Temat zadania zaproponował Mateusz Boryń
z Garbowa. Proponuje on wykonanie swego
rodzaju zegara czy timera, zliczającego czas.
Jak napisał, chodzi o zaprojektowanie licznika
czasu spędzonego przed komputerem. Wybra−
łem taki temat, ponieważ mnóstwo osób całe
dnie spędza przed komputerem i szkodzi swo−
jemu zdrowiu (promieniowanie monitora).
Wiele osób, zamiast wykonywać jakieś poży−
teczne zajęcie, cały czas poświęca grom,
a wiadomo, jak przy nich szybko mija czas.

Temat zadania bardzo mi się spodobał. Ja

też od dłuższego czasu zastanawiam się, czy
nie zaprojektować podobnego zegara dla sie−
bie i swoich bliskich, zwłaszcza dla swojego
syna. Jak zauważył pomysłodawca zadania,
wiele osób marnuje zastraszająco dużo cza−
su, oglądając program telewizyjny „jak leci”
albo grając na komputerze w nie zawsze po−
żyteczne gry. Nie ulega wątpliwości, że
zdrowa część społeczeństwa ma świado−
mość marnowania czasu na różne bezuży−
teczne zajęcia. Problem dotyczy zarówno
młodzieży, jak i osób starszych. W ciągu jed−
nego dnia może to być godzina, dwie, trzy,
cztery... Zorientowanie się, ile czasu bez−
powrotnie traci się w ciągu tygodnia i mie−
siąca na zajęcia nie dające absolutnie żadne−
go pożytku, zapewne skłoniłoby wielu sta−
rych i młodych miłośników telewizji czy
gier do zmiany przyzwyczajeń. Nie chodzi
jednak o zakaz oglądania telewizji lub grania

na komputerze. To też jest potrzebne, choć−
by dla rozrywki. Jednak nadmierne tracenia
czasu budzi sprzeciw rodziców, a także wy−
rzuty sumienia u rozumniejszej części mło−
dego pokolenia. Zapewne wielu młodych, by
uniknąć zrzędzenia „starych”, chętnie
umówiłoby się z nimi, że mają tygodniowo
do „zmarnowania” rozsądnie określoną ilość
czasu i sami będą decydować, w jaki sposób
ten czas zechcą zmarnować.

Potrzebny byłby do tego zegar, urucha−

miany i zatrzymywany ręcznie, który zliczał−
by minuty, godziny, ewentualnie dni.

Taki zegar niewątpliwie pomógłby też

w zachowywaniu wewnętrznej dyscypliny.
Przydałby się także do innych pożytecznych
celów. Już niejednokrotnie w Redakcji zasta−
nawialiśmy się, ile czasu miesięcznie zajmu−
je takie czy inne zadanie. Posiadanie stero−
wanego ręcznie zegara pozwoliłoby precy−
zyjnie określić ilość czasu potrzebnego do re−
alizacji zadania, którego nie można wykonać
jednorazowo, tylko w kilku czy kilkunastu
podejściach. Licznik czasu mógłby być wy−
korzystany na przykład do eksperymentalne−
go sprawdzenia, ile czasu przeznaczamy na
sen w ciągu tygodnia czy miesiąca.

Zakres zastosowań tego typu urządzenia

zliczającego czas jest bardzo szeroki i za−
pewne przedstawicie szereg dalszych propo−
zycji praktycznego wykorzystania.

Zachęcam do zmierzenia się z tym zada−

niem. Oto oficjalny temat:

Zaprojektować sterowany ręcznie
licznik czasu.

Do sterowania będzie służył jakikolwiek

przełącznik. W jednej pozycji zegar będzie
liczył czas, w drugiej zatrzyma się i zachowa
wskazania. Jak wspomniałem, nie jest tu wy−
magana wysoka precyzja. Licznik nie musi
liczyć sekund, wystarczy, by zliczał minuty
i godziny. Jego pojemność musi być jednak
dość duża. Proponuję, by mógł zliczyć kilka−
set godzin (kilkadziesiąt dni). Przykładowo
pracownik w zakładzie pracy spędza do 200
godzin, a na sen niektórzy przeznaczają mie−
sięcznie nawet ponad 250 godzin.

Projektowany układ na pewno musi za−

wierać jakiś wzorzec czasu (częstotliwości).
Można tu wykorzystać generator kwarcowy,
ale można też zastosować jakiś stabilny ge−
nerator RC. Odchyłka ±1% czy nawet ±2%
nie jest w tym wypadku problemem.

Jeśli ktoś chce obniżyć koszty, może

uprościć obwody zobrazowania wyniku i za−
miast wyświetlaczy 7−segmentowych zasto−
sować linijkę diod LED. Układ elektroniczny
może być więc prosty i tani.

