plik

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/99

ołła

a k

ró

ów

ozwiązanie zadania powinno zawierać schemat elektryczny i zwięzły opis
działania. Model i schematy montażowe nie są wymagane. Przysłanie
działającego modelu lub jego fotografii zwiększa szansę na nagrodę.

Ponieważ rozwiązania nadsyłają czytelnicy o różnym stopniu zaawansowania, mi−
le 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.
P

Prra

e n

alle

eżży

y n

yłła

ać

ć w

w tte

errm

miin

niie

e 4

5 d

nii o

d u

azza

niia

a s

siię

ę n

erru

u E

W ((w

w p

prrzzy

prre

erra

atto

orró

ów

w –

– o

d o

ottrrzzy

niia

a p

piis

a p

czzttą

ą))..

Zadanie 42

Na drugi miesiąc wakacji chciałbym Wam

zaproponować kolejne ciekawe i praktyczne
zadanie. Temat zaproponował P

Piio

ottrr W

Wó

ójjtto

o−

wiic

czz z Wólki Bodzechowskiej. Oto fragment

listu:

Jest późny wieczór. Szaleje burza. Ktoś

siedzi  przy  włączonym  świetle.  W pewnej
chwili  światło  gaśnie.  Sytuacja  taka  ma
miejsce  najczęściej  na  wsi,  gdzie  napowie−
trzne  linie  umieszczone  są  na  otwartych
przestrzeniach.  Światła  nie  ma  przez  kilka
godzin.  Domownicy  przy  świeczkach  idą
spać,  a prąd  pojawia  się  gdzieś  w środku
nocy.  Przypadkowo  pozapalane  żarówki
i włączone  urządzenia  niepotrzebnie  zuży−
wają  energię  −  licznik  “bije”  kilowatogodzi−
ny.

Sytuacja jest wzięta z życia − sam przeży−

łam parę razy coś takiego.

Nie tylko Piotr “przeżył parę razy coś ta−

kiego”.  Sprawa  wyłączania  w ciągu  nocy
niepotrzebnych  urządzeń  jest  znana  wielu
Czytelnikom EdW. Niewątpliwie warto opra−
cować układ, który sygnalizowałby pojawie−
nie  się  napięcia  w sieci  po  jego  zaniku.  Co
prawda taki układ budziłby śpiących domow−
ników, jednak pozwoliłby zaoszczędzić pew−
ną  ilość  energii.  W niektórych  przypadkach
dodatkowo  chroniłby  przed  nieszczęściem,
związanym  na  przykład  z

włączeniem

i przegrzaniem kuchenki elektrycznej czy in−
nego urządzenia wymagającego obsługi.

Oto oficjalny temat zadania 42: Z

prro

ojje

k−

tto

ać

ć u

urrzzą

ąd

dzze

niie

e iin

nffo

orrm

ujją

ąc

e d

nii−

kó

ów

w o

o w

włłą

ąc

czze

niiu

u n

piię

ęc

ciia

a s

siie

cii e

errg

etty

czz−

ejj p

o a

arriiii tte

ejj s

siie

cii..

W zasadzie zadanie jest beznadziejnie

proste.  W skrajnym  przypadku  należy  po
prostu  włączyć  radio  i nastawić  maksymal−
ną  głośność  lub  dołączyć  do  gniazdka  sie−
ciowego zasilacz współpracujący z głośnym
brzęczykiem piezo.

Aby zadanie nie było zbyt proste, sta−

wiam dwa dodatkowe warunki. P

o w

włłą

ąc

czze

e−

niiu

u n

piię

ęc

ciia

a s

siie

cii s

alliizza

atto

orr n

niie

e p

wiin

niie

siię

ę o

ezzw

ać

ć o

d rra

azzu

u,, tty

yllk

o p

o u

płły

wiie

e 5

5 m

mii−

utt.. Chodzi o to, że niekiedy elektrycy usu−

wający awarię włączają napięcie na chwilę,
a potem je znów wyłączają. Aby nie budzić
domowników  przed  ostatecznym  usunię−
ciem  awarii,  urządzenie  sygnalizacyjne  po−
winno ignorować pojawienie się napięcia na
krótki czas (do 5 minut). Pojawienie się na−
pięcia  powinno  uruchomić  układ  opóźniają−
cy,  a jego  zanik  w czasie  tych  kilku  minut
zwłoki

powinien

wyzerować

obwód

opóźniania.

