1998 01 Szkoła konstruktorów

background image

S

Sz

zk

ko

ołła

a k

ko

on

ns

st

tr

ru

uk

kt

to

or

ów

w

19

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/98

Temat poniższego zadania zaproponował

G

Grrzze

eg

go

orrzz K

Ka

ac

czzm

ma

arre

ek

k z Opola. W liście napisał:

„(...) od paru lat nurtuje i irytuje mnie problem
pomiaru czasu na szkolnych zajęciach WF−u.
Wiadomo, że ręczny stoper nie da wiarogod−
nych wyników już wtedy, gdy chodzi o dziesią−
te części sekundy, a co dopiero setne.

Na pewno nie jest rozstrzygnięte (no chyba,

że woczach nauczyciela) czy koleś, który prze−
biegł 60m wczasie 8,4 sekundy, jest rzeczy−
wiście lepszy od innego kolesia, który w innym
biegu osiągnął 8,5 sekundy.

Czy rozstrzygnięciem tych spraw nie powin−

na zająć się ELEKTRONIKA?

Proponowałbym, by w Waszym redakcyj−

nym laboratorium ktoś dał wyzwanie profeso−
rom od WF−u i zbudował (lub złożył z różnych
kitów AVT) porządny stoper, który włączałby
się na starcie, a podczerwień by go wyłączała
na mecie (oczywiście przerwanie wiązki).

Być może jest też sposób na zmierzenie cza−

su dwóch osób, ale to pozostawiam eksper−
tom. (...)”

Grzegorz zwrócił się z prośbą do naszej Re−

dakcji, ja jednak postanowiłem odbić piłeczkę
i zamiast samemu projektować układ, przed−
stawiam ją jako zadanie dla was.

A oto treść zadania:

Tym razem zadanie jest znacznie trudniej−

sze, niż to zwykle bywa. Przede wszystkim na−
leży zapewnić powtarzalność wyników. Wy−
magana dokładność wynosi 1/100 sekundy (10
milisekund).Urządzenie musi więc zawierać
generator kwarcowy i dzielnik dający impulsy
o długości 10ms.

Niekoniecznie musi to być generator

o „okrągłej” częstotliwości, np. 1MHz, do−
puszczalne jest wykorzystanie popularnego
kwarcu

zegarkowego

o

częstotliwości

32768Hz, który po podzieleniu częstotliwości
przez 328 da częstotliwość 99,9024Hz, czyli
czas 10,009765625milisekundy. Błąd jest tu

mniejszy niż 0,1% i na to możemy się zgodzić.
Błąd ten można zresztą zmniejszyć, przeciąga−
jąc częstotliwość kwarcu.

Wyświetlacz powinien pokazywać sześć

cyfr (minuty, sekundy, setne sekund). Zerowa−
nie licznika to najmniejszy problem

Ważnym problemem jest uruchamianie sto−

pera. Prawdziwy pistolet startowy nie wchodzi
w grę. Trzeba zaproponować jakąś namiastkę.

W każdym razie urządzenie musi zawierać

rodzaj pistoletu startowego, wydającego głoś−
ny impuls dźwiękowy po naciśnięciu przycisku
START. Waszym zadaniem jest nie tylko zna−
leźć sensowny sposób wytworzenia takiego
głośnego impulsu, ale i zaproponować, w ja−
kich obudowach umieścić potrzebne części
składowe.

Należy też dokładnie przemyśleć sposób za−

trzymywania stopera. Rzeczywiście najlep−
szym rozwiązaniem jest tu bariera podczerwie−
ni. Mnóstwo cennych rad na temat konstrukcji
takiej bariery znajdziecie w artykule głównym
tego wydania EdW.

Zastanówcie się nad zasilaniem. Na szkol−

nym boisku zasilanie sieciowe nie wchodzi
w grę. Pozostają baterie lub akumulator. Jeśli
baterie, to należy minimalizować pobór prądu –
pojawia się sprawa wyświetlacza. Wyświetla−
cze LED pobierają sporo prądu i są słabo wi−
doczne w pełnym słońcu. Istnieją sześciocyf−
rowe wyświetlacze LCD, ale są mało popular−
ne i trudne do zdobycia. Może trzeba będzie
zastosować 4−cyfrowy wyświetlacz LCD (lub
popularny 3,5−cyfrowy wyświetlacz LCD sto−
sowany powszechnie do kostek ICL7106) i za−
stosować układ przełączania. Normalnie na
wyświetlaczu pokazywane byłyby minuty i se−
kundy, a po naciśnięciu przycisku – setne częś−
ci sekundy. A może można to rozwiązać jesz−
cze inaczej?