Realizując to zadanie, zwróćcie jednak

uwagę, by urządzenie było funkcjonalne i by
nie wystąpiły błędy podczas praktycznego
użytkowania. Warto dobrze przemyśleć kwe−
stie obudowy i zasilania.

Mam nadzieję, że wykonacie modele

nadające się do praktycznego wykorzystania.
Chętnie zaprezentuję jeden lub dwa najlepsze
projekty w dziale E−2000.

Czekam też na propozycje kolejnych za−

dań. Przypominam, że pomysłodawcy otrzy−
mują nagrody rzeczowe.

Rozwiązanie zadania powinno zawierać schemat elektryczny i zwięzły opis działa−

nia. Model i schematy montażowe nie są wymagane. Przysłanie działającego mode−

lu 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 przypad−

ku prenumeratorów – od otrzymania pisma pocztą).

29

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

S

S

S

S

zz

zz

k

k

k

k

o

o

o

o

łł

łł

a

a

a

a

K

K

K

K

o

o

o

o

n

n

n

n

ss

ss

tt

tt

rr

rr

u

u

u

u

k

k

k

k

tt

tt

o

o

o

o

rr

rr

ó

ó

ó

ó

w

w

w

w

Zadanie nr 62

Temat zadania 58 brzmiał: Zaprojektować
sterownik wentylatora okapu kuchennego.
Chodziło o układ automatycznego sterowni−
ka, włączającego wentylator po wykryciu, że
kuchenka jest używana.

Podając temat zadania trochę się obawia−

łem, czy wzbudzi on dostateczne zaintereso−
wanie. Okazało się, że wzbudził. Mało tego,
kilka osób po raz pierwszy wzięło udział
w Szkole właśnie ze względu na temat zada−
nia, które uznali za wyjątkowo praktyczne.
Otrzymałem wiele prac, w tym aż 11 modeli.

Przypominam, że większość oryginalnych

schematów można znaleźć na naszej stronie
internetowej w postaci Nazwisko.gif. Warto
przeanalizować nie tylko wybrane układy za−
prezentowane w czasopiśmie, ale także
wszystkie schematy ze strony internetowej.

Bardzo się cieszę, że prawie wszyscy

zwrócili uwagę na kwestię bezpieczeństwa.
Wszystkie nadesłane modele oraz propozycje
schematów mogę uznać za bezpieczne. Nikt
nie zaproponował zasilacza beztransformato−
rowego, grożącego porażeniem. Większość
proponowanych układów zawierała obwody
czasowe eliminujące możliwość włączania
wyciągu tylko na chwilę.

Nie we wszystkich pracach znalazłem

wzmianki o obwodach sterowania ręcznego.
Są one konieczne nie tylko ze względu na
możliwość zepsucia się automatycznego ste−
rownika, ale też ze względu na różne inne sy−
tuacje. Oczywiście sprawa jest prosta, bo ob−
wody wykonawcze sterownika (triak lub sty−
ki przekaźnika) mogą być dołączone równo−
legle do styków istniejącego wyłącznika.
Wtedy zawsze będzie możliwe ręczne włą−
czenie wyciągu.

Oprócz rozwiązań z czujnikami tempera−

tury, które można uznać za klasyczne, pojawi−
ło się też kilka ciekawych pomysłów wykona−
nia czujnika. Zgodnie z zapowiedzią, przy−
dzielam za to punkty, upominki i nagrody.

Zdecydowana większość proponowanych

układów wykorzystuje termistory w roli
czujników. Wzrost temperatury powoduje
włączenie wentylatora. Znacznie mniejsza
grupa rozwiązań zawiera różnego rodzaju
czujniki promieniowania (podczerwień,
światło widzialne).

Koniecznie muszę zwrócić uwagę na py−

tanie, czy wystarczy jeden termistor? Wiele
prac zawiera schematy z jednym tylko czuj−
nikiem temperatury. W opisie autorzy krótko
stwierdzają, ze wzrost temperatury spowodu−
je reakcję czujnika i włączenie wyciągu.
Warto jednak zastanowić się, o ile musi
wzrosnąć temperatura, by układ zadziałał.
Dotyczy to zwłaszcza propozycji, gdzie czuj−
nik zamocowany ma być pod okapem.

Przy odległości czujnika od palnika rzędu

metra i przy założeniu, że palnik nie zawsze

musi pracować z maksymalną mocą, należy
przypuszczać, że wzrost temperatury pod
okapem nie będzie duży. Nikt nie przyznał
się do prób w tym zakresie. Czy oby nie oka−
że się, że temperatura czujnika wzrośnie je−
dynie na przykład o dziesięć stopni?

Jeśli tak, to czy mają rację bytu wszelkie

układy z jednym czujnikiem temperatury?

