Szkoła
Konstruktorów
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 pocztÄ…).
Zadanie nr 55
Pomysłodawca niniejszego zadania napisał: Temat nie jest trudny. Przypuszczam, że włączenia, na przykład w postaci migania
Często wychodzę do pracy na noc. Wycho- w większości przypadków zaproponujecie wspomnianej diody LED podświetlającej przy-
dząc z domu zamykam drzwi na klucz, żeby urządzenie zawierające co najmniej trzy blo- cisk, by zasygnalizować włączenie na stałe?
rano nie budzić żony, by nie musiała wycho- ki. Niewątpliwie potrzebny będzie jakiś układ A może zastosować najprostsze rozwiąza-
dzić i otwierać mi drzwi. Gdy wychodzę jest czasowy (2 minuty). Zapewne niezbędny bę- nie  najzwyklejszy wyłącznik z dołączonym
ciemno i nie mogę trafić kluczem do zamka. dzie też przerzutnik oraz układ rozróżniający równolegle układem czasowym albo powol-
Przydałby się inteligentny układ elektronicz- jedno lub dwa naciśnięcia przycisku (krótkie nym ściemniaczem?
ny pełniący następujące funkcje: i długie naciśnięcie przycisku). Możliwości jest wiele. Przeanalizujcie je
1. Gdy naciskam przycisk jeden raz (krótko) Elementem wykonawczym będzie albo i wybierzcie optymalną.
lampa zapala się na ok. 2 min, a potem gaśnie. przekaz
nik, albo triak. Układ można zasilić Zwróćcie baczną uwagę na bezpieczeń-
2. Gdy naciskam przycisk dłużej (lub naci- z niewielkiego zasilacza albo wprost z sieci za stwo. Urządzenie musi zapewniać absolutne
skam dwa razy w krótkim odstępie czasu) pomocą zasilacza beztransformatorowego. bezpieczeństwo użytkowania. Pozostaje też
lampa zapala się na stałe. Mogę ją póz
niej W każdym razie sterownik powinien być problem prób i testów. Osoby niepełnoletnie
zgasić, naciskając przycisk jeszcze raz. możliwie prosty i tani. i niewykwalifikowane nie powinny przepro-
3. Dobrze byłoby, gdyby to gaszenie nie Dokładnie przeanalizujcie temat zadania. wadzać żadnych prób z urządzeniami dołą-
następowało od razu, tylko lampa świeciłaby Czy informacje i warunki podane na wstępie czanymi wprost do sieci energetycznej.
jeszcze ze dwie minuty. wystarczą? A może trzeba przewidzieć dodat- Właśnie ze względów bezpieczeństwa,
Pomysłodawca otrzymuje nagrodę. Nazwi- kowe trudności? Czy na przykład nie trzeba tym razem brak modelu nie zmniejszy szans
ska nie podaję, bo nie ma potrzeby informo- podświetlić przycisku wyłącznika, choćby za na nagrodę. Całkowicie wystarczy schemat
wać kogokolwiek o jego sytuacji domowej. pomocą neonówki albo diody LED? Jeśli po ideowy i ewentualne uwagi dotyczące obudo-
A oto oficjalny temat zadania 55: jednokrotnym (albo krótkim) naciśnięciu przy- wy, montażu, itp. Skoncentrujcie się nad czę-
Zaprojektować inteligentny sterownik cisku lampa się zaświeci, to czy nie trzeba ja- ścią sterującą  jak najlepiej można zrealizo-
lampy oświetlającej drzwi wejściowe. kiegoś dodatkowego sygnalizatora ciągłego wać postawione zadanie.
RozwiÄ…zanie zadania nr 51
Temat zadania 51 brzmiał: Zaprojektować Znaczna część z nich to odstraszacze uni- przysłało swe prace po raz pierwszy i z przy-
uniwersalny odstraszacz akustyczny. wersalne, pozwalające zmieniać częstotli- jemnością stwierdzam, że zaproponowali
wość (zakres częstotliwości) generowanych sensowne układy. Oczywiście były też
Jak zwykle w Redakcji pojawiło się wiele dz
więków, czas impulsu, czas przerwy a na- i próby bardzo nieporadne, a część z nich zo-
prac teoretycznych i praktycznych, będących wet rodzaj przetwornika (głośnik dynamicz- stanie zaprezentowana w drugiej klasie
rozwiązaniem postawionego zadania. ny, przetwornik piezo). Znów kilka osób Szkoły, czyli w dziale  Co tu nie gra?
Elektronika dla Wszystkich
31
Szkoła Konstruktorów
(oczywiście bez podania nazwisk autorów).
Taka prezentacja błędów okazuje się bardzo
pożyteczna dla wszystkich, nie tylko dla naj-
młodszych. Świadczą o tym nadsyłane listy.
Szczególnie mnie cieszy, jeśli w zadaniu  Co
tu nie gra? biorą udział Koledzy, których
wcześniej nadesłane układy właśnie są tam
prezentowane jako błędne. A tak w ogóle, to
gratuluję wszystkim uczestnikom Szkoły,
także tym, których prac nie omawiam. Nie
mogę bowiem szczegółowo omawiać wszy-
stkich schematów nadsyłanych przez 13- czy
14-latków. Oczywiście w tak młodym wieku
nie można dopracować wszystkich szcze-
gółów i zazwyczaj w układzie można znalez
ć W roli generatora tonu zastosował on kostkę Rys. 3
poważne błędy. Jednak sam fakt, że tak mło- 4047, a do jej bramkowania służą dwa proste
dy człowiek próbuje zmierzyć się z trudnym generatory z bramkami 4093. Również jego Interesujący układ nadesłał A
ukasz Cy-
zadaniem zasługuje na gorące słowa uznania układ może napędzać przetwornik piezo (za ga z Chełmka. Schemat można zobaczyć
i zachęty do dalszych prób. pomocą dwóch bramek) albo głośnik (za po- na rysunku 3, a model na fotografii 5.
