Aprenda como montar uma mini central de jogos eletrônicos caseira usando circuitos integrados simples. Sucesso nos anos 70 como kit didático, este projeto reúne jogos clássicos de cassino como dado eletrônico, pôquer, fliperama e teste de força, sendo ideal para estudantes e hobbystas que desejam aprender lógica digital na prática.
Como pode um único aparelho anunciado como “simples” fazer tudo isso?
Começamos nosso artigo com uma pergunta que certamente vem à mente de todos os leitores que leram a introdução ou que se sentiram atraídos pelo nosso desenho de abertura.
Nas linhas seguintes os leitores terão a oportunidade de entender como um jogo interessante e divertido, ou mesmo muitos jogos interessantes e divertidos podem ser feitos com facilidade usando recursos eletrônicos ao alcance de todos e sem dúvida não deixará passar a oportunidade de montar uma mini-central de jogos eletrônicos, tão pequena que pode ser levada em seu bolso.
JOGOS ELETRONICOS
Diversas são as modalidades de jogos eletrônicos: existem os jogos que são adaptações de jogos tradicionais como os dados, a roleta, o cara ou coroa que podem ser feitos de maneira muito mais interessante com o auxílio de dispositivos aleatórios que simulem os resultados que estes fornecem.
Existem os jogos de inteligência em que os circuitos são programados para realizarem certos movimentos segundo regras pré-estabelecidas visando com isso vencer o oponente humano como no caso do xadrez eletrônico, e finalmente os jogos de habilidade em que o circuito eletrônico simplesmente funciona como um "fiscal" acusando quando o jogador comete uma falta como no caso do “nervo-teste" (figura 1).
A nossa central de jogos se enquadra no primeiro grupo, ou seja, na categoria que simula os jogos de azar, em que uma posição, um número ou uma indicação é sorteada de maneira absolutamente fora de influência do jogador.
Trata-se, portanto, de um ”sorteador eletrônico" 'a prova de fraudes e influências do jogador que pode ser utilizados em diversas brincadeiras interessantes.
Veja o leitor que mitos são os jogos tradicionais que se baseiam exclusivamente na sorte, sendo a todo custo evitada qualquer influência do jogador.
Citamos como exemplo um dos jogos mais tradicionais que é o jogo de dados em que as regras estabelecidas variam bastante, conforme a modalidade disputada.
O nosso jogo para não se limitar a uma única aplicação como dado, como rapa-tudo, é adaptado de modo a poder servir em qualquer das modalidades citadas. Em suma, o que temos é um dispositivo sorteador, como dissemos, que pode ser usado em diversas modalidades de jogos, sempre atuando de maneira eficiente, sem deixar que o jogador influencie o resultado.
As modalidades citadas neste artigo são apenas algumas das possíveis já que o leitor dotado de imaginação pode criar seus próprios jogos e com eles se divertir.
No entanto, as modalidades sugeridas neste artigo por serem as mais tradicionais e mais interessantes sem dúvida darão motivos de sobra para o leitor realizar sua montagem.
Os jogos sugeridos são os seguintes:
a) loteria esportiva
b) dado eletrônico
c) poquer
d) rapa-tudo
e) fliper
f) cassino
Na figura 2 mostramos como um único aparelho pode ser usado nas diversas modalidades.
O circuito sorteador se mantém, mas não usadas cartelas em seu painel que estabelecem as regras, valores e maneira de se jogar em cada caso.
No final do artigo o leitor encontrará a maneira de disputar cada um dos jogos com este aparelho.
COMO FUNCIONA
Na figura 3 temos um diagrama de blocos que nos permite entender o princípio de funcionamento desta mini-central de jogos.
Trata-se basicamente de circuitos sorteador em que temos um oscilador que produz um número indeterminado de impulsos que fazem um contador acender determinado número de focos luminosos (LEDs) em sequência parando somente um deles aceso no final do processo.
Qual deles para aceso não só é totalmente impossível de prever pelas características do circuito como também é impossível de se controlar externamente.
Assim, o oscilador que produz os pulsos tem como base um transistor unijunção que oscila controlado pela carga de um capacitor.
Quando este capacitor se descarrega lentamente após a partida do jogo, a velocidade com que se sucedem os acendimentos dos focos luminosos diminui gradativamente fornecendo assim um suspense que é muito importante. (figura 4)
Deste modo, no circuito oscilador temos dois componentes importantes cujos valores podem eventualmente ser alterados se o leitor quiser modificar as suas características de funcionamento: C1 que determina o tempo que os LEDs piscam antes de acender sua parada e C2 que determina a velocidade das piscadas, ou seja, o tempo em que cada LED fica aceso.
