30

Elektronika dla Wszystkich

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 oddziel-
nych 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

z

z

k

k

o

o

ł

ł

a

a

K

K

o

o

n

n

s

s

t

t

r

r

u

u

k

k

t

t

o

o

r

r

ó

ó

w

w

Rok temu tematem zadania był licznik czasu,
zliczający godziny, minuty i ewentualnie se-
kundy. Wtedy chodziło głównie o zaprojek-
towanie licznika czasu pracy. Okazuje się, że
istnieje też zapotrzebowanie na różne inne
urządzenia liczące czas. Na przykład Jan
Dulian z Woli Mędrzechowskiej już dawno
przysłał prośbę, by na łamach EdW pojawił
się projekt elektronicznego kalendarza. Nie
zegara, tylko właśnie elektronicznego kalen-
darza, wyświetlającego miesiące, dni tygo-
dnia, ewentualnie też rok. Zdaniem pomysło-
dawcy, mógłby to nawet być kalendarz
„ręczny”, gdzie ręczna ingerencja (przycisk?,
przełączniki?) przypominałaby zrywanie
kartek w klasycznym kalendarzu.

Rozwinięciem takiej idei byłby elektro-

niczny kalendarz z pamięcią, mający za zada-
nie przypominać o różnych terminach i spra-
wach do załatwienia. Maciej Misiura z Koło-
brzegu napisał: Prawie zawsze zapominamy o
czymś ważnym, np. telefonie komórkowym,
karcie kredytowej, itp. Na pewno wielu z nas
uszczęśliwiłoby urządzenie przypominające o
najważniejszych rzeczach. Mam na myśli za-
równo proste układy z brzęczykiem, jak i mi-
kroprocesorowe układy z wyświetlaczem LCD.

A oto fragmenty e-maila od Tomasza

Barjaszewskiego studiującego w Toruniu: ...
wpadł mi do głowy pewien pomysł do Szkoły
Konstruktorów. Wszystko zaczęło się od mo-
jej kiepskiej pamięci. Często zapominam o
wielu rzeczach, włączając w to również róż-
norodne rachunki (prąd, woda, telefon,
TV...). To akurat nie jest przyjemne, zwła-
szcza kiedy trzeba później płacić kary za
zwłokę. Ale do rzeczy: proponuję zbudowanie

urządzenia przypominającego o zapłaceniu
rachunków. Najlepiej byłoby zbudować go w
oparciu o mikroprocesor (szansa dla BA-
SKOM-owiczów ;))

Urządzenie powinno posiadać zegar oraz

datę (np. w górnej części obudowy). Poniżej
byłyby przegródki na kartki przypominające o
zapłaceniu np. za TV czy prąd. Obok kartek
mógłby się znajdować wyświetlacz, na którym
pojawiałaby się liczba dni, jaka została do
końca terminu zapłaty. Pod koniec terminu
wyświetlane dni mogłyby migać, przypomina-
jąc w ten sposób upływający termin. Po za-
płaceniu rachunku przyciśniecie guzika wyłą-
czałoby dany wyświetlacz. Przegródek na
kartki mogłoby być np. 5 (oczywiście to już
sprawa indywidualna). Zamiast kartek (elek-
tronicy lubią mieć wszystko wyświetlane)
można by pokusić się o zastosowanie wyświe-
tlaczy, ale koszt urządzenia oraz skompliko-
wanie znacznie by wzrosło. Wyświetlacze na-
tomiast powinny być oczywiście LED-owe,
a nie LCD, tak żeby można było umieścić ca-
łość blisko np. drzwi wejściowych do domu.
Wchodzący właściciel mieszkania widziałby od
razu, co jest do zapłaty i ile ma jeszcze czasu.
Nie wiem, czy spodoba wam się ten pomysł, ale
ja osobiście zbuduje sobie takie urządzenie, jak
już będę na własnym mieszkaniu :))

Podobne propozycje w listach i w mailach

nadesłali też Jan Szustro z Wrocławia, Maciej
Jagodziński z Węgorzewa oraz Krzysztof Lę-
borski z Zawodzia. Tak liczna grupa przekona-
ła mnie ostatecznie, że trzeba wreszcie posta-
wić taki temat jako zadanie w Szkole.

Najpierw podaję temat zadania:

Zaprojektować atrakcyjny kalendarz

elektroniczny i/lub elektroniczny termi-

narz.

Jak zwykle możliwości jest mnóstwo.

Można przedstawić pomysł z wyświetlaczem
LCD i mikroprocesorem. A może zrealizo-
wać duży wyświetlacz LED sterowany kla-
sycznymi licznikami CMOS czy TTL?

Generalnie widzę tu przynajmniej dwa

kierunki: jeden to tylko kalendarz elektro-
niczny bez funkcji przypominania, a wtedy
kluczową sprawą będzie atrakcyjny wygląd
wyświetlacza. Taki elektroniczny kalendarz,
ewentualnie bardziej rozbudowany zegar z
kalendarzem chętnie zaprezentowałbym na
łamach EdW jako projekt. Wyświetlacz moż-
na zrealizować na dużych klasycznych wy-
świetlaczach 7-segmentowych LED, 16-seg-
mentowych wyświetlaczach LED, matrycach
LED 7x5 punktów albo na pojedynczych dio-
dach LED. W takim przypadku, ponieważ
kluczową sprawą ma być wygląd, należy
skupić się na wyświetlaczu.