Drugi warunek jest następujący: g

y n

a−

piię

ęc

ciie

e jje

stt o

e p

prrzze

ezz c

czza

s d

dłłu

użżs

szzy

y ((p

o−

wiie

dzzm

y p

yżże

ejj 1

5 m

miin

utt)),, u

urrzzą

ąd

dzze

niie

e s

y−

alliizzu

ujją

ąc

e p

wiin

o iig

orro

ać

ć k

krró

óttk

kiie

e zza

nii−

kii n

piię

ęc

ciia

a ((n

niie

e d

dłłu

użżs

szze

e n

niiżż 2

2......5

5 m

miin

utt))..

Warunki te na pierwszy rzut oka mogą

wydać  się  sprzeczne.  Tak  jednak  nie  jest.
W sumie chodzi o to, by urządzenie nie sy−
gnalizowało  krótkich  przerw,  a z drugiej  by
zasygnalizowało  dopiero  trwałe  usunięcie
awarii i pojawienie się napięcia na stałe.

Analizując treść zadania koniecznie trzeba

się zastanowić, czy urządzenie ma być włą−
czone  ciągle,  by  sygnalizować  każde  wyłą−
czenie  napięcia  na  czas  dłuższy  niż  podane
2...5  minut,  także  w ciągu  dnia.  W nie−
których  przypadkach  (np.  w gospodarstwie
rolnym  gdzie  wykorzystywany  jest  elek−
tryczny parnik) miałoby to sens. Trzeba jed−
nak  wziąć  pod  uwagę,  że  prosty  układ  pra−
cujący  stale  obudzi  domowników  także  po
10−minutowym zaniku napięcia w nocy.

Czy wobec tego urządzenie miałoby być

włączane  do  gniazdka  tylko  podczas  zaniku
napięcia,  by  jednorazowo  zasygnalizowało
fakt  włączenia  napięcia,  prawdopodobnie
właśnie w godzinach nocnych?

W każdym przypadku układ ma mieć

opóźnione działanie i ignorować krótkie
przerwy w dostawie energii.

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/99

ołła

a k

ró

ów

Wyobrażam sobie, że może to być nie−

wielki układ w obudowie zasilacza wtyczko−
wego lub przystawka do fabrycznego zasila−
cza  wtyczkowego.  W obwodach  opóźniają−
cych  w zasadzie  można  wykorzystać  zafor−
mowany  elektrolit  i rezystor  o dużej  warto−
ści  (stała  czasowa  kilka....kilkanaście  mi−
nut).  Trzeba  jednak  wziąć  pod  uwagę,  iż
w urządzeniu  używanym  sporadycznie  alu−
miniowe  elektrolity  ulegną  rozformowaniu.
Może więc w roli obwodów czasowych wy−
korzystać generator(−y) z licznikiem?

Zdecydujcie sami.
A może ktoś zdecyduje się opracować

układ, który będzie sygnalizował nie tylko
przywrócenie zasilania, ale także jego zanik
− co może być w pewnych przypadkach
przydatne w dzień, gdy oświetlenie jest wy−
łączone i trudno zauważyć brak prądu.

Tym razem liczę, iż przyślecie modele.

Przypominam  o ostrożności  podczas  prac
z jakimikolwiek układami zasilanymi z sieci.
Niepełnoletni  uczestnicy  Szkoły  mogą  wy−
konywać  takie  prace  tylko  pod  nadzorem

wykwalifikowanych osób dorosłych. Mło−
dym zalecam, by po prostu zaprojektowali
układ jako przystawkę do fabrycznego zasi−
lacza wtyczkowego (np. 12V, 100mA).

Jak zwykle informuję, iż najciekawsze

projekty zrealizowane praktycznie mogą tra−
fić do działu Elektronika−2000 lub do Forum
Czytelników.

Zachęcam też do nadsyłania propozycji

następnych zadań do Szkoły Konstruktorów.
Autorzy zaprezentowanych zadań otrzymają
nagrody rzeczowe.

Rozwiązanie zadania 38

Zadanie 38 było następujące: Z

prro

ojje

ktto

o−

ać

ć u

kłła

d p

prrę

ęd

oś

śc

ciio

miie

errzza

a d

o rro

erru

Szczerze mówiąc, przypuszczałem, iż

odzew na to zadanie będzie nikły. Sądziłem,
że jeśli przyjdą jakieś listy, będą zawierać
opinie o miażdżącej przewadze fabrycznych
komputerków nad “samoróbkami”.

Tym bardziej byłem zdziwiony, że prac by−

ło niewiele mniej niż przeciętnie, i że nade−
szły modele.