A oto podsumowanie ciekawszych prac te- mocą kostki LM386 i dwóch dodatkowych W tym uniwersalnym odstraszaczu główną
oretycznych. tranzystorów). rolę odgrywa kostka 4046, której generator
Grzegorz Kaczmarek z Opola zapropo- VCO pracuje w zakresie częstotliwości
nował kilka generatorów ze wzmacniaczami Modele wyznaczonym przez elementy C1, P1, Tm
operacyjnymi. Jeden ze schematów jest po- Fotografia 1 pokazuje model Wojciecha (górna częstotliwość) oraz C1 R1 (dolna
kazany na rysunku 1. 15-letni Szymon Ja- Kuz
miaka z Gdyni. Sercem układu jest częstotliwość). Chwilowa wartość często-
nek z Lublina zaproponował prosty i sen- podwójny timer NE556. W modelu wykorzy- tliwości zależy od napięcia na nóżce 9
sowny układ, którego schemat pokazany jest stany jest mały brzęczyk piezo z generatorem, (VCO IN). A
ukasz zastosował termistor, by
na rysunku 2. Za ten projekt (podobno dlatego głośność jest niewystarczająca i układ zmieniać częstotliwość, ponieważ stwier-
sprawdzony w praktyce) otrzymuje upomi- należałoby rozbudować o stopnie sterujące dził, że na przykład komary przyzwyczaja-
nek i trzy punkty. Tak samo oceniłem pracę głośnym przetwornikiem piezo np. PCA-100. ją się do dz
więku o tej samej częstotliwo-
12-letniego Dawida Lichosyta z Gorenic. Na fotografii 2 można zobaczyć model 14- ści (około 25kHz).
letniego Piotra Dereszowskiego z Chrzano- Podobny, bardzo ciekawy odstraszacz
wa. Układ zawiera jedną kostkę UL1111, czy- z dwoma generatorami VCO z kostek 4046
li pięć tranzystorów. Aleksander Drab ze przedstawił Jarosław Chudoba z Gorzowa
Zdziechowic przysłał model pokazany na fo- Wlkp. Model pokazany jest na fotografii 6,
tografii 3. Olek wykorzystał połowę kostki natomiast uproszczony schemat na rysunku 4.
4093 i podwójny wzmacniacz operacyjny. U3 to główny generator tonu, kluczowany
A
ukasz Majchrzak z Włoszczowej wykonał stanem logicznym na wejściu INHIBIT (n. 5).
model pokazany na fotografii 4. Zawiera on Rytm pracy wyznacza generator z bramkÄ…
układ 555, a głównym generatorem jest VCO U1A  sygnał jest włączany okresowo na czas
z kostki 4046. wyznaczony przez C1, PR2, a czas przerwy
Rys. 1 Wymienieni czterej Koledzy otrzymują zależy od C1, PR1. Częstotliwość tonu w gło-
upominki i 2...3 punkty. śniku jest zależna od napięcia na wejściu
Rys. 2 VCO IN (n. 9) i w czasie danego cyklu pracy
stopniowo rośnie z szybkością wyznaczoną
przez C2, PR3. Dodatkowy generator U2
(4046) umożliwia uzyskanie dz
więku przery-
wanego. Przełącznik P1 pozwala uzyskać al-
bo dz
więk ciągły, albo przerywany.
Układ można zmodyfikować i na przykład
podłączyć nóżkę 9 U3 wprost do kondensato-
ra C1. Można też zamiast kostki U2 wykorzy-
stać wolne bramki układu U1  niewiele to
zmieni działanie układu.
Fot. 1 Model Fot. 2 Projekt Fot. 3 Propozycja Fot. 4 RozwiÄ…zanie
Wojciecha Kuz
miaka Piotra Dereszowskiego Aleksandra Draba A
ukasza Majchrzaka
Elektronika dla Wszystkich
32
Szkoła Konstruktorów
Dwa oryginalne rozwiązania przedstawił Jest co najmniej dziwne, że nie spotkałem takie- kątny na wyjściu U2 pozwala na zastosowa-
Tomasz Sapletta z Donimierza. Przeprowa- go rozwiązania w literaturze, przecież jest to nie zwykłego MOSFET-a mocy w roli wzmac-
dził też rzeczową analizę problemu. Modele najprostsza i najtańsza (chyba?) realizacja ge- niacza i dołączenie głośnika lub głośnej
można zobaczyć na fotografii 7. Rysunek 5 neratora przestrajanego napięciem. membrany piezo w obudowie. Przetwornik
przedstawia jeden ze schematów  na uwagę Generator taki warto przetestować, jednak piezo powinien współpracować z indukcyjno-
zasługuje tu nietypowa metoda zmiany czę- charakterystyka przestrajania pozostawia wiele ścią (12...20mH), co zapewni głośny dz
więk.
stotliwości przebiegu, polegająca na sprzęże- do życzenia, więc ostatecznie układ 4046 okazu- O przetwornikach i sposobach ich włączenia
niu potencjometrów PR1, PR2 przez rezystor je się nieporównanie lepszy (i niewiele droższy). napisano wiele w EdW 9/97.
