Inspirado en el primitivo juego Touch Me de Atari (1974), Ralph Baer diseñó para la compañía Milton-Bradley (1978) una consola circular de juego que encendía luces y emitía sonidos que el jugador debía repetir en la misma secuencia que el juego entregaba, pulsando grandes teclas de colores. La esencia del juego se centraba en la capacidad del jugador de retener en su memoria la secuencia de luces que se encendían una tras otra y luego repetirlas en forma correcta y ordenada. Acertar todas las pulsaciones provocaba un avance en el juego donde se agregaba un sonido y un nuevo color a pulsar en el siguiente movimiento. Equivocarse de tecla durante la rutina provocaba un sonido muy particular y desagradable que indicaba la derrota y el fin de la partida. Parece muy sencillo, muy elemental, muy básico y hasta aburrido o monótono. Sin embargo, este juego se mantiene vigente luego de más de treinta años de haber salido al mercado. Lo encontrarás en cualquier portal de ventas por Internet con diversos nombres, pero todos los anunciantes apuntan al mismo objetivo: poner a prueba tu capacidad de memorizar eventos.

El circuito
Mediante la utilización de un PIC 16F88, cuatro pulsadores, cuatro diodos LEDs de colores distintos entre sí y un pequeño puñado de componentes accesorios podrás dar vida a este interesante juguete que seguramente entusiasmará a más de uno en la familia. Teniendo la precaución de no confundir la correspondencia entre pulsadores y LEDs, el circuito no presentará mayores complicaciones de montaje más allá del tamaño que se le quiera dar al juego terminado. Es decir, mientras respetes la correspondencia entre LED1 y SW1, LED2 y SW2, LED3 y SW3 y LED4 y SW4, el circuito funcionará a la primera y sin inconvenientes.

Como puedes ver en el circuito, las entradas de los pulsadores en el microcontrolador serán activas en estado alto, mientras que las salidas de los indicadores luminosos serán activas en estado bajo. Debes tener especial cuidado de no invertir la polaridad de los diodos LEDs al ensamblar el circuito, ya que luego de un par de horas de trabajo de armado descubrirás un LED al revés y tendrás que desarmar gran parte de lo ya realizado, lo que puede ser una tarea muy fastidiosa. Por eso, es conveniente prestar mucha atención al insertar los diodos en la placa. Otro de los cuidados que debes tener es al programar el PIC: debes observar que el fuse LVP se encuentre desactivado. Si utilizas WinPIC800, al igual que nosotros, será muy sencillo desmarcar el casillero correspondiente. Si no realizas este ajuste, no obtendrás salida de audio a través del pin RB3 (¡Gracias Ariel!).

Para el sistema de audio, debes tener en claro que no podrás utilizar un parlante común de 4 u 8 Ohms sino que necesitarás un buzzer capacitivo, como verás en las imágenes más abajo. Esto es muy importante de destacar ya que conectar un parlante convencional en forma directa a la salida de uno de los puertos del microcontrolador podría destruir la salida por excesiva circulación de corriente a través de la bobina móvil del parlante.

Nosotros hemos utilizado en el montaje ejemplo un gabinete de pastillas de menta de dos centímetros y medio de alto donde albergaremos todo el desarrollo. Además, como perla destacada en el artículo, utilizaremos una técnica quizás novedosa para ti que puede servirte para futuros diseños donde debas conjugar la presencia de pulsadores e indicadores luminosos. Como puedes ver en las imágenes, el LED correspondiente a cada color se coloca entre dos pulsadores apoyando con los bordes de su base, un poco en un pulsador y otro poco en el contiguo. Ambos pulsadores estarán conectados en paralelo, por lo tanto, al efectuar presión sobre el cuerpo del LED, en forma obligatoria al menos uno de los dos pulsadores se activará dando lugar a un evento de acción de tecla.

Para lograr que el LED quede ubicado en su posición y no se “caiga” o se salga de la placa se le efectúa un moldeado a sus pines de conexión para impedir el movimiento hacia arriba. De esta forma, el LED sólo podrá bajar y activar el/los pulsadores sin salir de su posición. Si bien es una forma de optimizar espacios, la complicación viene por el lado de las conexiones del LED al circuito que deberá realizarse con pequeños cables para lograr una conexión flexible y activa. Si quisiéramos evitar este método y soldar en forma directa al impreso los terminales de los LEDs, el accionamiento de los botones sería muy duro y, tarde o temprano, las soldaduras o los pines del LED terminarían rompiéndose (gracias a Murphy, sucederá temprano y en plena demostración de nuestra creación).

Una vez que los cuatro LEDs se encuentren montados en posición correcta y con su pines acomodados de manera tal que no se salga el indicador luminoso de la placa, podemos comenzar a agujerear el gabinete seleccionado para el montaje, disponer del anclaje eficaz y firme de la placa de botones y comenzar a construir el circuito. Esto es para aquellos que decidan utilizar, como en nuestro caso, una placa universal para prototipos. Si en cambio tú deseas construir un PCB dedicado a la aplicación del juego, con montar los componentes ya será suficiente y podrás comenzar a disponer su armado definitivo dentro del gabinete.

Debes ser consciente que a medida que avances con la instalación de los cables de conexión dentro del gabinete, el espacio comenzará a reducirse en forma drástica y muy rápida. Deberás extremar los cuidados en esta parte del diseño para no perder el tiempo con construcciones que llegan a un punto en que admites que te quedas sin espacio cuando ya has hecho más de la mitad del trabajo. Si no estás seguro de la posibilidad de conexión de todos los componentes, será mejor que en el inicio ya busques un gabinete de mayor tamaño. La parte más delicada y crítica llega cuando se debe montar el microcontrolador con su correspondiente capacitor de desacoplo de 100nF entre los terminales de alimentación, el cristal de 10Mhz y los capacitores cerámicos de 33pF. Una vez superada esa etapa, sólo restará sujetar el porta-pilas a la tapa trasera y la llave de encendido de la unidad. Luego deberás encontrar la ubicación más práctica para el buzzer y, si es necesario, proveer al gabinete de pequeños orificios para que el sonido pueda ser escuchado claramente por el jugador.

La dinámica del juego logrado es muy sencilla y la podrás observar en el video que te dejamos más adelante. Al encender el aparato, queda activada en forma permanente la salida del primer pulsador, encendiendo el LED correspondiente. Esta situación indica cuál es el primer indicador luminoso. Además, puedes iniciar el juego desde la rutina más fácil o con menor velocidad en la secuencia. En sentido de las agujas del reloj, nosotros hemos dispuesto el resto de los pulsadores en orden ascendente. Es decir, el último será la rutina más rápida y más difícil del juego. Entonces, al conectar la llave principal, se inicia el juego con el LED1 encendido en forma permanente invitando a jugar en el nivel más sencillo. Al pulsarlo, destellan todas las luces (las cuatro) indicando el inicio del juego para luego comenzar con la partida.