background image

z Zabrza, drugi, przedstawiony na fotografii
11  
został  wykonany  przez Piotra  Wójtowi−
cza  
z Wólki  Bodzechowskiej.  Wymienieni
trzej koledzy otrzymują na razie drobne upo−
minki, a po opublikowaniu projektów − hono−
raria autorskie.

Uwagi końcowe

Bardzo się cieszę, że większość nadesłanych
modeli została wykonana bardzo estetycznie.
Liczba przyznanych punktów w istotny spo−
sób uzależniona była też od estetyki wykona−
nia modelu.

Myślę,  że  przedstawione  propozycje  ukła−

dowe  zainspirują  do  dalszych  modyfikacji
i ulepszeń. Decydując się na zaprojektowanie
nowej wersji przypominacza lekarskiego nale−
żałoby dokładnie określić sposób jego działa−
nia.  Zdecydowana  większość  uczestników
proponuje jedynie krótki sygnał dźwiękowy po
upływie zadanego czasu. Czy to wystarczy?

Wystarczy, o ile będziemy przypominacz

stale  nosić  przy  sobie,  na  przykład  gdy  bę−
dzie miał on postać małego breloczka moco−
wanego do szlufki spodni. Jeden niezbyt dłu−
gi i niezbyt głośny sygnał dźwiękowy całko−
wicie  wystarczy.  Taki  przypominacz  dobrze
zda egzamin u osób, które prowadzą normal−
ny tryb życia, a muszą regularnie zażywać ja−
kieś  lekarstwo.  W tym  wypadku  nie  trzeba
przełącznika  czasów  −  wystarczy  jednorazo−
wo ustalić długość cyklu pracy.

Działanie powinno być inne, jeśli przypo−

minacz  miałby  być  większym  urządzeniem,
którego nie będziemy stale nosić przy sobie.
Taka  wersja  jest  także  jak  najbardziej  sen−
sowna i byłaby przeznaczona do użytku do−
mowego  sporadycznie,  tylko  w okresach,

gdy  zachoruje  ktoś  z domowników. Przypo−
minacz  miałby  wtedy  postać  niewielkiego
pudełka,  ale  nie  musi  być  aż  tak  mały,  jak
breloczek. W tej drugiej wersji, przeznaczo−
nej dla różnych osób i różnych lekarstw nale−
żałoby koniecznie przewidzieć możliwość ła−
twego nastawienia długości cyklu pracy.

W takim  przypadku  trzeba  też  uwzględnić

dodatkowy istotny problem. Pominięcie porcji
syropu  czy  witamin  ma  niewielkie  znaczenie.
Ale pominięcie jednej lub kilku dawek antybio−
tyku może mieć istotny wpływ na skuteczność
kuracji. Pół biedy, gdy chory „klient” leży plac−
kiem  w łóżku.  Wtedy  prawdopodobnie  nie
przegapi sygnału dźwiękowego z przypomina−
cza, o ile tylko nie śpi kamiennym snem. Ale
nie zawsze przyjmowanie antybiotyków wiąże
się  z leżeniem  w łóżku.  Zdarza  się,  że  mamy
zwolnienie i pozostajemy w domu, ale przebieg
choroby  nie  jest  drastyczny  i możemy  nawet
wychodzić na dwór. Wtedy łatwo przegapić ko−
lejny  sygnał  przypominacza  i pominąć  dawkę
leku.  Jak  wspomniałem  ogłaszając  zadanie,
przed wakacjami na własnej skórze przekona−
łem się, jak łatwo jest „przegapić kolejkę”. Że−
by mieć kontrolę nad zużyciem leku oznacza−
łem  flamastrem  terminy  zażycia  na  plastiko−
wym listku z tabletkami, co nie do końca roz−
wiązało problem. Jeszcze trudniej jest kontrolo−
wać zużycie leku w postaci syropu czy proszku
(np. leki wziewne na astmę). Warto w związku
z tym rozważyć, czy ma sens zastosowanie ja−
kiegoś prostego licznika, pomocne do kontroli
przyjmowania kolejnych dawek.

Osobiście nie jestem przekonany do takie−

go licznika, ale może on zainteresować Kole−
gów,  którzy  lubią  rozbudowywać  układ
i wzbogacać go o różne dodatkowe funkcje.

Ja  byłbym  za  prostszym  rozwiązaniem  −

niech sygnał dźwiękowy zostanie włączony aż
do  czasu,  gdy  użytkownik  skasuje  go  przyci−
śnięciem przycisku i dopiero wtedy rozpocznie
się nowy cykl (przy czym dźwięk nie powinien
być ciągły ze względu na oszczędność prądu,
tylko powinny to być impulsy, powtarzane np.
co 20 sekund czy co minutę.). W takiej wersji
wymagana byłaby reakcja użytkownika − wci−
śnięcie przycisku i zażycie lekarstwa. Z pew−
nością  radykalnie  zmniejszy  to  szansę  pomi−
nięcia dawki medykamentu. Przypominam, że
takie działanie byłoby potrzebne do przypomi−
nacza  „stacjonarnego”,  stosowanego  w domu

dla różnych chorych i różnych leków.