R3. Autor pisze: Ten sposób połączenia Autor zaproponował także wykorzystanie W przypadku zasilania z sieci, do wyjścia
umożliwia najprostszą i najtańszą realizację generatora z pamięcią EPROM, co ma umoż- T2 dołączamy kilku...kilkudziesięciowatowy
syreny policyjnej na bramkach CMOS. liwić generowanie dowolnych sekwencji głośnik. Gdy układ ma pracować np. w głębi
Rzeczywiście warto spróbować, jak brzmi ta- dz
więkowych. Pomysł ciekawy, ale mało real- ogrodu (niemożliwe lub znacznie utrudnione
ki układ z różnymi wartościami elementów RC. ny. Tomek nadesłał też dwa modele do dwóch zasilanie z sieci), zasilanie powinien stano-
wcześniejszych zadań Szkoły  w drodze wy- wić akumulator żelowy. Przykładową łado-
Rys. 4 jątku dopisuję za to pięć punktów ekstra, bo warkę opisano w EdW 10/98 i 9/99, typy
modele niewątpliwie akumulatorów zamieszczono w tabeli na str.
powstały dawno. Mo- 29 w EdW 7/99.
dele te pokazane są na Prawdopodobnie odstraszacz będzie pra-
fotografii 8. cował na częstotliwościach pozaakustycz-
Analizę przepro- nych. W przeciwnym wypadku będzie to od-
wadził też Dariusz straszacz sąsiadów. Głośne dz
więki słyszalne
Knull z Zabrza. mogą uprzykrzać życie sąsiadów (nawet te
Ostatecznie zbudo- przerywane). Mogą się wtedy zainteresować
wał układ pokazany nim osoby niepowołane, co spowoduje utratę
na fotografii 9 i ry- urzÄ…dzenia.
sunku 7. Oto frag- Ciekawy układ zaprezentował też Mar-
menty listu: Odstra- cin WiÄ…zania z Gacek. Schemat pokazany
szacz składa się jest na rysunku 8, a model na fotografii 10.
z uniwersalnego timera U1 Rytm pracy wyznacza generator-licznik U1.
oraz generatora przestra- Częstotliwość włączania tonu alarmowego
janego napięciem U2. Zo- ustala się za pomocą zworek; zależy ona tak-
stały one szczegółowo opi- że od oświetlenia. Układ zawiera dwa
sane w EdW 10  11/97. podobne bloki generatorów z kostkami
Układ U1 pracuje jako ge- 4046. Generator U4 ma współpracować
nerator astabilny. Tranzy- z przetwornikami ultradz
więkowymi. Gene-
stor T1 i generator U2 są rator U2 może sterować głośnikiem przy po-
cyklicznie włączane przez mocy bufora T2, T3. Marcin doszedł do
Rys. 5 U1 co około 5 minut. Po wniosku, że przetwornik piezo powinien
około 30  40 sekundach wyłączają się. Uru-
Jeszcze bardziej oryginalny jest układ od- chomienie U2 powoduje wytwarzanie prze- Rys. 6
straszacza, wykorzystujÄ…cy w roli wzmacniacza biegu prostokÄ…tnego na jego
mocy... stabilizator LM317. Schemat pokazany wyjściu 4. Dolną i górną często-
jest na rysunku 6. Oto fragment listu: Kilka tliwość graniczną ustalają ele-
miesięcy temu zastanawiałem się nad realizacją menty R6 i R7. Płynną regulację
prostego generatora przestrajanego napięciem częstotliwości zapewnia poten-
(o małych wymogach). Pomyślałem i ...zamiast cjometr P1.
rezystora nastawnego użyłem dwóch elektrod Kondensator C3 również
tranzystora (emitera i kolektora, a baza pozo- znacząco wpływa na częstotli-
stała elektrodą sterującą). Tak wykonany gene- wość generowanego dz
więku.
rator na bramce Schmitta jest wystarczający Jego wartość, jak w wykazie ele-
w prostych zastosowaniach, eliminuje koniecz- mentów, zapewnia przestrajanie
ność stosowania układu C4046, co pozwala na w zakresie od setek Hz do kilku-
zmniejszenie kosztów i wymiarów urządzenia. dziesięciu kHz. Przebieg prosto-
Fot. 5 Układ A
ukasza Cygi Fot. 6 Praca Fot. 7 Odstraszacze Fot. 8 Wcześniejsze modele
Jarosława Chudoby Tomasza Sapletty Tomasza Sapletty
Elektronika dla Wszystkich
33
Szkoła Konstruktorów
pracować przy stałej częstotliwo-
ści (rezonansowej), dlatego dodał
trzeci generator z bramkÄ…
U3A (w zasadzie to samo odnosi
siÄ™ do przetwornika ultradz
więko-
wego, który również jest prze-
twornikiem piezo o silnie zazna-
czonym rezonansie). W przypadku
użycia przetwornika piezo Q2
przestrajany generator U2 wyko- Fot. 9 Układ Dariusza Fot. 10 Projekt Fot. 11 Model
rzystywany byłby jedynie jako ge- Knulla Marcina Wiązani Piotra Wójtowicza
nerator taktujÄ…cy.
