2000 08 Szkoła konstruktorów

background image

Rozwiązanie zadania powinno zawierać schemat elektryczny i zwięzły opis
działania. Model i schematy montażowe nie są wymagane, ale przysłanie
działającego modelu lub jego fotografii zwiększa szansę na nagrodę.
Ponieważ rozwiązania nadsyłają Czytelnicy o różnym stopniu
zaawansowania, mile widziane jest podanie swego wieku.
Ewentualne listy do redakcji czy spostrzeżenia do erraty powinny być umieszczo−
ne na oddzielnych kartkach, również opatrzonych nazwiskiem i pełnym adresem.
Prace należy nadsyłać w terminie 45 dni od ukazania się numeru EdW
(w przypadku prenumeratorów – od otrzymania pisma pocztą).

33

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Szkoła
Konstruktorów

Zadanie nr 54

Na drugi wakacyjny miesiąc wybrałem za−

danie dające ogromne pole do popisu dla bar−
dziej i mniej zaawansowanych. Pośrednią
przyczyną były projekty kilku rozmaitych
“przypominaczy” samochodowych (Włącz
światła, Wyłącz światła, Odpocznij, Sygnali−
zator temperatury), nadesłane w ciągu ostat−
nich miesięcy przez jednego z czołowych
uczestników Szkoły, Dariusza Knulla z Za−
brza. “Przypominacze” te mają różną wartość
praktyczną, a znaczna część z nich to układzi−
ki umieszczone we wtyku zapalniczki samo−
chodowej. Przy takiej koncepcji zastosowanie
jednego ‘przypominacza” wyklucza użycie
innego, bo raczej nie spotyka się samocho−
dów wyposażonych w kilka zapalniczek.

Sama idea przypominaczy i dodatkowych

sygnalizatorów jest jednak co najmniej god−
na rozważenia. Być może niektórzy użyt−
kownicy czterech kółek są przeciwni wszel−
kim przeróbkom, zwłaszcza w nowych au−
tach. Choć rzeczywiście w okresie gwaran−
cyjnym nikt nie będzie wykonywał żadnych
przeróbek, jednak po upływie tego okresu
wielu posiadaczy samochodów, zwłaszcza
tańszych, zechce sobie zainstalować poży−
teczne dodatki. Zadanie polega przede wszy−
stkim na analizie potrzeb i możliwości, a do−
piero w drugiej kolejności na wykonaniu
układu elektronicznego.

A oto temat zadania 54:

Zaprojektować system sygnalizacyjny

samochodu.

Jak zawsze, na początku warto przepro−

wadzić wnikliwą analizę, przemyśleć, jakie
dodatki naprawdę byłyby potrzebne. Przede
wszystkim trzeba wziąć pod uwagę sygnali−
zator świateł samochodowych, przypomina−
jący zarówno o konieczności ich wyłączenia
po zgaszeniu silnika (wyładowanie akumu−
latora), a także włączenia na czas jazdy
(obowiązek w okresie jesienno−zimowym)
.

Projekt takiego sygnalizatora świateł

w pełni spełnia warunki zadania.

Należałoby też rozważyć sens dodania in−

nych sygnalizatorów, na przykład układu
czasowego, który sygnalizowałby potrzebę
krótkiego odpoczynku po każdej godzinie
czy dwóch nieprzerwanej jazdy w trasie. Mo−
że warto wykonać “czuwak”, czyli sygnali−
zator utrudniający zaśnięcie za kierownicą,
odzywający się co jakiś czas, zerowany naci−
śnięciem przycisku? A może ktoś chciałby
dodać w tańszym samochodzie sygnalizator
niedomkniętych drzwi?

A może niektórzy dojdą do wniosku, że

niecelowe byłoby obwieszenie samochodu
różnymi oddzielnymi układzikami i że nale−
ży raczej wykonać całą centralkę, rodzaj
“komputerka samochodowego”. Może warto
do tego celu wykorzystać mikroprocesor?
Czy ktoś podjąłby się zaprojektować i wyko−

nać wskaźnik zużycia paliwa? A może w ra−
mach takiego systemu sygnalizacyjnego do−
dać jakiś niekonwencjonalny symulator alar−
mu, prawdziwy system alarmowy czy immo−
bilizer?

Możliwości jest wiele. Przeanalizujcie za−

równo przydatność praktyczną takich dodat−
ków, jak i stosunek efektu do kosztów. Nie za−
pomnijcie o problemie niezawodności – ukła−
dy motoryzacyjne muszą być niezawodne,
a pracują w trudnych warunkach. Być może
zrezygnujecie z bardziej ambitnych pomy−
słów na korzyść prostego sygnalizatora świa−
teł właśnie ze względu na niezawodność.

