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

Luty 2002

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 umieszczone 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).

S

S

S

S

zz

zz

k

k

k

k

o

o

o

o

łł

łł

a

a

a

a

K

K

K

K

o

o

o

o

n

n

n

n

ss

ss

tt

tt

rr

rr

u

u

u

u

k

k

k

k

tt

tt

o

o

o

o

rr

rr

ó

ó

ó

ó

w

w

w

w

Temat bieżącego zadania ma ścisły związek
z zadaniem 65, które dotyczyło wskaźnika
wody w zbiorniku znajdującym się na dział−
ce. Po raz kolejny okazało się, że elektronika
może pomóc także działkowcom i że istnieje
znaczne zapotrzebowanie na różne nietypowe
rozwiązania. W naszej Szkole mieliśmy już
kilka zadań dotyczących ogrodów i działek.
W tym miesiącu proponuję temat bardziej
ogólny. Wiem, że wielu Czytelników ma
ogródki przydomowe lub działki pracowni−
cze. Na podstawie własnych doświadczeń
i potrzeb zaprojektujcie dowolne urządzenie
elektroniczne, przydatne w ogródku lub na
działce. Rozwiązanie tego zadania ukaże się
w czerwcu i to jest dobry termin, żeby skorzy−
stać z nadesłanych propozycji i pomysłów.

Oto oficjalny temat:

Zaprojektować urządzenie elektro−

niczne, przydatne w ogródku lub na
działce.

Celem zadania jest najpierw znalezienie

i określenie problemu, a następnie rozwiąza−
nie go. Jeśli nie macie doświadczenia, nie
znacie potrzeb w tym zakresie, zapytajcie ro−
dzinę i znajomych. Hasło „elektronika na
działce” daje Wam ogromne pole do popisu.
Tematem rozwiązania mogą być rozmaite
urządzenia alarmowe, sygnalizacyjne, po−
miarowe (temperatura), odstraszające i jakie−
kolwiek inne.

Zadanie obejmuje nie tylko zagadnienia

związane z uprawą roślin, ale także na przy−
kład problem zabezpieczenia domku na
działce i jego zawartości, powiadomienia
o włamaniu czy zdalnego sterowania przez
radio czy przez telefon.

Bardzo proszę, żebyście przysyłali także

doniesienia o wykonanych wcześniej rozwią−
zaniach, własnych albo cudzych.

Osoby, które nie czują się na siłach za−

projektować układ, a znają jakiś problem do
rozwiązania, proszę także o listy z opisem
tego problemu. Niewykluczone, że stanie
się to tematem kolejnego zadania, a pomy−
słodawca otrzyma nagrodę za propozycję
zadania.

Nie zlekceważcie zaproponowanego te−

matu. Żywe reakcje po wcześniejszych za−
daniach tego typu upewniają mnie, że na−
prawdę istnieje duże zainteresowanie
„elektroniką na działce”. Zachęcam więc
do udziału w bieżącym zadaniu nie tylko
bardziej zaawansowanych uczestników
Szkoły, ale też osoby, które zechcą zapre−
zentować tylko ogólne idee albo problem
do rozwiązania.

Temat zadania 68 brzmiał: zaprojektować
przyrząd sprawdzający częstotliwość
drgań ręki masażysty.

Zadanie było trudne, tym bardziej cieszę

się więc ze wszystkich nadesłanych prac
w tym kilku modeli. Zaproponowaliście
różne sposoby realizacji postawionego za−
dania. Głównym problemem było uzyska−
nie „czystej” informacji o drganiach, czyli
wytworzenie impulsów prostokątnych o po−
ziomach logicznych. Zliczenie i zobrazo−
wanie tych impulsów było zdecydowanie
łatwiejsze.

Rozwiązania teoretyczne

Niektórzy Koledzy chcą wykorzystać rezy−
stancję ciała masażysty i pacjenta. Propozycje

takie nadesłali Marcin Grzegorzek z Rybni−
ka, Piotr Szumiłło z Wieprza, Łukasz
Szczęsny z Wybcza i Karol Szymański
z Gdańska. Idea jest prosta − podczas uderza−
nia powinna zmieniać się rezystancja między
ciałem pacjenta a masażysty. Sposób ten,
choć bardzo prosty, ma pewne wady. Rzecz
w tym, że masażysta często używa olejku,
zwykłego lub eterycznego, który jest dobrym
izolatorem. W efekcie zmiany rezystancji bę−
dą zależeć od warunków i mogą zmieniać się
w szerokim zakresie, co nie jest czynnikiem
sprzyjającym.