Przypuśćmy, że zimą temperatura w kuch−

ni wynosi +18

o

C, a podczas gotowania tem−

peratura czujnika wzrasta do +28

o

C. Próg

przełączania należy ustawić poniżej tej grani−
cy. Tymczasem podczas gorącego lata tempe−
ratura otoczenia może wzrosnąć powyżej
+30

o

C, co spowoduje trwałe i niepotrzebne

włączenie wentylatora.

Prosty sposób z jednym czujnikiem jest

więc przydatny tylko wtedy, jeśli temperatu−
ra czujnika podczas gotowania będzie wzra−
stać znacznie powyżej +30

o

C.

Kilka osób zaproponowało umocowanie

termistora pomiarowego w pobliżu palników,
na przykład przymocowanie ich do metalo−
wych kratek, na których stoją naczynia. Tu rze−
czywiście można liczyć na duże zmiany tem−
peratury. Nie wydaje mi się to jednak najszczę−
śliwszym pomysłem. Przecież te kratki trzeba
wyjmować do mycia i wtedy będzie kłopot
z kablami. Wiem coś o tym, bo czasem zdarzy
mi się, że mleko wykipi i trzeba wyjąć kratki,
by umyć płytę. Być może sensownym rozwią−
zaniem byłoby umieszczenie czterech termi−
storów (a może tylko jednego) we wnętrzu ku−
chenki, tuż pod blachą. Osobiście nie rozbie−
rałbym jednak kuchenki i zastosowałbym ter−
mistory umieszczone wyżej, pod okapem.

Problem zmian temperatury otoczenia traci

znaczenie, gdy zastosowane będą dwa czujni−
ki, jeden umieszczony gdzieś w pobliżu ku−
chenki, na przykład pod okapem, drugi gdzieś
dalej oraz układ mierzący różnicę temperatur.
Wystarczy, by różnica temperatur wyniosła
dwa czy trzy stopnie, by sterownik włączył
wyciąg. Wprawdzie kilka osób obawiało się,
czy przeciągi albo inne niesprzyjające czynni−
ki nie zakłócą pracy, jednak niewątpliwie
układ różnicowy z dwoma czujnikami daje
znacznie większe szanse powodzenia niż układ
z pojedynczym czujnikiem. Należy tylko do−
brze wybrać miejsce zamontowania czujników
i wyposażyć układ elektroniczny w obwody li−
kwidujące ewentualne zakłócenia.

A oto przegląd najciekawszych rozwiązań

teoretycznych.

Prace teoretyczne

Młodziutki Łukasz Cepowski z Gorzyc za−
proponował układ z termistorem i tyrystora−
mi, zasilany z baterii 6V. Choć schemat za−
wiera błędy, ogólna koncepcja jest ciekawa
i godna uwagi. Łukasz Warzywoda z War−
szawy też proponuje wykorzystać termistor.
Obu młodych miłośników elektroniki zachę−
cam do dalszej nauki i prób (byle nie z ukła−
dami zasilanymi wprost z sieci).

Krzysztof Kraska z Przemyśla (Kra−

ska.gif) zaproponował układ z diodowym
czujnikiem temperatury. 15−letni Fabian
Niemiec z Podkurni drugi raz bierze udział
w Szkole. Nadesłał prosty schemat (Nie−
miec.gif), za który należy mu się pochwała
i dwa punkty. Zastosował czujnik różnicowy,
nie zapomniał o histerezie i zakresie napięć
wyjściowych wzmacniacza operacyjnego.

Wojciech Kuźmiak z Gdyni nadesłał

schemat sterownika z czujnikami wilgoci
i temperatury (Kuzmiak.gif). Wyciąg jest
włączany, gdy wzrośnie zarówno temperatu−
ra, jak i wilgotność.

Krzysztof Budnik z Gdyni chce zastoso−

wać w swym układzie czujnik temperatury
w postaci termistora. Ta część układu nie jest
jednak dopracowana. Krzysztof otrzyma
upominek i dwa punkty za pomysł wykorzy−
stania... mikrofonu (Budnik.gif). Rzeczywi−
ście, podczas stawiania garnka czy czajnika
na kuchenkę na pewno wytwarzany jest cha−
rakterystyczny stuk. Mikrofon (elektretowy)
przyklejony wprost do górnej płyty kuchenki
i współpracujący układ elektroniczny na
pewno zareagują na ten stosunkowo silny
stuk, a nie będą reagować na znacznie słab−
sze dźwięki rozmów czy grającego radia.
Przypuszczam, że ten stuk, przenoszący się
bezpośrednio przez blachę, będzie na tyle sil−
ny, że w układzie nie będą potrzebne żadne
filtry, odróżniające ten odgłos od innych
dźwięków. Może ktoś przeprowadzi prak−
tyczne eksperymenty z tego typu układem?