Układ z rysunku 8 ma rzeczywiście sze- Tyle na temat nadesłanych prac. Chciał- schematów. Muszę jednak skomentować
rokie możliwości. Warto wypróbować bym jeszcze wymienić nazwiska Kolegów, nadesłane propozycje.
podobne rozwiązania w praktyce. Można też w których pracach znalazłem coś godnego Gratuluje wszystkim, którzy przeprowa-
układ znacznie uprościć, stosując jeden ge- uwagi i pochwały: Witek Wojciechowski dzili analizę i dopiero wtedy zdecydowali się
nerator 4046, gdzie pojemność ustalająca z Nowego Dworu Maz., Robert Gawron na konkretne rozwiązanie.
częstotliwość pracy (między nóżkami 6, 7) z Rabki, Krzysztof Budnik z Gdyni, Krzy- Jednym z poważniejszych problemów by-
byłaby zmieniana skokowo za pomocą zwo- sztof Miecznikowski z Goworowa, Marcin ła kwestia zasilania. Jeśli urządzenie miałoby
rek. Taki generator mógłby współpracować Piasecki z Poznania, Grzegorz Wąsacz na przykład płoszyć ptaki z sadu, musi być
z trzema stopniami wykonawczymi: z tran- z Warszawy, Radek Dąbrowski z Wrocławia zasilane z akumulatora. Nie sądzę, że ktoś bę-
zystorami T2, T3 i głośnikiem, tranzystorem i A
ukasz Wojtaś z Grzegorzewa. dzie kupował akumulator specjalnie do od-
T1 i odpowiednią cewką (by częstotliwość straszacza ptaków. Jestem przekonany, że
rezonansu elektrycznego była zgodna z czę- Rys. 7 w ogromnej większości przypadków zostanie
stotliwością rezonansu mechanicznego prze- wtedy wykorzystany stary akumula-
twornika piezo) oraz z generatorem tor samochodowy, nie radzÄ…cy sobie
U3A i buforami U3B...U3D. NiewÄ…tpliwie z rozrusznikiem samochodu, ale ma-
podobny generator pozwoli uzyskać zaska- jący jeszcze znaczną pojemność, co
kujÄ…ce efekty. najmniej 10Ah. I takie obliczenia
Wymienionych pięciu Kolegów otrzymuje trzeba zacząć niejako od końca -
nagrody i punkty (4...5). wspomniany akumulator powinien
Najbardziej dopracowany odstraszacz wystarczyć na co najmniej trzy dni
nadesłał Piotr Wójtowicz z Wólki Bodze- pracy odstraszacza, czyli w ciągu
chowskiej. Model można zobaczyć na foto- dnia może zużyć co najwyżej 3,3Ah.
grafii 11. Oprócz generatorów zawiera czuj- Jeśli urządzenie będzie pracować
nik oświetlenia, dzięki czemu działa tylko w ciągu długiego, letniego dnia
w ciągu dnia, oraz obwody alarmowe z czuj- przez 16 godzin, średni pobór prądu
nikiem wstrząsowym, włączające syrenę nie może być większy niż 0,2A. Je-
w przypadku próby kradzieży. Układ ten trafi śli elementem wykonawczym byłby
do Pracowni Konstrukcyjnej, a potem zostanie 4-omowy głośnik sterowany przez typowy
opisany w dziale E-2000 lub w Forum Czytel- samochodowy wzmacniacz mostkowy, to
ników. Piotr otrzymuje 7 punktów i nagrodę. Podsumowanie przy napięciu akumulatora 12V pobór prądu
Ogólnie biorąc, poziom prac był dobry. Jak podczas pracy wyniesie około 2,25...2,4A.
zwykle, nie mogę zaprezentować wszystkich Zakładając, że dz
więk będzie dodatkowo
Rys. 8
Elektronika dla Wszystkich
34
Szkoła Konstruktorów
przerywany ze współczynnikiem 1:1, średni rzystać tani głośnik tubowy, stosowany po- stać, pełną dostępną moc, można zastanowić się
pobór prądu w czasie generowania sygnału wszechnie w syrenkach alarmowych. Takie nad układem z rysunku 10d lub podobnym,
alarmowego wyniesie około 1,2A. Jeśli cał- głośniki mają zwykle moc do 10W, ale gdzie tranzystory nasycają się całkowicie.
kowity pobór prądu ma wynieść średnio co dzięki lepszej sprawności gło-
najwyżej 0,2A, czas przerwy między sygnała- śność najprawdopodobniej
mi musi być co najmniej pięciokrotnie dłuż- będzie większa, niż w przy-
szy od czasu włączenia, czyli na przykład padku klasycznego głośnika
włączanie na minutę co pięć minut. W prakty- umieszczonego w przypadko-
ce wystarczy włączać przerywany dz
więk na wej obudowie (choć głośniki
pół minuty co pięć minut, a tym samym tubowe słabo przenoszą niskie
wspomniany zużyty akumulator powinien częstotliwości). W takim
wystarczyć na sześć dni lub więcej. Oczywi- przypadku wystarczy zastoso-
ście pod warunkiem, że w spoczynku pobór wać wzmacniacz pojedynczy, niekoniecz- Rys. 12
prądu będzie mały, powiedzmy mniejszy niż nie scalony. Wielu uczestników propono-
1mA. Nie jest to problemem dzięki układom wało prosty układ pokazany na rysunku 9. W przypadku wykorzystania w charakterze
CMOS oraz wzmacniaczom samochodowym Ma on rację bytu, ale trzeba wziąć pod elementu wykonawczego przetwornika piezo,
(TDA1516, TDA1554, itp.), które z zasady uwagę ograniczenia (zupełnie niepotrzeb- konieczne jest użycie membranki z tubą, na
mają wejście sterujące, pozwalające wyłą- ny jest też rezystor). Jak pokazuje rysunek przykład PCA-100 lub PCA-105. Zupełnie nie
czyć wzmacniacz do stanu STANDBY, gdy 10a, przez tranzystory mogą płynąć prądy nadają się tu popularne brzęczyki z generato-
pobiera on prąd rzędu 1 mikroampera. o wartości szczytowej ponad 2A  na pew- rem, co zaproponowało kilku uczestników. Do
Jeśli odstraszacz ma być rzeczywiście no nie nadają się tu małe BC548/558. Lecz uzyskania głośnego dz
więku membrany ko-
głośny, trzeba zastosować wzmacniacz mo- tranzystory mocy mają mniejsze wzmoc- nieczne jest jak największe napięcie, rzędu na-
stkowy i głośnik o mocy minimum nienie, nawet rzędu 50. Stopień sterujący wet kilkudziesięciu woltów. Napięcie takie
20...25W. Właśnie taką moc dostarczy do musi więc dostarczyć znacznego prądu ba- można uzyskać w prostym układzie z cewką
głośnika 4-omowego wzmacniacz mostko- zy, niekiedy ponad 40mA. Tym stopniem według rysunku 11a lub 11b. Cewka powin-
wy zasilany z 12-woltowego akumulatora. absolutnie nie może być jedna bramka na mieć taką indukcyjność (kilkanaście... kil-
Zamiast dużego i dość kosztownego CMOS, jak proponowali niektórzy. kadziesiąt milihenrów), by z pojemnością
głośnika o mocy 20...25W, można wyko- Od biedy mogłoby to być połączenie kilku membrany tworzyć obwód rezonansowy
bramek, ale nie zwykłych, tylko większej wydaj- o częstotliwości równej częstotliwości rezo-
Rys. 9 ności, z kostek CMOS 4049 albo 4050 według nansu przetwornika (około 3,5kHz). Ponieważ
rysunku 10b. Można też zastosować darlingto- prawie wszyscy elektronicy nie lubią cewek,
ny, najlepiej modyfikowane, według rysunku zastosują raczej nieco mniej skuteczne roz-
10c. W każdym z tych przypadków trzeba pa- wiązanie pokazane na rysunku 11c.