Druga możliwość to kalendarz z termina-

rzem, gdzie główną funkcją miałoby być
przypominanie o sprawach do załatwienia.
Zadecydujcie, czy taki układ może i powi-
nien konkurować z komputerem, w którym
dziecinnie łatwo jest zrealizować taki termi-
narz. Jeśli miałby to być tylko terminarz-
organizer z małym wyświetlaczem LCD, poja-
wi się problem wprowadzania danych – tekstu
(klawiatura?, pilot?). Wszystko wskazuje, że
„goły” mały procesorek typu AVR 90S2313
czy 89C2051 nie poradzi sobie dobrze z ta-
kim zadaniem – trzeba dodać kostki zewnę-
trznej pamięci FLASH. Może więc pozostać
przy dużym, efektownym wyświetlaczu LED
i wspomnianych przez Czytelnika kartecz-
kach z notatkami i tylko sygnalizować spra-
wy do załatwienia miganiem diody LED,
ewentualnie porannym dźwiękiem brzęczy-
ka. A może urządzenie powinno mieć dwa

Zadanie nr 86

wyświetlacze: jeden jak największy LED i
drugi mały np. LCD 16x2? A czy miałby
sens kalendarz-przypominacz współpracują-
cy z komputerem przez łącze RS-232 (okre-
sowo, do przesłania danych wprowadzanych
przez klawiaturę komputera)?

Choć pomysł nietypowego elektroniczne-

go organizera może się wydać egzotyczny,
uważam, że połączenie ładnego dużego elek-
tronicznego kalendarza LED i terminarzem
to godny uwagi pomysł. Godny uwagi, bo
niesamowicie oryginalny – takich urządzeń
nie ma w sklepach, więc naprawdę warto za-
stanowić się nad realizacją takiego urządze-
nia, które niewątpliwie będzie wielką atrak-

cją i zwróci uwagę każdego odwiedzającego
mieszkanie posiadacza takiego cacka.

Jestem przekonany, że wielką atrakcją

okaże się już sam elektroniczny kalendarz
wyświetlający dzień miesiąc, rok i dzień ty-
godnia. Może warto spróbować wykorzystać
mniej popularne, ale dostępne, dwukolorowe
wyświetlacze LED, albo dwukolorowe diody
LED.

Ponieważ temat jest trudniejszy niż zwy-

kle, a wykonanie modelu może dla nie-
których okazać się albo zbyt kosztowne, albo
niemożliwe ze względu na brak elementów,
tym razem spodziewam się zdecydowanej
przewagi prac teoretycznych. Oczywiście z

największą przyjemnością zaprezentuję
funkcjonalne modele w dziale E-2000 lub w
Forum Czytelników.

Jak zawsze zachęcam do wszelkich ekspe-

rymentów. Bardzo proszę też o sprawozdania
z nieudanych prób. Za opisy takich zupełnie
nieudanych prób też można otrzymać nagro-
dy i punkty. Jak zwykle, dobre idee i pomysły
teoretyczne również zostaną nagrodzone.

Serdecznie więc zachęcam do udziału i w

tym zadaniu. Czekam też na propozycje ko-
lejnych tematów. Pomysłodawcy wykorzy-
stanych zadań otrzymują nagrody rzeczowe
(liczna grupa pomysłodawców bieżącego za-
dania otrzymuje książki).

Temat zadania 82 brzmiał: Zaprojektować
skuteczny budzik lub system budzenia.

Nadesłaliście szereg interesujących prac.

Temat zadania wywołał żywą reakcję, a
oprócz rozwiązań układowych otrzymałem
też zaskakująco wiele listów z opiniami i
uwagami odnośnie samego budzenia. Oto je-
den przykład: (...) chciałbym przedstawić
mój (chyba nie tylko) problem wstawania: ja
nie mam problemu z usłyszeniem dzwoniące-
go rano budzika. Potrafi mnie obudzić melo-
dyjka zegarka ręcznego – może dlatego, że
mieszkam na wsi i w nocy panuje idealna ci-
sza. Kłopot pojawia się, kiedy dzwoniący bu-
dzik zostaje wyłączony, a ja natychmiast po-
nownie zasypiam, ponieważ nie zostałem do-
brze rozbudzony. Chęć poleżenia „jeszcze
chwilkę” jest tak duża, że nie mogę się jej
oprzeć. (...) Reasumując – w moim przypad-
ku problem tkwi w pełnym rozbudzeniu, a nie
w samym obudzeniu.

(...) wymyśliłem, że powinien to być układ,

który dawałby wstającemu jakieś zadanie do
rozwiązania, np. naciskanie pewnych (zmie-
nianych) kombinacji klawiszy, wymagają-
cych wysiłku umysłowego, czyli rozbudzenia.
Chodzi o to, by budzony człowiek wytężył
swoją uwagę, co miałoby zapewnić pełne
rozbudzenie.

Cieszę się także z takich listów, niezawie-

rających schematów i modeli, a analizę pro-
blemu i kierunek poszukiwania rozwiązań.
Bo dobry konstruktor to nie osobnik biegły
jedynie w schematach i układach. Dobry
konstruktor przed rozpoczęciem pracy dokła-
dnie i wnikliwie przeanalizuje problem z róż-
nych stron i dopiero wtedy bierze się za
układ. Przeciwieństwem są osoby, o których
mówi się, że „myślą lutownicą”, czyli w nie-
poskromionym zapale od razu biorą się za
wykonywanie modelu, po czym często oka-
zuje się, że jego funkcjonalność i przydat-
ność praktyczna pozostawiają wiele do ży-
czenia. Oczywiście trzeba zachować równo-
wagę między analizą projektu i wyborem

schematu a próbami praktycznymi. Przesada
w każdą stronę jest niekorzystna dla efektu
końcowego.