Sporym problemem jest zapewnienie ko−

munikacji między barierą podczerwieni, licz−
nikiem i pistoletem startowym. Jeśli bieg za−
czyna się i kończy w tym samym miejscu (po
określonej liczbie okrążeń toru), problem jest
niewielki. Trzeba tylko zdecydować, czy na−
dajnik podczerwieni będzie zasilany z od−

dzielnego źródła, by nie ciągnąć w poprzek
bieżni przewodu do nadajnika.

Gorzej przy biegu na 60 czy 100 metrów. Tu

start i meta będą oddalone. Czy licznik i wy−
świetlacz umieścić przy mecie, a pistolet na
starcie? Czy stosować kabel 100−metrowy?
A może znajdziecie inne wyjście, nie wymaga−
jące ciągnięcia kabla (np. prosty nadajnik i od−
biornik radiowy).

Z przedstawionych warunków wynika, że

zadanie naprawdę nie jest łatwe. Żeby sys−
tem był naprawdę przydatny w praktyce,
trzeba rozwiązać szereg problemów. Poroz−
mawiajcie o tym z kolegami oraz z nauczycie−
lem WF−u.

Tym razem nie spodziewam się, że przyśle−

cie działające modele. Czekam raczej na dob−
rze przemyślane schematy blokowe i ideowe.
Szansę na wyróżnienie mają nawet rozwiąza−
nia częściowe.

Czekam więc przede wszystkim na rozwią−

zania na papierze.

Uwagap! Proponuję, by tym razem nagro−

dami dla autorów najlepszych „papierowych”
propozycji były zestawy podzespołów przy−
datnych do budowy zaproponowanego syste−
mu. Dwaj lub trzej autorzy (lub 2...3 grupy)
najlepszych rozwiązań otrzymają te kluczowe
podzespoły potrzebne do budowy swoich
układów, które będą aktualnie w magazynie
AVT (wyświetlacze, liczniki, elementy pod−
czerwieni, przetwornik piezo, itp.). Przy uży−
ciu tych części, niewielkim nakładem włas−
nych środków, będą mogli zbudować wymyś−
lony przez siebie układ. Jeśli w międzyczasie
zwycięzcy nadeślą projekt płytki drukowanej
(płytek) w formacie Easytrax, Autotrax lub
Protel, Redakcja zleci wykonanie tych płytek
razem z próbnymi płytkami autorów współ−
pracujących z AVT.

Uważam, że zadanie doskonale nadaje się

dla kilku osób jako praca zespołowa – po usta−
leniu ogólnych warunków każdy uczestnik op−
racowałby swój fragment.

Uczniowie przedostatnich klas szkół śred−

nich mogą rozważyć, czy nie byłby to znakomi−
ty temat na pracę dyplomową (dla kilku osób).

Rozwiązanie zadania powinno zawie−

rać schemat elektryczny i zwięzły opis

działania. Model i schematy montażo−

we nie są wymagane. Przysłanie dzia−

łającego modelu lub jego fotografii

zwiększa szansę na nagrodę.

Ponieważ rozwiązania nadsyłają czy−

telnicy o różnym stopniu zaawanso−

wania, mile widziane jest podanie

swego wieku.

Ewentualne listy do redakcji czy spo−

strzeżenia do erraty powinny być

umieszczone na oddzielnych kart−

kach, również opatrzonych nazwis−

kiem i pełnym adresem.

Czas nadsyłania prac wynosi 45 dni

od ukazania się numeru (w przypad−

ku prenumeratorów – od otrzymania

pisma pocztą).

Zadanie 23

Zadanie 23

System

elektronicznego

pomiaru czasu

System

elektronicznego

pomiaru czasu

Z

Za

ap

prro

ojje

ek

ktto

ow

wa

ć s

sy

ys

stte

em

m d

do

o e

elle

ek

kttrro

on

niic

czzn

ne

eg

go

o

p

po

om

miia

arru

u c

czza

as

su

u w

w b

biie

eg

ga

ac

ch

h n

na

a zza

aw

wo

od

da

ac

ch

h

s

szzk

ko

olln

ny

yc

ch

h c

czzy

y k

kllu

ub

bo

ow

wy

yc

ch

h..

background image

S

Sz

zk

ko

ołła

a k

ko

on

ns

st

tr

ru

uk

kt

to

or

ów

w

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/98

20

Prace grupowe i indywidualne nadsyłajcie

w ciągu półtora miesiąca od ukazania się nu−
meru.

Bardzo proszę o jak najkrótsze opisy i prze−

jrzyste schematy blokowe i ideowe.