Zachęcam do udziału zarówno początku−

jących, jak i doświadczonych praktyków.
Jeszcze raz przypominam, że nie musi to
być projekt rozbudowanego “kombajnu”.
Warunki zadania z powodzeniem spełni
wspomniany sygnalizator świateł. Tylko
bardzo proszę, żebyście nie kopiowali
“żywcem” schematów z literatury, a co naj−
wyżej się na takowych wzorowali. Jeśli
otrzymam dobre rozwiązania praktyczne,
oczywiście zaprezentuję je w Forum Czytel−
ników lub w dziale Elektonika−2000, a ich
twórcy otrzymają honoraria. Dlatego pro−
szę, by prace godne Waszym zdaniem takiej
prezentacji zawierały własnoręcznie podpi−
sane oświadczenie, że projekt jest samo−
dzielnym opracowaniem podpisanego i że
nie był dotychczas publikowany.

background image

34

Szkoła Konstruktorów

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Temat zadania 50 brzmiał: Zaproponować
możliwie najprostszy i najtańszy system
zdalnego sterowania 1...4 urządzeniami
znajdującymi się w pokoju.

Chodziło o zaprojektowanie systemu

zdalnego sterowania, który umożliwiałby na
przykład włączanie i wyłączanie minimum 1
lampki, lepiej kilku, jednak nie więcej niż
3...4. Zadanie wcale nie było łatwe. Tym bar−
dziej cieszę się, że otrzymałem ponad dwa−
dzieścia godnych uwagi prac oraz siedem
modeli.

Znów kilka osób przysłało swoje prace po

raz pierwszy i znów okazało się, że są w tych
pracach bardzo ciekawe pomysły. Gratuluję
i zachęcam do udziału w kolejnych zada−
niach!

Zgodnie z oczekiwaniami, najwięcej pro−

pozycji dotyczy wykorzystania podczerwieni
oraz modułów radiowych. Oprócz kilku pro−
pozycji przełączników akustycznych pojawi−
ły się ku memu zaskoczeniu systemy wyko−
rzystujące ultradźwięki.

Tym razem omówienie prac zacznę od

nadesłanych modeli.

Modele

Czterech Kolegów nadesłało swoje prototy−
py. Niektórzy opracowali więcej niż jeden
układ i w sumie przebadałem siedem modeli.

Najwięcej pracy włożył w swoje kon−

strukcje Marcin Wiązania z Gacek. Wyko−
nał trzy różne systemy sterowania, pokazane
na fotografiach 1...3. Pierwszy z nich to
przełącznik akustyczny, drugi wykorzystuje
podczerwień, trzeci ultradźwięki. Schematy
nadajnika i odbiornika podczerwieni pokaza−
ne są na rysunku 1. Ten ciekawy układ mo−
że być inspiracją dla innych Czytelników.
Niestety, podczas prób okazało się, że zasięg
systemu wynosi... 60cm. Przypuszczam, że
po części jest to “zasługą” niezbyt dużego
prądu diod nadawczych, po części rozstroje−
nia układu. Niezależnie od przyczyny jest to
poważna wada i dlatego skądinąd ciekawy
układ nie trafił do Forum Czytelników lub
działu Elektronika−2000. Podobny zasięg
(70cm) ma system ultradźwiękowy. Marcin
napisał o nim: po zmontowaniu takiego (roz−
budowanego – przyp. red.) układu okazało
się, że na wyjściu detektora NE567 pojawia
się niestabilny przebieg, którego dekodowa−
nie nie ma sensu, gdyż zależał on od odległo−
ści nadajnika i odbiornika. (...)

Nie żałuję prób przeprowadzonych z prze−

twornikami ultradźwiękowymi, bo warto było.

Najbardziej cieszy mnie to ostatnie zdanie

listu. Nie tylko Marcin, ale i inni uczestnicy
Szkoły przekonują się, że wiedza książkowa
to nie wszystko. Naprawdę nie można zostać
dobrym elektronikiem “na sucho”. Absolut−
nie niezbędne są eksperymenty. Dlatego
Marcinowi i innym Kolegom proponuję, że−

by jednak przejrzeli dokładnie karty katalo−
gowe znanej od lat i popularnej kostki
NE567, a potem przebadali ten pożyteczny
układ w różnych konfiguracjach i przy róż−
nych sygnałach wejściowych. Znam trochę
kostkę 567 i wiem, że wspomniane problemy
można usunąć, stosując odpowiedni układ
pracy i dobierając kształt i poziom sygnału
wejściowego. W zasadzie wszystkie wska−
zówki można znaleźć w katalogu, ale trzeba
się dobrze “sparzyć”, by nie zlekceważyć na
pozór nieznaczących informacji z karty kata−
logowej. A może należałoby zastanowić się,
czy w ogóle kostka NE567 jest potrzebna?
Czy selektywność przetwornika odbiorczego
ultradźwięków nie jest wystarczająca? Jeśli
już kostka NE567 miałaby być stosowana, to
czy nie należałoby kluczować ultradźwięko−
wej nośnej przebiegiem o znacznie niższej
częstotliwości i właśnie tę częstotliwość de−
kodować układem 567?