A teraz wracajmy do meritum. Zakres

sposobów budzenia i propozycji układowych
jest bardzo szeroki. Z jednej strony kilku
uczestników zaproponowało elektrowstrząsy
o rosnącej sile, z drugiej – jeden z uczestni-
ków wspomniał o budzeniu pocałunkiem.
Jak zapewnia Czytelnik, ta ostatnia metoda
jest bardzo skuteczna. Niestety, wykracza
ona poza zakres naszej elektronicznej Szkoły
Konstruktorów, więc nie poświęcimy jej
uwagi. Natomiast zatrzymajmy się przy
wspomnianych najbardziej drastycznych me-
todach. Pięciu uczestników przynajmniej
rozważyło możliwość wykorzystania impul-
sów elektrycznych. Na przykład Bartłomiej
Warzecha z miejscowości Hurko wśród kil-
ku pomysłów zawarł następujący: (...) dodat-
kowym pomysłem jest wykonanie „łóżka
elektrycznego”. W łóż-
ko wplecione byłyby
cienkie druciki mie-
dziane co 8...15cm
(np. za pomocą igły) w
postaci zazębiających
się „grzebieni”, do
których dołączona by-
łaby cewka wysokiego
napięcia (oczywiście z
dobranymi parametra-
mi – aby nie zagrażała
życiu i nie spowodo-
wała pożaru, ale by
dobrze BUDZIŁAA-
AA!!!). Przewody należałoby umieścić w
okolicach dolnych partii ciała – od stóp po
pośladki (gorzej, gdy ktoś lubi spać na brzu-
chu – ewentualnie same nogi, ale istnieje
możliwość podciągnięcia nóg przez upartego
śpiocha). Cewka podawałaby „do łóżka”
krótkie impulsy wysokiego napięcia powta-
rzane coraz częściej (0,5...5Hz). (...)

Myślę, że pomysł należy potraktować z

przymrużeniem oka (...), nie testowałem go.
Brat opowiadał mi kiedyś, że w wojsku zrobili
kawał – podłączyli do palców żołnierza, który

stale spał, prądnicę ze starego aparatu telefo-
nicznego, takiego na korbkę, która w czasie
kręcenia daje ok. 200V. Kiedy mocno ją zakrę-
cili, delikwent natychmiast zerwał się na rów-
ne nogi i nie wiedział, co się stało (bo wino-
wajcy mieli długie przewody i zdążyli uciec). Z
opowiadania wiem, że efekt był piorunujący.

Piotr Bechcicki z Sochaczewa przysłał

schemat generatora wysokiego napięcia,
gdzie zwiększana byłaby nie częstotliwość,
tylko amplituda impulsów. Absolutnie nie
zachęcam do podobnych eksperymentów,
zwłaszcza z wykorzystaniem prądnic i cewek
większej mocy – mogą być przyczyną zaska-
kująco silnych urazów, a nawet wypadków
zagrażających życiu. Schemat zamieszczam
na rysunku 1 tylko z uwagi na pomysł ukła-
dowy stopniowego zwiększania napięcia. Ja-
kub Świegot ze Środy Śl. proponuje wyko-
rzystać elektrowstrząsy tylko jako ostatecz-
ność, gdy nie poskutkują łagodniejsze środki.

31

Szkoła Konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich

Rozwiązanie zadania nr 82

Rys. 1

Rys. 2

A te łagodniejsze środki to przystawki
zwiększające głośność budzika. Rysunek 2
pokazuje propozycję układową Jakuba –
przekaźnik włączający generator impulsów
wysokiego napięcia zostaje włączony z
opóźnieniem wyznaczonym przez PR1, C1, a
wcześniej pracuje brzęczyk piezo. Co praw-
da układ należy zmodyfikować (budzik nie
daje stanu wysokiego, tylko zwiera styk,
przekaźnik nie powinien być sterowany
wprost z wyjścia bramki, warto dodać obwód
przerywania dźwięku brzęczyka piezo), nie-
mniej ogólnie biorąc, idea takiego dwustop-
niowego budzenia jest godna uwagi. 12-letni
Karol Sikora z Koszalina przysłał schemat
głośnej przystawki z dwoma przetwornikami
PCA-100 (Sikora.gif). Schematy innych
przystawek nadesłali znacznie starsi Zbi-
gniew Szczerbik z Pilicy, Krzysztof Bie-
droń z Rychnowa i Jacek Jankowski z Po-
znania. We wszystkich przypadkach przy-
stawki są proste, a do ich uruchamiania wy-
korzystywany jest styk budzika. W takich
przypadkach warto pomyśleć o zasilaniu i
poborze prądu – czy przystawka ma działać
przez cały, dość długi czas zwarcia styku bu-
dzika, czy np. tylko przez 3 minuty?

Kilku Kolegów zaproponowało układy z

mikrofonami, w tym niektóre niemal żyw-
cem przerysowane z literatury m.in. z EdW.
Rysunek 3 pokazuje oryginalną propozycję
Roberta Jaworowskiego z Augustowa.
Dźwięk budzika po wzmocnieniu w dwóch
stopniach z tranzystorami T1, T2 podawany
jest na dekoder tonu NE567 i powoduje włą-
czenie triaka, a tym samym zewnętrznego
urządzenia, np. lampy, radia czy jakiegoś sy-
gnalizatora. Dzięki kostce NE567 tylko sy-
gnał budzika spowoduje reakcję układu. Po-
mysł jest dobry, jednak zaproponowany
układ należałoby być może zmodyfikować,
by zapewnić niezawodną, ciągłą reakcję
układu na przerywany sygnał budzika.

Rysunek 4 to schemat autorstwa Piotra

Podczarskiego z Redecza Wlk. W spoczyn-
ku głośnik pełni rolę mikrofonu, a po poja-
wieniu się sygnału budzika pracuje w swej

głównej roli. Bramka U1D pełni rolę wzmac-
niacza przebiegów zmiennych. Potencjome-
trem P1 należy ustawić napięcie tuż poniżej
progu przełączania bramki, przez co w spo-
czynku na wyjściu bramki U1A będzie stan
wysoki. Bramki U1B, U1C tworzą klasyczny
uniwibrator o czasie około 10s, wyzwalany
stanem niskim. Obwód RxCx blokuje
odbiornik na czas o około sekundę dłuższy
niż czas generowania sygnału budzenia. War-
to dokładnie przeanalizować działanie tego
prostego, interesującego układu.