Przypominam, że pomysłodawcy zadań publi−

kowanych w „Szkole” także otrzymują nagrody.

Dostaję ciągle propozycje zadań, ale więk−

szość z nich niestety nie nadaje się do tego
działu. Problem wtym, że „Szkoła” ma uczyć
rozwiązywania problemów spotykanych w życiu
za pomocą elektroniki.

Wiele propozycji zadań polega po prostu na

zaprojektowaniu konkretnego układu elektro−

nicznego. Przykładowo – kilkunastu kolegów
zaproponowało, by zadaniem było zaprojekto−
wanie jakiejś przystawki do miernika uniwer−
salnego. Nie jest to dobry pomysł.

Konstrukcja jakichkolwiek przyrządów (przy−

stawek) pomiarowych wymaga dużej wiedzy
i doświadczenia konstruktorskiego. W prze−
ciwnym wypadku przyrząd będzie niedokładny
i zupełnie nie spełni swej roli. Tymczasem
większość uczniów naszej „Szkoły” to jeszcze
nie konstruktorzy, tylko kandydaci na konstruk−
torów i nie można od nich wymagać głębokiej
znajomości niuansów warsztatu konstruktora.

Zadanie tego typu stanowi także doskonałą

okazję dla grafomanów – niepoprawnych prze−

pisywaczy i przerysowywaczy cudzych projek−
tów. Niewątpliwie tacy nieuczciwi „ucznio−
wie” nadeślą schematy zerżnięte z krajowej
i zagranicznej literatury.

Zadanie powinno przedstawiać problem,

który da się rozwiązać przy użyciu różnych
układów, niekoniecznie własnego pomysłu,
ale także układów z literatury lub gotowych
urządzeń fabrycznych.

Chodzi o to, by uczestnicy wykazali się twór−

czym myśleniem, a nie głęboką wiedzą kon−
struktorską.

Czekam więc na tego typu propozycje zadań.

Rozwiązanie zadania nr

20

Tematem zadania 20 było zaprojektowanie

układu sygnalizującego, że drzwi lodówki są
zbyt długo otwarte.

Ogólnie zadanie można ocenić jako bardzo

łatwe.

Otrzymałem dużo rozwiązań, z których zde−

cydowana większość (ponad 95%) przedsta−
wiała proste układy czasowe, współpracujące
z jednej strony z fotoelementem lub kontaktro−
nem, a z drugiej strony z brzęczykiem piezo.

W naszej „Szkole” macie się czegoś uczyć.
Czego można się nauczyć z analizy rozwią−

zań tak prostego zadania?

Przede wszystkim chcę zwrócić uwagę na

błędy, które wielu z was popełnia nagminnie.
Chodzi mi o stosunek uzyskanych efektów do
kosztów i nakładu pracy.

Duża część uczestników, świadomie, czy

może nieświadomie założyła, że dobry projekt
musi być rozbudowany. Jeśli to jest konkurs,
to praca musi być obszerna, a układ – jak naj−
bardziej skomplikowany.

I to jest duży błąd!
Część takich zbyt rozbudowanych układów

została zdyskwalifikowana już przy pierwszym
czytaniu prac.

Nie znaczy to, że propozycje wszystkich

osób wymienionych w artykule są pod tym
względem wzorowe. Zdyskwalifikowałem tyl−
ko prace zawierające rażące przykłady bezsen−
sownego rozbudowywania układu.

Do projektów wielu uczestników wymienio−

nych z imienia i nazwiska też można słusznie
mieć zastrzeżenia. Właśnie dlatego przy opisie
rozwiązań nie wgłębiam się w szczegóły więk−
szości układów.

Niestety, przerost formy nad treścią dał

o sobie znać przy okazji tego zadania, jak nigdy
dotąd.

Muszę przyznać, że jest to typowy błąd po−

pełniany przez bodaj wszystkich początkują−
cych, a także wielu bardziej zaawansowanych
konstruktorów.

Podstawową przyczyną jest brak dokładnej

analizy na początku pracy, i brak podobnej ana−
lizy po spłodzeniu układu. Tymczasem należa−
ło uświadomić sobie, że funkcja spełniana
przez układ jest bardzo prosta: wykrycie zda−
rzenia i opóźnienie reakcji sygnalizatora. Pra−
wie wszystkie rozwiązania opierały swe działa−
nie albo na styku, uruchamianym po otwarciu
drzwi, albo fotoelemencie.

I oto wielu uczestników do zrealizowania ta−

kich prostych funkcji potrzebowała kilku ukła−
dów scalonych! Zgroza!