Przy okazji mała dygresja: mam nadzieję,

że uczestnicy Szkoły traktują udział w niej
nie tylko jako sposobność zdobycia nagrody
czy zobaczenia swojego nazwiska w poczyt−
nym czasopiśmie i zabłyśnięcia wśród rówie−
śników i nauczycieli. Zadania Szkoły mobili−
zują do samodzielnych badań i znakomicie
pomagają w zdobywaniu autentycznego do−
świadczenia. Dlatego nieudane próby i częste

“wpadki” nie są powodem do wstydu, o ile
tylko wyciąga się z nich właściwe wnioski.

A teraz kolejne układy. Fotografie 4 i 5

pokazują systemy z wykorzystaniem pod−
czerwieni, których twórcą jest Jarosław
Chudoba
z Gorzowa Wlkp. Pierwszy z nich
zawiera kodery UM3758−108. Układ pracuje,
zasięg jest wystarczający − przekracza 4 me−
try, jednak istotną wadą nadajnika jest to, że
pracuje ciągle i konieczny jest dodatkowy
wyłącznik zasilania. Aby włączyć lub wyłą−
czyć jedno z dwóch urządzeń, należy włą−
czyć zasilanie, nacisnąć jeden z dwóch przy−
cisków, a po operacji wyłączyć zasilanie.
Znacznie lepiej byłoby zastosować używany
powszechnie, prosty sposób polegający na
zastosowaniu odpowiedniej liczby diod,
które po naciśnięciu przycisku zarówno po−
dadzą minus zasilania na nóżkę masy, jak
i wymuszą na wejściach informacyjnych od−
powiedni kod. Przykłady rozwiązań podane
są w kartach katalogowych tego typu ukła−
dów; są też stosowane w aplikacjach podob−
nych kostek.

Drugi układ Jarka jest prostszy, nie zawie−

ra koderów, jednak pewną wadą jest to, że
będzie reagował na wszelkie sygnały modu−
lowanej podczerwieni, czyli sygnały pilotów.

Rozwiązanie zadania nr 50

Rys. 1

background image

Nie może więc być używany w pomieszcze−
niach, gdzie stoi telewizor czy wieża audio.

Chciałbym stwierdzić, że w obu przypad−

kach Jarosław prawidłowo zrealizował ukła−
dy generatorów “nośnej” 36kHz – zastoso−
wał stabilne układy czasowe CMOS 4047.
Brawo! Niestety, nie wszyscy uczestnicy pa−
miętali o tej sprawie – niektórzy chcą wyko−
rzystać najprostsze generatory z bramką
Schmitta, a te, jak wiadomo, są niestabilne
i ich częstotliwość silnie zależy od napięcia
zasilającego.

Pokazany na fotografii 6 układ Dariusza

Knulla z Zabrza na pierwszy rzut oka wydał
mi się zbyt prosty i niepraktyczny – przełą−
czanie następuje pod wpływem jakiegokol−
wiek silniejszego oświetlenia (latarką lub
wskaźnikiem laserowym). Próby wykazały,
jednak, że układ rzeczywiście daje się w pro−
sty sposób sterować latarką oraz wskaźni−
kiem laserowym, a nie reaguje na zapalanie
żyrandola. I to jest niewątpliwie najprostsze
i najtańsze z nadesłanych rozwiązań. Bardzo
podoba mi się ten kolejny przykład wykorzy−
stania jednego z najpopularniejszych ukła−
dów rodziny CMOS 4000. Polecam ten po−
mysł uwadze wszystkich, którzy chcą jak
najtańszym kosztem zrealizować działający
system zdalnego sterowania! Układ nie trafi
jednak do publikacji w Forum Czytelników
ani w dziale E−2000, ponieważ nadesłany
model zachowywał się dziwnie po podłącze−
niu doń żarówek o łącznej mocy 120W. Ory−
ginalny schemat pokazany jest na rysunku 2.