Pomysł z mikrofonem niewątpliwie jest

bardzo interesujący, choć nie ma dobrej od−
powiedzi na pytanie, na ile powinien włączać
się wentylator po pojedynczym stuku. Czy na
godzinę, co jest potrzebne podczas gotowa−
nia obiadu, czy tylko na pięć minut, co jest
potrzebne do zagotowania wody na kawę?
A może włączać wentylator na 15 minut i do−
dać obwód sygnalizujący dźwiękiem wyłą−
czenie, by można było ręcznie przedłużyć ten
czas o kolejne 15 minut przez naciśnięcie
przycisku?

Jarosław Tarnawa z Godziszki przedsta−

wił pomysły dotyczące czujników. Zastana−
wiał się nad możliwością wykorzystania
czujnika nacisku, uruchamianego po posta−
wieniu naczynia. Rozważał także możliwość
wykorzystania czujnika wilgotności w posta−
ci dwóch metalowych „grzebieni” (z ewentu−
alnym zastosowaniem soli), między którymi
pojawi się niewielki prąd płynący przez skra−
plającą się wodę.

Krzysztof Nytko z Tarnowa zapropono−

wał układ (Nytko.gif) z jednym termistorem
i trzema obwodami wykonawczymi (przeka−
źnikami), umożliwiającymi sterowanie silni−
ków, mających kilkustopniową regulację
prędkości i mocy.

Filip Rus z Zawiercia proponuje układ

z laserem, dwoma lustrami oraz odbiorni−
kiem z fotorezystorem, uniwibratorem i prze−

30

Szkoła Konstruktorów

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Rozwiązanie zadania nr 58

kaźnikiem. Postawienie garnka na gazie spo−
woduje przerwanie wiązki światła i włącze−
nie wyciągu na określony czas.

Dwa listy z kilkoma propozycjami nade−

słał Jacek Konieczny z Poznania. Jacek
przedstawia zwykle tylko ogólne idee. Tak
jest i teraz, ale o kilku z nich warto wspo−
mnieć. Jedna z propozycji to fotoelement
skierowany na palniki (z wykorzystaniem lu−
stra lub luster zwykłych bądź półprzepu−
szczalnych). Fotoelement wykryje obecność
płomienia. Rzeczywiście jest to realne − wy−
starczy umieścić fotoelement w rurce, co
ograniczy kąt widzenia.

Jacek zaproponował też budowę sensow−

nego czujnika wilgotności. Nie jest to czujnik
rezystancyjny, bazujący na skraplaniu pary
wodnej (wątpliwa skuteczność, bo para skra−
pla się jedynie na zimnych powierzchniach),
tylko fotoelektryczny. Ideę pokazuje rysu−
nek 1. Elementem czynnym jest tu włos
ludzki lub lepiej koński, ewentualnie nić z ja−
kiegoś higroskopijnego materiału. Jak wia−
domo, pod wpływem wilgoci włos będzie się
skręcał, co spowoduje obrót tarczy z otwo−
rem i reakcję czujnika fotoelektrycznego. Je−
śli ktoś wypróbuje właściwości takiego czuj−
nika i sprawdzi, czy będzie on poprawnie
pracował w przewidywanym zakresie tempe−
ratur, niech przyśle do mnie takie informacje,
powołując się na niniejszą wzmiankę.

W drugim liście jest opis trzeciej koncep−

cji z układem ISD i mikrofonem. Niestety,
nie udało mi się rozszyfrować hieroglifów
Jacka i jedynie przypuszczam, że chodzi o ja−
kiś rodzaj sonaru.

Na stronie internetowej można znaleźć

oryginalne schematy, które nadesłał Sławo−
mir Orkisz z Kuślina (Orkisz.gif). W liście
analizuje możliwość wykorzystania czujni−
ka ruchu, czujników temperatury, czujnika
wstrząsów, wilgoci. Ostatecznie zdecydo−
wał się na czujnik podczerwieni, wykrywa−
jący obecność płomienia. Sercem projektu
ma być ośmionóżkowy mikroprocesor
AT902323−10PI.

Rozwiązania praktyczne

Bartłomiej Radzik z Ostrowca Św. rozwa−
żał wykorzystanie różnych czujników, np.
LM35. Analizował także możliwość wyko−
rzystania czujnika ruchu powietrza do włą−

czania wentylatora. Chodzi o wykrywanie
ruchu ciepłego powietrza, które jako lżejsze
unosi się w górę. Choć czujnikiem nie może
być sam wentylator ze względu na stosunko−
wo duże opory ruchu (słaby ruch powietrza
nie spowoduje obrotu jego śmigła), jednak
można spróbować wykonać leciutki czujnik
ze spiralą z cienkiego arkusza tworzywa
sztucznego, współpracujący z barierą optycz−
ną. Obracanie się spirali pod wpływem cie−
płego powietrza zostanie wykryte przez czuj−
nik fotoelektryczny. Wiem, że coś takiego
można zrealizować, bo kiedyś w głębokim
dzieciństwie robiłem wskaźniki temperatury
grzejników w postaci wyciętej z brystolu spi−
rali Archimedesa, umieszczonej na ostrzu
szpilki. Czym grzejnik był cieplejszy, tym
szybciej obracała się spirala.
Bartek ostatecznie zdecydował się na czujnik
różnicowy z dwoma termistorami. Schemat
pokazany jest na rysunku 2, szkic montażo−
wy na rysunku 3, a model na fotografii 1.