Wszystkim kandydatom na konstruktorów,

w tym osobom, które już mają na sumieniu
pewną liczbę własnych konstrukcji, zdecydo−
wanie doradzam przeprowadzanie wnikliwej
analizy wstępnej, dokładnie określającej zada−
nia układu. Właśnie wtedy warto się zastano−
wić, jak zrealizować te zadania w jak najprost−
szy sposób, przy użyciu minimalnej liczby,
możliwie tanich elementów.

Potem, gdy układ już powstanie i działa,

warto jeszcze raz zastanowić się, czy aby nie
można go odchudzić? Wiem z własnego do−
świadczenia, że bardzo często jest to możliwe.
Powiem więcej: czasem dopiero wtedy okazu−
je się, że cały układ można było zbudować du−
żo, dużo prościej. Konstruktor staje przed dyle−
matem: pozostać przy starym, zbyt rozbudo−
wanym układzie, czy wykonać nowy, znacznie
lepszy.

Trzeba tu wziąć pod uwagę szereg czynni−

ków, ale w większości przypadków radziłbym
wykonać nowy układ. Zwłaszcza, jeśli chodzi
o układy związane ze „Szkołą konstruktorów”.
Właśnie w ten (może trochę uciążliwy) sposób
nabywa się praktycznego doświadczenia.

Rozważania takie warto przeprowadzić w fa−

zie przygotowania projektu na papierze, wtedy
nie trzeba drugi raz budować układu.

Właśnie umiejętność uproszczenia układu

do niezbędnego minimum (przy zachowaniu
jego funkcji) jest niezwykle cenną cechą dob−
rego konstruktora.

Nabierzcie więc zwyczaju analizowania ukła−

du pod kątem minimalizacji liczby elementów
i kosztów.

Żadnych recept wam tu nie podam – sami

musicie popracować nad nabraniem dobrych
zwyczajów w tym zakresie.

Rozwiązania

W ogromnej większości listów słusznie pro−

ponujecie wykorzystanie brzęczyka piezo
z wbudowanym generatorem. Minus mogą
sobie postawić wszyscy ci, którzy zapropono−
wali membrankę piezo i oddzielny generator.

Kilka osób chce wykorzystać układ scalony –

generator melodyjek UM66 lub VT66. Pomysł
w sumie chyba i dobry, ale należy liczyć się
z głośnością znacznie mniejszą, niż ze zwykłe−
go brzęczyka z generatorem, co jednak jest
pewną wadą.

W roli czujnika większość uczestników pro−

ponuje fotoelementy. Mniejsza grupa radzi za−
stosować kontaktrony.

Rozważmy sprawę fotoelementów.

Prawie wszyscy, którzy je zaproponowali,

chcą umieścić układ wewnątrz lodówki. Zapa−
lenie żarówki pobudzi układ. Idea w zasadzie
dobra, ale zgodnie z warunkami zadania, trze−
ba wówczas zastosować zasilanie bateryjne.
Na ile wystarczy bateria?

Zwykła bateria 9−woltowa kosztująca 2...3 zł

ma pojemność około 100mAh. Jeśli w spo−
czynku układ będzie pobierał, przypuśćmy
0,5mA, to bateria wystarczy na 200 godzin
pracy. 200 godzin, czyli nieco ponad 8 dni.
W ciągu roku potrzebne więc byłoby ponad 40
takich baterii, a ich koszt sięgnie miliona sta−
rych złotych.

Milion złotych rocznie za system ostrzegaw−

czy o wątpliwej przydatności.

Każdy przyzna, że to kiepski pomysł!
Nikt takiego wynalazku nie zaakceptuje.
Z przykrością informuję, że znaczna część

proponowanych układów pobierałaby jeszcze
więcej prądu, niż wspomniane 0,5mA. Byli ta−
cy koledzy, którzy chcieli stosować w sygnali−
zatorach zasilanych z baterii zwykłe kostki 555,
wzmacniacze operacyjne TL082, układy
TFMS5360 i inne prądożerne układy scalone.

Wszyscy, którzy zapomnieli o sprawie zasila−

nia swoich przełączników fotoelektrycznych,
mogą sobie postawić duży minus.

Chciałbym jednak pochwalić wszystkich

tych, którzy chcieli zastosować w układzie
wyłącznie kostki CMOS i fotoelementy
włączone w ten sposób, by całość w ciem−
ności praktycznie nie pobierała prądu (po−
niżej 1µA).

Rzeczywiście taki układ łatwo zrobić, i wte−

dy jedna dobra alkaliczna bateryjka z powodze−
niem starczy na ponad dwa lata pracy. Czynni−
kiem sprzyjającym trwałości jest w tym wy−
padku niska temperatura. Co prawda bateria
ma wtedy znacznie większy opór wewnętrzny,
ale szkodliwe procesy samorozładowania za−
chodzą znacznie wolniej i trwałość baterii zde−
cydowanie się zwiększa.

