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

C

C

C

C

o

o

o

o

 

 

tt

tt

u

u

u

u

 

 

n

n

n

n

ii

ii

e

e

e

e

 

 

g

g

g

g

rr

rr

a

a

a

a

?

?

?

?

− Szkoła Konstruktorów klasa II

Rozwiązanie zadania 55

W EdW 9/2000 na stronie 37 pokazano upro−
szczony schemat, który ma pełnić rolę prze−
łącznika  sterowanego  dźwiękiem.  Schemat
ten pokazany jest na rysunku A.

Nie  jest  błędem,  jak  przypuszczało  kilka

osób, obecność wejść oznaczonych CL i EN
zamiast CLI czy INH. W różnych katalogach
i  bibliotekach  programów  do  rysowania
schematów  spotyka  się  odmienne  oznacze−
nia, ale nie jest to błąd, tylko drobna niekon−
sekwencja.

Nie jest też błędem brak bramki Schmitta

w obwodzie wejścia CL – w kostce 4017 jest
to  wejście  z  wewnętrznym  obwodem
Schmitta.

Zdecydowana  większość  uczestników

zwróciła  uwagę  na  problem  hazardu  czaso−
wego.  Przy  pokazanym  sposobie  zerowania
kostki 4017 dodatni impuls, pojawiający się
na wejściu RST będzie  bardzo  krótki,  rzędu
nanosekund. W skrajnie niekorzystnej sytua−
cji tak krótki impuls nie wystarczy, żeby wpi−
sać do kostki 4013 stan z wejścia D.

Wprawdzie  na  pierwszy  rzut  oka  mniej

skomplikowana  kostka  4013  powinna  być
szybsza od bardziej skomplikowanego liczni−
ka 4017, ale jest to tylko przypuszczenie, nie
poparte konkretnymi danymi katalogowymi.
Katalog  podaje  jedynie,  iż  minimalna  dłu−
gość impulsu zegarowego przerzutnika 4013
przy zasilaniu napięciem 5V nie powinna być
mniejsza  niż  250ns.  Dopiero  taki  impuls
gwarantuje,  że  wszystkie  egzemplarze  będą
działać poprawnie (większość będzie działać
już przy impulsie o szerokości 125ns). Choć
katalog  dla  kostki  4017  podaje  500ns  (przy
5V)  jako  minimalną  długość  impulsu  gwa−
rantującego  wyzerowanie,  przedstawiona
obawa  jest  słuszna.  Jeśli  akurat  w  układzie
znajdzie  się  szybka  kostka  4017  i  powolna
4013, układ może nie pracować.

Ale  nie  jest  to  jedyny  mankament.  Uwa−

żam  nawet,  że  jest  mniej  ważny  od  innego.
Długość impulsu na wejściu CL kostki 4013
można  w  prosty  sposób  przedłużyć  dodając
jeden rezystor włączony w szereg z wejściem

RST.  Tak!  Wbrew  pozorom  nie  jest  to  bez−
sensowny  zabieg  −  wystarczy  jeden  rezystor
o odpowiednio dużej wartości. Rezystor ten z
pojemnością  wejściową  wejścia  RST
(5...10pF)  tworzy  układ  opóźniający.  Oczy−
wiście, można też dać obwód RC, jak propo−
nuje wielu uczestników.

Poważny  błąd  logiczny  pomysłodawcy

układu z rysunku A, który zresztą jest studen−
tem, aktywnym uczestnikiem Szkoły, polega
na  tym,  że  nie  pomyślał  on,  co  się  będzie
działo  w  układzie,  gdzie  zwora  zdecyduje  o
działaniu  przerzutnika  po  dwóch  czy  trzech
dźwiękach. Ściślej biorąc, należałoby powie−
dzieć,  że  układ  będzie  przełączany  co  dwa
bądź trzy impulsy dźwiękowe...

Każde  dwa  czy  trzy  impulsy,  także  te

przychodzące w dużych odstępach czasu...

Oznacza  to,  że  wprawdzie  nie  zareaguje

na  jedno  klaśnięcie,  ale  potem  zareaguje  na
jedno czy dwa.