Rozważania i opinie

Większość prac zawierała opinię, iż nie ma

sensu poświęcać zbyt wiele czasu na budo−
wę amatorskiego prędkościomierza, tylko
lepiej zakupić za 25...50zł fabryczny kompu−
terek rowerowy oferujący kilka funkcji, zasi−
lany jedną małą baterią i nieporównanie bar−
dziej odporny na wpływy atmosferyczne.
Krótkie prace M

ciie

ejja

a C

Ciie

kiie

o z Gdy−

ni oraz D

arriiu

szza

a K

ulllla

a z Zabrza zawierały je−

dynie argumenty na rzecz konstrukcji fa−
brycznych, a przeciwko “samoróbkom”.

Nie ma wątpliwości, iż samodzielna budo−

wa prędkościomierza nie ma w żadnym wy−
padku  sensu  ekonomicznego.  Amatorski
układ  najprawdopodobniej  będzie  mało  od−
porny  na  czynniki  atmosferyczne,  a także
będzie  ciężki,  nieporęczny  i prądożerny.  Co
do  tego  wszyscy  uczestnicy  byli  zgodni.
Jednak okazało się, że bardzo istotne są in−
ne  czynniki,  i wielu  kolegów  jednak  widzi
potrzebę  budowy  takiego  urządzenia.  Na
przykład A

Arrttu

urr G

szz z Milanówka, będą−

cy  studentem  PW  napisał  między  innymi:
(...)  Gdy  przeczytałem  treść  zadania,  pomy−
ślałem,  po  co  konstruować  samemu  takie
urządzenie,  skoro  w pierwszym  lepszym
sklepie z częściami rowerowymi można ku−
pić  takie  cudo  już  za  30zł.  Zaraz  też  odpo−
wiedziałem  sobie  sam,  bo  nic  nie  sprawia
większej przyjemności niż zrobienie czegoś,
co  będzie  działać,  i oprócz  tego  będzie  do
czegoś przydatne. Nie ukrywam, że bardziej
przydatne  byłoby  urządzenie,  które  jedno−
cześnie  potrafiłoby  mierzyć  prędkość,  zli−
czać kilometry, mieć stoper i zegarek − takie
przyrządy  są  obecnie  oferowane  w skle−
pach. Chcąc w pełni profesjonalnie podejść
do problemu, należałoby oprzeć konstrukcję
na  jakimś  układzie  programowalnym,  ale
z kolei nie każdy ma dostęp do programato−

ra. Dlatego zdecydowałem się na znacznie
prostsze rozwiązanie, które nie będzie zbyt
kosztowne. (...)

Dalej Artur opisał układ z ośmioma kost−

kami,  sterującymi  dwie  cyfry  typowego,
3,5−cyfrowego wyświetlacza LCD. Zapropo−
nowany  układ  jest  trochę  za  bardzo  skom−
plikowany  −  można  znacznie  go  odchudzić,
na  przykład  stosując  jedną  kostkę  4518  za−
miast dwóch liczników 4029 i usuwając do−
datkowe  zatrzaski  4042  (bo  dekodery  4543
zawierają w sobie pamięć).

W każdym razie część kolegów uznała, iż

ma  sens  wykonanie  prawdziwego  prędko−
ściomierza  cyfrowego,  ściślej  dwucyfrowe−
go.  F

Fiilliip

p R

s z Zawiercia przysłał schemat

dwucyfrowego licznika z kostkami 4518,
4543 i wyświetlaczami LED.

Podobny układ zaproponował też J

Grra

biie

c z Łodzi. Jacek niepotrzebnie martwi

się, czy przy szybkiej jeździe magnes zdąży
uruchomić kontaktron. Zdąży! Czas zadzia−
łania małego kontaktronu jest rzędu milise−
kundy.  W każdym  razie  Jacek  odrzucając
kontaktron,  hallotron  i barierę  fotoelek−
tryczną,  zdecydował  się  na  prosty  mecha−
niczny  czujnik  w postaci...  “żyletki,  prze−
skakującej  z jednej  szprychy  na  drugą”
współpracujący  z dwucyfrowym  licznikiem
z kostkami 40110. Pomysł ciekawy, jednak
obawiam  się  o trwałość  i niezawodność
czujnika  w różnych  warunkach  i w ciągu
dłuższego  okresu  użytkowania.  Poza  tym
uważam,  że  terkot  wydawany  przez  taką
przeskakującą  żyletkę  będzie  irytujący.
Trzeba  chyba  poszukać  innego  sposobu  −
Jackowi proponowałbym zastosowanie ba−
riery  świetlnej,  najlepiej  kodowanej,  z no−
śną  o częstotliwości  kilkadziesiąt  kiloher−
ców lub więcej..

