O Jogo da Velocidade (ART2753)

Com este circuito o leitor poderá verificar quem tem reações mais rápidas num interessante jogo de ”velocidade de reação". Entretanto, o dispositivo também pode ser usado com outras finalidades que nos dariam a possibilidade de lhe dar diversos outros nomes. Dentre suas aplicações citamos as seguintes:

- Determinador de vencedor em competições entre duas pessoas (corridas, gincanas, etc.).

- Determinador de prioridade, indicando quem de duas pessoas apertou primeiro o botão completando determinada tarefa ou se preparando para responder a uma pergunta.

Determinador de vencedor em corridas de autorama (2 pistas).

    Nota: este artigo é de 1977. Outras versões para o mesmo projeto de épocas mais recentes podem ser encontradas no site.
Nota: este artigo é de 1977. Outras versões para o mesmo projeto de épocas mais recentes podem ser encontradas no site.

 

 

O princípio básico de funcionamento deste circuito é bastante simples: Trata-se de um circuito que possui duas lâmpadas indicadoras e dois interruptores que permitem seu acionamento.

Entretanto, somente um dos interruptores pode acionar de cada vez sua lâmpada correspondente, e este sempre será o primeiro que for acionado.

Assim, ao ser acionado um interruptor e a lâmpada correspondente for acesa o circuito da outra lâmpada será inibido e por mais que se aperte o interruptor sua lâmpada não será acesa (figura 1).

 

Figura 1
Figura 1

 

 

O interruptor pode ser de diversos tipos, conforme a finalidade a que se destinar o aparelho.

Numa corrida de autoramas em que a passagem do carro vencedor acenderá a lâmpada correspondente, impedindo que a outra seja acesa, mesmo que o interruptor seja acionado uma fração de segundo depois, esse interruptor pode consistir num par de lâmpadas colocadas na beira da pista, conforme mostra a figura 2.

 

Figura 2
Figura 2

 

 

Para uma competição ao ar livre como, por exemplo, numa prova de natação, numa gincana, os interruptores podem ser Simples botões de campainha que serão colocados na chegada (na borda da piscina ou num painel no final da pista, figura 3).

 

Figura 3
Figura 3

 

 

Numa competição de prioridade, como a que fornecemos como ideia básica para o projeto, os interruptores são do tipo botão de campainha, mas de embutir, que são instalados em bastões ocos de plástico de modo a facilitar o manuseio (figura 4).

 

Figura 4
Figura 4

 

Como nesta montagem são usados pouquíssimos componentes e como o circuito não é crítico, a sua realização prática poderá ser feita por praticamente qualquer leitor, mesmo os que não possuam nenhuma experiência prévia em eletrônica.

 

Como funciona

O componente básico desta montagem é o SCR (diodo controlado de silício) cujo símbolo e aspecto são dados na figura 5.

 

Figura 5
Figura 5

 

 

Este componente comporta-se como um interruptor que pode ser acionado por uma pequena tensão positiva que seja aplicada a seu terminal de comporta.

Assim, em condições normais, quando o SCR se encontra sem excitação na comporta, ele não conduz a corrente e uma lâmpada ligada em série permanecerá apagada (figura 6).

 

Figura 6
Figura 6

 

 

Se agora, um pulso de tensão positivo for aplicado a sua comporta, por meio de um interruptor e um resistor, o SCR passará a conduzir a corrente, acendendo a lâmpada.

O importante a notar é que a lâmpada permanecerá acesa mesmo depois que o pulso que disparou o SCR desaparecer. Para desligar o SCR precisamos desligar a fonte de alimentação que fornece energia para a lâmpada (figura 7).

 

Figura 7
Figura 7

 

 

No nosso circuito utilizaremos dois SCRs ligados de tal modo que o acionamento de um possa inibir o funcionamento do outro. Isso é feito retirando-se o sinal de disparo de junção da lâmpada com o anodo de cada SCR (figura 8).

 

Figura 8
Figura 8

 

 

Quando os dois SCRs se encontram desligados e portanto as lâmpadas apagadas, na junção entre o anodo desses componentes e as lâmpadas a tensão é ligeiramente positiva, de valor suficiente para acionar qualquer um dos SCRs.

Cada interruptor é então ligado no SCR oposto ao que deve disparar.

No momento que o interruptor que aciona o primeiro SCR é disparado (antes do outro), este conduz intensamente e a tensão na junção entre seu anodo e a lâmpada cai a um valor muito baixo, insuficiente para permitir o disparo do outro SCR.

Assim, mesmo que o outro competidor aperte o interruptor uma fração de segundo depois, a tensão já terá caído a um valor muito baixo e o SCR não poderá ser disparado.

O mesmo vale quando o outro interruptor é disparado primeiro. Nestas condições a tensão na junção do outro SCR será insuficiente para permitir o disparo do primeiro.

Como o funcionamento dos dois SCRs é extremamente rápido podemos dizer que as chances dos dois competidores apertarem os dois interruptores exatamente ao mesmo tempo são nulas!

Na montagem prática, damos duas possibilidades:

1) Uma versão mais simples, em que o sinal de quando se deve apertar o botão é dado oralmente, ou seja, o juiz diz ”agora" ou ”já", ou como no caso de uma competição em que é dado no outro lado da pista o “tiro de partida".

