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adatto a molti "giochi di società"

Quiz Game

divertitevi con timer e pulsanti

Come in TV | Schema elettrico | Montaggio | Tavola Nutchip | Collaudo

 

Come in TV, ma l'avete fatto voi!

In questo progetto vi mostriamo come costruire una circuito come quello usato nei giochi a quiz della TV.
C'è tutto: il tempo che scorre, i pulsanti per i concorrenti, le luci che si accendono quando un concorrente schiaccia il pulsante... e se nessuno sa la risposta, allo scadere del tempo il cicalino suona!

Con questo circuito potrete rispolverare quel vecchio gioco di società, e insieme fare vedere agli amici il vostro ultimo marchingegno elettronico.
In più, si tratta di un circuito semplice da costruire e molto istruttivo.

      

CARATTERISTICHE TECNICHE

  • 3 pulsanti per i giocatori
  • comando partenza tempo per il conduttore
  • segnalazione sonora e luminosa del concorrente prenotato
  • avviso sonoro di tempo massimo scaduto
  • alimentazione a 5V

Schema elettrico

Si comincia con il collegare i pulsanti dei concorrenti agli ingressi del Nutchip. Quando SW1, SW2 o SW3 sono a riposo, l'ingresso sarà "alto", cioè a stato logico 1. Pigiando il pulsante lo si forzerà a 0. Il conduttore dispone invece di un interruttore, SW4, collegato all'ingresso ST0. L'effetto di questo ingresso è di "resettare" il chip, facendo ripartire l'esecuzione dal primo stato (st00). Lo scopo di SW4 è quello di riazzerare il sistema dopo ogni domanda (interruttore in posizione di contatto chiuso). Inoltre, il tempo per la risposta parte dal momento in cui si riapre l'interruttore.



Schema del gioco a quiz. Al momento della domanda, il conduttore aprirà SW4, dando così inizio al tempo.

Le uscite pilotano dei LED, uno per ogni giocatore: se volete un effetto più scenografico, potete aggiungere uno stadio per gruppi di LED o addirittura dei relè per azionare lampade più pogenti, seguendo i collegamenti dei circuiti base.
La quarta uscita (OUT4) pilota un buzzer, attraverso un piccolo transistor. Il buzzer deve essere del tipo autooscillante, cioè di quelli che collegati all'alimentazione cominciano a suonare. E' meglio usare un cicalino di tipo piezoelettrico, ma assicuratevi che si tratti di un vero buzzer (in grado di suonare appena alimentato) e non di una semplice capsula: i contenitori sono molto simili!
In alternativa si può usare un cicalino elettromeccanico che non consumi più di 100mA: a questo scopo abbiamo previsto il diodo D1 per proteggere il transistor dai picchi che si generano ai capi dei trasduttori.
Il Nutchip oscilla alla frequenza di 4MHz, determinata dall'oscillatore ceramico OSC1. Il connettore CN1 serve solo per la porgrammazione del chip, e potete ometterlo se pensate di pre-programmare il chip su di un altro circuito. Vi consigliamo di tenerlo, non solo perchè così è più facile modificare la tavola della verità "al volo". Tramite l'interfaccia, potrete infatti "vedere" ingressi e uscite sullo schermo del PC usando il software Nutchip Commander: uno strumento utilissimo per capire veramente a fondo come "gira" il chip..


Montaggio

Per realizzare questo circuito potete preparare un circuito stampato seguendo il disegno che segue. Se preferite usare una basetta millefori, seguite la quadrettatura del disegno che corrisponde al passo dei fori.
Per prima cosa saldate il ponticello di filo (JUMPER) segnato in rosso. Proseguite coi componenti più bassi (resistenze), per passare via via a quelli più alti e grossi. Meglio usare uno zoccolo per IC1 e per il modulo ricevitore RX1 (una "strip" femmina andrà benissimo).
Anzichè montare direttamente i pulsanti sulla basetta, è meglio usare dei morsetti cui attaccare dei fili abbastanza lunghi per arrivare ai pulsanti. Come pulsanti vanno bene le "perette" che si trovano già pronte nei negozi di materiale elettrico.
Attenzione a non invertire la polarità dei LED, dell'alimentatore a 5V, del Nutchip, del transistor, del diodo D1, del buzzer (il cui positivo va verso l'interno della basetta). In caso di dubbi controllate la pagina dei componenti per i dettagli.