Układ  będzie  poprawnie  działał  jedynie

przy ustawieniu liczby dzwonków na 1. Przy
ustawieniu na dwa lub trzy, impulsy będą się
niejako  kumulować  –  zliczane  będą  wszyst−
kie kolejne impulsy, także te przychodzące w
dużych odstępach czasu, co spowoduje przy−
padkowe i niezamierzone przełączanie.

Wykluczone jest także użycie jednocześnie

dwóch  lub  trzech  takich  odbiorników,  usta−
wionych  na  różną  liczbę  dzwonków.  Pomysł
wyboru  liczby  impulsów  nie  ma  więc  prak−
tycznego  sensu  i  jest  niepotrzebnym  kompli−
kowaniem układu oraz obsługi przyrządu.

Niemniej podstawowa idea, której pomy−

słodawca nie przemyślał do końca, jest pra−
widłowa  –  chodzi  o  to,  by  przekaźnik  nie
przełączał  się  pod  wpływem  jakichkolwiek
przypadkowych  dźwięków,  tylko  na  wyra−
źny  rozkaz  składający  się  na  przykład  z
trzech klaśnięć. Prezentowany układ nie rea−
lizuje  jednak  takiej  funkcji.  Aby  ją  realizo−
wał, musiałby zawierać układ czasowy, uru−
chamiany  pierwszym  impulsem  dźwięko−
wym.  A przerzutnik  zmieniałby  stan  tylko
wtedy,  jeśli  w  czasie  „okienka”,  wyznaczo−
nego przez taki układ czasowy nadeszłoby ni
mniej, ni więcej, tylko trzy impulsy. Co cie−
kawe,  jeden  z  uczestników  Szkoły  nadesłał

jako rozwiązanie zadania 50 schemat układu
realizującego taką funkcję, zawierający nie−
zbędny układ czasowy, ale obarczony inny−
mi  usterkami.  I  to  jest  przykład,  że  nie  jest
łatwo rzetelnie ocenić nadesłane prace. Czy
przyznać  więcej  punktów  uczestnikowi,
który  nie  zapomniał  o  układzie  czasowym,
ale ma liczne usterki w schemacie, czy wy−
żej ocenić kolegę, którego układ w zasadzie
jest  poprawny,  wzorowany  na  układach  z
EdW, ale nie realizuje głównego celu?

Nie  dziwcie  się  więc,  że  czasem  liczba

przyznanych punktów może wydać się dziw−
na  –  często  mają  na  nią  wpływ  szczegóły,
których nie omawiam w artykule.

Wracając do głównego wątku − jestem za−

skoczony,  iż  żaden  uczestnik  nie  zwrócił
uwagi  na  tę  istotną  sprawę,  przekreślającą
praktyczną  przydatność  rozwiązania.  Dlate−
go  tym  razem,  po  raz  pierwszy  w  historii
drugiej klasy Szkoły, nie będzie nagród. Po−
dam tylko nazwiska Kolegów, którzy  nade−
słali najlepsze odpowiedzi dotyczące hazar−
du czasowego: 

Janusz  Mikołajczyk z  Dzierzbina,  Łu−

kasz  Podgórnik z  Dąbrowy  Tarnowskiej,
Przemek  Młodecki z  Krosna,  Marek  Po−
znański  z  Puław,  Tomasz  Jadasch z  Kęt,
Arkadiusz Antoniak z Krasnegostawu i Ra−
fał Baranowski z Gliwic.

Zadanie 59

Tym razem zadanie jest bardzo proste. Na ry−
sunku  B można  zobaczyć  fragment  układu
nadesłanego  jako  rozwiązanie  jednego  z
wcześniejszych  zadań  Szkoły.  Jak  zwykle
odpowiedzcie na pytanie:

Co tu nie gra?

Odpowiedzi nadsyłajcie w terminie 45 dni od
ukazania  się  tego  numeru  EdW,  a  kartki
oznaczcie  dopiskiem  „NieGra59”.  Nagroda−
mi będą kity AVT lub książki.

Piotr Górecki

Rys. A

Rys. B