A oto niektórzy koledzy, którzy zapropono−

wali co bardziej udane układy (choć w więk−
szości obarczone niektórymi wymienionymi
błędami) zawierające fotoelementy: J

Ja

arro

os

słła

aw

w

T

Ta

arrn

na

aw

wa

a z Godziszki, R

Ra

affa

ałł O

Olle

es

sk

ko

ow

wiic

czz z Libią−

ża, P

Pa

aw

we

ełł K

Ku

up

piie

ec

c z Zabrza (Pawła muszę po−

chwalić za bezbłędny schemat), J

Ja

arro

os

słła

aw

w C

Ch

hu

u−

d

do

ob

ba

a z Gorzowa Wlkp, M

Miic

ch

ha

ałł K

Ko

ob

biie

errzzy

yc

ck

kii

z Grójca, A

Ad

da

am

m G

Grro

od

de

ec

ck

kii z Łodzi, K

Ka

arro

oll G

Grry

ś

z Borka, M

Ma

atte

eu

us

szz K

Ka

aw

wa

ałłk

kiie

ew

wiic

czz z Tuliszkowa

(o ile dobrze odcyfrowałem dane) i P

Piio

ottrr M

Ma

arrc

cii−

n

niia

ak

k ze Stegny.

background image

S

Sz

zk

ko

ołła

a k

ko

on

ns

st

tr

ru

uk

kt

to

or

ów

w

21

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/98

Drugą dużą grupą były układy wykorzystują−

ce styki, zwłaszcza kontaktrony.

Tu większość proponowała umieszczenie

magnesu na drzwiach, a kontaktronu na obu−
dowie lodówki. Rzeczywiście takie rozwiąza−
nie jest bardzo sensowne, zwłaszcza, jeśli ele−
menty te zostaną umieszczone na dole, by nie
psuć wyglądu lodówki jakimikolwiek kabelka−
mi, czy innymi dodatkami. Nikt nawet słowem
nie wspomniał o próbie wykorzystania magne−
su istniejącego w każdej lodówce – przecież
gumowa uszczelka naokoło drzwi ma właści−
wości magnetyczne, to przecież dlatego drzwi
tak dobrze i szczelnie przylegają do metalowej
obudowy. Czyżby nikt nie przeprowadził sto−
sownych prób? A może tylko zapomnieliście
o nich napisać?

Ja przeprowadziłem stosowne próby

i stwierdzam, iż w mojej lodówce (prod.
Siemens) nie da się wykorzystać tego
sposobu. Owszem, kontaktron zwiera
styki, ale musi być ustawiony prosto−
padle do osi uszczelki. Przy jedynym
dopuszczalnym ze względów praktycz−
nych ustawieniu wzdłuż uszczelki, kon−
taktron niestety nie łapie.

W każdym razie kontaktron i magnes

to sensowne rozwiązanie. Przy umiesz−
czeniu czujnika i układu na zewnątrz lo−
dówki, można zastosować zasilacz sie−
ciowy i wtedy kwestia poboru prądu
przestaje istnieć.

W przypadku zasilania bateryjnego

też nie jest to duża przeszkoda, bo
przecież zawsze można zastosować
szeregowy rezystor o wartości przynajmniej
10M

i wtedy pobór prądu będzie wynosił

1µA lub mniej.

W zasadzie lepszym rozwiązaniem byłoby

wtedy zastosowanie styku zwieranego po ot−
warciu drzwi lodówki, ale jak wiadomo, kon−
taktrony ze stykiem przełącznym spotyka się
rzadko.

Jeśli chodzi o układy opóźniające, to zapropo−

nowaliście szereg godnych uwagi rozwiązań.

Na przykład O

Olle

ek

k S

Szzy

ym

mc

czza

ak

k z Barlinka z po−

wodzeniem wykorzystał gotowy układ opisa−
ny w EdW 3/96. Schemat pokazany jest na rry

y−

s

su

un

nk

ku

u 1

1.

Podobny układ, ale z tranzystorem bipolar−

nym zaproponował D

Da

an

niie

ell Ł

Łu

uk

kiie

ew

wiic

czz z Sucha−

nia. Tranzystor bipolarny jest jednak gorszy do
tego zastosowania ze względu na prąd bazy
i ograniczone wzmocnienie prądowe. Ewentu−
alnie można spróbować użyć dwóch tranzysto−
rów w układzie Darlingtona.