Fotografia 2 pokazuje model Łukasza

Cygi z Chełmka. Oprócz różnicowego czuj−
nika temperatury układ zawiera czujnik wil−
goci. Oryginalny schemat można znaleźć na
stronie internetowej jako Cyga.gif.

Na fotografii 3 można zobaczyć model

Barbary Jaśkowskiej z Gdańska. Układ za−
wiera dwa termistory, a w części elektronicz−
nej pracuje nietypowy wzmacniacz różnicowy
(Jaskowska.gif). W liście wymieniła krótko je−
szcze inne rodzaje czujników (bariera optycz−
na, czujniki podczerwieni, czujniki mikrofalo−
we), które można byłoby wykorzystać.

15−letni Rafał Stępień z Rud nadesłał mo−

del sterownika z czujnikiem wilgoci i jednym

termistorem, pokazany na fotografii 4 (Ste−
pien.gif). Jego rówieśnik, Michał Gołębiew−
ski z Bydgoszczy nadesłał model, który poka−
zany jest na fotografii 5. Schemat tego proste−
go, dwutranzystorowego układu można zna−
leźć na stronie internetowej – Golebiewski.gif.

Fotografia 6 pokazuje układ 17−letniego

Mariusza Ciszewskiego z Nowej Rudy. Au−
tor twierdzi, że układ wyposażony w czujnik
wilgotności działa prawidłowo (z opisu wy−
nika, że przynajmniej podczas kalibracji).
Czujnik jest wykonany z kawałka płytki dru−

31

Szkoła Konstruktorów

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Rys. 2

Rys. 3

Rys. 1 Czujnik wilgotności

kowanej. Choć schemat, pokazany na rysun−
ku 4, zawiera istotne błędy (mam nadzieję,
że tylko rysunkowe), warto go przeanalizo−
wać. Mariusz zastosował bowiem nieco−
dzienny i godny uwagi sposób sterowania.
Jak się łatwo domyślić, zmniejszanie rezy−
stancji czujnika powoduje zaświecanie kolej−
nych diod LED D1...D10, sterowanych przez
znaną kostkę LM3914, pracującą w trybie
słupkowym. Bramki NAND i tranzystory T4,
T4 tworzą układ przypominający działaniem
przerzutnik Schmidta. Tranzystor T6 i prze−
kaźnik zostają włączone, gdy zaświeci się
dioda D4, a wyłączone, gdy zgaśnie dioda
D1. Zapewnia to histerezę, a wielkość tej hi−
sterezy można dobrać według potrzeb, zmie−
niając miejsce włączenia transoptorów.

Układ można znacznie uprościć, rezy−

gnując z transoptorów i stosując inny
układ przerzutnika. Można też uprościć
obwody wejściowe. Choć praktyczna
przydatność układu nie była sprawdzana,
wykorzystana koncepcja jest ciekawa i za−
sługuje na uznanie.

14−letni Łukasz Nowak z Krosinka wyko−

nał aż dwa sterowniki, pokazane na fotogra−
fiach 7 i 8. Układ z fotografii 7 (Nowak.gif)
przeznaczony jest do kuchenki elektrycznej
i ma wykrywać włączenie którejkolwiek
grzałki. Układ 555 przedłuża czas włączenia
wyciągu. Nieskomplikowany model z foto−
grafii 8 zawiera czujnik w postaci termistora.

Fotografia 9 pokazuje model Tomasza

Sapletty z Donimierza. Tomek zastosował je−
den termistor, ale układ pracuje w nietypowy
sposób. Schemat pokazany jest na rysunku 5.

Oto fragment opisu: Działanie urządzenia

opiera się na porównywaniu temperatury
„normalnej” z podwyższoną (pod wpływem

pieczenia potraw). Gdy zostanie wykryta róż−
nica temperatur, to zostanie uruchomiony
wentylator. Możliwe jest jego ręczne sterowa−
nie. Jest to rozwiązanie awaryjne, by okap
nigdy nas nie zawiódł. (...) Wzmacniacze
operacyjne pracują w roli komparatorów
z histerezą. Rezystory R5 i R8 tworzą pętlę
dodatniego sprzężenia zwrotnego. Po włą−
czeniu zasilania na kondensatorze C3 ustali
się jakieś napięcie z dzielnika R1, R2, zależ−
ne od temperatury. Kondensator ten „zapa−
miętuje” napięcie (temperaturę) sprzed kil−
kunastu sekund, by porównać je z obecnym.