Przeanalizujcie  pod  tym  kątem  przedsta−

wione rozwiązania.

W każdym przypadku trzeba się też zasta−

nowić, czy sygnał ma być na tyle głośny, że−
by  obudzić  zainteresowanego,  jeśli  kolejny
termin  wypada  w środku  nocy?  Jeśli  tak,  to
czy  nie  wprowadzić  obwodu  stopniowego
zwiększania głośności?

Gratuluję  wszystkim  uczestnikom  i licznej

grupie tych, którzy rozwiązali zadanie, ale z róż−
nych  względów  nie  nadesłali  prac.  Nagrody
i upominki otrzymują: Piotr Bechcicki, Roman
Biadalski,  Mariusz  Chilmon,  Dariusz  Dreli−
charz,  Robert  Jaworowski,  Dariusz  Knull,
Michał  Koziak,  Piotr Kuśmierczuk,  Rafał
Stępień, Marcin Wiązania i Piotr Wójtowicz
.
Aktualna punktacja podana jest w tabeli.

Zachęcam serdecznie do udziału w bieżą−

cym i następnych zadaniach.

Wasz Instruktor

Piotr Górecki

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

Styczeń 2002

Fot. 11 Przypominacz Piotra Wójtowicza

Marcin Wiązania Gacki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Krzysztof Kraska 
Przemyśl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Mariusz Chilmon 
Augustów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Dariusz Drelicharz 
Przemyśl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Bartłomiej Radzik 
Ostrowiec Św.  . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Dariusz Knull 
Zabrze. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Jarosław Chudoba 
Gorzów Wlkp. . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Mariusz Ciołek 
Kownaciska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Jakub Kallas 
Gdynia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Filip Rus 
Zawiercie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Rafał Stępień 
Rudy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Michał Pasiecznik 
Zawiszów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Marcin Malich 
Wodzisław Śl.  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Radosław Koppel 
Gliwice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Łukasz Cyga 
Chełmek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Jacek Konieczny 
Poznań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Radosław Ciosk 
Trzebnica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  15
Maciej Jurzak 
Rabka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Ryszard Milewicz 
Wrocław . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Piotr Romysz 
Koszalin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Emil Ulanowski 
Skierniewice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Piotr  Wójtowicz 
Wólka Bodzechowska . . . . . . . . . . . . . 15
Artur Filip 
Legionowo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Roman Biadalski 
Zielona Góra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Jarosław Tarnawa 
Godziszka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Arkadiusz Zieliński 
Częstochowa . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Piotr Dereszowski 
Chrzanów. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Aleksander Drab 
Zdziechowice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Szymon Janek 
Lublin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Wojciech Macek 
Nowy Sącz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Sebastian Mankiewicz 
Poznań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Punktacja Szkoły Konstruktorów

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

?

?

?

?

− S

Szzkkoołłaa K

Koonnssttrruukkttoorróów

kkllaassaa IIII

Rozwiązanie zadania 63

W EdW 9/2001  zamieszczony  był  schemat
dalmierza  laserowego,  nadesłany  jako  roz−
wiązanie  jednego  z wcześniejszych  zadań
Szkoły  przez  młodego  uczestnika.  Układ

można zobaczyć na rysunku A. Według po−
mysłodawcy  naciśnięcie  przycisku  START
uruchomi  laser  oraz  przerzutnik  4013  oraz
generator 555. Gdy promień lasera odbije się
od  przeszkody  i wróci  do  fototranzystora

SFH300,  przerzutnik  zostanie  wyzerowany,
a generator zatrzymany. Liczba impulsów zli−
czonych przez liczniki będzie zależna od cza−
su powrotu promienia, czyli od odległości od
przeszkody. Odpowiednie dobranie częstotli−

background image

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

Styczeń 2002

wości 555 powoli uzyskać wskazanie bez−
pośrednio w metrach
.

Znaleźliście  mnóstwo  błędów  i zgo−

dnie oceniliście, że układ nie ma żadnych
szans  pracować  w takiej  roli.  Bardzo
młodemu  kandydatowi  na  konstruktora
można wiele wybaczyć, a nawet pochwa−
lić  za  pomysł,  niemniej  warto  omówić
przynajmniej część błędów.

Najważniejszym  błędem  jest  zbyt

mała szybkość układu. Jeden z uczestni−
ków napisał, że autor chyba zapomniał,
że  prędkość  światła  jest  całkiem  spora,
jak na mierzone odległości
. Nawet gdy−
by  udało  się  wyeliminować  wszystkie
inne  usterki,  układ  jest  zdecydowanie
zbyt  powolny.  Prędkość  światła  to  pra−
wie  300000km/s (3*10

8

m/s).  Załóżmy,

że rozdzielczość miałaby wynosić 10m,
czyli trzycyfrowy wyświetlacz pokazał−
by  odległość  w zakresie  10m...9,99km.
Jeśli  światło  przebywa  drogę  np.
10m do  obiektu  i 10m z powrotem, 
potrwa to tylko
t = 20m / 3*10

8

m/s = 0,0666(6)

µ

s=66,6(6)ns

Żeby więc licznik miał rozdzielczość od−

czytu równą 10m, licznik z układem 555 mu−
siałby  wytwarzać  impulsy  o częstotliwości
f = 1 \ 66,6(6)ns = 15MHz

Jak wiadomo, popularna wersja bipolarna

układu 555 może pracować z częstotliwością
co najwyżej 200kHz, a inne wersje też mają
częstotliwość  maksymalną  ograniczoną  do
co najwyżej 3MHz.