miętać, że moc będzie mniejsza od maksymalnej W każdym przypadku prąd nie przekroczy
możliwej ze względu na spadki napięć na tranzy- 100...150mA, a głośność będzie duża. Wadą
storach oraz stopniu sterującym. Żeby wykorzy- przetwornika piezo jest to, że daje on głośny
dz
więk tylko w pobliżu
swej częstotliwości rezo-
nansowej. Znacznie szer-
sze pasmo da wspomniany
głośnik tubowy, a jeszcze
większe klasyczny głośnik
szerokopasmowy (np. sa-
mochodowy). Głośniki wy-
magają jednak dużej mocy,
co wyklucza wykorzysta-
nie ich w odstraszaczach
przenośnych.
Rys. 13
Rys. 10
Rys. 11
Elektronika dla Wszystkich
35
Szkoła Konstruktorów
W przypadku wykorzystania przetworni- (VCO), będący częścią układu CMOS Gratulacje dla wszystkich, którzy pomy-
ka piezo, generator tonu nie musi być prze- 4046. Jego częstotliwość można zmieniać śleli o obudowie. W wielu przypadkach od-
strajany (lub będzie przestrajany w niewiel- w bardzo szerokim zakresie za pomocą na- straszacz będzie pracował na wolnym powie-
kim zakresie)  wystarczy, że dz
więk będzie pięcia na nóżce 9, natomiast aby wyłączyć trzu, i wtedy trzeba skutecznie zabezpieczyć
przerywany, na przykład z częstotliwością kostkę, wystarczy podać stan wysoki na przed wilgocią i deszczem nie tylko układ
1...2Hz. Taki przebieg wytworzy klasyczny nóżkę 5. Rysunek 13 pokazuje dwa przy- elektroniczny, ale też akumulator i głośnik
układ według rysunku 12. Nie proponuję tu kłady realizacji generatora przestrajanego. (tu znaczną przewagę mają tuby od alarmów
najprostszego układu z bramką Schmitta Oczywiście można wykorzystać jeszcze in- samochodowych, umieszczone w plastiko-
w roli generatora tonu, ponieważ układ taki ne przebiegi sterujące  zależy to tylko od wych obudowach).
jest mało stabilny temperaturowo i napięcio- pomysłowości projektanta. Na koniec gratuluję wszystkim, którzy
wo. Można go natomiast wykorzystać w roli Niektórzy uczestnicy słusznie wspo- zmierzyli się z zadaniem numer 51 i zachęcam
generatorów taktujących. mnieli o możliwości kradzieży odstraszacza do brania udziału w kolejnych zadaniach.
Gdy przetwornikiem ma być głośnik,  może rzeczywiście warto pomyśleć o do-
warto zastosować generator przestrajany datkowym obwodzie alarmowym, ale to nie
w szerokim zakresie. Idealnie nadaje się do jest łatwe zadanie, bo złodziej zapewne naj- Wasz instruktor
tego generator przestrajany napięciem pierw odłączy zasilanie. Piotr Górecki
Co tu nie gra?
C
o
t
u
n
i
e
g
r
a
?
Przy okazji sprostuję poglądy niektórych rezystorze i diodzie pojawi się stan wysoki 
RozwiÄ…zanie zadania 51
uczestników, którzy sądzili, że generator prze- sygnalizator zadziała.