Dariusz przysyła do Redakcji wiele intere−

sujących układów i to nie tylko w ramach
Szkoły. Większość układów zawiera ciekawe
rozwiązania, jednak prawie wszystkie układy
wymagają indywidualnego dobierania ele−
mentów, bardzo często zawierają nietypowe
podzespoły i są montowane w nietypowy spo−
sób. Z jednej strony jest to zaleta i przykład
jak można praktycznie wykorzystać to, co się
ma w szufladzie. Jednak z drugiej strony jest
to poważna wada. Trzeba pamiętać, że czytel−
nikami EdW są także mniej doświadczeni
elektronicy, którzy chcieliby zbudować
podobny układ, a akurat nie mają i nigdy nie
będą mieć takiego samego elementu. Jeśli za−
stosują inny, układ nie będzie pracował. Po−
nadto, jeśli dane urządzenie miałoby być za−
prezentowane w ramach działu E−2000, musi
zawierać podzespoły dostępne w handlu,
a nie jakieś pojedyncze elementy z odzysku,

pochodzące z przypadkowych i niepowtarzal−
nych źródeł. Zaprezentowany przełącznik
świetlny Dariusza jest, patrząc z jednej strony,
znakomitym przykładem, jak z garstki popu−
larnych elementów zrobić pożyteczne urzą−
dzenie. Jednak z drugiej jest typowym przy−
kładem “partyzantki”. Zastosowany submi−
niaturowy przekaźnik na pewno nie powinien
być stosowany w obwodach sieci − a taka
praktyka jest powszechna wśród amatorów.
W przypadku przekaźników chodzi przede
wszystkim o trwałość – delikatne styki nie
wytrzymają dużego obciążenia i albo się
szybko wypalą, albo się nawet skleją. Ktoś
mógłby zaprotestować, że podobny przeka−
źnik pracuje już rok i wszystko jest dobrze
.
Nie jest to znaczącym argumentem – nie
można lekceważyć danych katalogowych.
Owszem, nie mam wątpliwości, że w amator−
skich konstrukcjach niektóre elementy beza−
waryjnie pracują w warunkach trudniejszych,
niż dopuszcza katalog, jednak trzeba brać pod
uwagę to, że dzisiejsi uczestnicy Szkoły jutro
będą prawdziwymi konstruktorami. Tak, je−
steśmy w Szkole Konstruktorów, a nie w
szkole “partyzantów”, dlatego muszę zwrócić
na tę sprawę szczególną uwagę. Właśnie ze
względu na to, postawione zadania trzeba re−
alizować w sposób możliwie najmniej skom−
plikowany, ale... nie bardziej.

Podane uwagi, sprowokowane przez pro−

jekt Dariusza, odnoszą się do wielu uczestni−
ków Szkoły, a także osób, które przysyłają
projekty do działów Forum Czytelników i E−

2000. Zdarzają się tu ciekawe projekty, ale są
to układy “jednorazowe”, oparte na specyficz−
nych częściach pochodzących z odzysku, zu−
pełnie niedostępnych w handlu. Nie nadają się
do publikacji, ponieważ praktycznie nikt inny
ich nie zrealizuje. Tymczasem wystarczyłoby
dodać jakiś tranzystor, rezystor, zwiększyć po−
jemność kondensatora, a układ byłby “ela−
styczny” i każdy mógłby w nim zastosować
posiadane elementy.

Podobny problem występuje też często

przy próbie wykorzystania bardzo ciekawych
układów scalonych, na przykład tajwańskich
firm Holtek czy UMC. Kostki są w katalogu,
próbki pojawiają się na rynku. Konstruktor
otrzymuje próbki, wykonuje model. Potem
przy próbie zakupu okazuje się, że owszem,
dany typ kostki można sprowadzić, ale mini−
malny zakup to... 10000 sztuk. Oczywiście
trudno znaleźć odważnego, kto utopi dużą
sumę pieniędzy w wątpliwej inwestycji
(sprzedaż takiej liczby na niewielkim pol−
skim rynku jest bardzo mało prawdopodob−
na). Ten problem niejednokrotnie stawał
przed Działem Zaopatrzenia AVT i to dlatego
w EdW jest tak mało projektów z układami
wymienionych firm. Nie chcielibyśmy, by
projekty z takimi efemerycznymi układami
były jak pokazywanie komuś smakowitego
lizaka... przez szybę. Na problem ten natknął
się też jeden z uczestników tego zadania,
Grzegorz Kaczmarek z Opola, który

35

Szkoła Konstruktorów

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Rys. 2

Fot. 4 Rozwiązanie

Jarosława Chudoby

Fot. 2 Projekt

Marcina Wiązani

Fot. 1 Model

Marcina Wiązani

Fot. 3 Propozycja

Marcina Wiązani

background image

bezskutecznie “polował” na układy Holteka
HT12 i tylko dlatego nie zdołał na czas wy−
konać modelu.