Kilka osób zasygnalizowało problem po-

nownego zasypiania i przedstawiło mniej lub
bardziej dopracowane pomysły i propozycje
różnych przystawek zwiększających pew-
ność rozbudzenia. Na przykład dwie osoby,
Jerzy Szpaczyński z Wielopola i Konrad
Mikus z Stanisławowa, chciałyby dodać
układ wykrywania obecności śpiocha w łóż-
ku. Ma to rozwiązać problem, gdy delikwent
po sygnale nie wstał z łóżka albo wstał, wy-
łączył budzik i znów się położył. Jeden Kole-
ga, Marcin Bielecki z Zagościńca proponuje
umieścić wyłącznik sygnału dzwonka na ze-
wnątrz mieszkania lub nawet na zewnątrz bu-
dynku, co ma zmusić do wstania i ubrania
się, a przekazanie sygnału z wyłącznika do
centralki miałoby odbywać się drogą radio-
wą. Pomysł dyskusyjny, ale na pewno godny
uwagi.

Spośród innych prac można jeszcze wspo-

mnieć o prostym komputerowym programiku

do budzenia (QBA-
SIC na archaicz-
nym PC-cie 486
DX1/33MHz 8 MB
RAM) nadesłanym
przez

Marka

Arenta z Warsza-
wy (Arent.zip). Ma-
rek napisał, że aby
zwiększyć głośność
takiego prostego
k o m p u t e ro w e g o
budzika, należy za-
miast PC Speakera
umieścić głośnik
2W/25

Ω, co ma dać

doskonały efekt.

Rozwiązania praktyczne

Na fotografii 1 pokazany jest model nadesła-
ny przez 13-letniego Radosława Krawczy-
ka z Rudy Śl. Proponuje on dołączenie prze-
kaźnika (5V, z diodą zabezpieczającą) do
nóżek 9, 5 GAMEPORT-u w komputerze
PC, gdzie po starcie komputera pojawia się
napięcie zasilające +5V (Krawczyk.gif). Włą-
czenie przekaźnika włączy syrenę alarmową
(można też bezpośrednio sterować syrenę z
gniazda GAMEPORT-u). Radek pisze, że w
BIOS-ie komputera w sekcji POWER ME-
NAGEMENT SETUP trzeba włączyć alarm

(Enable) w linii RESUME BY ALARM (lub
podobnej np. RESUME BY RTC ALARM)
oraz wprowadzić datę i porę budzenia.

Michał Koziak z Sosnowca przysłał pro-

sty model pokazany na fotografii 2. Jest to
przystawka dołączana do styku budzika,
który poda zasilanie na tę „dopałkę” (trzeba
wtedy odłączyć oryginalny brzęczyk). Model

32

Szkoła Konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich

Rys. 3

Rys. 4

Fot. 1 Model Radosława Krawczyka

Fot. 2 Układ Michała Koziaka

33

Szkoła Konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich

zapewnia dużą głośność, a pobór prądu moż-
na radykalnie zmniejszyć, stosując przetwor-
nik PCA-100, a w układzie (Koziak.gif) war-
to chyba zmienić „kolejność” generatorów,
by uzyskać sygnał 3,5kHz, kluczowany prze-
biegiem o częstotliwości rzędu 1Hz. Wątpli-
wości budzi też „elektrolit” C3, pozostający
stale bez napięcia.

Fotografia 3 pokazuje przystawkę Bart-

ka Czerwca z Mogilna. Wymaga ona dołą-
czenia zarówno do budzika, bo wykorzystuje
jego styk, jak i do zewnętrznego wzmacnia-
cza, np. z odbiornika radiowego, gdzie włą-
czana jest w miejsce potencjometru. Po
zwarciu styku budzika z głośnika słychać
dźwięk o narastającej głośności – przystawka
pełni w sumie rolę pięciostopniowego regu-
latora głośności. Układ zaproponowany

przez Bartka (Czerwiec.gif) można znacznie
uprościć, niemniej prosty sposób regulacji
z kostką 4017 i tranzystorami może zdać eg-
zamin w przypadku regulacji prostokątnego
sygnału z budzika. Gorzej będzie z klasycz-
nymi, zmiennymi sygnałami analogowymi.

Na fotografii 4 pokazany jest model To-

masza Jadascha z Kęt. Tomek bardzo często
przysyła rozwiązania stałych konkursów,
a tym razem pierwszy raz wykonał i przysłał
model. Ma to być dodatek do wykonanego
wcześniej zegara-budzika z kostką MC1206.
Pełny schemat pokazany jest na rysunku 5.
Także i w tym przypadku zastosowany spo-
sób regulacji głośności zda egzamin tylko
w przypadku sygnałów prostokątnych o do-
datniej biegunowości (z kostki UM66), a nie
typowych przemiennych sygnałów audio,
więc przedstawionego rozwiązania bloku re-
gulacji, który w tym przypadku jest prawi-
dłowy, nie należy bezmyślnie kopiować
w innych zastosowaniach.

Fotografia 5 pokazuje model Jarosława

Tarnawy z Godziszki. To też jest podobna
przystawka do budzika. Rysunek 6 pokazuje

obwód regulacji i
wzmacniacza mocy.
Jarek zastosował do
regulacji klucze analo-
gowe kostki 4066,
więc po niewielkiej
modyfikacji (dodanie
obwodu polaryzacji,
żeby pracować na po-
ziomie połowy napię-
cia zasilania) można
taki sposób wykorzy-
stać też do regulacji
głośności klasycznych
sygnałów audio.

Stały uczestnik

Szkoły – Marcin Wią-
zania z Buska Zdroju
przysłał model poka-
zany na fotografii 6.

Fot. 4 Model Tomasza Jadascha

Rys. 5

Rys. 6

Fot. 5 Układ Jarosława Tarnawy

Fot. 6 Przystawka

Marcina Wiązani

Fot. 3 Przystawka Bartłomieja Czerwca

34

Szkoła Konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich

To również jest przewodowa przystawka o
narastającej głośności dźwięku. Kieruję
układ do Pracowni i po sprawdzeniu naj-
prawdopodobniej pojawi się w dziale Forum
Czytelników.

Fotografia 7 pokazuje prototyp „Mówią-

cego AVR-a” Michała Stacha z Kamionki
Małej. Oto fragment listu: ...gdyby tak za-
miast wrzeszczącego budzika słyszeć z rana
świergot ptaków, albo głos kogoś bliskiego...