W układzie Marcina (Grzegorzek.gif)

pracuje licznik 4017 i negatory 4069. 14−let−
ni Łukasz chciałby wykorzystać mikropro−
cesor AT89C2051 i wyświetlacz LCD
(Szczesny.gif), kluczowa część programu
w BASCOM−ie ma postać:

Cls

Lcd „FRQ=:“; Frequency; „Hz“
Frequency = 0, Counter=0
Start Counter0
Wait1
Stop Counter0
Frequency=Counter0

Loop

Spora grupa uczestników chce wykorzy−

stać dźwięk. Rozwiązania zawierają mikro−
fon, wzmacniacz, układ formujący impulsy
i licznik, ewentualnie inny układ obrazujący
wynik. Większość nadesłanych propozycji
tej grupy zawiera tylko schematy blokowe,
podobne do tego z rysunku 1. Większość
rozwiązań z innymi czujnikami też opiera się
na podobnym schemacie blokowym. Zapro−
ponowaliście różne liczniki i wyświetlacze,
ale zazwyczaj były to: licznik 4017 i wyświe−

Rozwiązanie zadania nr 68

Zadanie nr 72

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

Luty 2002

tlacz w postaci dziesięciu diod LED. 15−letni
Piotr Romysz z Koszalina przysłał rozwią−
zanie e−mailem z załącznikiem w postaci pli−
ku Worda. Choć pliku nie dało się otworzyć
w normalny sposób, odczytany innymi spo−
sobami tekst wskazuje, że Piotr oprócz mi−
krofonu i układu formującego wykorzystał
dwa liczniki 4029, dekodery 4543 i wyświe−
tlacze 7−segmentowe, przez co układ może
mierzyć częstotliwość powyżej 10Hz.

Inna grupa osób chce wykorzystać zwy−

kły styk mechaniczny (przycisk), na przykład
microswitch. Ta koncepcja może być dobra,
zwłaszcza jeśli chodzi o trening „na sucho”,
gdy masażysta wykorzystuje do treningu ro−
dzaj poduszki z wbudowanym stykiem.
W warunkach naturalnych (masażysta + pa−
cjent) sposób z przyciskiem jest trudniejszy
do realizacji, choć ze względu na prostotę na−
prawdę warto rozważyć takie koncepcje.
Rozwiązania z przyciskiem zaproponowali
między innymi Robert Jaworowski z Augu−
stowa, Szymon Stachurski z Mielęcina i Ja−
rosław Stefaniak z Rzeszowa.

Pokrewnym sposobem jest użycie magne−

su i kontaktronu, mające swoje zalety i wady.

Tylko kilka osób zastanawiało się nad

sensem wykorzystania czujników fotoop−
tycznych. Bariera laserowa albo zwykła dio−
da LED czy IRED, a do tego fotoelement
mogą spełnić swoje zadanie, ale praktyczna
realizacja i regulacja systemu byłaby utru−
dniona.

Piotr Bechcicki z Sochaczewa podzielił

się ogólnymi przemyśleniami na temat czuj−
ników i sposobów uzyskiwania informacji
o drganiach ręki. Wspomniał o możliwości
wykorzystania (kosztownego) czujnika przy−
spieszenia z rodziny ADXL. Jacek Koniecz−
ny z Poznania w dwóch listach przysłał kilka
ogólnych propozycji, w tym dość skompliko−
wane systemy mechaniczne, fotoelektryczne
oraz rozbudowane układy elektroniczne.
Przedstawione koncepcje nie są z gruntu złe,
jednak ich realizacja byłaby zbyt skompliko−
wana, zwłaszcza, że pomysłodawca nie spre−
cyzował szczegółów. Zachęcam Autora, żeby
zamiast proponować innym swoje skądinąd
interesujące pomysły, choć raz spróbował
wykonać działające urządzenie według swej
koncepcji, wtedy na pewno zrozumie, że
układy trzeba upraszczać, a nie komplikować.