Wracając do nadesłanych modeli, chciał−

bym szczerze pochwalić Dariusza za orygi−
nalny pomysł, ale muszę też stwierdzić, że
zanadto uprościł układ. Naśladowcom,
którzy chcieliby zbudować podobny prze−
łącznik świetlny (a naprawdę warto spróbo−
wać, bo układ zachowuje się nad podziw do−
brze) proponowałbym wprowadzenie istot−
nych zmian. W nadesłanym modelu znajdu−
je się subminiaturowy przekaźniczek, które−
go styki z całkowitą pewnością nie są prze−
znaczone do pracy przy napięciu sieci i prą−
dach rzędu amperów, więc szybko ulegną
zniszczeniu (lub sklejeniu, lub przekaźnik
będzie źle pracował pod wpływem pól ma−
gnetycznych wytwarzanych przez duże prą−
dy obciążenia). Prawdopodobnie dziwne za−
chowanie modelu, który dobrze pracował
bez obciążenia, a “szalał” po dołączeniu
dwóch żarówek 60−watowych, wynikało
właśnie z nieprawidłowej pracy przekaźni−
ka. Jeśli jednak zastosowany zostanie więk−
szy przekaźnik (o mniejszej rezystancji cew−
ki), wydajność prądowa zasilacza, a przede
wszystkim wydajność prądowa wyjścia ko−
stki 4017 okażą się za małe. Ponadto dwuko−
lorowa dioda włączona jest w nietypowy
i niegodny polecenia sposób. Jej jasność
świecenia jest bardzo mała, a na rezystorach
szeregowych wydziela się znaczna moc. Za−
miast diody dwukolorowej ze wspólną kato−
dą można dać dwie oddzielne diody lub na−
wet jedną. Można też spróbować włączyć
diodę dwukolorową według rysunku 3.
W stanie spoczynku będzie świecić dioda
zielona. Po włączeniu przekaźnika zaświeci
się dioda czerwona, a ponieważ prąd diody
Zenera zmaleje, dioda zielona zgaśnie. Tyle
o przełączniku świetlnym.

Pokazany na fotografii 7 układ Bartło−

mieja Stróżyńskiego z Kęt został wstępnie

zakwalifikowany do druku w ramach Forum
lub E−2000. Wszyscy, którzy mieli styczność
z modelem pytali, co to
za niedźwiadek. Cier−
pliwie tłumaczyłem, że
jest to po prostu... ra−
diowy pilot zdalnego
sterowania. Jeśli model
potwierdzi prawidłowe
działanie w Pracowni
Konstrukcyjnej AVT,
jego opis ukaże się
w jednym z najbliż−
szych numerów EdW.

Główną

nagrodę

(oraz 7 punktów) otrzy−
muje tym razem Marcin
Wiązania, głównie za
trud włożony w wyko−
nanie trzech modeli.
Nagrody i punkty otrzy−
mają także Jarosław
Chudoba (5pkt.) i Da−
riusz Knull (5pkt.). Bar−
tek Stróżyński otrzymu−
je tylko 5 punktów, a za
opublikowany projekt
otrzyma honorarium.

Prace
teoretyczne

Spośród prac teoretycz−
nych wybrałem kilka
schematów. Rysunek 4
pokazuje uproszczony
schemat układu Grze−
gorza

Kaczmarka

z Opola, którego z bra−
ku kostek HT12 nie udało się zrealizować,
jednak układ jest prawidłowy i powinien
działać.

Rysunek 5 pokazuje sche−

mat Fryderyka Meislera
z Wrocławia. Układ jest w za−
sadzie poprawny, ale prawdo−
podobnie nie będzie popraw−
nie pracował ze względu na
właściwości kostki NE567,
która na wyjściu nie wytwo−
rzy “czystego prostokąta” nie−

zbędnego do pracy przerzutni−
ka T z kostką 4027. Ponadto
w nadajniku pracuje generator
z bramką Schmitta, który bę−
dzie się “rozjeżdżał” przy
zmianach napięcia zasilania.

Rysunek 6 ilustruje nie−

typową koncepcję zaprezen−
towaną przez Marcina Przy−
byłę
z Siemianowic. Oto
fragment nadesłanego e−mai−
la: Proponowany przeze

mnie układ może sterować
max 10 urządzeniami. Działa
w bardzo prosty sposób. (...)

Pomysł zaczerpnąłem z Fo−
rum

Czytelników

2/98.

W układzie odbiornika kość
4017 podaje kolejno stan
wysoki na bramki „and“.
Impuls z odbiornika pod−
czerwieni (po zanegowaniu)
pada na wszystkie wejścia

bramek. Jednocześnie może
być przełączony tylko jeden
przerzutnik (zależy na której
bramce wystąpią na wejściu

dwie jedynki). Jedna grupa diod LED wska−
zuje, które urządzenie może być w tej chwi−
li włączone, druga wskazuje stan urządze−
nia (zał/wył).

