Voici un autre projet Elektor, sélectionné parmi la longue histoire de mini-articles "guidés par une idée", trouvé typiquement dans les magazines d'antan des circuits d'été. En 1984, le projet de "machine à sous à levier" n'était qu'un schéma parmi près d'une centaine, chacun avec son lot d'explications. Près de 40 ans plus tard, nous n'avons pas que recyclé ce projet mais nous l'avons réellement amélioré et honoré avec un véritable PCB et un kit raffiné dans l'Elektor Store. Nous l'avons réalisé dans la bonne humeur et avec un léger brin de nostalgie envers l'époque glorieuse de la série 4000 en logique CMOS !

Tout comme la “US-Style Siren” publiée il y a exactement un an, ce projet est conforme aux critères suivants, définis par les projets "Elektor Classics":

  • Il émet du bruit, de la lumière, du mouvement, de l'action, de l'odeur, du chaos, des cris "Ouah !", de l'irritation ou du plaisir;
  • Il utilise des composants traversants bon marché tirés de la boîte "vieille école" ou du tiroir;
  • Il colle autant que possible au projet original;
  • Il attire immédiatement les débutants et les non-initiés;
  • Il est adapté pour un PCB qu'on peut poser sur un bureau;
  • Il est disponible en kit complet pour une fabrication chez soi;
  • Il est dessiné dans le style inimitable d'Elektor – c'est-à-dire élégant et éducatif.

Avec tous ces critères non exhaustifs en tête, cet "Elektor Classic" propose un projet amusant constitué de CI CMOS (à l'origine) de la série 400x, complémentés de LEDs, association très populaire en ce temps-là [2]. Le projet ne fait qu'imiter le principe d'une machine à sous du type à chiffres défilants. Ainsi, il n'y a aucune intention d'intégrer toutes les fioritures sonores et visuelles d'une véritable machine à sous – ceux-ci sont beaucoup plus attrayants dans une salle de jeux avec les aléas financiers que vous pourriez risquer ! Nous parlons, ici, d'électronique et apprenons comme cela fonctionne.

Elektor One-Armed Bandit kit
The Elektor One-armed Bandit Kit

Le Jeu

Pour jouer, il faut d'abord choisir le nombre de tours. Le Joueur 1 actionne le levier (interrupteur) aussi longtemps qu'il le désire et le relâche. Les LEDs indique alors le score qui est représenté par la somme des voyants allumés 50-20-10-5. Si la LED Play Again (Rejoue) s'allume, le Joueur 1 a un "tour gratuit" et peut rejouer. Sinon, c'est au tour du Joueur 2. Les joueurs notent leurs scores et le score le plus élevé désigne le vainqueur.

Fonctionnement du Circuit

Le schéma du circuit, montré à la Figure 1, est basé sur IC1, un compteur/diviseur binaire à 7 étages du type 74HC4024. Au début du jeu, il est remis à zéro par un interrupteur momentané S2, forçant des niveaux logiques bas sur les sorties du compteur Q1...Q7, entraînant à la suite l'extinction des LED1...LED5. A ce moment, la sortie du trigger de Schmitt NAND IC2A est au niveau haut, enclenchant l'oscillateur à relaxation IC2C. Le signal de l'oscillateur est inversé par IC2D et la LED6 s'allume.

The circuit diagram for a “One-Armed Bandit”
Figure 1: Au milieu des années 1980, les circuits intégrés logiques CMOS de la série 4000 et les diodes
électroluminescentes (LED) étaient bon marché et offraient aux amateurs un grand potentiel de conception
de circuits électroniques numériques simples. Le schéma de circuit d'une machine à sous à levier
présenté ici (retravaillé à partir d'un circuit d'origine de 1984) est un bon exemple de l'esprit du temps.

Le jeu commence en fermant l'interrupteur S1 (c'est-à-dire en poussant le levier vers le bas). L'oscillateur IC2B démarre alors et envoie ses impulsions vers le compteur. Dès que S1 est relâché, IC2B cesse d'osciller et le compteur s'arrête avec une combinaison aléatoire des sorties Q1...Q7. Une ou plusieurs LED1...LED5 s'allument alors pour donner le nombre de points du score du joueur.

Lorsque les deux sorties du compteur Q6 et Q7 sont au niveau logique haut, IC2C cesse d'osciller et la LED D6 s'éteint, indiquant “Next Player.” (Joueur suivant). Si Q6 and Q7 ne sont pas simultanément au niveau logique haut, D6 reste allumé, indiquant Play Again!

Le circuit est alimenté par une pile bouton 3-volt CR2032. Il est aussi possible de brancher deux piles externes 1.5-volt en série par le biais d'un support de piles. La consommation en courant dépend principalement des résistances de limitation de courant R5...R10: les valeurs indiquées donnent environ 1 mA par LED. C'est en fait la différence fondamentale entre la conception de H.J. Walter en 1984 et la version 2023 présentée ici: nous avons aujourd'hui des LEDs bien plus performantes et il n'est plus nécessaire d'avoir des transistors tampons entre les sorties du compteur CMOS et les LEDs de la "roue de score" qui consommaient 20 mA chacune, il y a quarante ans. Oh, mais chut… nous avons utilisé des CI HCMOS plutôt que les anciens CMOS 4000 — mais toujours en boîtier DIP !

PCB design for the One-Armed Bandit
Figure 2: Conception du circuit imprimé de la machine à sous dans le style magnifique des circuits Elektor Classics.

Assemblage de la machine

Dans la continuité de la tradition des "Elektor Classics", le circuit imprimé conçu pour cette machine comporte le schéma imprimé sur la face avant, et la description du circuit sur la face arrière (Figure 2). Notez l'utilisation des symboles des composants dans le célèbre style Elektor et le condensateur électrolytique axial C2 dans le plan de montage des composants. D'accord, il prend plus de place sur le PCB que son homologue radial que l'on rencontre plus souvent aujourd'hui (sans parler des CMS) mais il donne une délicate touche d’authenticité des années 80 au projet.

Le montage de ce projet se fait comme sur des roulettes grâce aux composants traversants et à une carte généreuse en espace avec un dessin d'implantation clair (Figure 3). De plus, toutes les pièces sont fournies dans un kit attractif, alors nul besoin de farfouiller pour trouver les bons vieux composants dans des tiroirs poussiéreux.

Suggested through-board mounting method
Figure 3: Le circuit imprimé équipé de ses composants est inséré dans le support de bureau en bois.

La carte assemblée est placée sur un support en bois gravé, inclus dans le kit Elektor. Le support met vraiment le kit en avant ou même en valeur, on peut le dire. Ne basculez pas le levier de l'interrupteur vers le bas trop brutalement au risque de faire tomber la carte de son support. Utilisez vos deux mains, ne trichez pas et assurez-vous de limiter votre temps de jeu.

One-Armed Bandit component list
 

Cet article (230207-01) apparaît dans le numéro Elektor Circuit Special 2023. H. J. Walter a conçu le projet original. Ton Giesberts a travaillé sur la conception présente..