Inni koledzy proponowali albo kontaktron

i magnes,  albo  niedrogi  hallotron,  również
współpracujący  z magnesem  zamocowa−
nym  na  kole.  Byłem  jednak  zaskoczony
wątpliwościami  kilku  kolegów,  którzy  oba−
wiają się o trwałość kontaktronu. Zrezygno−
wali  z magnesu  i kontaktronu,  bo  ich  zda−
niem,  styki  są  nietrwałe  i szybko  ulegną
zniszczeniu  (wypaleniu).  Powszechna  opi−
nia, iż styki są nietrwałe i się wypalają jest
w zasadzie  słuszna.  Niszczenie  styków  to
w istocie ich wypalanie przez łuk elektrycz−

ny (iskrę) powstający w chwili rozłączania.
Taki łuk powstaje przy rozłączaniu obwodów
o napięciu co najmniej 10V i znacznych prą−
dach. W czujniku kontaktronowym napięcie
będzie rzędu 5V, a prąd praktycznie żaden.
Nie ma więc potrzeby bać się łuku.

Przypomnę, że nawet “klasyczne” przeka−

źniki mają trwałość mechaniczną 1...10 mi−
lionów zadziałań. Kontaktrony mają trwałość
mechaniczną w zasadzie nieograniczoną, nie
mniejszą niż 10...100 milionów zadziałań.

Podawana w katalogach trwałość “kla−

sycznych”  przekaźników  rzędu  100  tysięcy
zadziałań  dotyczy  najcięższych  warunków
pod  pełnym  obciążeniem.  W przedstawia−
nym zastosowaniu kontaktron jest praktycz−
nie  nieobciążony.  Jeśliby  nawet  trwałość
wyniosła tylko 107 (10 milionów zadziałań),
to  przyjmując  obwód  koła  równy  2m,  z ta−
kim czujnikiem można przejechać:

Punktacja
Szkoły Konstruktorów

Marcin Wiązania Gacki 26
Dariusz Knull Zabrze 20
Tomasz Sapletta Donimierz 18
Mariusz Nowak Gacki 15
Paweł Korejwo Jaworzno 12
Marcin Piotrowski Białystok 12
Jarosław Chudoba Gorzów Wlkp. 10
Roland Belka Złotów 8
Maciej Ciechowski Gdynia 8
Jarosław Kempa Tokarzew 8
Krzysztof Kraska Przemyśl 8
Czesław Szutowicz Włocławek 8
Rafał Wiśniewski Brodnica 8
Jakub Mielczarek Mała Wola 7
Barbara Jaśkowska Gdańsk 7
Tomasz Gacoń i Paweł Kuchta 6
Marek Grzeszyk Stargard Szcz.6
Bartosz Niżnik Puławy 6
Marcin Przybyła Siemianowice 6
Bartłomiej Stróżyński Kęty 6
Piotr Wójtowicz Wólka Bodzechowska 6
Paweł Bajurko Warszawa 5
Marcin Barański Koszalin 5
Radosław Koppel Gliwice 5
Mateusz Misiorny Suchy Las 5

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/99

ołła

a k

ró

ów

10milionów x 2 metry = 20 000 kilome−

trów

życzę takiego przebiegu wszystkim,

którzy właśnie czytają ten tekst! A w rze−
czywistości nieobciążony kontaktron będzie
miał trwałość znacznie większą...

Inni martwili się o drgania styków kontak−

tronu.  Swego  czasu  często  miałem  do  czy−
nienia  z przekaźnikami  kontaktronowymi
i muszę przyznać, że częstokroć (w przypad−
ku  małych  rurek  o długości  ok.  3cm)  żadne
drgania  małego,  złoconego  zestyku  nie  wy−
stępowały,  co  zresztą  było  dla  mnie  zasko−
czeniem.  A nawet  gdyby  były,  można  je  li−
kwidować  za  pomocą  nieskomplikowanego
przerzutnika monostabilnego.