Układy z tranzystorami mają jednak pewną

drobną wadę – dźwięk narasta stopniowo
i jest ciągły.

Żeby dźwięk został włączony nagle, trzeba

zastosować układ scalony: na przykład bramki
kostki 4093, albo licznik 4060.

Niewątpliwie bardziej przenikliwy jest

dźwięk przerywany. Do tego celu nie trzeba
stosować oddzielnego generatora. Wystarczy
zastosować układ z rry

ys

su

un

nk

ku

u 2

2. Tu znów muszę

stwierdzić, że w większości prac niepotrzebnie
stosowaliście dodatkowe elementy. Dodatko−
we tranzystory wykonawcze nie są potrzebne
– brzęczyk piezo z generatorem wystarczyłoby
dołączyć wprost do wyjścia CMOS. Tranzystor
w układzie z rysunku 2 nie jest wzmacniaczem,
tylko pełni rolę bramki. Tu chciałbym pochwalić
G

Grrzze

eg

go

orrzza

a G

Grrę

ęb

bs

sk

kiie

eg

go

o z Ołpin, który jako jeden

z nielicznych prawidłowo włączył brzęczyk
wprost do wyjścia licznika.

W układzie z rysunku 2 niepotrzebne są

układy kształtujące sygnał ze styku kontaktro−
nu, proponowane przez kilku kolegów, którzy
widać przejęli się problemem drgań styków,
a nie zrozumieli do końca istoty problemu. Na−
wet gdyby przy łączeniu styku kontaktronu
wystąpiły szkodliwe drgania i licznik zliczyłby
kilka, czy nawet kilkadziesiąt impulsów więcej
lub mniej, to i tak nie ma znaczenia, jeśli zlicza
on w sumie kilka czy kilkanaście tysięcy tak−
tów oscylatora (213 lub 214). Należy zresztą
zauważyć, że styk kontaktronu współpracuje
z wejściem zerującym – licznik zostanie uru−
chomiony dopiero po zakończeniu się wszel−
kich ewentualnych drgań styków.

Wśród pomysłodawców układów wykorzys−

tujących styki chciałbym jeszcze wspomnieć
o M

Ma

arrc

ciin

niie

e P

Piilla

arrs

sk

kiim

m ze Złotowa, R

Ro

ob

be

errc

ciie

e S

Szzy

y−

m

ma

as

szzk

ku

u z Bielska−Białej, A

Alla

an

niie

e B

Bo

og

gu

us

siie

ew

wiic

czzu

u

z Opoczna i T

To

om

ma

as

szzu

u M

Ma

arrc

ciin

nk

ko

ow

ws

sk

kiim

m.

11−letni A

Alle

ek

ks

sa

an

nd

de

err M

Miie

ellc

czza

arre

ek

k z Łodzi otrzy−

ma drobny upominek za swój prosty projekt
z kostką 4060.

Ciekawe spostrzeżenia zawarł w swym liś−

cie D

Da

arriiu

us

szz K

Kn

nu

ullll z Zabrza. Po przeprowadze−

niu analizy zdecydował się na prosty układ za−
wierający jedynie kostkę CMOS 4047, rezys−
tor, trzy kondensatory i brzęczyk. Dariusz wy−
próbował swój układ i zastosował styki zwiera−
ne przy otwarciu drzwi lodówki. Styki wykonał
we własnym zakresie z nierdzewnej blachy
pochodzącej z... puszki po Coca−Coli. Za swą
pracę Dariusz otrzymuje drobny upominek.

M

Ma

arre

ek

k T

To

ok

ka

arrs

sk

kii z Giżycka również podzielił

się praktycznymi uwagami. Konieczność za−
stosowania do sterowania sygnalizatora od−
dzielnego styku uzasadnia faktem, że w wielu
lodówkach żarówka jest zapalana dopiero po
otwarciu drzwiczek na szerokość 7...8cm

(w jego lodówce 7,1cm). Nietrudno wtedy
o sytuację, gdy drzwi są uchylone na szero−
kość 5...7cm i sygnalizator nie zadziała. Marek
proponuje także stosowanie sygnalizatora włą−
czanego bez opóźnienia, pracującego przez ca−
ły czas otwarcia drzwi. Warto rozważyć taki
sposób przynaglający do szybszego zamknię−
cia lodówki.