Marcin Ma−

lich z Wodzisła−
wia Śl. przysłał 8−
stronicową bro−
szurkę w postaci
pdf−a

(Ma−

lich.zip). Warto
ściągnąć z naszej
strony interneto−
wej tę broszurkę
i

ją dokładnie

przejrzeć. Marcin
ostatecznie zde−
cydował się na
czujnik akustycz−
ny

(mikrofon),

niemniej przeana−
lizował też szereg
innych

rozwią−

zań. Wspomniał
o możliwości wy−
korzystania prze−
twornika często−
tliwość/napięcie
typu LM331 (RC4151) oraz analogowych
woltomierzy LM3914 i ICL7107. Zapropono−
wał kilka układów czyszczenia impulsów, uni−
wibratorów, liczników i wyświetlaczy. Bardzo
ciekawą koncepcję pokazuje zamieszczony na
końcu broszurki prosty układ z kostką
NE(LM)567 i brzęczykiem, którego schemat
można zobaczyć na rysunku 2. Detektor tonu
567 wykrywa obecność przebiegów o usta−

wionej częstotliwości
Fo±5%. Wyskalowany
potencjometr pozwala
ustawić zakres często−
tliwości, które spowo−
dują włączenie brzę−
czyka

w

zakresie

6...16Hz. W praktyce
wykorzystanie przy−
rządu polegałoby na
ustawianiu potencjo−

metrem P1 coraz wyższej częstotliwości
i sprawdzanie, czy drgania ręki masażysty po−
wodują włączenie brzęczyka. Za ten oryginal−
ny pomysł i za staranność przygotowania bro−
szurki Marcin otrzymuje pięć punktów i na−
grodę, choć nie wykonał modelu.

Do grupy rozwiązań teoretycznych zali−

czyłem też sposób zaproponowany przez
Mariusza Chilmona z Augustowa. Oto frag−
ment e−maila: Rozwiązanie zadania nr 68 by−
ło dla mnie zdecydowanie zbyt trudne. Posta−
nowiłem, więc pójść nieco inną drogą. Napi−
sałem skrypt w języku JavaScript mierzący
częstotliwość klikania myszką. Co prawda,
ma on wątpliwą przydatność dla masażysty
(który rozniósłby delikatną myszkę :), ale
przyda się nałogowym komputerowcom. Do−
łączam go do listu w postaci gotowej strony
www (klikacz.html).

Fragment ekranu ściągnięty podczas ko−

rzystania z „klikacza” pokazany jest na

rysunku 3. Sam program można ściągnąć ze
strony internetowej (Chilmon.html). Przy
okazji wyjaśniam Mariuszowi i wszystkim
zainteresowanym:

1. Autor propozycji zadania w Szkole

śmiało może przysłać rozwiązanie „swojego“
problemu i ma taką samą szansę na nagrody,
jak wszyscy inni uczestnicy,

2. O szczegóły dotyczące prenumeraty

i spraw z tym związanych trzeba zwracać się
do Działu Prenumeraty AVT
([e-mail]).

Rozwiązania praktyczne

Na fotografii 1 pokazany jest model Ale−
ksandra Draba ze Zdziechowic. Schemat
można znaleźć na stronie internetowej
(Drab.gif). Przycisk S1 to czujnik, S2 służy
do zerowania licznika.

15−letni Paweł Broda z Rzeszowa przed−

stawił kilka możliwych rozwiązań czujników
i wykonał układ pokazany na fotografii 2.
W modelu wykorzystał czujnik rezystancyj−
ny i zlicza impulsy w dwóch licznikach 4017
w ciągu 10 sekund. Układ jest dość skompli−
kowany (Broda.gif) i można go znacznie

Rys. 1

Rys. 2

Rys. 3

Fot. 1 Prototyp Aleksandra Draba

38

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

Luty 2002

uprościć, niemniej młodziutkiego konstruk−
tora jest też za co pochwalić.

Fotografia 3 pokazuje model Marcina

Wiązani z Gacek. Czujnikiem jest mecha−
niczny styk − przełącznik. Przetwornik
LM2917N i wskaźnik LM3914 umożliwiają
zobrazowanie wyniku na wyświetlaczu dio−
dowym. Marcin przysłał też schemat innego
testera, wykorzystującego rejestr przesuwny
− schemat pokazany jest na rysunku 4.