W EdW 5/2000 na stronie 36 znajduje się stanie pracować i ten fakt jest wykrywany. Jak widać z tego skrótowego opisu, kon-
schemat  sygnalizatora suchego kwiatka . Owszem, gdy gleba całkowicie wyschnie, ge- densator między nóżkami 11 a 5, 6 jest włą-
Schemat ten można zobaczyć na rysunku A. nerator przestanie pełnić swą funkcję, jednak czony nieprawidłowo. I to jest główna uster-
Zadanie jak zwykle polegało na znalezieniu do takiej sytuacji nie można dopuścić  roślin- ka. Oprócz tego zwróciliście uwagę na sze-
usterek. Tym razem otrzymałem mniej odpo- ki należy podlać wcześniej, gdy gleba będzie reg większych i mniejszych niedoróbek:
wiedzi, czemu się nie dziwię, bo zadanie mieć jeszcze stosunkowo niewielką rezystan- 1. Obecność rezystora o nominale
wcale nie było łatwe. Pomijam kosmetyczną cję, rzędu kilkudziesięciu kiloomów. Dlatego 100k&! - jest całkowicie zbędny.
usterkę polegającą na braku kropki łączącej potrzebny jest układ wykrywający obniżenie 2. Obecność diody włączonej między poten-
nóżki 8, 9 z nóżkami 3, 12. się częstotliwości, a nie zanik przebiegu. cjometr a dodatnią szynę zasilania (VCC)  ta
Według pomysłodawcy układ pracuje Oto zasada pracy pokazanego detektora druga dioda też jest zbędna. Dwie diody i kon-
w sposób następujący. Bramka pierwsza z le- częstotliwości. Dwie  dolne bramki tworzą densator w takim połączeniu spotyka się tylko
wej wraz z kondensatorem (1µF) i rezystan- znany powszechnie przerzutnik monostabil- w pojemnoÅ›ciowych podwajaczach napiÄ™cia.
cją gleby tworzy generator. Częstotliwość ny, jednak jego działanie jest nietypowe, po- 3. Zastosowanie najprostszego generatora
przebiegu zależy od wilgotności gleby  wy- nieważ  górna bramka przez diodę wymu- z bramką Schmitta nie jest najlepszym po-
sychanie ziemi spowoduje zmniejszanie się sza okresowo stan wysoki na nóżkach 5, 6 mysłem, ponieważ jego częstotliwość będzie
częstotliwości generatora. Pozostałe trzy bramki NAND. silnie zależeć od napięcia zasilającego (oraz
bramki tworzą detektor częstotliwości. W czasie, gdy na nóżce 3 generatora wy- temperatury, ale to w tym konkretnym zasto-
Zmniejszenie wilgotności gleby spowoduje stępuje stan niski, na nóżkach 10, 11, a także sowaniu nie jest istotne), co spowoduje
zaświecenie się lampki LED. Ogólna idea 5 i 6 występuje stan wysoki. Na nóżkach 4, zmiany czułości sygnalizatora.
jest jak najbardziej prawidłowa. Zaletą jest 13 utrzymuje się stan niski. Pojawienie się 4. W roli sygnalizatora zamiast diody
fakt, że przebieg na elektrodach ma składo- stanu wysokiego na nóżce 3 (oraz nóżkach 8, LED warto zastosować brzęczyk piezo z ge-
wą stałą równą zeru. Ten interesujący układ 9, 12) rozpoczyna proces ładowania konden- neratorem, który jest nie tylko skuteczniej-
ma szansÄ™ dziaÅ‚ać, jednak warto wziąć go satora 1µF przez potencjometr 10k&!. Na szy, ale także pobiera podczas pracy zdecy-
pod lupę i nieco zmodyfikować. nóżkach 4, 13 nadal utrzymuje się stan niski, dowanie mniej prądu.
a na nóżce 11  wysoki. Napięcie na poten- 5. Ze względu na obecność diod i bramek
Rys. A cjometrze, mierzone względem masy, stop- z wejściem Schmitta układ musi być zasilany
niowo spada. Jeśli częstotli- stosunkowo wysokim napięciem, co naj-
wość będzie duża, napięcie to mniej 6V (praktycznie z baterii 9V), co ozna-
nie zdąży opaść poniżej progu cza znaczny pobór prądu w stanie spoczynku
przełączania wejść 5, 6 zanim i konieczność częstej wymiany baterii.
na nóżce 10 pojawi się stan wy- Zwróciliście też uwagę na brak rezystora
soki, który rozładuje kondensa- o dużym nominale (np. 1M&!) między nóżka-
tor i wymusi stan wysoki na po- mi 2, 3. Bez niego przy całkowitym wysch-
tencjometrze. Jeśli jednak czę- nięciu gleby generator przestanie pracować,
stotliwość będzie mała, napię- a pobór prądu może się zwiększyć. W tym
cie na potencjometrze zdąży się konkretnym układzie rezystor taki nie jest
zmniejszyć poniżej progu prze- konieczny. Rezystor taki okazałby się po-
łączania wejść 5, 6 i na nóżce 4, trzebny tylko przy całkowitym wyschnięciu
Elektronika dla Wszystkich
36
Szkoła Konstruktorów
gleby, do czego jednak nie wolno dopuścić 
przecież znacznie wcześniej włączy się sy-
gnalizator i... wyczerpie bateriÄ™.
Można też wspomnieć o innych cechach
układu, jak brak sygnalizacji wyczerpywania
baterii, możliwość włączenia w nocy, jednak
taka analiza wykracza poza ramy konkursu
 Co tu nie gra? .
Na rysunku B można zobaczyć schemat
układu o analogicznym działaniu, którego Tym razem upominki za prawidłowe od- Rys. C
funkcje można rozszyfrować nieporówna- powiedzi otrzymują:
nie łatwiej, niż układu z rysunku A. Oczy- Czesław Szutowicz z Włocławka, da funkcję polegającą na wyborze ilości
wiście układ nadal jest niedoskonały i nie Zbigniew Meus z Dąbrowy Szlacheckiej, potrzebnych dz
więków do przełączenia
bardzo nadaje się do praktycznego zastoso- Aleksander Drab ze Zdziechowic. układu wyjściowego, którym jest przeka-
wania, jednak nie o to chodzi w zadaniu z
nik. Chodzi o to, że można sobie wybrać,
 Co tu nie gra? . Zadanie numer 55 czy układ będzie reagował na jedno kla-
Na rysunku C przedstawiony jest upro- śniecie, czy dwa, itd.