Chcąc np. włączyć (lub wyłączyć) urzą−

dzenie nr 1, wciskamy przycisk w nadajniku
w momencie, w którym zaświeci się dioda
podłączona do wyjścia Q1 itd. Urządzenie
nie powinno reagować na piloty RTV po
odpowiednim dobraniu wartości układu

36

Szkoła Konstruktorów

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Fot. 5 Układ

Jarosława Chudoby

Fot. 6 Praca

Dariusza Knulla

Fot. 7 Przyrząd Bartłomieja

Stróżyńskiego

Rys. 3

Rys. 4

Rys. 5

background image

czasowego przy odbiorniku podczerwieni.
Mam coś podobnego w domu i działa bez
zarzutu.

Układ rzeczywiście ma szansą działać,

jednak jego obsługa jest dość kłopotliwa
i chyba niewiele osób zdecyduje się zapro−
jektować schemat według tej koncepcji. Po−
mysł jest jednak dobry na przykład dla osób
o ograniczonych zdolnościach ruchowych.

Ciekawe schematy systemów wykorzystu−

jących podczerwień nadesłali Radosław Ko−
zal
z Rybnika oraz Piotr Figiel z Giebułtowa.

Prosty i skuteczny sposób sterowa−

niajednym urządzeniem zaproponował Wi−
told Krzak
z Żywca. Aby uniezależnić się
od sygnałów pilotów, które z zasady pracu−
ją z częstotliwością nośną 36kHz, chce za−
stosować odbiornik reagujący na impulsy
o częstotliwości 30kHz. Nadajnik zawiera
tylko generator przebiegu 30kHz z kostką
555, a odbiornik oprócz układu SFH506−30
zawiera licznik 4017 pracujący w roli prze−
rzutnika T oraz optotriak i triak. Witold

otrzyma upominek i trzy punkty, między in−
nymi za to, że w nadajniku przewidział ob−
wód uruchamiający generator tylko na
chwilę, a nie na cały czas naciskania przy−
cisku. Przy takich krótkich impulsach sca−
lony odbiornik SFH (TFMS) będzie praco−
wał poprawnie.

Wszyscy wymienieni

Koledzy otrzymają upo−
minki i punkty (2...3).
Upominek otrzyma także
12−letni Łukasz Szczę−
sny
z miejscowości Wy−
ba za projekt systemu
opartego na układzie
Holtek HT6150, wzoro−
wany na EP 11/99. Nato−
miast nagrodę otrzyma
13−letni Maciek Łaszcz
z Gdyni za swój projekt
przełącznika dźwięko−
wego. W liście napisał:
przyznam się, że układ
formowania i wzmacnia−
nia impulsów przepisa−
łem ze starego Radioe−
lektronika. Jednak układ
wybierania jest całkowi−
cie moim samodzielnym
pomysłem
.

Przełączniki dźwię−

kowe

zaproponowało

kilkanaście osób. Większość to proste ukła−
dy reagujące na każdy dźwięk. Maciek jako
jeden z nielicznych zaproponował układ kil−

kukanałowy. Poszczególne prze−
rzutniki wyjściowe reagują nie
na jeden, tylko na dwa, trzy lub
cztery głośniejsze dźwięki, od−
dzielone krótkimi przerwami i co
bardzo ważne – pojawiające się
w określonym odcinku czasu.
Nadesłany schemat (z niewielki−
mi poprawkami) pokazany jest
na rysunku 7.

Odebranie

głośniejszego

dźwięku powoduje pojawienie się
w punkcie X ujemnego impulsu,
który wyzwoli przerzutnik mono−

stabilny na jakiś czas t1 oraz spowoduje
zwiększenie o jeden stanu licznika 4017. Ko−
lejne takie impulsy spowodują dalsze zwięk−
szanie stanu licznika IC1, ale na wyjściach
wszystkich bramek IC2 nadal będzie się utrzy−
mywał stan wysoki ze względu na stan niski
na wyjściu zanegowanym przerzutnika mono−
stabilnego. Po skończeniu czasu t1 w punkcie
Y pojawi się stan wysoki i na wyjściu jednej
z bramek NAND może pojawić się stan wyso−
ki, który zmieni na przeciwny stan współpra−
cującego przerzutnika T oraz wyzeruje licznik
dzięki obwodowi z tranzystorem.

Godne wzmianki rozważania i układy zna−

lazłem również w pracach, które nadesłali
Krzysztof Gedroyć ze Stanisławowa, Adam
Cetera
z Białegostoku, Krzysztof Gumien−
ny
z Warszawy, Jarek Dąbrowski z Czeladzi
i Marcin Stanisławski z Gdańska.