Jak wspomniałem, spora grupa osób

chciałaby wykonać prawdziwy licznik z 2−cy−
frowym  wyświetlaczem.  Sama  idea  jest
beznadziejnie  prosta:  czujnik  obrotów,  licz−
nik  dekodery,  wyświetlacze  (nie  wiem  dla−
czego  częściej  proponowaliście  LED  niż
LCD), a do tego jakiś generator bramkujący.
Idea  niby  oczywista,  a kilku  kolegów  miało
duże  kłopoty  ze  zrozumieniem  występują−
cych  tu  zależności.  Największe  trudności
sprawiało  znalezienie  zależności  między
wielkością  koła  a wymaganym  czasem
bramkowania. Niektórzy zrażeni trudnościa−
mi  w obliczeniach  zaproponowali  rozpaczli−
wie,  by  stosować  jedynie  koła  26’,  mające
obwód  bliski
2m.  Przy  ko−
łach  o innej
średnicy  mieli
duże  kłopoty
z

przelicza−

niem.  Nie  ro−
zumiem,  dla−
czego  pewna
część

kole−

gów  koniecz−
nie  chciała  za−
s t o s o w a ć
czas  bramko−
wania  równy  jednej  sekundzie  albo  dwóm
sekundom.  Oczywiście  czas  bramkowania
nie  jest  niezmiennie  ustalony  −  będzie  zale−
żał  od  obwodu  koła.  Sprawa  jest  w sumie
bardzo  prosta.  R

k 1

1 pokazuje upro−

szczony schemat blokowy takiego prostego
prędkościomierza  z wyświetlaczem  LCD.
Czym  szybciej  obraca  się  koło,  tym  więcej
impulsów  zliczy  licznik  w danym  czasie  tt11.

W sumie problem polega na dobraniu (obli−
czeniu) czasu tt11, by licznik wskazywał pręd−

kość w kilometrach na godzinę (czas tt22 nie

ma znaczenia; w miarę możliwości powi−
nien być krótszy od tt11). Jak określić czas

bramkowania (tt11)?

Żeby nie komplikować sprawy, można sy−

tuację ująć następująco: czas zliczania tt11

musi być taki, by przy prędkości 1km/h licz−
nik zliczył dokładnie jeden impuls, czyli... po
prostu jeden obrót koła. Inaczej mówiąc,
czas tt11 to czas, w którym przy prędkości

v=1km/h koło wykona dokładnie jeden
obrót. Jeden obrót koła to przejechanie dro−
gi s

s,, równej obwodowi tego koła. Aby dokła−

dnie  określić  obwód  koła  wypadałoby  zmie−
rzyć promień, czyli odległość osi od podłoża
(uwzględniając  w ten  sposób  także  niewiel−
kie ugięcie opony pod ciężarem) i pomnożyć
przez  2

. Przypuśćmy, że zmierzona

dokładnie wysokość środka osi nad podło−
żem wynosi podczas jazdy 34,1cm. Jeden

obrót

koła

przejechanie

drogi

214,3cm=2,143m.

Prędkość 1km/h to 1000m/3600s czyli

0,277(7)m/s.

Pytanie brzmi: w jakim czasie obiekt poru−

szający się z prędkością 0,277(7)m/s prze−
będzie 2,143 metra.

Bez trudu obliczymy ten czas, przekształ−

cając wzór na prędkość v=s/t

t = s/v
tt11 = 2,143m / 0,277(7)m/s = 7,715s

Czas pomiaru prawie 8 sekund? Strasznie

dużo, prawda?

Cóż robić, jeśli prosty licznik o schemacie

blokowym z rry

u 1

1 ma pokazywać pręd−

kość  w kilometrach  na  godzinę,  impulsator
bramkujący licznik powinien wytwarzać im−
puls  o takiej  właśnie  długości,  i dopiero  co
najmniej  po  takim  czasie  na  wyświetlaczu
pojawi się (kolejny) wynik.

Tu młodsi koledzy mogą zaprotestować,

że w obliczeniach coś jest nie tak, bo prze−
cież  fabryczne  komputerki  rowerowe  nie
muszą czekać kilku sekund, pokazują wynik
bardzo  szybko.  Oczywiście,  ale  tam  wyko−
rzystany jest mikroprocesor, który nie zlicza
impulsów, tylko mierzy czas między dwoma
kolejnymi  impulsami,  a potem  na  drodze
matematycznej wylicza prędkość na podsta−
wie czasu jednego obrotu koła.

affa

ałł W

Wiiś

śn

niie

kii z Brodnicy próbował

zrealizować coś takiego
z

użyciem liczników

40192. Układ nie będzie
dzałał  prawidłowo.  Aby
działał  prawidłowo,  mu−
siałby  realizować  mate−
matyczną funkcję 1/x.

W każdym razie te

osiem  sekund  zliczania
to  rzeczywiście  długi
czas.  Można  go  znaczą−
co  zmniejszyć,  zwięk−
szając  ilość  magnesów
na  kole  do  czterech,
a nawet ośmiu. A może
należałoby  jednak  wy−
korzystać  barierę  świe−
tlną,  gdzie  strumień
światła  przerywany  był−
by

przez

szprychy?

