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
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