(...) najprostszą realizacją jest wykorzy-

stanie kostki z rodziny ISD. (...) ja chciałbym
zaproponować „gadający AVR”.

Tym AVR-em jest kostka 90S8535 współ-

pracująca z pamięcią zewnętrzną. Michał lo-
jalnie przyznał, że urządzenie nie jest jeszcze
do końca dopracowane i nie przysłał modelu,
tylko fotografie oraz opis. Jeśli urządzenie
powstanie, chętnie zaprezentujemy je na ła-
mach EdW, przy czym zamiast pamięci
RAM chyba warto zastosować FLASH-a.

Dość radykalną i kontrowersyjną metodę

budzenia proponuje Dariusz Drelicharz z
Przemyśla. Oto fragmenty listu: Moim zda-
niem budzenie powinno być skuteczne tylko
dla opornego śpiocha, a nie dla całej rodziny
(nie wspominając o sąsiadach). I w tym wła-
śnie kierunku poszły moje rozważania nad
zadaniem. Idea jaką zdecydowałem się wyko-
rzystać może wydawać się nieco radykalna,
ale za to wydaje się być w 100% skuteczna :)

Moim

sposobem na śpiocha jest... stru-

mień zimnej wody! Mała pompka wodna
sprzężona z budzikiem rozpoczyna pompowa-
nie wody w przypadku braku reakcji śpiące-
go na sygnał budzika. Mogłoby wyglądać to
tak: Budzik zaczyna dzwonić o wyznaczonej
porze. Jeżeli teraz nasz śpioch obudzi się i
wyłączy budzik – nic mu nie grozi. Jeżeli jed-
nak sygnał budzika nie spełni swego zadania
przez powiedzmy 1 minutę – włącza się po-
mpka wodna. (...) Tym razem skoncentrowa-
łem się na części mechanicznej, jej wykona-
niu i testowaniu. Część elektroniczna powsta-
ła tylko na papierze. Wiedząc już co chcę
zbudować (pompkę wodną), musiałem zdecy-
dować się na jej rodzaj. Za pompą odśrodko-
wą przemawia prosta zasada działania, a co
za tym idzie łatwa budowa i duża niezawod-
ność działania. (...) W modelu zbiornik zro-
biony jest z pudełka po kremie, łopaty z jakie-

goś starego śmigła (bodajże ze starej suszar-
ki do włosów), a silnik z samochodu – zabaw-
ki. Otwór w boku pudełka wykonany jest
w połowie jego wysokości. Nalanie wody do
poziomu otworu gwarantuje odpowiednią za-
sobność wody na około 10 sekund pompowa-
nia. Do otworu wsadzona jest rurka skiero-
wana zgodnie z ruchem wirującej wody. Tak
zbudowana pompa nie ma zbyt wygórowa-
nych osiągów, ale zapewnia strumień wody
odstający około 5 cm od końca rurki.

Fotografia 8 pokazuje model pompy,

a rysunek 7 – proponowany schemat sterow-
nika. Choć można sobie wyobrazić, że bu-
dzony delikwent może szybko naciągnąć koł-
drę na głowę, pomysł jest godny uwagi.

Podsumowanie

Jestem przekonany, że jak zwykle po rozwią-
zaniu zadania Szkoły, część z Was zechce
wykorzystać przedstawione pomysły i zrobić

podobne urządzenia. Weźcie pod uwagę, iż w
wielu przypadkach nie chodzi o urządzenie
do systematycznego, codziennego budzenia,
tylko układ, który zagwarantuje niezawodne
obudzenie w szczególnych przypadkach –
gdy wyjątkowo zależy nam na skutecznym
obudzeniu, a zaspanie miałoby wyjątkowo
przykre skutki. Na pewno każdy z nas miewa
takie sytuacje w życiu (ważny wyjazd, spo-
tkanie, egzamin).

Jeśli układ ma być niezawodny, trzeba

przemyśleć sposób zasilania i możliwość
przypadkowego wyłączenia, także rano przez
śpiocha.

Nie wydaje mi się, żeby dobrym pomy-

słem były elektrody mocowane do ciała, ma-

jące służyć do budzenia
elektrowstrząsami i to
nie tylko ze względów
bezpieczeństwa. Czyta-
jąc propozycje drastycz-
nych metod budzenia,
zastanawiałem się, czy
pomysłodawcy przewi-
dują je dla siebie, czy
dla innych...

Znaczna część ucze-

stników podkreślała, że
problemem nie jest sa-
mo obudzenie, tylko
pełne wybudzenie i wsta-

nie z łóżka. Optymalnym rozwiązaniem wy-
daje się następujący system łączący w sobie
pomysły różnych uczestników: w pobliżu
łóżka powinien być umieszczony tylko sy-
gnalizator: głośnik, przetwornik piezo, ewen-
tualnie wspomniana silna lampa. Umieszcze-
nie sygnalizatora akustycznego w pobliżu
łóżka pozwoli zachować skuteczność budze-
nia przy ograniczonej głośności dźwięku,
mogącej przeszkadzać sąsiadom. Sygnaliza-
tor powinien jednak być tak skonstruowany
i umieszczony, żeby nie można go było
w prosty sposób wyciszyć czy zniszczyć,
a można się tu spodziewać różnych destruk-
cyjnych reakcji. Sam budzik czy układ stero-

Fot. 7 Prototyp Michała Stacha

Rys. 7

Fot. 8 Pompa Dariusza Drelicharza

Marcin W

Wiązania Busko Zdrój . . . . . . . . . . 136

Dariusz DDrelicharz Przemyśl . . . . . . . . . . . . 88
Mariusz CChilmon Augustów . . . . . . . . . . . . 83
Michał SStach Kamionka Mała . . . . . . . . . . . 72
Roman BBiadalski Zielona Góra . . . . . . . . . . 46
Jarosław CChudoba Gorzów Wlkp. . . . . . . . . 46
Marcin M