Wtedy ilość impulsów
byłaby kilkadziesiąt razy
większa, czyli można
i trzeba w tej samej pro−
porcji

skrócić

czas

bramkowania.

W przypadku bariery

optycznej należałoby za−
stosować modulowaną
wiązkę światła widzial−
nego lub lepiej podczer−

wieni,  by  uniezależnić  się  od  światła  sło−
necznego.  Przy  bardzo  małej  odległości
nadajnika  i odbiornika  potrzebna  moc  pro−
mieniowania byłaby bardzo mała, a wiec do−
datkowy pobór prądu przez czujnik optyczny
byłby  pomijalnie  mały  w porównaniu  z prą−
dem pobieranym przez wyświetlacze LED.

Jeśli ktoś zdecydowałby się na takie roz−

wiązanie, zapewne zbuduje układ mniej
więcej tak, jak na rry

u 2

Większość kolegów miała kłopoty z za−

projektowaniem prostych i skutecznych ob−
wodów bramkowania, przepisywania wyni−
ków do pamięci dekodera 4543 i zerowania
liczników. W układzie z rysunku 2 zastoso−
wałem

proste

rozwiązanie

łańcucha

opóźniającego  z negatorami  z wejściem
Schmitta.  Warto  dogłębnie  przeanalizować
zasadę działania tego łańcucha opóźniające−
go,  bo  coś  podobnego  można  wykorzystać
we własnych konstrukcjach.

Dodam jeszcze, że część uczestników

proponujących  energożerne  układy  z LED−
ami  i wyświetlaczami  LED  pomyślała  o au−
tomatycznym  wygaszaniu  podczas  postoju
roweru. Nie było to wcale trudne, zwłaszcza
w przypadku  wykorzystania  kontaktronu,
można  to  zrobić  wręcz  przy  okazji,  dodając
prosty  obwód  opóźniający.  Duże  brawa  dla
tych,  którzy  nie  zapomnieli  o wygaszaniu
i oszczędzaniu prądu!

Z drugiej strony tylko kilku kolegów wspo−

mniało o kłopotach z odczytem wskazań wy−
świetlaczy  LED  w dzień.  Czy  nie  wszyscy
wiedzą,  że  przy  silnym  świetle  słonecznym
na  takim  wyświetlaczu  nie  można  zobaczyć
dosłownie  nic?  Nie  ma  żadnych  prostych
sposobów,  by  to  zmienić.  W zastosowa−
niach wojskowych i lotniczych są co prawda
stosowane wyświetlacze LED widoczne tak−
że przy silnym świetle dziennym, ale wyma−
ga  to  zarówno  zastosowania  specjalnych
wyświetlaczy, jak i specjalnych filtrów. Jedy−
nie wyświetlacz LCD jest widoczny w dzień,
za to trzeba go podświetlać w nocy.

s.. 1

1 S

att b

bllo

y p

prrę

ęd

oś

śc

ciio

miie

errzza

a c

yffrro

s.. 2

2 P

Prro

stty

y p

prrę

ęd

oś

śc

ciio

miie

errzz c

yffrro

iim

ulls

y b

brra

ujją

ąc

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/99

ołła

a k

ró

ów

Inne rozwiązania

Dwóch kolegów M

arrc

ciin

n W

Wiią

ązza

niia

oraz

arriiu

szz N

k, obaj z Gacek, chce zastoso−

wać cyfrowy woltomierz z kostką ICL7106
i wyświetlaczem LCD, a do tego przetwor−
nik częstotliwość/napięcie.

Także 14−letni A

m P

ałłu

kii z Piotrkowa

Trybunalskiego przysłał schemat przetworni−
ka częstotliwość/napięcie, który w założeniu
miałby współpracować z jakimkolwiek wol−
tomierzem, analogowym bądź cyfrowym.

Pomysł jest niewątpliwie interesujący.

Jednak wszystkie trzy propozycje nie nada−
ją  się  do  praktycznej  realizacji.  Układ  jest
w zasadzie  prawidłowy,  ale  w opisanych
warunkach przetwornik f/U nie może prawi−
dłowo spełniać swej roli ze względu na bar−
dzo  małą  częstotliwość  impulsów  otrzymy−
wanych z hallotronu lub kontaktronu współ−
pracującego  z magnesem  zamocowanym
na  kole.  Przy  prędkości  10km/h częstotli−
wość  ta  będzie  niewiele  większa  niż  1Hz.
Pomysł przetwarzania częstotliwości na na−
pięcie  za  pomocą  przerzutnika  monostabil−
nego  i uśredniającego  filtru  RC  jest  dobry,
ale tylko przy odpowiednio dużych częstotli−
wościach impulsów. Przecież stała czasowa
filtru  uśredniającego  musi  być  wielokrotnie
większa  od  okresu  przetwarzanych  impul−
sów.  W przeciwnym  wypadku  przebieg  na
wyjściu  nie  będzie  napięciem  stałym,  tylko
tętniącym. A w tym wypadku zastosowanie
stałej  czasowej  uśredniania  rzędu  minuty,
przekreśla  praktyczną  przydatność  prędko−
ściomierza.