Gdy napięcie na kondensatorze będzie

mniejsze od tego na dzielniku rezystancyj−

nym, to na wyjściu (7) wzmacniacza opera−
cyjnego pojawi się stan wysoki. Wówczas na−
ładuje się kondensator C2. Gdy napięcie na
wejściu nieodwracającym (5) będzie mniej−
sze od napięcia na wejściu odwracającym
(6), to na wyjściu (7) pojawi się niski poziom
logiczny. Dopiero teraz nastąpi rozładowy−
wanie kondensatora. Czas ten zależy od po−
jemności kondensatora, który należy dobrać
doświadczalnie.(...) Jego rozładowanie na−
stępuje „naturalnie”, poprzez wewnętrzną
rezystancję. Drugi komparator z histerezą
służy do załączania przekaźnika (przez tran−
zystor). Przekaźnik jest załączony stale, wy−
korzystane są styki normalnie zwarte.

32

Szkoła Konstruktorów

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Fot. 1 Układ Bartłomieja Radzika

Fot. 2 Sterownik Łukasza Cygi

Fot. 3 Model Barbary Jaśkowskiej

Fot. 4 Sterownik Rafała Stępnia

Rys. 4

Mówiąc prościej, na wyjściu układu

U1B pojawia się napięcie dodatnie, gdy tem−
peratura wzrasta. Układ ze wzmacniaczem
U1A ma pełnić rolę uniwibratora, przedłuża−
jącego czas trwania impulsu. Ten obwód
trzeba jednak zmienić. W nadesłanym opisie
jest stwierdzenie: w przypadku kondensato−
rów elektrolitycznych układ działa prawidło−
wo, jednak zastosowanie kondensatora tan−
talowego może spowodować zbyt długie roz−
ładowywanie, ponieważ jego rezystancja we−
wnętrzna jest bardzo duża.

Nie jest ono do końca prawdą. Rzeczywi−

ście układ podczas prób może działać prawi−
dłowo ze względu na dużą upływność nieza−
formowanego aluminiowego „elektrolita”
C2. Jednak już po kilku godzinach pracy
kondensator się zaformuje i układ przestanie
działać, bo kondensator naładuje się niemal
do pełnego napięcia zasilania prądem polary−
zacji wypływającym z wejścia wzmacniacza
operacyjnego. Z „tantalem”, w którym zjawi−
sko rozformowania nie zachodzi i prąd upły−
wu jest mniejszy, układ nie będzie działał
nigdy. Według katalogu prąd wejściowy ko−
stki LM358 w temperaturze +25

o

C wynosi

typowo 45nA, maksymalnie 250nA, ale
w pełnym zakresie temperatur pracy może
sięgnąć nawet 0,5

µA. Równolegle do kon−

densatora C2 koniecznie więc trzeba dać re−
zystor o wartości nie większej niż 2,2M

Ω.

Oprócz tej dość drobnej „wpadki” wątpliwo−

ści budzi brak stabilizatora. Warto przeanalizo−
wać, co będzie się działo przy nieuniknionych
zmianach napięcia zasilania. W porównaniu
z tym fakt, że przekaźnik w spoczynku jest po−
budzony, a wentylator włączają jego bierne sty−
ki, jest drobnostką. Przy okazji można się tylko
zastanowić, na ile zwiększy to pobór energii.

Tu mała dygresja. Nikt nie wspomniał

o sprawie poboru energii przez sterownik.
Warto sprawdzić lub policzyć, ile energii zu−
żyje przez rok sterownik, który w stanie czu−
wania będzie cały czas pod napięciem i będzie
pobierał z sieci jakiś mały prąd (trzeba obli−
czyć moc czynną, prąd jałowy transformatora
jest przesunięty w fazie względem napięcia).
Przy obecnych tendencjach do oszczędzania
energii ten aspekt nie powinien być pominięty.

Wracając do układu Tomka, mimo stwier−

dzonych niedoróbek oceniłem go wysoko,
głównie za pomysł sprawdzania zmian tem−
peratury oraz za obudowę. Mało brakowało,
a trafiłby do Forum albo E−2000.

Do działu E−2000 lub Forum trafią jedynie

dwa układy stałych uczestników Szkoły:
Marcina Wiązani (patrz fotografia 10) i Da−
riusza Knulla (fotografia 11), o ile tylko
przejdą kontrolę w Pracowni Konstrukcyjnej.
W tym wypadku nie przydzielam więc na−
gród, tylko punkty. Nie podaję też schematów,
bo zostaną zaprezentowane w artykule(−ach).