Aumentando os valores destes componentes, aumentamos também o tempo do ciclo que eles controlam.
O sinal deste oscilador é enviado a um circuito integrado digital CMOS 4017 que é um contador Johnson de 5 etapas que no caso é ligado para contar até 6.
Assim, a cada pulso de comando do oscilador ele distribui o sinal entre 6 saídas de modo sucessivo fazendo, portanto, o acendimento dos LEDs em sucessão na velocidade dos pulsos (figura 5).
Como a potência dos pulsos obtidos nas 6 saídas usadas do circuito integrado é insuficiente para excitar com boa potência os LEDs usados, são acrescentados ao circuito 6 transistores “drivers" nos quais temos a ligação dos LEDs.
Veja que os LEDs nada mais são do que equivalentes de estado sólido de lâmpadas, emitindo luz quando percorridos por uma corrente. A intensidade desta luz depende da corrente circulante, havendo naturalmente um limite para a mesma.
Este limite é estabelecido no caso pelo resistor ligado em série em que no nosso caso escolhe-se o valor de 470 ohms.
A alimentação do circuito é feita por uma bateria de 9 Volts, sendo o consumo de energia da unidade proporcional ao tempo que a mesma ficar ligada e à intensidade da luz desejada para os LEDs. Nesta montagem dos valores dos resistores ligados os LEDs foram dimensionados de modo a conciliar um bom efeito luminoso com uma boa durabilidade para a bateria.
OBTENÇÃO DOS COMPONENTES
Todos os componentes usados nesta montagem podem ser encontrados com relativa facilidade nas casas de material eletrônico. O único que pode apresentar certa dificuldade de obtenção é o circuito integrado já que não são todas as lojas que trabalham com circuitos digitais CMOS. (Atualmente isso não ocorre.)
De qualquer maneira, tendo dificuldade em obter este componentes nas lojas de sua cidade o leitor tem duas opções: adquirir o kit completo, evitando assim a necessidade de correr algumas lojas antes de encontrar tudo que precisa, ou então pedir somente o circuito integrado à lojas que trabalhem pelo serviço de reembolso.
(*) O kit foi vendido apenas na época em que saiu o artigo original em 1979.
Alguns cuidados devem ser tomados com os componentes para esta montagem, assim como para sua obtenção quando se optar pelo uso de equivalentes.
a) O circuito integrado CMOS é um componente muito delicado, sendo sensível principalmente a cargas estáticas acumuladas em objetos que nele encoste. Assim, tais circuitos ao serem adquiridos vêm com os seus terminais espetados numa esponja de material condutor ou então embrulhados em papel de alumínio de modo a curtocircuitar estes mesmos terminais. O leitor não deve remover o circuito integrado desta esponja ou do papel condutor até o momento em que for utilizá-lo e quando o fizer deve evitar tocar com os dedos em seus terminais pois isso pode inutilizá-lo. Uma vez soldado em posição de funcionamento o circuito integrado não precisa mais de cuidados especiais.
Este circuito integrado pode ser encontrado com prefixos que indicam o fabricante como CD4017, SFF 24017, etc.
b) O unijunção recomendado para esta montagem é o 2A4891 que é o mais comum em nosso mercado. Pode em último caso ser experimentado outro unijunção, mas, neste caso o leitor deve verificar se a disposição dos terminais do substituto e a mesma do original.(Sugerimos o 2N2646)
c) São usados dois tipos de transistores nesta montagem: os PNP e os NPN. O leitor deve tomar cuidado para não fazer sua troca pois então o aparelho não funcionará. Para os NPN podem ser usados os BC548, ou seus equivalentes como o BC547, BC237 ou BC238. Para o PNP pode ser usado o BC557 ou seus equivalentes como o BC308.
d) Os resistores e os capacitores são os componentes que menos dificuldades oferecem para a obtenção. Os resistores podem ser de 1/8 ou 1/2 W com tolerância de 20% ou menos, e os capacitores são eletrolíticos para tensões a partir de 12 V. Na verdade, para C2 se o leitor quiser pode usar um capacitor de poliéster metalizado.