Malich Wodzisław Śl. . . . . . . . . . . . 44

Jarosław TTarnawa Godziszka . . . . . . . . . . . 41
Krzysztof KKraska Przemyśl . . . . . . . . . . . . . 37
Bartłomiej RRadzik Ostrowiec Św. . . . . . . . . 37
Piotr RRomysz Koszalin . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Michał KKoziak Sosnowiec . . . . . . . . . . . . . 34
Piotr W

Wójtowicz Wólka Bodzechowska . . . . 33

Dariusz KKnull Zabrze . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Filip RRus Zawiercie . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Szymon JJanek Lublin . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Rafał SStępień Rudy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Piotr DDereszowski Chrzanów . . . . . . . . . . . 24
Dawid LLichosyt Gorenice . . . . . . . . . . . . . . 23

Radosław CCiosk Trzebnica . . . . . . . . . . . . . 22
Mariusz CCiołek Kownaciska . . . . . . . . . . . . 20
Jakub KKallas Gdynia . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Jacek KKonieczny Poznań . . . . . . . . . . . . . . 20
Michał PPasiecznik Zawiszów . . . . . . . . . . . 18
Piotr BBechcicki Sochaczew . . . . . . . . . . . . 17
Bartek CCzerwiec Mogilno . . . . . . . . . . . . . . 17
Radosław KKoppel Gliwice . . . . . . . . . . . . . 17
Łukasz CCyga Chełmek . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Jakub JJagiełło Gorzów Wlkp. . . . . . . . . . . . 16
Robert JJaworowski Augustów . . . . . . . . . . . 16
Andrzej SSadowski Skarżysko Kam. . . . . . . . 16
Arkadiusz ZZieliński Częstochowa . . . . . . . . 16
Maciej JJurzak Rabka . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Ryszard M

Milewicz Wrocław . . . . . . . . . . . . 15

Emil UUlanowski Skierniewice . . . . . . . . . . . 15
Artur FFilip Legionowo . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Jakub Świegot Środa Wlkp. . . . . . . . . . . . . 14
Aleksander DDrab Zdziechowice . . . . . . . . . . 13

Wojciech M

Macek Nowy Sącz . . . . . . . . . . . 13

Zbigniew M

Meus Dąbrowa Szlach. . . . . . . . . 12

Piotr PPodczarski Redecz . . . . . . . . . . . . . . 12
Paweł SSzwed Grodziec Śl. . . . . . . . . . . . . . 12
Krzysztof m

muda Chrzanów . . . . . . . . . . . . . 12

Sebastian M

Mankiewicz Poznań . . . . . . . . . . 11

Andrzej SSzymczak Środa Wlkp. . . . . . . . . . 11
Marcin DDyoniziak Brwinów . . . . . . . . . . . . . 10
Tomasz GGajda Wrząsawa . . . . . . . . . . . . . . 10
Dawid KKozioł Elbląg . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Bartek SStróżyński Kęty . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Mariusz CCiszewski Polanica Zdr. . . . . . . . . . . 9
Filip KKarbowski Warszawa . . . . . . . . . . . . . . 9
Witold KKrzak ywiec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Piotr KKuśmierczuk Gościno . . . . . . . . . . . . . 9
Kamil UUrbanowicz Ełk . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Michał W

Waśkiewicz Białystok . . . . . . . . . . . . 9

Piotr W

Wilk Suchedniów . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Punktacja Szkoły Konstruktorów

35

Szkoła Konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich

wania powinien być umieszczony jak najda-
lej od łóżka, by w celu wyłączenia dźwięku
delikwent musiał wstać, przespacerować się,
np. do łazienki czy do kuchni. W przypadku
zatwardziałych śpiochów wykazujących nie-
przepartą chęć powrotu do łóżka konieczne
byłoby obligatoryjne np. trzykrotne co dwie
minuty powtarzanie sygnału budzenia, które
za każdym razem wymagałoby interwencji
budzonego. Tu stopniowanie głośności czy
wstępna cichsza sygnalizacja byłyby jak naj-
bardziej pożądane. Całkowite wyłączenie za
jednym razem byłoby niemożliwe – system
wymagałby trzykrotnego naciśnięcia przyci-
sku w odstępach kilkuminutowych. Jeśli
więc budzony delikwent wróci jednak do łóż-
ka, będzie musiał jeszcze dwa razy wstawać,

co powinno go wybudzić. Jeśli będzie już się
ubierał i brał prysznic w łazience lub przygo-
towywał sobie jedzenie w kuchni, bez kłopo-
tu wyłączy sygnał umieszczonym właśnie
tam przyciskiem. Taki system wymagałby
wprawdzie znacznego nakładu pracy, w tym
przeciągnięcia kabla z łazienki (kuchni) do
sypialni, niemniej chyba tylko w ten sposób
można zapewnić skuteczny powrót do dzien-
nej aktywności.

Jeśli ktoś nie tylko stworzy, ale też wy-

próbuje taki system, mógłby opisać układ i
spostrzeżenia dotyczące eksploatacji – chęt-
nie przedstawimy je na łamach EdW. Nie je-
stem natomiast entuzjastą niesprawdzonych
koncepcji, dlatego nie zachęcam do nadsyła-

nia modeli niesprawdzonych przez dłuższy
okres w praktyce.

Serdecznie gratuluję udziału w zadaniu 82,

które jak się okazało, wcale nie było takie łatwe.

Nagrodę otrzymuje tym razem tylko Mi-

chal Stach. Upominki otrzymują: Bartłomiej
Warzecha, Tomasz Jadasch, Michał Koziak,
Marcin Wiązania i Dariusz Drelicharz.

Aktualna punktacja zawarta jest w tabeli.

Dodatkowo dwa punkty dopisuję Szymonowi
Jankowi z Lublina, który rozwiązanie zadania
81 umieścił w kopercie z napisem Zadanie 82.