Rys. B szczony schemat układu, nadesłanego jako Pytanie jak zwykle brzmi:
rozwiązanie głównego
zadania 50 w Szkole. Co tu nie gra?
Według opisu przed-
stawiony układ jest ty- Odpowiedz
zasadniczo można zawrzeć
powym przełączni- w jednym zdaniu, ale lepiej opisać istotę
kiem reagujÄ…cym na problemu w kilku zdaniach. Bardzo proszÄ™,
dz
więk. Proponowany byście odpowiedzi oznaczyli NieGra55
przełącznik jednak i nadesłali w ciągu 45 dni od ukazania się te-
trochę różni się od in- go numeru EdW. Nagrodami będą drobne
nych, ponieważ posia- kity AVT.
Punktacja Szkoły Konstruktorów
W kolejnych wydaniach Szkoły podawana jest punktacja obejmująca jedynie najbardziej aktywnych uczestników. Cała
lista zawiera około 150 nazwisk. Już niebawem najbardziej aktywni uczestnicy otrzymają cenne nagrody. Odbędzie się
to w związku z piątą rocznicą powstania czasopisma, a może nawet wcześniej.
Dariusz Knull Zabrze . . . . . . . . . . . 80 Sławomir Welcer Krosno . . . . . . . . . . . 7 Tomasz Góra Bytom . . . . . . . . . . . 3 Dariusz Minior . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Marcin Wiązania Gacki . . . . . . . . . . . . 64 Zbigniew Cipielewski Suwałki . . . . . . . . . . 6 Szymon Janek Lublin . . . . . . . . . . . 3 Kosma Moczek Popowo . . . . . . . . . . 2
Piotr Wójtowicz Wólka Bodzechowska 46 Piotr Figiel Giebułtów . . . . . . . . 6 Norbert Jaroszewicz Białystok . . . . . . . . . 3 Anna Przybysz Szczecin . . . . . . . . . . 2
Marcin Kaczorowski Legnica . . . . . . . . . . 3
Paweł Korejwo Jaworzno . . . . . . . . . 36 Tomasz Gacoń i Paweł Kuchta . . . . . . . . . . 6 Mariusz Ratyna Lublina . . . . . . . . . . 2
Jarosław Kolat Wrocław. . . . . . . . . . 3
Tomasz Sapletta Donimierz . . . . . . . . 33 Michał Grzemski Grudziądz . . . . . . . . 6 Marcin Rogusz Orzechowice . . . . . . 2
Mirosław Kopera Dębica . . . . . . . . . . . 3
Bartłomiej Stróżyński Kęty . . . . . . . . . . . . . 24 Eryk Kaczmarczyk Chełmek. . . . . . . . . . 6 Maciej Sochaczewski Chełmce. . . . . . . . . . 2
Tomasz Kutyła Stalowa Wola . . . . . . 3
Marcin Piotrowski Białystok . . . . . . . . . 23 Jakub Kallas Gdynia. . . . . . . . . . . 6 Mateusz Szczygieł Kraków . . . . . . . . . . 2
Jonatan Kwidziński Białogard. . . . . . . . . 3
Rafał Wiśniewski Brodnica . . . . . . . . . 23 Jarosław Markiewicz Zielona Góra . . . . . . 6 Czesław Szutowicz Włocławek . . . . . . . . 2
Sławomir Lewiński Oświęcim . . . . . . . . . 3
Jarosław Chudoba Gorzów Wlkp. . . . . . 22 Krzysztof Nowakowski Bolkowo. . . . . . . . . . 6 Bogdan Taranta Wrocław. . . . . . . . . . 2
A
ukasz Malarek Zawiercie . . . . . . . . . 3
Jarosław Kempa Tokarzew . . . . . . . . . 22 Bartosz Rodziewicz Białystok . . . . . . . . . 6 Maciej Tyczyński A
ódz
. . . . . . . . . . . . . 2
Zbigniew Meus DÄ…browa Szlach. . . . 3
Krzysztof Kraska Przemyśl . . . . . . . . . 22 Paweł Bajurko Warszawa. . . . . . . . . 5 Andrzej Wrzecionko Wisła . . . . . . . . . . . . 2
Radosław Piwko Leśna . . . . . . . . . . . . 3
Krzysztof Nytko Tarnów. . . . . . . . . . . 22 Marcin Barański Koszalin. . . . . . . . . . 5 Krzysztof Zuber Urzędów . . . . . . . . . 2
Piotr Rak Lublin . . . . . . . . . . . 3
Barbara Jaśkowska Gdańsk. . . . . . . . . . . 19 Mariusz Ciołek Kownaciska . . . . . . . 5 Marcin Adamczyk Warszawa. . . . . . . . . 1
Adam Sieńko Suwałki . . . . . . . . . . 3
Mariusz Wesołowski Radom . . . . . . . . . . . 19 Piotr Dereszowski Chrzanów. . . . . . . . . 5 Radosław Dylik Włocławek . . . . . . . . 1
Jarosław Skotnicki Opole. . . . . . . . . . . . 3
Grzegorz Kaczmarek Opole. . . . . . . . . . . . 16 Bogusław Kaleta Libiąż. . . . . . . . . . . . 5 Jan Gołąb Skrzyszów. . . . . . . . . 1
A
ukasz Skupień Częstochowa . . . . . . 3
