plik

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).

łł

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

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

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
(prenumerata@avt.com.pl).

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

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