Impulsy o częstotliwości 15MHz musiał−

by  też  zliczyć  pierwszy  układ  licznika
40110,  co  przy  zasilaniu  napięciem  5V jest
niemożliwe.

Obniżenie częstotliwości generatora dzie−

sięciokrotnie  obniży  rozdzielczość  odczytu
odległości  do  100m,  co  przekreśla  sens  sto−
sowania  wyświetlacza  3−cyfrowego,  teore−
tycznie  pozwalającego  wtedy  mierzyć  odle−
głości do 99,9km. Teoretycznie, bo wskaźnik
laserowy  o znikomej  mocy  „nie  sięgnie”  na
tak dużą odległość.

Mała szybkość części odbiorczej, łącznie

z fototranzystorem,  przerzutnikiem,  genera−
torem  i licznikiem  jest  najważniejszą  wadą
układu.  Układ  nie  spełni  swojej  roli  także
z wielu  innych  względów.  Słusznie  stwier−
dziliście,  że  ustawianie  przerzutnika  kostki
4013 za pomocą poziomu wysokiego z przy−
cisku START jest błędem. Przerzutnik będzie
ustawiony przez cały czas naciskania przyci−
sku,  niezależnie  od  impulsu  odebranego
przez  fototranzystor.  Należało  wykorzystać
wejście CLK, ale to wymaga odkłócenia sy−
gnału  z przycisku  START,  w którym  to  sy−
gnale  mogą  się  pojawić  impulsy  wynikłe
z drgań styków.

Słusznie też stwierdziliście, że fototranzy−

stor jest włączony błędnie. Przerzutnik 4013
jest zerowany sygnałem wysokim, więc foto−
tranzystor  powinien  być  włączony  między

plus zasilania a wejście R przerzutnika.

Wykryliście błędy w dołączeniu poszcze−

gólnych  nóżek  kostki  555.  Wskazywaliście
na  dołączenie  wyjścia  Q przerzutnika  4013
wprost  do  plusa  zasilania.  Łatwo  się  domy−
ślić, że to jest jedynie
błąd  rysunkowy  na
schemacie  −  autor
chce  włączać  kostkę
555 przez podanie za−
silania  z wyjścia  Q.
Pomysł  taki  jest  nie−
zbyt  fortunny  z kilku
powodów.

Słusznie dopatrzy−

liście się braku obwo−
du  zerowania  liczni−
ków 40110 przed każ−
dym pomiarem.

Skrytykowaliście

pomysł  zastosowania
przypadkowo  wybra−
nego  fototranzystora
do odbioru światła lasera i to bez jakiegokol−
wiek filtru i układu soczewek. Rzeczywiście,
fototranzystory  mają  największą  czułość
w zakresie podczerwieni, a zastosowany był−
by najprawdopodobniej popularny czerwony
laser o długości fali światła 680nm.

Pojawiło się też kilka odpowiedzi nietraf−

nych  od  najmniej  doświadczonych  adeptów
elektroniki.

Gratuluję  wnikliwości  w wynajdywaniu

usterek,  a młodego  pomysłodawcę  układu
chciałbym  mimo  tych  usterek  pochwalić  za
pomysł i zachęcić do dalszej nauki.

Nagrody w postaci kitów startowych AVT

za najlepsze odpowiedzi otrzymują:
Michał Stach Kamionka Mała
Stanisław Szwarc Wrocław
Marek Hajduczenia Białystok.

Zadanie numer 71

Na rysunku B pokazany jest schemat będący
fragmentem  rozwiązania  zadania  66  Szkoły.
Jak zwykle odpowiedzcie na pytanie

Co tu nie gra?

Czytelnik  napisał  „przeprowadziłem  eks−

perymenty  ze  wzmacniaczem  operacyjnym
i wypadły one pomyślnie. Układ był zasilany
napięciem  +5V i wzmacniacz  operacyjny
funkcjonował  bez  zarzutu“
.  Czy  to  prawda?
Czy  rzeczywiście  układ  będzie  działać  pra−
widłowo?  A może  młody  kandydat  na  kon−
struktora koniecznie chciał otrzymać nagrodę
i upominek i skłamał, nie przeprowadziwszy
żadnych testów?

Odpowiedzi z króciutkim uzasadnieniem

nadsyłajcie  w terminie  45  dni  od  ukazania
się tego numeru EdW. Nie zapomnijcie o do−
pisku  NieGra71.  Nagrodami  będą  drobne
kity AVT.

Piotr Górecki

A

B