Devemos observar que os capacitores eletrolíticos podem ter terminais axiais ou paralelos o que vai influir na forma como os mesmos serão montados na placa de circuito impresso.
e) Os LEDs são do tipo vermelho de baixo custo para uso geral. Estes componentes serão montados na parte frontal do aparelho, devendo o leitor adquiri-los todos iguais.
f) A placa de circuito impresso para esta montagem deve ser confeccionada pelo próprio montador que deve ter o material necessário a isso. Se o leitor preferir pode também realizar a montagem em placa de circuito impresso universal que, no entanto, terá alguns jumpers.
g) A pilha deve ser conectada ao circuito por meio de conector especial que pode também ser encontrado com facilidade nas casas de material eletrônico.
f) O aparelho usa dois interruptores: um geral que liga e desliga a fonte de alimentação e outro de pressão que serve para fazer o jogo, ou seja, põe em ação o oscilador.
i) A caixa para esta montagem e importante em vista da utilização de cartelas que devem ser adaptadas à mesma. Procure seguir as dimensões recomendadas e a disposição para os LEDs.
A seguir, os pormenores da montagem.
MONTAGEM
Visando boa aparência, menor volume possível, optamos pela realização da montagem numa placa de circuito impresso em que os LEDs são soldados na disposição exigida para seu encaixe direto no painel do aparelho. Com isso, ao ser fixada a placa, automaticamente estarão também fixados os LEDs nos locais a eles destinados.
Para a montagem dos componentes use um soldador de pequena potência e ponta fina tomando especial cuidado com a soldagem dos pinos do circuito integrado evitando espalhamento de solda.
Como ferramentas adicionais para a parte eletrônica o leitor deve usar um ali- cate de corte lateral para remover os excessos dos terminais dos componentes montados e cortar fios, e um alicate de ponta.
Evidentemente o leitor deve ter também os recursos para preparação da caixa do aparelho que pode ser de qualquer material comum como plástico, madeira, metal, etc.
Na figura 6 temos o diagrama completo da central de jogos, e na figura 7 a placa de circuito impresso usada.
Observe na placa a posição do circuito integrado, dos transistores, e dos LEDs que tem uma localização para o seu lado chato (cátodo).
Na figura 8 é mostrada a caixa em sua parte frontal com os controles e os LEDs.
Alguns cuidados devem ser tomados na montagem. A sequência de operações para a realização do jogo é a seguinte:
a) Comece confeccionando a placa de circuito impresso por qualquer método que tenha a sua disposição ou se usar o kit, fazendo uma limpeza com esponja de aço, do lado cobreado para remover qualquer acúmulo de óxido ou sujeira. Se usar a placa do tipo universal, faça um planejamento em papel milimetrado da disposição dos componentes, dos jumpers e das interrupções de tiras. O leitor que optar por esta versão deve ter a necessária experiência no assunto para ter êxito no seu intento.
b) De posse da placa preparada faça a soldagem do circuito integrado. Para esta finalidade remova-o do invólucro protetor tomando cuidado para não tocar com os dedos nos terminais e encaixe-o no local apropriado.
Para a soldagem tome o máximo de cuidado evitando o espalhamento da solda já que se houver a formação de uma "ponte" ela porá em curto terminais adjacentes que afetarão o funcionamento do aparelho. (figura 9).
Se, no entanto, este espalhamento não puder ser evitado, para sua correção aqueça a solda até que se funda nos terminais e passe um palito de dentes ou fósforos para remover o excesso de solda.
c) Com o circuito integrado soldado passe aos transistores começando pelo unijunção. Observe bem sua posição que é dada- pelo seu ressalto. Se usar algum equivalente veja se a disposição dos terminais é a mesma ou se exige que sua posição seja modificada. O ressalto no invólucro é o ponto de referência para a soldagem deste componente. A seguir solde o transistor PNP (BC 557) observando também sua posição. Cuidado para não trocá-lo com um NPN. A seguir, solde todos os NPN observando sempre sua posição.
d) A próxima operação consiste na soldagem do trimpot que é um componente que permitirá que o leitor ajuste a velocidade de operação do jogo. Se usar um trimpot do tipo de montagem deitada a sua colocação será direta, mas se usar o tipo de montagem em pé pode ser necessária a dobragem de seus terminais para que os mesmos se encaixem nos orifícios da placa. Veja que será preferível usar o tipo de montagem deitada pois os que ficam em pé na placa podem ser altos a ponto de dificultar a saída dos LEDs pelos orifícios da tampa.
e) Você pode agora soldar os resistores os quais terão seus valores dados pelos anéis coloridos no seu corpo. Cuidado para não trocá-los.
f) A próxima etapa na montagem será a soldagem dos capacitores. C1 é do tipo eletrolítico devendo, portanto, ser observada a sua polaridade a qual é marcada no corpo deste componente. Se C2 for do tipo eletrolítico, observe também a usa polaridade. Se usar um capacitor de poliéster metalizado não precisa observar posição para a montagem.
g) Complete a montagem com a soldagem dos LEDs observando a posição de seu lado achatado (cátodo) pois se houver inversão eles não acenderão. A montagem dos LEDs é feita de modo que os seus invólucros fiquem mais altos que os demais componentes para que, quando for feita a fixação da placa estes saiam pelos orifícios existentes em seu painel.
h) Com todos os componentes montados na placa prepare a caixa fazendo a furação para as duas chaves, para a fixação da placa e para a passagem dos LEDs. Solde os fios de ligação da placa ao conector da bateria, ao interruptor geral e ao interruptor de pressão.
i) Com os fios soldados, fixe a placa por meio dos parafusos com separadores. Você pode usar duas porcas conforme mostra a figura 10 para manter a placa em posição ideal.