Rozwiązanie z przetwornikiem f/U być

może zdałoby egzamin jedynie w przypadku
zastosowania bariery świetlnej przerywanej
przez szprychy. Wtedy częstotliwość impul−
sów byłaby kilkadziesiąt razy większa i stała
czasowa uśredniania mogłaby mieć wartość
“tylko” kilka sekund.

Takie problemy z budową prędkościomie−

rza cyfrowego skłoniły innych uczestników
do sięgnięcia po rozwiązania prostsze, ale
pod wieloma względami atrakcyjniejsze.

Czze

słła

w S

Szzu

utto

wiic

czz z Włocławka planował

coś podobnego jak układ opisany w EdW
5/99, ale nie podał szczegółów, by nie być
posądzonym o plagiat.

szz K

orrzze

niie

kii z Warszawy proponu−

je “Rowerowy komputer Adama Słodowe−
go”: dymamo+woltomierz+kable połącze−
niowe+samodzielnie

wykonana

skala

w km/h. Tanie, proste, niezawodne.

Podobnie M

arrc

ciin

n K

a z Białegostoku

chce wykorzystać dynamo, prostownik
i miernik wskazówkowy. Także P

ełł

z Ostrołęki chce wykorzystać prądnicę, jed−
nak zaproponowany prościutki układ z rezy−
storami i diodami LED nie zda egzaminu, bo
diody będą się zapalać jednocześnie, a nie
po kolei.

Prawidłowy układ zaproponował 14−letni

miill M

attc

czzy

yń

ńs

kii z Poznania. Jego wska−

źnik wykorzystuje kostkę UL1980 oraz 12
LED−ów i wymaga zasilania napięciem co
najmniej 12V.

Rozwiązanie wykorzystujące dynamo jako

przetwornik  prędkość/napięcie  ma  szereg
istotnych  wad,  o których  trzeba  pamiętać.
Wiem coś niecoś o jeździe rowerem z włą−
czonym  dynamem  i wątpię,  czy  jest  to  naj−

lepszy  pomysł  (no,  chyba  że  ostatnio  poja−
wiły  się  dynama,  które  wytwarzają  prąd,
a nie  zwiększają  w odczuwalnym  stopniu
oporów jazdy). Przed kilkunastu laty nie tyl−
ko  wykorzystywałem  często  rower  do  ce−
lów  turystycznych,  ale  kiedyś  zdjąłem  cha−
rakterystykę  napięcia  wytwarzanego  przez
obciążone  dynamo  w funkcji  prędkości
obrotowej.  Zgodnie  z oczekiwaniami  cha−
rakterystyka okazała się silnie nieliniowa, co
oznacza konieczność indywidualnego skalo−
wania  ewentualnego  prędkościomierza
“prądnicowego”  przy  różnych  prędko−
ściach.  Chyba,  że  ma  to  być  tylko  “bajer”
bez praktycznego znaczenia.

Do takich efektownych “bajerów” zali−

czyłbym więc prędkościomierz, wykorzystu−
jący liniową kostkę LM3914, zbudowany
przez 17−letniego O

Ollk

a S

Szzy

czza

a z Barlinka

dla swego kolegi. Układ ten, zasilany z czte−
rech  akumulatorków  R6  mierzył  napięcie
z dynama.  Najprawdopodobniej  “bajer”  był
atrakcyjny,  ponieważ  wyposażony  weń  ro−
wer szybko został skradziony.

I tym sposobem przechodzimy do klasycz−

nych “bajerów”. Kilku uczestników stanow−
czo  twierdzi,  że  celem  budowy  prędkościo−
mierza nie jest pomiar prędkości, tylko wła−
śnie  wykonanie  kolejnego  “fajnego  bajeru”
z diodami  LED,  widocznego  zresztą  jedynie
wieczorem i w nocy. Osobiście jestem wła−
śnie za takim podejściem, bo konkurowanie
z opracowaniami fabrycznymi nie ma sensu.

