电子玩具—抢夺城堡棋

本文介绍一种可供二人对奕的有趣的电子玩具——抢夺城堡棋，该棋电路新颖，趣味性较强，具有自动裁判和音乐功能。

本棋由棋盘电路和2只控制盒组成。棋盘面板结构设置如图3所示。在棋盘正中上方画有一座“城堡”。沿棋盘的两下角起至“城堡”中央分别安装有十只排成一列的发光管，用来表示甲、乙两方抢夺“城堡”时的路线和所处的位置。在棋盘的两上角各安装有一只插孔（XS1、XS2）用来连接甲、乙控制盒。控制盒由游戏的双方各用一只，在每只控制盒上装有二只乒乓开关（如图1）。游戏时，先将位于“城堡”内的电源开关SA0接通，再按动一下总清零按钮SB2，这时，甲乙两路发光管中只有最底端的LED1和LED11被点亮，表示甲乙两方的起点至“城堡”的距离相同，此时双方就可开始游戏了。双方均在避开对方视线的情况下，操纵各自控制盒上的乒乓开关，待双方均将控制盒置好位后即可按下裁判按扭SB1这时红色的LED21被点亮，说明裁判电路开始工作，此时，只有两种可能，即，不是甲方向“城堡”前进了一步（LED2亮）就是乙方向“城堡”前进了一步（LED12亮）。红色LED21裁判灯在点亮数秒钟后会自动熄灭，表明裁判电路停止工作，这时双方可再次依上法重新对各自的控制盒置数，然后，再次按动裁判按钮，以显示谁能再前进一步，依此方法反复进行多次，直到一方进至“城堡”内的发光管被点亮时，就说明“城堡”被该方夺得，此时扬声器将发出优美动听的电子音乐声响，为胜利者祝贺。双方如需再玩，按总清零按钮后依上法进行即可。

电路如图2所示，它包括有输入和状态判别电路，裁判电路、计数显示电路及音乐声响电路等四部分。

1．输入和状态判别电路 输入和状态判别电路由异或门YH4及甲乙控制盒等组成。在YH4的两个输入端各接有一只10kΩ电阻至地端，这样，当甲乙两控制盒上的开关均接通时， YH4的两输入端就分别经甲乙控制盒上的开关接至电源“＋”端，相当于输入均为“1”，则YH4输出为“0”；当甲乙两控制盒上各有一个以上的开关断开时，YH4的两输入端分别经R5和R6接地，相当于输入均为“0”，则YH4输出也为“0”；同理，当甲乙两控制盒所置成的状态不一致时，就会使YH4的两个输入端一个为“1”，另一个为“0”，满足“异或”条件，则YH4输出为“1”态，从而电路完成输入和状态判别功能。

2．裁判电路 该电路由YH1～YH3及与非门YF1～YF4组成，其中YH1～YH2组成了一个脉宽为数秒的单稳电路，YH3及YF1～YF4组成了控制门。正常情况下单稳处于稳态，此时YH2输出“1”，经YH3反相，封闭了YF1和YF3，则YF1输出为“1”，IC3不计数；经YF4反相为“0”，IC4也不计数。当按下裁判按钮时，单稳翻转进入暂稳态，YH2输出变为“0”，V1导通，VD21点亮，表明裁判电路开始工作，与此同时，YH3输出的“1”态打开YF1和YF3，开始对YH4输出电位进行裁判，完成根据甲乙输入状态不同情况来裁判IC3或IC4计数的功能。在电路中加入单稳的目的主要是使IC3或IC4每次只计一个数。

3．计数显示电路 计数显示电路由IC3、IC4及VD1～VD20组成，其中IC3接成下降沿触发型，IC4接成上升沿触发型。当按下SB2时，IC3、IC4均被置零，此时IC3和IC4中只有各自的Q0端为“1”，其余输出端为“0”，随着计数脉冲的输入，IC3和IC4输出端的“1”电位将沿Q0→Q9方向移动，显示出甲乙两方进攻“城堡”的行动路线和所到达的位置。

4．音乐声响电路 音乐声响电路由IC5组成，当甲乙两方均未夺取“城堡”（VD10和VD20均未点亮）时，V3截止，IC5不工作，音乐声响电路处于静止状态。当VD10或VD20中有一只被点亮的同时，V3导通，IC5得电工作，输出的信号经V2放大后推动扬声器工作，发出电子音乐声响。

VD1～VD20用高效率扁方型绿色发光二极管，VD21用圆型红色发光二极管。XS1、XS2及XP1、XP2用φ3.5mm插头、插孔，电源使用四节5号电池串联而成，其余元器件可按图中所标规格选用。全部电路连同电池一起装于一只20×13×6cm的塑料盒中，棋盘面板可按图3样式制做。甲乙两方用的控制盒可用装135胶卷的空塑料圆筒盒代替，分别将SA1、SA2和SA3、SA4安装在盒盖上焊上导线和插头即可。

调试时可先不接三个控制盒，此时接下SB1，红色VD21应被点亮，同时乙方应能前进一步，然后，插入一只控制盒并使该盒置成“1”态，此时按下SB1甲方应能前进一步，这说明输入和状态判别及裁判电路和计数显示电路均工作正常，如果VD1～VD20点亮时的亮度不够可分别适当减小R9和R11的阻值。(张继辉)