Prima di infilare il Nutchip nello zoccolo, collegate l'alimentatore e controllate con il tester che ci siano 5V fra il piedino 20 e 10 dello zoccolo di IC1, con il positivo in corripondenza del pin 20. Tenendo il puntale nero sul 10, controllate che ci siano i 5V anche sul piedino 1.

Elenco componenti:

  • IC1: Nutchip (si acquista dai distributori autorizzati)
  • R1, R2: resistenza 4700 ohm
  • R3, R4, 5: resistenza 820 ohm
  • R6: resistenza 100 kohm
  • C1, C2: condensatori ceramici 100 nF
  • DL1, DL2, DL3: diodo LED rosso
  • D1: diodo 1N4007
  • TR1: transistor BC337
  • OSC: risuonatore ceramico 4MHz 3 piedini
  • M1 morsetto bipolare da circuito stampato (+eventualmente altri 3)
  • SW1, SW2, SW3: pulsanti normalmente aperti
  • SW4: interruttore
  • CN1: connnettore per la programmazione del Nutchip
  • BZ1: buzzer piezoelettrico a 5V autooscillante

Varie: alimentatore stabilizzato a 5 volt (vedi circuiti base), zoccolo a 20 piedini per IC1, basetta "millefori" o circuito stampato.

Disposizione dei componenti sulla basetta. Non dimenticate di montare il ponticello di filo!! (in rosso, scritta JMP).
La quadrettatura indica il passo di una basetta "millefori".

 

Tavola del Nutchip

La tavola della verità ha 8 stati, ma analizzandola bene scopriremo che la struttura è molto più semplice di quanto appaia a prima vista:



La tavola "quiz.nut".

Si inizia il gioco aprendo l'interruttore SW4.
Il primo stato contiene il tempo (30 secondi) concesso ai concorrenti per la risposta. Potete variare questo timeout se il vostro gioco richiede più o meno tempo per la risposta. Se alla fine del tempo nessun giocatore avesse premuto il proprio pulsante, si passa allo stato st01, che attiva l'uscita del buzzer (output 4) per 3 secondi. Tre secondi sembrano pochi, ma quando sentirete il buzzer suonare vi accorgerete che si tratta di un tempo piuttosto lungo! Al termine, si passa ad uno stato di "attesa": torneremo sul concetto più avanti.

Ma torniamo allo stato st00. Se uno dei concorrenti preme il proprio pulsante, il Nutchip vedrà portarsi a zero l'ingresso corrispondente. Quindi salterà allo stato 3, 5 oppure 7 a seconda di chi abbia premuto per primo il pulsante.

Immagiamo che abbia premuto per primo il giocatore 2: allora il Nutchip passerà dallo stato st00 allo stato st05.
Qui accendiamo subito il LED DL2 mettendo alta l'uscita OUT2, inoltre facciamo suonare il cicalino per mezzo secondo (1 secondo = 1000 mS). Allo scadere del tempo, si passa a st06, che potremmo definire un stato di "attesa", da cui non si esce se non spegnendo il circuito oppure chiudendo l'interruttore SW4. Enrambe le manovre hanno l'effetto di fare ripartire il Nutchip dallo stato st00.

Le coppie di stati st03-st04 e st07-st08 funzionano in modo simile a quanto appena descritto per st05-st06; l'unica differenza sta nel diodo LED che viene acceso.

Collaudo

Una volta montato il circuito e programmato il Nutchip, siete pronti per il vostro primo quiz.
Portate SW4 in posizione di contatto aperto, e pigiate uno dei pulsanti: deve sentirsi un breve suono, ed il LED corrispondente si accende. Chiudete e riaprite SW4 per azzerare, quindi aspettate 30 secondi. Il buzzer deve emettere un suono più lungo.

Buon divertimento!