Podsumowanie

Ogólnie biorąc, poziom prac był dobry.
Oczywiście nie mogę zaprezentować wszyst−
kich schematów. W wielu przypadkach za−
proponowaliście użycie w odbiornikach zasi−
lacza beztransformatorowego – bardzo słu−
sznie.

Jak zwykle w Szkole, wiele schematów

zawierało błędy i niedoróbki. Na część już
zwróciłem uwagę. Dodam jeszcze, że nie
wszyscy podeszli do problemu ze strony
praktycznej – trzeba pamiętać, że końcowym
celem nie jest narysowanie schematu, ale wy−
konanie
urządzenia, które zda egzamin
w praktyce. Dlatego trzeba było poświecić
sporo uwagi obwodom zasilania i obudowie.

Wiele nadesłanych schematów było zbyt

rozbudowanych. Dwa można zobaczyć na
rysunkach 8 i 9. Fragment nadajnika pod−
czerwieni z rysunku 8 można znacznie upro−
ścić i ulepszyć (stabilność częstotliwości),
stosując jedną kostkę 4047. Tak samo można
uprościć nadajnik z rysunku 9 (pokazałem
też błędny przykład włączenia fotodiody
odbiorczej).

Ciąg dalszy na stronie 39

37

Szkoła Konstruktorów

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Rys. 6

Rys. 7

Rys. 8

background image

Ciąg dalszy ze strony 37

Nie wszyscy przemyśleli sprawę elimi−

nacji zakłóceń ze strony fabrycznych pilo−

tów podczerwieni i radiowych (nadajników
433MHz).

Ponieważ temat jest ciekawy i godny

uwagi, zachęcam jeszcze raz do przemyśle−

nia swoich i cudzych
pomysłów. Warto coś
podobnego wykonać.
Ja też równolegle
z tym zadaniem wy−
konałem projekt pro−
stego czterokanało−
wego systemu stero−
wania podczerwie−
nią. Zostanie on za−
prezentowany w jed−
nym z najbliższych
numerów.

Zachęcam też do

udziału w bieżącym
zadaniu.

Wasz instruktor

Piotr Górecki

39

Szkoła Konstruktorów

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

napięć wejściowych – może się zdarzyć, że
stan wyjścia będzie różny w poszczególnych
egzemplarzach, bo będzie zależał od wartości
napięcia niezrównoważenia wzmacniacza al−
bo jeszcze innych czynników.

Nie jest natomiast problemem zastosowa−

nie w układzie popularnych kostek o zakre−
sie temperatur pracy 0...+70

o

C, na co zwra−

cali uwagę niektórzy uczestnicy. Taki zakres
temperatur pracy ma większość popularnych
układów scalonych dostępnych dla amato−
rów. Początkujący elektronicy mają zupełnie
fałszywe wyobrażenie o problemie tempera−
tur pracy. Uważają mianowicie, że w niż−
szych temperaturach kostka nie będzie dzia−
łać. Tymczasem żaden układ nie ma w sobie
czujnika, który go wyłączy przy spadku tem−
peratury poniżej zera. Układy “komercyjne”
(commercial) o katalogowym zakresie tem−
peratur pracy będą na pewno pracować przy
temperaturach otoczenia nawet −20

o

C. Za−

zwyczaj będą też pracować w temperaturach
znacznie wyższych niż +70

o

C. W przypadku

wysokich temperatur problem w tym, żeby
odprowadzić ewentualne ciepło, by tempera−
tura struktury nie przekroczyła +150

o

C. Przy

małych mocach strat nie ma takiej obawy.

Podany w katalogach zakres temperatur pra−

cy oznacza przede wszystkim, że producent
gwarantuje w takich warunkach parametry po−
dane w katalogu, w tym niezawodność. Kluczo−
wą sprawą jest typ obudowy – popularne “ko−
mercyjne” kostki są zamykane w plastikowych
obudowach, które są bardzo tanie, ale nie mają
dobrych właściwości cieplnych (odprowadza−
nie ciepła, zapewnienie hermetyczności przy
szybkich zmianach temperatury) i nie gwaran−
tują odpowiedniej niezawodności w ekstremal−

nych warunkach pracy. Dlatego w układach
“przemysłowych” (industrial) o rozszerzonym
zakresie temperatur pracy, stosowane są obudo−
wy ceramiczne, mające lepsze właściwości cie−
plne. Natomiast układy mające najszerszy za−
kres temperatur pracy, wymagające najwyższej
niezawodności, przeznaczone do sprzętu woj−
skowego, lotniczego, medycznego (military) są
zwykle pakowane w znane od wielu lat obudo−
wy metalowe. Już z tego można wysnuć wnio−
sek, że o zakresie temperatur pracy decyduje
w ogromnej mierze obudowa, a nie wewnętrz−
na struktura półprzewodnikowa.