Na fotografii 4 można zobaczyć ele−

gancki model Romana Biadalskiego
z Zielonej Góry. Czujnikiem jest tu mikro−
fon, a układ jest tak rozwiązany, że włoże−
nie wtyku mikrofonu włącza też zasilanie
układu.

Dwa ostatnie modele przekazuję do Pra−

cowni Konstrukcyjnej, skąd po sprawdzeniu,

mam nadzieję, trafią do działu E−2000 lub do
Forum Czytelników, a ich Autorzy otrzyma−
ją honoraria. Na razie dostaną drobne upo−
minki w postaci kitów startowych.

Uwagi końcowe

Gratuluję wszystkim, którzy zmierzyli się
z tym trudnym zadaniem. Duży plus mogą
sobie postawić Koledzy, którzy wspomnieli
lub choćby pomyśleli o problemie bezpie−
czeństwa i obudowy.

Jeśli ktoś dopiero teraz chciałby zaprojek−

tować odpowiedni układ, powinien przede
wszystkim zwrócić uwagę na łatwość obsługi.
W przedstawionych propozycjach bywało
z tym różnie. Wygląda na to, że najmniej krę−
pujący jest sposób z czujnikiem dźwiękowym.
Warto wtedy zastanowić się, czy nie zastoso−
wać skutecznego filtru dolnoprzepustowego,

żeby odciąć wszelkie niepożądane dźwięki
o wyższych częstotliwościach.

10 uderzeń na sekundę to naprawdę rewe−

lacyjny wynik. Czy trzeba mierzyć częstotli−
wości powyżej 10Hz? Niekoniecznie − jeśli
już ktoś chce, wystarczy informacja, że czę−
stotliwość jest większa niż 10Hz. Szczerze
mówiąc, zakres pomiarowy mógłby wynosić
5...10Hz z dodatkową sygnalizacją częstotli−
wości poniżej 5Hz i powyżej 10Hz. Łatwo to

zrealizować w przypadku przetwornika
F/U i linijki LM3914.

Nagrody i upominki otrzymują: Marcin Ma−

lich, Roman Biadalski, Marcin Wiązania, Pa−
weł Broda, Aleksander Drab i Mariusz Chil−
mon. Aktualna punktacja podana jest w tabeli.

Zachęcam serdecznie do udziału w bieżą−

cym i następnych zadaniach.

Wasz Instruktor

Piotr Górecki

Fot. 2 Układ Pawła Brody

Fot. 3 Model Marcina Wiązani

Rys. 4

Fot. 4 Model Romana Biadalskiego

Marcin Wiązania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gacki 65
Krzysztof Kraska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Przemyśl 37
Mariusz Chilmon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Augustów 35
Dariusz Drelicharz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Przemyśl 30
Bartłomiej Radzik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ostrowiec Św. 30
Marcin Malich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wodzisław Śl. 23
Dariusz Knull . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zabrze 22
Jarosław Chudoba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gorzów Wlkp. 21
Piotr Wójtowicz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wólka Bodzechowska 21
Roman Biadalski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zielona Góra 20
Mariusz Ciołek. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kownaciska 20
Jakub Kallas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gdynia 20
Filip Rus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zawiercie 20
Rafał Stępień . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rudy 20
Michał Pasiecznik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zawiszów 18
Jacek Konieczny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Poznań 17
Radosław Koppel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gliwice 17
Piotr Romysz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Koszalin 17
Łukasz Cyga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chełmek 16
Radosław Ciosk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trzebnica 15
Maciej Jurzak. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rabka 15
Ryszard Milewicz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wrocław 15
Emil Ulanowski. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Skierniewice 15
Artur Filip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Legionowo 14
Aleksander Drab. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zdziechowice 13
Jarosław Tarnawa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Godziszka 13
Arkadiusz Zieliński . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Częstochowa 12
Piotr Dereszowski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chrzanów 11
Szymon Janek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lublin 11
Wojciech Macek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nowy Sącz 11
Sebastian Mankiewicz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Poznań 11
Maciej Ciechowski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gdynia 9
Mariusz Ciszewski. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Polanica Zdr. 9
Filip Karbowski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Warszawa 9
Witold Krzak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Żywiec 9
Piotr Kuśmierczuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gościno 9
Michał Waśkiewicz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Białystok 9
Piotr Wilk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Suchedniów 9

Punktacja Szkoły Konstruktorów