своєму пульті під час паузи між предявленням подразника, то він «карається», і положення палаючого світлодіода змінюється на одну позицію вправо (якщо помилку зробив перший гравець) або вліво (при помилку другого гравця) Гра завершується після загоряння будь-якого з крайніх світлодіодів лінійного індикатора

Принципова схема ігрового автомата зображена на рис 107 Пристрій працює таким чином По натискання кнопки SB3 Встановлення на виході елемента DD13 формується високий, а на виході елемента DD26 низький рівень, блокуючий генератор, реалізований на елементах DD11, DD21, DD22 На виході елемента DD23 формується низький рівень, і світлодіод-подразник HL1 гасне, а тригери DD31 і DD32 встановлюються в нульовий стан Крім того, за рахунок подачі низького рівня на вхід R обнуляється регістр DD10 На виході перетворювача кодів, реалізованого на ПЗУ DD8, при цьому формується код 1000 За рахунок подачі низького рівня на вхід S передустановки лічильника DD6 в нього заноситься код 1000 з виходу ПЗУ, і в результаті низький рівень формується на виході 8м дешифратора DD9 Спалахує світлодіод HL9, розташований в центрі лінійного індикатора Гра починається після відпускання кнопки SB3

При цьому знімається блокування з генератора імпульсів (DD11, DD21, DD22), частоту якого можна плавно змінювати резистором R2 «Режим» Періодично спалахує світлодіод-подразник HL1 Низьким рівнем з виходу елемента DD22 (під час світіння світлодіода HL1) тригери DD41, DD42 встановлюються в нульовий стан Таким чином, до натискання кнопки реакції будь-яким граючим тригери DD31, DD32, DD41, DD42 знаходяться в нульовому стані, а на виходах тригерів DD51 ​​і DD52 формуються високі рівні

Як вже зазначалося вище, завдання кожного з граючих після загоряння світлодіода HL1 можливо швидше натиснути кнопку на своєму пульті Якщо перший натисне кнопку SB2 другий грає, то тригер DD32 за рахунок брязкоту на вході С при високому рівні на входах D і R переключиться в одиничний стан Тригер DD51 ​​встановиться в нульовий стан (так як S = 1, R = 0) Негативним перепадом на його прямому виході запускається формувач DD61 За рахунок подачі короткого негативного імпульсу на рахунковий вхід лічильника DD7 вихідний код лічильника збільшиться на 1 Відповідно, зміниться на одну позицію вправо положення палаючого світлодіода лінійного індикатора HL2-HL16 Якщо потім, поки ще горить світлодіод-подразник, зреагує натисканням кнопки SB1 перший граючий, то тригер DD31 встановиться в одиничний стан, на обидва входи тригера DD51 ​​будуть подані високі рівні, стан тригера DD51 ​​не зміниться Відповідно, не зміняться вихідний код лічильника DD7 і положення палаючого світлодіода лінійного індикатора HL2-HL16

Якщо ж перший на предявлення подразника HL1 зреагує перший граючий, то тригер DD31 переключиться в одиничний стан Тригер DD51 ​​також встановиться в одиничний стан Негативним перепадом на інверсному виході тригера DD51 ​​запуститься формувач

Рис 107 Принципова схема ігрового автомата «Ритм»

и

про

СП

DD62, в результаті на 1 зменшиться вихідний код лічильника DD7, і положення палаючого світлодіода лінійного індикатора зрушиться на одну позицію вліво

Протягом інтервалу часу, поки світиться светодіодраздражітель HL1, тригери DD41, DD42 знаходяться в нульовому стані за рахунок подачі низького рівня з виходу елемента DD22 на входи R На виходах тригера DD52 формуються високі рівні напруги, в результаті на вхід S передустановки лічильника DD7 подається високий рівень За позитивному перепаду напруги на виході тактового генератора (DD11, DD21, DD22) в регістр DD10 переписується код з виходу лічильника DD7 Цей код подається на другий-пятий входи перетворювача коду, реалізованого на ПЗУ DD8 Якщо тепер хтось з граючих, наприклад, перший, зробить помилку і натисне кнопку SB1 при погашеному раздражителе, то тригер DD41 встановиться в одиничний стан За рахунок подачі рівнів R = 1, S = 0 тригер DD52 також встановиться в одиничний стан, і на його інверсному виході сформується низький рівень, що надходить на перший вхід ПЗУ DD8 При цьому двійковий код на виході перетворювача коду на 1 перевищує код, що подається на другий-пятий входи ПЗУ Цей код подається на інформаційні входи лічильника DD7 За рахунок подачі низького рівня з інверсного виходу тригера DD52 на нижній за схемою вхід елемента DD12 на його виході формується високий, а на виході елемента DD25 низький рівень напруги, який здійснює передустановку лічильника DD7 У результаті в лічильник заноситься код з виходу перетворювача коду DD8 і положення палаючого світлодіода в індикаторі HL2-HL16 зміщується на одну позицію вправо

Якщо ж помилку здійснить другий гравець, то тригер DD42 встановиться в одиничний стан, а тригер DD52 в нульове За рахунок подачі високого рівня на перший вхід ПЗУ DD8 на його виході формується код, на

1 менший, ніж код, що подається на другий-пятий входи ПЗУ За рахунок подачі низького рівня з прямого виходу тригера DD52 на верхній за схемою вхід елемента DD12 на вхід S лічильника DD7 подається низький рівень, і в лічильник заноситься код з виходу ПЗУ DD8 Положення палаючого світлодіода в лінійному індикаторі HL2-HL16 зміщується на одну позицію вліво

У результаті вдалих спроб одного з гравців і помилок противника зрештою загориться один їх крайніх світлодіодів лінійного індикатора (HL2 або HL16) За рахунок подачі низького рівня з виходу дешифратора DD9 на елемент DD13 низьким рівнем з виходу елемента DD26 блокується генератор (DD11, DD21, DD22) і светодіодраздражітель гасне Випробування завершені Навіть при випадковому натисканні будь-яким з граючих кнопок SB1 і SB2 ігрова ситуація не змінюється, оскільки тригери DD31 і DD32 заблоковані низьким рівнем на R-входах, а код на виході ПЗУ DD8 при кодах на другому-пятому входах, рівних 0001 або 1111, дорівнює коду на цих входах, незалежно від рівня на першому вході Для відновлення гри треба натиснути кнопку SB3 Встановлення.

Коди програмування ПЗУ DD8 наведено в табл 37

Пекло

рес

0

1

2

3

4

5

6 ‘

7

8

9

А

У

З

D

Е

F

0

08

08

01

01

03

01

04

02

05

03

06

04

07

05

08

06

1

09

07

08

ОВ

09

ОС

0D

ОВ

ОС

0F

0D

0F

OF

Джерело: Фромберг Е М, Конструкції на елементах цифрової техніки М: Гаряча лінія-Телеком, 2002 264 с: Ил (Масова радіобібліотека Вип 1249)