Jak zwykle ciekawymi uwagami podzielił się

M

Ma

arriia

an

n J

Ja

arre

ek

k z Ołpin. Po przedstawieniu sce−

nariusza dla przypadku najgorszego z możli−
wych, również zdecydował się na kostkę
4060. Jedna z jego propozycji układowych po−
kazana jest na rry

ys

su

un

nk

ku

u 3

3. Marian zadbał o po−

dwójne zasilanie, jednak schemat zawiera błąd
– przy stosowaniu zasilania z dwóch źródeł
przez dwie diody, prąd jest pobierany ze źród−
ła, które ma aktualnie wyższe napięcie. Świe−
ża bateria 9−woltowa może mieć ponad 10V
i najpierw ona zostanie niepotrzebnie rozłado−
wana do napięcia równego napięciu stabiliza−
tora. W takich sytuacjach należy zastosować
stabilizator na napięcie 12V (minimum 10,5V),
a więc 78L12.

Inne rozwiązania

Kilku kolegów poszło innymi tropami.
A

Ad

da

am

m T

Ta

ab

ba

ak

ka

a z Praszki zaproponował wyko−

rzystanie gotowego przekaźnika czasowego
produkcji firmy Relpol. Idea dobra, ale taki
przekaźnik jest po pierwsze drogi, po drugie
pobiera sporo prądu. Chyba lepiej będzie zbu−
dować prościutki układ, do którego podzespo−
ły kosztować będą około 2 złote.

Na przykład P

Pa

aw

we

ełł K

Ko

orre

ejjw

wo

o z Jaworzna, któ−

ry również zdecydował się na układ 4060 (nie−
potrzebnie dodał tranzystory sterujące), do za−
silania wykorzystał rzadko spotykany sposób.
Paweł przysłał prosty układzik pokazany na ffo

o−

tto

og

grra

affiiii 1

1.

Jeden z nadesłanych schematów jest poka−

zany na rry

ys

su

un

nk

ku

u 4

4.

Napięcie do zasilania sygnalizatora jest bra−

ne z rezystora włączonego w szereg z żarów−
ką. Pomimo niespełnienia moich zaleceń doty−
czących nieingerowania w układ elektryczny
lodówki, oraz pomimo wcześniej podanych za−
strzeżeń, doceniłem oryginalność tego jakże
prostego pomysłu i bez wahania przyznałem
Pawłowi część głównej puli nagród.

Rozważania dotyczące różnych sposobów

realizacji sygnalizatora przysłał także J

Ja

ak

ku

ub

b

B

Be

ettiiu

uk

k z Łowicza. Oprócz układu z fotodio−

dą, zaproponował także budowę alarmu ter−
micznego, wykrywającego wzrost tempera−
tury we wnętrzu lodówki. Można się zasta−
nawiać nad celowością takiego układu, ja
osobiście uważam, że nie warto kompliko−

R

Ry

ys

s.. 1

1.. N

Na

ajjp

prro

os

stts

szzy

y s

sy

yg

gn

na

alliizza

atto

orr zz ttrra

an

nzzy

ys

s−

tto

orre

em

m M

MO

OS

SF

FE

ET

T

R

Ry

ys

s.. 2

2.. S

Sy

yg

gn

na

alliizza

atto

orr zz k

ko

os

sttk

ą C

CM

MO

OS

S 4

40

06

60

0

F

Fo

ott.. 1

1.. S

Sy

yg

gn

na

alliizza

atto

orr P

Pa

aw

włła

a K

Ko

orre

ejjw

wo

o

background image

S

Sz

zk

ko

ołła

a k

ko

on

ns

st

tr

ru

uk

kt

to

or

ów

w

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/98

22

wać sprawy – sensowny prosty układzik
z fotoelementem lub kontaktronem uważam
za optymalny.

Niektórzy koledzy zastanawiali się też, czy

sygnalizator nie powinien również sygnalizo−
wać braku prądu w sieci, i związanego z tym
wzrostu temperatury. Sygnalizować może, tyl−
ko co to da jeśli i tak nie ma prądu?

Dwóch kolegów proponuje krok w zupeł−

nie innym kierunku: wykonanie układu z sil−
nikiem, który po prostu zamykałby niedo−
mknięte drzwi. Zgadzam się z kolegami, że
do zamknięcia drzwi potrzeba naprawdę nie−
wielkiej siły, jednak obie propozycje nie ma−

ją szans na długą i bezawaryjną pracę. A po
co budować skomplikowany system mecha−
niczny, który ulegnie zniszczeniu przy szarp−
nięciu drzwi przez jakiegoś nerwowego do−
mownika.

Rozwiązania praktyczne

Otrzymałem kilka modeli.
F

Fo

otto

og

grra

affiia

a 2

2 przedstawia układ Jarosława

Jakubowskiego wykorzystujący fotoelement
i dwa inwertery.