33

Szkoła Konstruktorów

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Fot. 7 Układ 1 Łukasza Nowaka

Fot. 8 Układ 2 Łukasza Nowaka

Fot. 5 Układ Michała Gołębiewskiego

Fot. 6 Model Mariusza Ciszewskiego

Fot. 9 Sterownik Tomasza Sapletty

Rys. 5

Fot. 10 Model Marcina Wiązani

Fot. 11 Układ Dariusza Knulla

Uwagi końcowe

Wszystkie osoby wymienione imiennie mogą
mieć powód do zadowolenia, choć nie wszy−
scy otrzymają nagrody i upominki. Doce−
niam trud włożony w projektowanie układów
i wykonanie modeli. Zauważam duży postęp,
zwłaszcza u młodych uczestników. Nie zna−
czy to, że wszystkie zaproponowane układy
nadają się do wykorzystania. Nadal wielu
uczestników zapomina o fundamentalnej
sprawie – o histerezie. Jeden eksperyment
wyjaśniłby sprawę i stanowił nauczkę na
przyszłość. Gdy przekaźnik będzie brzęczał,
jeśli szybko się wypalą styki, to konstruktor
takiego wynalazku już zawsze będzie pamię−
tał o dodaniu obwodu dodatniego sprzężenia
zwrotnego, zapewniającego histerezę.

I jeszcze jedna sprawa, ważna zwłaszcza

przy tego typu zadaniu: koniecznie trzeba
wziąć pod uwagę estetykę wykonania urzą−
dzenia. Przypuszczam, że rodziny niektórych
eksperymentatorów z bólem serca, ale jednak
zgodzą się na umieszczenie w okolicach ku−
chenki i okapu jakichś kabelków i (niezbyt
pięknego) czarnego pudełka z układem steru−
jącym. Jednak z pewnością będą też rodziny,
które słusznie nie zgodzą się na zeszpecenie
ładnej kuchni jakimiś paskudnie wyglądają−
cymi kablami, czujkami i pudełkami ani na
psucie (wiercenie otworów) w nowej ku−
chence i okapie.

Czy wzięliście to pod uwagę?
Z przyjemnością stwierdzam, że niektórzy

o tym pomyśleli i wspomnieli w swych pra−
cach. Oczywiście dało to dodatkowe punkty.
Ale nie wszyscy zwrócili na to uwagę,
o czym też świadczy wygląd niektórych mo−
deli. Wielu uczestników powinno jeszcze raz
przeanalizować ten bardzo ważny aspekt
zagadnienia.

Gdzie umieścić pudełko ze sterownikiem,

by nie szpeciło kuchni? Czy warto umieścić
sterownik nie w czarnym, tylko białym albo
szarym (srebrzystym) pudełku. Obudów na
rynku jest wiele, trzeba się tylko wybrać do
dobrze zaopatrzonego sklepu.

To samo dotyczy czujników i kabli. Czy

nie warto od razu pomyśleć, by wyglądały
elegancko i by wręcz ozdabiały kuchnię,
nadając jej bardziej nowoczesny wygląd?
Może wystarczy umieścić czujniki w ele−
ganckich kawałkach chromowanej rurki?
A gdzie przebiegać będą kable? Jakie to będą
kable? Jaki będą mieć kolor? Czy będą
w miarę możliwości ukryte i dobrze przymo−
cowane, czy też będą tworzyć kolorową plą−
taninę, przyprawiającą o zdziwienie i zdener−
wowanie każdego obserwatora?

Rozumiem, że młodzi uczestnicy Szkoły

skupili się na schemacie elektrycznym. Ale
tym razem nie można pominąć problemu
estetyki, ponieważ może się okazać, że pra−
widłowo zaprojektowany i działający układ
elektroniczny wzbudzi negatywne emocje
swym wyglądem. Może mama 15−letniego
ucznia będzie dumna z osiągnięć syna, nieza−
leżnie od wrażeń estetycznych. Ale czy tak
samo dumna będzie żona 30−letniego elektro−
nika, którą znajomi zapytają, co to za szka−
radztwo ma w kuchni? Czy ktokolwiek ze
znajomych zgodzi się, żeby zainstalować mu
taki wynalazek?

Szkoła Konstruktorów, zgodnie ze swą

nazwą, ma pomóc Wam stać się prawdziwy−
mi konstruktorami. W wielu przypadkach,
zwłaszcza przy obecnych tendencjach i kon−
kurencji na rynku, właśnie sprawy estetyki
grają bardzo istotną rolę. Dlatego proponuję,
byście zastanowili się nad sprawą estetyki je−
szcze raz, a na przyszłość, byście zawsze
uwzględniali ten problem.

Przy okazji proszę, żebyście w listach za−

wsze przysyłali wydruki schematów i tekstu,
także wtedy, gdy przysyłacie dyskietkę z pli−
kami. Niekiedy pliki są uszkodzone albo po−
chodzą z egzotycznych programów i są
w formatach nie obsługiwanych przez pro−
gramy wykorzystywane w Redakcji.