2) Uma segunda versão mais completa em que o sinal é dado pelo próprio aparelho, ou seja, existe uma terceira lâmpada que é acesa quando o aparelho está pronto para funcionar, evitando assim o acionamento do circuito antes da hora.

As lâmpadas empregadas na montagem são do tipo de 6 V, podendo suportar correntes de 40 mA a 500 mA, dependendo evidentemente da visibilidade desejada para o sinal do vencedor.

 

Componentes e Ferramentas

Os componentes utilizados nesta montagem são todos absolutamente comuns.

Os SCRS podem ser encontrados com facilidade, sendo preferidos os que tenham uma tensão inversa de 50 volts, por serem os mais baratos da série.

Diversos são os equivalentes admitidos que, entretanto, devem ser somente os que recomendamos na lista de material.

As lâmpadas também podem ser de qualquer tipo para uma tensão de 6V.

Lâmpadas de lanternas podem perfeita- mente ser utilizadas, desde que sua corrente de operação não supere os 500 mA.

 

Obs. Numa versão mais moderna podem ser usados LEDs

Os interruptores são do tipo usado em campainhas domésticas, que podem ser encontrados em qualquer casa de material elétrico e até mesmo em supermercados.

Com relação às ferramentas são as normalmente utilizadas em trabalhos de eletrônica: um ferro de soldar de 30 W, solda de boa qualidade, uma chave de fenda, um alicate de corte e um alicate de ponta.

A caixa para alojar o conjunto pode ser de plástico, ou ainda, construída em madeira compensada pelo próprio montador.

 

Montagem

Para facilitar aos principiantes descrevemos a montagem básica numa ponte de terminais, se bem que os que desejarem uma montagem mais compacta poderão optar pela placa de circuito impresso.

A versão da figura 9, cujo diagrama é dado na figura 10 é para o sistema sem aviso de partida.

 

Figura 9
Figura 9

 

 

 

Figura 10
Figura 10

 

 

A versão da figura 11 tem a montagem dada na figura 12.

 

Figura 11
Figura 11

 

 

Figura 12
Figura 12 | Clique na imagem para ampliar |

 

 

O aparelho pronto para as duas versões é mostrado na figura 13

 

Figura 13
Figura 13

 

 

Comece a montagem soldando os SCRs na ponte, atentando para a disposição dos seus terminais. Se houver inversão este componente pode queimar-se.

Em seguida, solde os resistores e o capacitor e faca a conexão aos interruptores de pressão usando cabo duplo de comprimento de acordo com a aplicação a que se destinar o aparelho. Para brincadeiras caseiras, um cabo de 2 metros será o suficiente.

Se o aparelho for montado em caixa, fixe as lâmpadas nos locais a elas destinados e instale o aparelho em seu interior. A chave de rearmar na versão sem aviso, ou ainda a chave de aviso devem se instaladas quer na caixa ou remotamente por meio de um cabo que não deve exceder 2 metros.

 

Usando o Aparelho

Para uma brincadeira do tipo “quem pensa mais rápido", que deve ser jogada por duas pessoas e mais um juiz, deve-se proceder da seguinte maneira: cada jogador segura um dos interruptores e deve ficar prestando atenção ao juiz.

No momento em que o juiz falar determinada palavra deve-se apertar o botão. Vence aquele cuja lâmpada correspondente acender, ou seja, o que apertou primeiro.

 

O jogo da inteligência

Novamente pode ser jogado por três pessoas uma das quais será o juiz.

Cada um dos jogadores segura um dos interruptores sem apertá-Io.

O juiz avisa então qual deve ser o tipo de palavra que deve servir de chave.

Por exemplo, ele fala “animal que voa", e em seguida começa a dar seguidamente uma sequência de nomes de animais aos quais os jogadores devem ficar atentos: gato, rato, baleia, canário.

Pois bem, canário é um animal que voa. Neste momento os jogadores devem apertar o botão e, evidentemente, vence o que for mais rápido na reação, pois sua lâmpada acenderá primeiro (figura 14).

 

Figura 14
Figura 14

 

 

Como sugestões para chaves na sequência de palavras podemos citar:

1) Números divisíveis por 3 - para uma competição de matemática.

2) Flores, dando-se uma sequência de plantas de diversos tipos.

3) Capitais que se situam em ilhas, falando-se uma sequência de cidades, numa competição de geografia.

 

SCR1, SCR2 - MCR106, C106, TlC106 (Diodo controlado de silício)

R1, R2 - 22 k, 1/8 W - resistor

C1 - 0,1 uF - capacitor de poliéster

S1, S2 - interruptores de pressão (tipo botão de campainha).

L1, L2 - lâmpadas de 6 Volts (40 mA a 500 mA) ver texto

Diversos: ponte de terminais, suporte para 4 pilhas, 4 pilhas de acordo com a

corrente da lâmpada (pequenas até 100 mA, médias até 500 mA) tios, solda.

 

Para a versão com aviso de partida

Deve ser acrescentada a lista de material:

 

S - interruptor simples

L - lâmpada de 6 V (40 mA a 500 mA)

 


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