Na ffo

otto

og

grra

affiiii 3

3 widać układ M

Ma

arriiu

us

szza

a C

Ciio

ołłk

ka

a

z Kownacisk. Mariusz wykorzystał kostkę

4060 i fotorezystor, ale niepo−
trzebne zastosował bramki
w charakterze generatorów. Za
staranne wykonanie modelu
Mariusz (który zapowiada się na
dobrego konstruktora) otrzymu−
je drobny upominek.

F

Fo

otto

og

grra

affiia

a 4

4 pokazuje sygnali−

zator M

Ma

arrc

ciin

na

a S

Sttę

ęp

pn

niia

a z Gorzowa.

Marcin wykorzystał kostkę 4001 pracującą
w układzie uniwibratora. Z uwagi na wpadkę
z elektrolitem pozostającym w spoczynku

bez napięcia, nie mogę tym
razem przyznać Marcinowi
nagrody.

Główną nagrodę tego wy−

dania

naszego

konkursu

otrzyma natomiast 14−letni
R

Ra

ad

do

os

słła

aw

w K

Ko

op

pp

pe

ell z Gliwic.

Jego układ pokazany jest na
ffo

otto

og

grra

affiiii 5

5. Sygnalizator nie

posiada baterii ani zasilacza –
zasilany jest fotoogniwem
(wymontowanym zapewne
ze starego kalkulatora). Ele−
mentem wykonawczym jest
membranka piezo sterowana

przez układy 4541 i UM66. Choć głośność
dźwięku jest nieduża (należało raczej zastoso−
wać zwykły brzęczyk z generatorem albo do
kostki UM66 membranę z tubą), układ rzeczy−
wiście działa! Radkowi gratuluję pomysłu!

Podsumowanie

Jak wspomniałem na wstępie, ogólnie

biorąc jestem zadowolony z prac. Widzę, że
niektórzy koledzy naprawdę szybko się uczą
i stosują wskazówki podawane zarówno
przy okazji poprzednich zadań, jak i innych
artykułów EdW.

Jak zawsze zachęcam do praktycz−

nych prób.

Nagrodami z zadania 20 są zestawy

elementów elektronicznych ufundo−
wane przez Korporację AVT.

Jestem przekonany, że dwaj zwy−

cięzcy tego wydania naszego konkur−
su potrafią je właściwie wykorzystać.

Główną pulę nagród rozdzielą po−

między siebie R

Ra

ad

do

os

słła

aw

w K

Ko

op

pp

pe

ell i P

Pa

a−

w

we

ełł K

Ko

orre

ejjw

wo

o.

Natomiast D

Da

arriiu

us

szz K

Kn

nu

ullll, A

Alle

ek

ks

sa

an

nd

de

err

M

Miie

ellc

czza

arre

ek

k i M

Ma

arriiu

us

szz C

Ciio

ołłe

ek

k otrzymają

upominki w postaci drobnych kitów AVT.

Pozdrawiam wszystkich uczestni−

ków i sympatyków „Szkoły”.

W

Wa

as

szz IIn

ns

sttrru

uk

ktto

orr

P

Piio

ottrr G

órre

ec

ck

kii

R

Ry

ys

s.. 3

3.. U

Uk

kłła

ad

d M

Ma

arriia

an

na

a J

Ja

arrk

ka

a

R

Ry

ys

s.. 4

4.. F

Frra

ag

gm

me

en

ntt u

uk

kłła

ad

du

u P

Pa

aw

włła

a K

Ko

orre

ejjw

wo

o

F

Fo

ott.. 2

2.. U

Uk

kłła

ad

d

J

Ja

arro

os

słła

aw

wa

a

J

Ja

ak

ku

ub

bo

ow

ws

sk

kiie

eg

go

o

F

Fo

ott.. 3

3.. S

Sy

yg

gn

na

alliizza

atto

orr M

Ma

arriiu

us

szza

a C

Ciio

ołłk

ka

a

F

Fo

ott.. 4

4.. S

Sy

yg

gn

na

alliizza

atto

orr M

Ma

arrc

ciin

na

a S

Sttę

ęp

pn

niia

a

F

Fo

ott.. 5

5.. U

Uk

kłła

ad

d R

Ra

ad

do

os

słła

aw

wa

a K

Ko

op

pp

plla

a


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
2001 01 Szkoła konstruktorów klasa II
2003 01 Szkoła konstruktorów klasa II
1998 02 Szkoła konstruktorów
1999 01 Szkola konstruktorowid Nieznany
2000 01 Szkola konstruktorowid Nieznany (2)
1998 05 Szkoła konstruktorów
1998 03 Szkoła konstruktorów
2002 01 Szkoła konstruktorów klasa II
2000 01 Szkoła konstruktorów klasa II

więcej podobnych podstron