Niektóre prace nadsyłane są jako e−maile,

a więc bez wydruku. Wtedy niemożność od−
czytania czy otworzenia pliku ze schematem
czy płytką wręcz uniemożliwia zapoznanie

się z układem. Zachęcam, żeby do każdej
pracy przesyłanej e−mailem dołączyć sche−
mat i ewentualną płytkę w postaci rysunku
.gif lub .jpg o sensownej rozdzielczości.

Tyle na temat zadania 58. Zachęcam do

udziału w kolejnych zadaniach.

Serdecznie pozdrawiam wszystkich ucze−

stników i sympatyków Szkoły.

Piotr Górecki

34

Szkoła Konstruktorów

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

C

C

C

C

o

o

o

o

tt

tt

u

u

u

u

n

n

n

n

ii

ii

e

e

e

e

g

g

g

g

rr

rr

a

a

a

a

?

?

?

?

− S

Szzkkoołłaa K

Koonnssttrruukkttoorróów

w kkllaassaa IIII

Punktacja Szkoły Konstruktorów

Bartłomiej Radzik Ostrowiec Św. . . . . . . . . . . . . 18
Maciej Jurzak Rabka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Dariusz Knull Zabrze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Marcin Wiązania Gacki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Łukasz Cyga Chełmek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Artur Filip Legionowo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Jacek Konieczny Poznań. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Ryszard Milewicz Wrocław . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Filip Rus Zawiercie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Maciej Ciechowski Gdynia . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Jakub Kallas Gdynia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Filip Karbowski Warszawa . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Bartosz Niżnik Puławy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Emil Ulanowski Skierniewice . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Roland Belka Złotów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Mariusz Chilmon Augustów . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Michał Kobierzycki Grójec . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Łukasz Malec Tomaszów Lub. . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Jarosław Markiewicz Zielona Góra . . . . . . . . . . . 8
Marcin Biernat Rozalin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Dariusz Bobrowski Tarnów . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Michał Grzemski Grudziądz . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Sebastian Mankiewicz Poznań . . . . . . . . . . . . . . . 7
Paweł Niedźwiedzki Wiechlice. . . . . . . . . . . . . . . . 7
Adam Pałubski Piotrków Tryb. . . . . . . . . . . . . . . . 7
Michał Pasiecznik Świdnica Śl.. . . . . . . . . . . . . . . 7
Łukasz Skupień Częstochowa . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Jarosław Tarnawa Godziszka . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Marcin Barański Koszalin . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Krzysztof Budnik Gdynia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Jarosław Chudoba Gorzów Wlkp. . . . . . . . . . . . . . 6
Zbigniew Cipielewski Suwałki. . . . . . . . . . . . . . . . 6
Piotr Figiel Giebułtów. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Tomasz Gacoń i Paweł Kuchta . . . . . . . . . . . . . . . 6
Krzysztof Gedroyć Stanisławowo. . . . . . . . . . . . . . 6
Eryk Kaczmarczyk Chełmek . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Krzysztof Kraska Przemyśl . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Wojciech Macek Nowy Sącz . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Krzysztof Nowakowski Bolkowo . . . . . . . . . . . . . . 6
Bartosz Rodziewicz Białystok . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Tomasz Sapletta Donimierz . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Michał Waśkiewicz Białystok . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Damian Zwoliński Sosnowiec . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Rozwiązanie zadania 58

W EdW 12/2000 na stronie 36 zamieszczony
był schemat układu wyciszania muzyki na
czas, gdy pojawia się sygnał z mikrofonu.
Schemat ten można zobaczyć na rysunku A.

Układ jest interesujący i nadaje się do

praktycznej realizacji, jednak należałoby wy−
eliminować kilka znaczących niedoróbek.
Uczestnicy konkursu wskazali na wszystkie
te usterki, za co należy się pochwała.

Oto wytropione błędy i niedoróbki.
Według założeń sygnały zmienne poda−

wane na bazę tranzystora T1 spowodują ła−
dowanie kondensatora C2 i otwieranie tran−
zystora T2. Idea jest jak najbardziej prawi−
dłowa, jednak niepotrzebny jest kondensa−
tor C1. Wraz z rezystorem R2 tworzy on
filtr dolnoprzepustowy o częstotliwości gra−
nicznej rzędu 1,6Hz, który skutecznie elimi−
nuje wszystkie sygnały akustyczne. Niewąt−

pliwie należy usunąć kondensator C1. Nie−
potrzebny jest też rezystor R3, natomiast R2
warto pozostawić, by przy maksymalnej
czułości nie podawać sygnału zmiennego
bezpośrednio na bazę T1.

Na marginesie warto wspomnieć, że nie

jest błędem brak diody prostowniczej. Rolę
diody pełni złącze baza−emiter tranzystora
T1. T1 jest prostownikiem aktywnym, a ob−
wód R5C2 jest filtrem. Obecność rezysto−