Jakub Mielczarek Mała Wola . . . . . . . . 16 Witold Krzak Żywiec . . . . . . . . . . . 5 Artur Gołębiewski . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Bogusław Stojak . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Mariusz Nowak Gacki . . . . . . . . . . . . 15 Piotr Michalski Zgierz . . . . . . . . . . . 5 Jakub Jagiełło Gorzów Wlkp. . . . . . 1
Michał Waśkiewicz Białystok . . . . . . . . . 3
Arkadiusz Antoniak Krasnystaw . . . . . . . 13 Mateusz Misiorny Suchy Las. . . . . . . . . 5 Tomasz Jeż Libiąż. . . . . . . . . . . . 1
Dawid Lichosyt Gorenice . . . . . . . . . 3
Bartłomiej Radzik Ostrowiec Św.. . . . . . 12 Olek Szymczak Barlinek . . . . . . . . . . 5 Jakub Klimkiewicz Lublin . . . . . . . . . . . 1
Daniel Bajdak Brzez
nica B.. . . . . . . 2
Filip Rus Zawiercie . . . . . . . . . 12 Grzegorz Talarek Międzyrzecz . . . . . . . 5 Michał Kośka Czestochowa . . . . . . 1
Zdzisław Bogucki Poznań. . . . . . . . . . . 2
Czesław Szutowicz Włocławek . . . . . . . . 10 Piotr Wilk Suchedniów . . . . . . . 5 Sebastian Krzywosz Świętochłowice. . . . . 1
A
ukasz Brzyszkiewicz Kielce . . . . . . . . . . . 2
Maciej Ciechowski Gdynia . . . . . . . . . . . 9 Klaudiusz Woz
niak Wrocław. . . . . . . . . . 5 Wojciech Kuz
miak Gdynia . . . . . . . . . . . 1
Aleksander Drab Zdziechowice . . . . . . 2
A
ukasz Cyga Chełmek. . . . . . . . . . 9 Dariusz Bobrowski Tarnów. . . . . . . . . . . 4 Rafał Lalik Cikowice . . . . . . . . . 1
Przemysław Gąsior Gorlice. . . . . . . . . . . 2
Radosław Koppel Gliwice . . . . . . . . . . 9 Michał Gołębiewski Brodnica . . . . . . . . . 4 Daniel A
ukiewicz Suchań . . . . . . . . . . . 1
Michał Gołębiewski Bydgoszcz . . . . . . . . 2
Bartosz Niżnik Puławy. . . . . . . . . . . 9 Radosław Kozal Rybnik . . . . . . . . . . . 4 Sebastian Maleńczuk Biała Podlaska. . . . . 1
Adam Gowin Żywiec . . . . . . . . . . . 2
Roland Belka Złotów . . . . . . . . . . . 8 Maciej A
aszcz Gdynia. . . . . . . . . . . 4 Marcin Markowski Radom . . . . . . . . . . . 1
Jacek Grabiec A
ódz
. . . . . . . . . . . . . 2
Marek Grzeszyk Stargard Szcz. . . . . . 8 Piotr Młyński Wieliczka . . . . . . . . . 4 Kamil Matczyński Poznań. . . . . . . . . . . 1
Piotr Jakubowski Podkrajewo . . . . . . . 2
Michał Kobierzycki Grójec . . . . . . . . . . . 8 Jarosław Tarnawa Godziszka. . . . . . . . . 4 Piotr Oracz Jastrzębie Zdrój . . . . 1
Tomasz Jędryka Poręba Syp. . . . . . . . 2
A
ukasz Malec Tomaszów Lub.. . . . . 8 Robert Ulaski Grójec . . . . . . . . . . . 4 Leszek Pietrukaniec Gdynia . . . . . . . . . . . 1
Maciej Jurzak Rabka . . . . . . . . . . . 2
Marcin Przybyła Siemianowice . . . . . . 8 Kamil Wieczorek Polichno . . . . . . . . . 4 Ireneusz Redek Bełchów . . . . . . . . . . 1
Mateusz Kawałkiewicz Tuliszków . . . . . . . . . 2
Marcin Biernat Rozalin. . . . . . . . . . . 7 Rafał Wojciechowski Rybno. . . . . . . . . . . . 4 Piotr Rozenfeld Złotów . . . . . . . . . . . 1
Edward Krach Ostrowiec Åšw.. . . . . . 2
Filip Karbowski Warszawa. . . . . . . . . 7 Rafał Baranowski Gliwice . . . . . . . . . . 3 Adam Sarzyński Jankowo. . . . . . . . . . 1
Wojciech Macek Nowy SÄ…cz . . . . . . . . 2
Jacek Konieczny Poznań. . . . . . . . . . . 7 Sylwester Chołuj Radom . . . . . . . . . . . 3 Robert Skoracki Baranowo . . . . . . . . 1
A
ukasz Majchrzak WÅ‚oszczowa . . . . . . . 2
Sebastian Mankiewicz Poznań. . . . . . . . . . . 7 Zbigniew Duda Miłkowice . . . . . . . . 3 Marcin Malich Wodzisław Śl. . . . . . . 2 Radosław Szycko Goleniów . . . . . . . . . 1
Paweł Niedz
wiedzki Wiechlice . . . . . . . . . 7 Artur Filip Legionowo . . . . . . . . 3 Fryderyk Meisler Wrocław. . . . . . . . . . 2 Tomasz Walczak . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Adam Pałubski Piotrków Tryb. . . . . . 7 Maciej Gadzała Targowiska. . . . . . . . 3 Marcin Mieczkowski Lębork . . . . . . . . . . . 2 Marcin Żelazowski Warszawa. . . . . . . . . 1
Elektronika dla Wszystkich
37