Kilku uczestników słusznie zwróciło

uwagę, ze układ będzie kłopotliwy w użyt−
kowaniu, bo spadki napięcia na bezpieczni−
kach będą różne i po każdej wymianie bez−
piecznika konieczna będzie kalibracja. To
prawda, jednak wymiana bezpiecznika zda−
rza się rzadko, więc na pewno niektórzy
zdecydują się na takie utrudnienie.

Nagrody za prawidłowe odpowiedzi wy−

losowali:

Piotr Tatoń – Kęty
Tomasz Jadasch − Kęty
Jerzy Klaczak – Katowice
Łukasz Dąbrowski − Tarnobrzeg

Zadanie numer 54

Na rysunku D pokazano kolejny układ
nadesłany do Szkoły jako rozwiązanie
głównego zadania. Według opisu ma to być
termometr o zakresie –7

o

...+3

o

C.

Jak zwykle pytanie brzmi:

Co tu nie gra?

Odpowiedzi oznaczcie dopiskiem Nie−

Gra54 i nadeślijcie w ciągu 45 dni od uka−
zania się tego numeru EdW.

Rys. D

Punktacja Szkoły Konstruktorów

D

Daarriiuusszz K

Knnuullll Zabrze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7766

M

Maarrcciinn W

Wiiąązzaanniiaa Gacki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5599

P

Piioottrr W

Wóójjttoow

wiicczz Wólka Bodzechowska . . . . . . . . . . . . . . . 3399

P

Paaw

weełł K

Koorreejjw

woo Jaworzno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3366

B

Baarrttłłoom

miieejj S

Sttrróóżżyyńńsskkii Kęty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2244

M

Maarrcciinn P

Piioottrroow

wsskkii Białystok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2233

TToom

maasszz S

Saapplleettttaa Donimierz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2233

R

Raaffaałł W

Wiiśśnniieew

wsskkii Brodnica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2233

JJaarroossłłaaw

w K

Keem

mppaa Tokarzew . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2222

K

Krrzzyysszzttooff K

Krraasskkaa Przemyśl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2222

K

Krrzzyysszzttooff N

Nyyttkkoo Tarnów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2222

B

Baarrbbaarraa JJaaśśkkoow

wsskkaa Gdańsk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1199

M

Maarriiuusszz W

Weessoołłoow

wsskkii Radom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1199

JJaarroossłłaaw

w C

Chhuuddoobbaa Gorzów Wlkp. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1188

JJaakkuubb M

Miieellcczzaarreekk Mała Wola . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1166

G

Grrzzeeggoorrzz K

Kaacczzm

maarreekk Opole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1155

M

Maarriiuusszz N

Noow

waakk Gacki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1155

A

Arrkkaaddiiuusszz A

Annttoonniiaakk Krasnystaw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1133

B

Baarrttłłoom

miieejj R

Raaddzziikk Ostrowiec Św. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1122

FFiilliipp R

Ruuss Zawiercie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1122

C

Czzeessłłaaw

w S

Szzuuttoow

wiicczz Włocławek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1100

M

Maacciieejj C

Ciieecchhoow

wsskkii Gdynia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

R

Raaddoossłłaaw

w K

Kooppppeell Gliwice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

B

Baarrttoosszz N

Niiżżnniikk Puławy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

R

Roollaanndd B

Beellkkaa Złotów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

M

Maarreekk G

Grrzzeesszzyykk Stargard Szcz.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

M

Miicchhaałł K

Koobbiieerrzzyycckkii Grójec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

ŁŁuukkaasszz M

Maalleecc Tomaszów Lub. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

M

Maarrcciinn P

Prrzzyybbyyłłaa Siemianowice. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

Rys. 9


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
2000 05 Szkoła konstruktorów klasa II
2000 09 Szkola konstruktorowid Nieznany (2)
2007 08 Szkola konstruktorowid Nieznany
2010 08 Szkoła konstruktorów klasa II
2005 08 Szkoła konstruktorów klasa II
2003 08 Szkoła konstruktorów
2000 07 Szkola konstruktorowid Nieznany (2)
2000 06 Szkola konstruktorowid Nieznany (2)
2003 08 Szkoła konstruktorów klasa II
2000 03 Szkola konstruktorowid Nieznany (2)
2000 04 Szkola konstruktorowid Nieznany (2)
2000 02 Szkoła konstruktorów klasa II
2000 04 Szkoła konstruktorów klasa II
2000 07 Szkoła konstruktorów klasa II
2000 10 Szkoła konstruktorów klasa II
2000 01 Szkola konstruktorowid Nieznany (2)
2000 12 Szkola konstruktorowid Nieznany (2)
2000 10 Szkola konstruktorowid Nieznany

więcej podobnych podstron