background image

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

Kwiecień 2002

Temat zadania, zaproponowany przez Danie−
la Loretza 
z Warszawy, zrodził się z jak naj−
bardziej  praktycznej  potrzeby.  Chodzi
o układ automatycznego włączania mikrofo−
nu.  W pewnego  rodzaju  systemach  nagło−
śnieniowych  udziela  się  głosu  osobom  sie−
dzącym na audytorium. Zamiast podawać im
do  ręki  klasyczny  mikrofon  z kablem  albo
mikrofon bezprzewodowy, wyznaczona oso−
ba obsługuje specjalnie zbudowany mikrofon
(z przewodem).  Ten  specjalny  mikrofon  to
rodzaj tyczki o długości ponad 1,2m, wyko−
nywany  z surowych  kijków  narciarskich.
Osoba  wypowiadająca  się  nie  bierze  mikro−
fonu  do  ręki  −  obsługujący  zbliża  po  prostu
przetwornik do jej ust na odległość kilku, co
najwyżej kilkunastu centymetrów. Przetwor−
nikiem  jest  maleńki  mikrofon  elektretowy,
umieszczony na cienkim końcu tyczki, nato−
miast z drugiej strony, w rączce, umieszczo−
ny jest układ elektroniczny. Ta rączka jest du−
żo  grubsza  od  kijka  −  wykonana  jest  z rurki
aluminiowej  o średnicy  wewnętrznej  31mm
i długości około 200mm, jest więc dużo miej−
sca na ewentualną elektronikę.

W systemie nagłośnieniowym pracuje kil−

ka  takich  mikrofonów  i co  ważne,  są  one
podłączone  do  jednego  wejścia,  w pewnym
sensie  równolegle.  Każdy  z mikrofonów  ma
wewnętrzny  wzmacniacz.  Układy  elektro−

niczne  mikrofonów  (lokalne  wzmacniacze)
zasilane są przez trzyżyłowy kabel z systemu
nagłośnieniowego (przez przerobione wejścia
liniowe). Jedna z żył kabla zapewnia napięcie
zasilające  9...12VDC,  druga  to  przewód  sy−
gnałowy, trzecia to masa (ekran kabla).

Aby uniknąć hałasu i zakłóceń, a przy tym

zapewnić sprawną obsługę tych kilku mikrofo−
nów podłączonych do jednego wejścia, zasto−
sowano w nich zwykłe przyciski. Osoba obsłu−
gująca naciskała przycisk, czym dołączała da−
ny mikrofon do wejścia. Taki system przez la−
ta zdawał egzamin, ale w praktyce okazało się,
iż najsłabszym punktem są przyciski − w tej ro−
li wykorzystywane były popularne, małe przy−
ciski, niezbyt trafnie nazywane „microswitch”.

Oczywiście  najprostszym  rozwiązaniem

byłoby  zastosowanie  lepszej  jakości  przyci−
sku, ale nie w tym rzecz. Jeśli już taki mikro−
fon ma być modernizowany, niech włącza się
automatycznie, bez naciskania na guzik. Ogól−
na idea jest prosta: mikrofon powinien zostać
włączony  po  przechyleniu  tyczki  z pozycji
pionowej
,  w jakiej  jest  w stanie  spoczynku,
do  pozycji  w przybliżeniu  poziomej,  w ja−
kiej znajdzie się w czasie wypowiedzi.

I tu doszliśmy do tematu zadania:

Zaprojektować  układ  automatycznego

wyłącznika  reagującego  na  przechylenie
o kąt około 90

o

.

Najbardziej  interesowałyby  mnie,  a tym

bardziej pomysłodawcę zadania, rozwiązania

przeznaczone właśnie do opisanego pokrótce
mikrofonu. Pamiętajcie, że w rączce jest du−
żo miejsca − jest to rura o średnicy wewnętrz−
nej 31mm i długości aż 200mm.

Celowo  nie  podaję  żadnych  schematów

istniejącego wzmacniacza z przyciskiem, że−
by nie sugerować sposobu rozwiązania.

Czy  przycisk  należy  po  prostu  zastąpić

elementem lub układem, uaktywniającym się
po zmianie położenia? A może zastąpić styk
przycisku kluczem CMOS, np. z kostki 4066?

Najważniejszym  problemem  do  rozwią−

zania jest oczywiście nie kwestia styku, tyl−
ko  rodzaj  czujnika,  reagującego  na  zmianę
położenia.

Czy  trzeba  stosować  opisywany  w EdW

czujnik  rodziny  ADXL?  A może  wystarczy
jakiś  prosty  układ  mechaniczny?  Czy  warto
zastanawiać  się  nad  czujnikiem  mechanicz−
no−optycznym, np. z transoptorem szczelino−
wym? A może poszukać w literaturze i kata−
logach  handlowych  gotowych  elementów,
np. wyłączników rtęciowych?

Choć temat może się wydać nieco dziwny,

spróbujcie się z nim zmierzyć, bo jest jak naj−
bardziej praktyczny. Mam nadzieję, że nade−
ślecie  interesujące  propozycje.  Ze  względu
na  specyfikę  zadania  tym  razem  część  puli
nagród  z góry  przeznaczam  dla  osób,  które
nadeślą  najciekawsze  pomysły  i idee,  nie 
zrealizowane  w praktyce.  Przypominam 
również,  że  autor  opublikowanej  propozycji
zadania otrzymuje nagrodę.

Temat  zadania  70  brzmiał:  Zaprojektować
układ uciszający szczekającego psa.