Serdecznie zapraszam do udziału w roz-

wiązywaniu kolejnych zadań i do nadsyłania
prac w terminie.

Wasz Instruktor

Piotr Górecki

C

C

o

o

t

t

u

u

n

n

i

i

e

e

g

g

r

r

a

a

?

?

- Szkoła KKonstruktorów klasa III

Rozwiązanie zadania 82

W EdW 12/2002 na stronie 37 zamieszczony
był schemat prostego automatu akwariowe-
go, nadesłany jako rozwiązanie zadania 77.

Schemat pokazany jest na rysunku A

Bardzo się cieszę, że napłynęło wyjątko-

wo dużo odpowiedzi, w ogromnej większo-
ści trafnych, choć nie opisujących wszyst-
kich usterek. Gratuluję więc uczestnikom
konkursu i przykro mi, że nie mogę nagro-
dzić wszystkich wnikliwych Czytelników,
którzy nadesłali naprawdę dobre rozwiąza-
nia. Z satysfakcją odnotowuję fakt, że napisał
także młodziutki Autor oryginalnego układu,
który starał się poprawić własny układ – to
bardzo dobrze, że wszyscy traktujemy drugą
klasę Szkoły Konstruktorów nie jako okazję
do wytknięcia błędów, tylko do rzetelnej na-
uki i ćwiczenia wnikliwości.

A oto zgłoszone przez Was usterki i błędy.

1. Najdrobniejszą usterką było na schemacie
odwrócenie symbolu diody w mostku pro-
stowniczym – to błąd rysunkowy, niewarty
uwagi.

2. Słusznie zwróciliście uwagę, że przy obe-
cnych cenach elementów, zastosowanie zasi-
lacza niestabilizowanego nie ma uzasadnie-
nia. Z kilku względów należałoby dodać sta-
bilizator, np. 7812. Zwiększy on odporność

na zewnętrzne zakłócenia i
zapewni powtarzalność
progów przełączania.
3. W układzie wykonaw-
czym sterowania oświetle-
nia pomysłodawca zapo-
mniał dodać diodę prostow-
niczą równolegle do cewki
przekaźnika PK. Dioda ta li-
kwiduje przepięcia na cewce
przekaźnika i jest niezbęd-
na do ochrony tranzystora.
4. Połączenie obwodów
wykonawczych przekaźni-
ka PK jest nieprawidłowe.
Być może chodzi o przy-

padkowy błąd rysunkowy, może o brak sta-
ranności (niedbalstwo), a może młodziutki
Autor nie zna dobrze budowy klasycznego
przekaźnika. Zazwyczaj przekaźnik w stanie
spoczynku rysujemy na schematach jak na
rysunku B – dobrze odzwierciedla to rzeczy-
wistość. W spoczynku, gdy przez cewkę nie
płynie prąd, kotwica jest w położeniu spo-
czynkowym i zwarte są tak zwane styki bier-
ne. Gdy przez cewkę popłynie prąd, zadziała
ona jak elektro-
magnes, przy-
ciągnie kotwicę,
a ta rozewrze
styk bierny i ze-
wrze styk czyn-
ny. Narysowanie
przekaźnika jak
na rysunku B nie

pozostawia wątpliwości, że działający prze-
kaźnik przyciąga kotwicę. Natomiast sche-
mat według rysunku A nie tylko nie jest
zgodny z normami i przyjętą konwencją, ale
też może wprowadzić w błąd, sugerujac, że
działajacy przekaźnik odpycha kotwicę.
5. Warto dodać rezystor ograniczający, np.
4,7k

Ω, w szereg z potencjometrem POT

(470k

Ω), by nie narażać na zniszczenie foto-

rezystora LDR w razie oświetlenia go silnym
światłem przy przypadkowym skręceniu po-
tencjometru POT na zero. Kilka osób zapro-
ponowało dodanie obwodu opóźniającego,
w najprostszym przypadku kondensatora rów-
noległego do potencjometru POT. Chodzi o za-
pobieżenie zbyt częstym załączeniom PK
w przypadku chwilowych, przypadkowych
zmian oświetlenia. Rzeczywiście propozycja
jest dobra. Zamiast jednego kondensatora le-
piej jednak dodać obwód RC według rysun-
ku C.

Można też śmiało zwiększyć wartość rezy-

stora R5 z 1,2k

Ω do 4,7kΩ (2,2...6,8kΩ), bo

tranzystor T1 będzie miał wzmocnienie powy-
żej 100, a prąd cewki przekaźnika PK nie po-
winien przekroczyć 50mA (RM81...83/12V).
6. Autor niepotrzebnie zastosował bramkę C
oraz negator z elementami T2, R2, R3. Bram-
ka NAND plus te elementy to po prostu dwa
negatory połączone w szereg – w sumie daje

A

C

B

to zwykły bufor. Można śmiało wyrzucić te
elementy i wyjście bramki B podłączyć bez-
pośrednio do wejścia bramki D (generatora).
Praktycznie wszyscy uczestnicy dostrzegli tę
niedoróbkę, jednak nie wszyscy przeanalizo-
wali działanie obwodu sygnalizacji tempera-
tury. Wedle opinii Autora układ załącza świa-
tło wieczorem i sprawdza, czy temperatura
wody nie jest zbyt niska. (...) Termistor NTC
ma w temperaturze ok. 20

o

C opór około

10k

Ω. Gdy temperatura wody spadnie poniżej

zadanej potencjometrem POT2, wtedy na
wyjściu bramki B pojawi się stan wysoki. Spo-
woduje to otwarcie tranzystora T2, a potem
podanie potencjału masy na wejścia bramki
C pracującej jako inwerter. Na jej wyjściu po-
jawi się stan 1 i zacznie pracować generator
zbudowany na bramce D. W rytm pracy gene-
ratora zacznie pikać brzęczyk piezo, który jest
sterowany przez tranzystor T3. Brzęczyk wy-
łączy się, gdy (...) podgrzejemy wodę.
7. Rzeczywiście po obniżeniu temperatury
zacznie pracować generator z bramką D.
Błąd polega na tym, że w stanie spoczynku,
gdy temperatura jest prawidłowa, na wyjściu
bramki D utrzymuje się stan wysoki, który na
stałe włączy tranzystor T3 i brzęczyk. Nie-
wątpliwie błąd ten trzeba usunąć. W najprost-
szym przypadku można zmienić tranzystor
na PNP i usunąć niepotrzebny wtedy rezystor
R6 według rysunku D. Można też spróbo-
wać usunąć tranzystor i dołączyć brzęczyk
wprost do wyjścia bramki D.