Dlatego z dużym zainteresowaniem zapo−

znałem się z propozycją B

arrb

arry

y J

aś

śk

w−

kiie

ejj z Gdańska, która jako jedyna zapropo−

nowała budowę nie prędkościomierza, tylko
o

brro

otto

miie

errzza

a. Rewelacja! Obrotomierz ro−

werowy! Tego jeszcze nie było. Według au−
torki,  czujnik  powinien  mierzyć  “obroty  pe−
dałowania”,  co  przez  porównanie  ze  wska−
zaniami  fabrycznego  prędkościomierza  po−
zwoli kontrolować styl jazdy. Wcale nie mu−
si  być  zastosowany  wskaźnik  cyfrowy,  wy−
skalowany  w obrotach  na  minutę  −  wystar−
czy linijka świetlna z kilkunastoma różnoko−
lorowymi  diodami.  Choć  Basia  nie  podała
szczegółowych  schematów,  pomysł  uznaję
za świetny! A może ktoś podjąłby się opra−
cowania takiego obrotomierza? W razie po−
trzeby jestem gotów do konsultacji, a w ra−
zie  sukcesu  projekt  zostałby  opublikowany
w dziale E−2000.

Modele

Dwóch kolegów przysłało działające mo−

dele. F

otto

grra

affiia

a 1

1 pokazuje projekt M

arrc

ciin

Piio

ottrro

kiie

o z Białegostoku. Marcin oparł

swą konstrukcję o projekt z EdW 4/98, uzu−
pełniając go o dodatkowe układy czujnika
oraz oszczędzania prądu. Przeprowadził sze−
reg prób i natknął się na problemy, które
w końcu usunął.

Podobnie K

Krrzzy

szztto

off K

Krra

a z Przemyśla miał

dużo kłopotów z zaprojektowaniem i urucho−
mieniem układu pokazanego na fotografii 2.
W końcu poradził sobie z nimi, choć jak pisze
“układ działa po japońsku, czyli jako−tako”.

Obaj koledzy podzielą miedzy siebie

główną pulę nagród. Nagrody przydzielam
nie tyle za sam układ, co za próby przezwy−
ciężania napotkanych trudności.

Podsumowanie

Jak wspomniałem, jestem mile zaskoczo−

ny  ilością  rozwiązań  oraz  pomysłami.  Jak
zwykle  większość  z nich  wymaga  dopraco−
wania,  ale  po  to  przecież  jest  Szkoła  Kon−
struktorów,  by  się  uczyć  na  swoich  i cu−
dzych  błędach.  (Przy  okazji  chciałbym  przy−
pomnieć,  że  pisze  i mówi  się  k

ntta

kttrro

a nie k

nttrra

kttrro

n.)

Gratuluję wszystkim, których nazwiska

pojawiły się w artykule − ich prace niewątpli−
wie zasługują co najmniej na pochwałę.
Główną pulę nagród podzielą między siebie:
M

arrc

ciin

n P

Piio

ottrro

kii z Białegostoku i K

Krrzzy

y−

szztto

off K

Krra

a z Przemyśla. Specjalną nagro−

dę otrzyma B

arrb

arra

a J

aś

śk

a z Gdańska

za pomysł obrotomierza. Upominki otrzyma−
ją także: J

k G

Grra

biie

c z Łodzi i O

Olle

k S

Szzy

m−

czza

k z Barlinka.

Przy okazji pozdrawiam też kolegów,

których rozwiązania poprzedniego zadania
37 trafiły do Redakcji zbyt późno. R

słła

Sttrró

óżży

k z Leszna Wlkp. wysłał swą pracę

ponad miesiąc po terminie, konkretnie 18
czerwca. Nie wiem jednak, dlaczego praca,
którą K

a M

czze

k z Popowa wysłał pod

koniec kwietnia (data stempla pocztowego)
nie trafiła do mnie na czas.

Aktualną punktację po tym zadaniu znaj−

dziecie w tabeli. Punktacja uwzględnia nie
tylko oryginalność pomysłu, możliwość i ce−
lowość praktycznej realizacji, ale również
wiek i możliwości autora.

Pozdrawiam wszystkich uczestników

i sympatyków Szkoły. Zachęcam do spróbo−
wania sił w kolejnych zadaniach.

szz IIn

sttrru

ktto

orr

Piio

ottrr G

Gó

órre

kii

ott.. 1

1 M

ell M

arrc

ciin

a P

Piio

ottrro

kiie

ott.. 2

2 M

ell K

Krrzzy

szztto

offa

a K

Krra

kii