Com a montagem realizada você pode fazer uma prova inicial de funcionamento de sua central de jogos.
PROVAS DE FUNCIONAMENTO
Terminada a montagem, confira todas as ligações e estando tudo em ordem, ligue ao conector uma bateria de 9V em bom estado.
Acionando S1 um dos LEDs deve acender imediatamente.
Aperte então o interruptor de pressão. Os LEDs devem acender em sucessão rápida, sempre no mesmo sentido. Ao soltar o interruptor de pressão os LEDs devem reduzir gradativamente de velocidade as piscadas até parar completamente ficando apenas um somente aceso.
Os problemas que podem ocorrer com as soluções e verificações são:
a) Ao apertar S os LEDs não correm. Isso significa inoperância da parte osciladora. Verifique a ligação do transistor unijunção, o ajuste no trimpot de velocidade, a ligação do transistor Q1.
Se você tiver um multímetro veja se ao se fazer a medida de tensão no coletor do transistor Q3 é notada a presença de oscilações. Se as oscilações estiverem presentes o integrado deve ser a causa a do problema. Se as oscilações não estiverem presentes é porque a deficiência está em Q1, Q2 e Q3 e seus elementos associados.
b) Somente alguns LEDs acendem ficando outros apagados. Neste caso você deve verificar tanto a ligação dos LEDs como dos transistores que os excita. Veja se não inverteu nenhum LED.
c) Uma última prova que pode ser feita no oscilador se este não oscilar mesmo com a troca do unijunção consiste em se curtocircuitar momentaneamente o coletor e o emissor de Q1 . Se os LEDs piscarem é porque o transistor Q1 ou seus componentes associados (C1, R1 e R3) se encontram com problemas.
OS JOGOS
Com o aparelho montado você deverá preparar as cartelas que serão colocadas no painel da central de jogos conforme o caso. Estas cartelas podem ser desenhadas em cartolina ou copiadas diretamente do modelo que damos.
As regras dos jogos são dadas a seguir, sendo estas apenas algumas sugestões para disputas que você pode realizar com sua central de jogos eletrônicos.
Loteria Esportiva Eletrônica
Um jogo de palpites para loteria esportiva ou de apostas para ser usado individualmente ou jogado em grupo.
Nesta aplicação de sua central de jogos você colocará uma cartela em que temos 6 palpites possíveis para os jogos de loteria esportiva.
Se na hora de preencher seu cartão você tiver dúvida basta apertar o interruptor de pressão e deixar sua central escolher o palpite por você.
Na figura 11 é mostrado o cartão para ser usado nesta versão.
Para jogar em grupo basta cada um apostar num palpite e deixar o aparelho escolher o vencedor. Cada um faz sua aposta marcando-a num quadro negro ou por meio de fichas e depois o “banqueiro" faz o sorteio. O vencedor leva tudo e se não houver vencedor, o "banqueiro" fica com tudo.
PÔQUER
Um jogo muito interessante para você se divertir sozinho ou jogar em grupo.
Você pode fazer uma versão eletrônica do jogo de pôquer com cartas com as mesmas emoções do jogo original, inclusive as apostas.
Na figura 12 temos o aspecto da cartela que deve ser usada para esta modalidade.
Para jogar o “pôquer eletrônico" o procedimento é o seguinte:
O leitor precisará de uma folha de papel para anotar as suas combinações:
a) Em primeiro lugar jogue 5 vezes anotando os resultados que você obteve, como mostra a figura 13
b) Examine sua combinação. Se você não obteve uma sequência máxima, ou seja, os números em progressão 9, 10, J, O e K ou 10, J, 0, K e A, você pode fazer uma nova tentativa, anulando uma, duas ou três das cartas obtidas e fazendo novo lance.
c) Anote os resultados do novo lance.
d) Com os resultados obtidos no lance da primeira série menos os anulados e mais os obtidos n segunda tentativa você terá 5 cartas anotadas.
Conforme o tipo de combinação obtida você terá um certo número de pontos conforme a seguinte sugestão:
- sequência máxima, ou seja, as cartas seguidas (todas 5) - 50 pontos.