8. Ale układ według rysunku C okaże się nie-
przydatny w praktyce. Szczególne gratulacje
należą się tym uczestnikom, którzy zwrócili
na to uwagę. Po pierwsze po obniżeniu tem-
peratury wody układ włączy piszczyk na dłu-
go – będzie on „pikał” nawet przez kilka go-
dzin, aż grzałka podgrzeje kilkadziesiąt do
kilkuset litrów wody. Może też zacząć dzia-
łać w nocy, budząc domowników lub pod-
czas ich nieobecności, denerwując sąsiadów.
Część uczestników zaproponowała usunięcie
generatora i zastosowanie przekaźnika w

miejsce brzęczyka. Ich zdaniem rozwiąże to
problemy i zapewni pełną automatykę. Nie-
stety, zaproponowane przez niektórych upro-
szczone rozwiązanie według rysunku E jest
absolutnie nie do przyjęcia. Dochodzimy bo-
wiem do ważnej sprawy – histerezy wejścio-
wej bramki B.
9. Zarówno w przypadku sygnalizatora aku-
stycznego, jak i regulatora według rysunku
E, trzeba wziąć pod uwagę sprawę napięć
progowych bramki Schmitta. Jak wiadomo,
poszczególne egzemplarze układów scalo-
nych różnią się znacznie wartościami napięć
progowych. Zwłaszcza w przypadku zasila-
nia napięciem niestabilizowanym będzie to
wiązać się z dodatkowymi błędami. W ukła-
dzie regulato-
ra z rysunku E
problem jest
poważniejszy
– szerokość
pętli histerezy
egzemplarzy
pochodzących
od różnych
producentów
będzie się róż-
nić nawet kil-
k a k r o t n i e .
Tym samym
u ż y t k o w n i k
zdany jest na
p r z y p a d e k
i nie ma wpły-
wu na szero-
kość pętli hi-
sterezy, a więc
temperatury progowe załączania i wyłącza-
nia grzałki. Nawet gdyby ktoś dobrał egzem-
plarz układu scalonego 4093 do czułości ter-
mistora, by uzyskać prawidłową histerezę re-
gulatora rzędu jednego...dwóch stopni Cel-
sjusza, taki układ jest zły. Po pewnym czasie
kostka 4093 lub termistor mogą się uszko-
dzić. Wymiana ich na inne egzemplarze mo-
że spowodować radykalną, wręcz niedopu-
szczalną zmianę właściwości układu (histe-
rezy). Taki uproszczony układ można dopu-
ścić w przypadku sterownika światła z rysun-
ku C – tu zmiany progu zadziałania i histere-
zy nawet o kilkadziesiąt procent nie mają
żadnego znaczenia. Po prostu oświetlenie bę-
dzie włączane nieco wcześniej lub później.
W przypadku regulacji temperatury wyma-
gana jest zdecydowanie większa precyzja
i powtarzalność parametrów. Wspomniało
o tym tylko dwóch uczestników: Łukasz
Witkowski i Paweł Konopacki z Gliwic.
Oto fragment listu Pawła: Kolejną wadą
przedstawionego schematu jest sposób wy-
krywania temperatury - bramki CMOS ze
Schmittem na wejściu nie są najstabilniejsze
- być może wystarczą do rozróżniania ja-
sne/ciemno w obwodzie fotorezystora, ale są
za mało dokładne, aby wykryć zmiany tempe-

ratury. Jeśli wymagana byłaby lepsza do-
kładność i inna histereza niż taka, jaką może
zapewnić nam bramka, warto byłoby zasto-
sować komparator analogowy na jakimś
wzmacniaczu operacyjnym. Wtedy można by
albo zastosować dyskryminator okienkowy i
uruchamiać alarm, gdy temperatura będzie
za niska lub za wysoka, albo zrobić typowy
termostat (z histerezą!!) i sterować nim
grzałką (za pośrednictwem przekaźnika ma
się rozumieć).

Nagrody-upominki za najlepsze odpowie-

dzi otrzymują: Paweł Konopacki Gliwice,
Jerzy Samoraj Waplewo, Łukasz Witkow-
ski.

Zadanie 86

Na rysunku F pokazany jest układ nadesła-
ny jako rozwiązanie jednego z poprzednich
zadań Szkoły. Ma to być układ mikroproce-
sorowej, dwukanałowej laserowej bariery
świetlnej do naprowadzania samochodu pod-
czas wjazdu do garażu i automatyczny ste-
rownik oświetlenia garażu. Kontaktron w
drzwiach garaży zapewnia włączenie układu
i włączenie na stałe modułów laserowych po
otwarciu drzwi. Dwa moduły laserowe
oświetlają potem światłem ciągłym współ-
pracujące fotorezystory. Jeśli samochód
przetnie jeden z torów świetlnych, włączy się
brzęczyk i zaświeci dioda LED podświetlają-
ca strzałkę, sugerującą zmianę kierunku
jazdy.

Jak zwykle pytanie brzmi:

Co tu nie gra?

Proszę o możliwie krótkie odpowiedzi.

Czy idea jest błędna, czy tylko chodzi o drob-
ną usterkę? Kartki, listy i e-maile oznaczcie
dopiskiem NieGra86 i nadeślijcie w terminie
45 dni od ukazania się tego numeru EdW.
Autorzy najlepszych odpowiedzi otrzymają
upominki.

Piotr Górecki

36

Szkoła Konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich

D

F

E