- quina - 5 cartas iguais - 40 pontos.
- quadra - 4 cartas iguais (não importando a que sobra) - 30 pontos
- full hand - 3 caretas iguais mais um par = 20 pontos
- trinca - 3 cartas iguais - 1O pontos.
- par - 2 cartas iguais - 5 pontos para cada par
Se houver empate, o desempate será feito levando-se em conta o valor das cartas. Por exemplo, uma quadra de 10 vence uma quadra de 9.
Para jogar o leitor pode proceder como no pôquer verdadeiro fazendo apostas na primeira rodada e depois na segunda.
O leitor pode simplesmente brincar sozinho anotando os pontos obtidos numa folha de papel, ou em conjunto com seus amigos também pela anotação dos pontos.
DADO ELETRÔNICO
Um dado absolutamente à prova de fraudes que você pode usar em diversas modalidades de jogos.
Na figura 14 temos o aspecto da cartela que pode ser usada nesta aplicação de sua mini-central de jogos. Os dados podem ser usados em diversos tipos de jogos, ou decisões.
Nossa sugestão para um jogo em grupo consiste em cada um acionar o aparelho uma vez. Numa rodada vence quem conseguir o maior número de pontos, se houver empate uma rodada decisiva deve ser feita.
Para tornar interessante o jogo usa fichas de apostas.
Rapa Tudo
Um emocionante jogo para ser disputado em
grupos.
Na figura 15 temos a cartela que deve ser usada para a disputa deste jogo.
As regras são simples:
Cada jogador começa com um número determinado de fichas e acione na sua vez o interruptor do aparelho fazendo o que o LED que permanecer aceso mandar. Por exemplo, se o LED cair na posição POE 1 o jogador deve colocar uma ficha na mesa.
Se cair RAPA TUDO tirar todas as fichas que tiverem sido acumuladas nas outras jogadas.
MINI FLÍPER
Veja quantos pomos você pode fazer em 10 rodadas.
A cartela para este jogo é mostrada na figura 16.
As regras são simples: em cada jogada você deve anotar a quantidade de pontos conseguidos: Combine um número de rodadas com seus amigos e veja quem consegue maior número de pontos.
TESTE DE FORÇA
Divirta-se com seus amigos com este simulador de força vendo quais são os fracos e os fortes.
Dê o aparelho ao seu amigo e mande que ele aperte o interruptor de pressão. Numa festa você poderá divertir às custas daqueles cujas marcações não forem favoráveis. Na figura 17 temos a cartela usada para esta versão do jogo.
CASSINO
Faça apostas nesta mini-roleta e seja o grande vencedor.
Na figura 18 temos a cartela para este jogo. Cada jogador deve apostar no número que acha que vai cair e o banqueiro faz o acionamento do interruptor. Se houver vencedor ele leva tudo. Se não houver, as fichas ficam para o banqueiro.
Lista de Material
Cl -1 - CD4017 ou equivalente
Q1 - BC 557 ou equivalente - transistor PNP
Q2 - 2A4891 - transistor unijunção
Q3. Q4. Q5. Q6. Q7, Q8, Q9- BC548 ou equivalente (transistor NPN
LED1 à LED6 - diodos emissores de luz vermelhos
P1 - trimpot de 100 k
C1 - 100 ,uF x 16 V capacitor eletrolítico
C 2 - 220 nF (poliéster)
R1 - 1M ohms x 1/8 W- resistor (marrom, preto, verde)
R2 - 100 ohms x 1/8 W - resistor (marrom, preto, marrom)
R3 - 4,7 k ohms x 1/8 W - resistor (amarelo, violeta, vermelho)
R4 - 47 k ohms x 1/8 W - resistor ( amarelo, violeta, laranja)
R5 - 47 ohms x 1/8 W- resistor (amarelo, violeta, preto)
R6 - 22 k ohms x 1/8 W - resistor (vermelho, vermelho, laranja)
R7 - 100 ohms x 1/8 W- resistor (marrom, preto, marrom)
R8 - 4,7 k ohms x 1/8 W - resistor (amarelo, violeta, vermelho)
R9. R10, R11, R12, R13, R14 - 470 ohms resistores ( amarelo, violeta, marrom)
R15, R16, R17, R18, R19, R20 -10 k ohms x 1/8 W - resistores (marrom, preto, laranja)
S - interruptor de pressão
S1 - interruptor simples
Diversos: conector para bateria de 9 V, bateria de 9 V, placa de circuito impresso, caixa para a montagem. cartelas. fios, Isolda. parafusos, porcas, etc.