Jak  napisałem  w numerze  grudniowym,

wahałem  się,  czy  w ogóle  wykorzystać  tę
propozycję  zadania.  Później  zastanawiałem
się,  czy  choć  jeden  Czytelnik  nadeśle  jakie−
kolwiek  rozwiązanie.  Z tym  większą  saty−

sfakcją zawiadamiam, że choć prac było zde−
cydowanie  mniej  niż  zwykle,  otrzymałem
cztery modele.

I już na początku informuję, że zdecydo−

wana większość uczestników była przeciwna

Rozwiązanie zadania powinno zawierać schemat elektryczny i zwięzły opis działania. 

Model  i schematy  montażowe  nie  są  wymagane,  ale  przysłanie  działającego  modelu  lub  jego 

fotografii zwiększa szansę na nagrodę.

Ponieważ  rozwiązania  nadsyłają  Czytelnicy  o różnym  stopniu  zaawansowania,  mile  widziane

jest podanie swego wieku.

Ewentualne listy do redakcji czy spostrzeżenia do erraty powinny być umieszczone na oddzielnych

kartkach, również opatrzonych nazwiskiem i pełnym adresem. Prace należy nadsyłać w terminie

45 dni od ukazania się numeru EdW (w przypadku prenumeratorów – od otrzymania pisma pocztą).

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 74

Rozwiązanie zadania nr 70

background image

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

Kwiecień 2002

zarówno  stosowaniu  takich  metod  tresury,
a nawet  i wszelkim  eksperymentom  w tym
zakresie.

Rozumiem taką postawę i w dużej części

ją podzielam. Należy jednak wziąć pod uwa−
gę, że prawie każdy pies poddany jest takiej
czy innej formie tresury, przy czym nagroda
i kara mają tam kluczowe znaczenie. Stoso−
wanie  kary,  na  przykład  w postaci  nieprzy−
jemnych  dźwięków,  nie  jest  chyba  bardziej
drastyczne  od  „klasycznych”  metod  tresury,
gdzie  kara  jest  nieodłącznym  składnikiem
procesu szkolenia. Nie chcę jednak wchodzić
w szczegóły, bo celem zadania było jak zwy−
kle  doskonalenie  warsztatu  elektronika−kon−
struktora. Ja obawiałem się tylko, że nadejdą
rozwiązania  proponujące  metody  naprawdę
drastyczne, na przykład potraktowanie stwo−
rzenia  silnymi  impulsami  elektrycznymi.
Mogłem  się  tego  spodziewać  choćby  ze
względu  na  fakt,  że  ten  sposób  stosowany
jest  powszechnie  w elektrycznych  pastu−
chach. Na szczęście Czytelnicy EdW pokaza−
li  klasę,  okazali  się  miłośnikami  zwierząt
i żaden nie nadesłał ani informacji o próbach
z impulsami elektrycznymi, ani nawet teore−
tycznych propozycji tego typu!

Wszystkie  rozwiązania  mają  dyscyplino−

wać psa dźwiękiem, ściślej ultradźwiękami.

Rozwiązania teoretyczne

Nadesłane  rozwiązania  można  od  razu
podzielić na trzy grupy.
1. Generatory  (ultra)dźwięków  sterowane
ręcznie.
2. Generatory sterowane odgłosem szczekania.
3. Generatory z rozbudowanym sterowaniem.

Do  pierwszej  grupy  należy  podwójny  ge−

nerator  z bramkami  4093,  zaproponowany
przez Marcina Dyoniziaka z Brwinowa. Da−
je dźwięk przerywany w rytmie wyznaczanym
przez pierwszy generator. Drugi generator wy−
twarza  przebieg  o częstotliwości  ponadaku−
stycznej, który jest zamieniany na ultradźwię−
ki przez głośnik wysokotonowy. Rozwiązanie
jest poprawne, jednak trzeba pamiętać, iż sta−
bilność  generatora  z jedną  bramką  4093  jest
słaba.  W tym  przypadku  niewielkie  zmiany
częstotliwości  wynikające  ze  zmian  napięcia
zasilania nie powinny przeszkadzać. Jeśli by−
łoby inaczej, trzeba wykorzystać lepszy gene−
rator,  na przykład klasyczny układ z dwiema
zwykłymi  bramkami.  Zastosowanie  głośnika
wysokotonowego  jest  interesującym  pomy−
słem, jednak powinien to być głośnik z prze−
twornikiem  piezoelektrycznym.  Zwykłe  gło−
śniki elektromagnetyczne mogą pobierać zbyt
duży prąd, jak na tego typu urządzenie, które
z konieczności zasilane będzie z baterii. Czę−
stotliwość nie może być zbyt duża, bo głośni−
ki  wysokotonowe  mają  zakres  częstotliwości
pracy do 25kHz, co najwyżej do 30kHz.

Piotr Podczarski z Redecza  Wielkiego

przysłał  schemat  jeszcze  prostszego  układu
z pojedynczym  generatorem  z bramkami

4093  sterującym  „przetwornikiem  ultra−
dźwiękowym”.  Marcin  Kartowicz  z Bole−
chowa  proponuje  klasyczny  dwubramkowy
generator z inwerterami 4049, gdzie po dwa
połączone inwertery sterują „przetwornikiem
ultradźwiękowym”.  Bardzo  podobny  sche−
mat nadesłał 14−letni Mateusz Boryń z Gar−
bowa  (Boryn.gif).  Z kolei  Piotr Bechcicki
z Sochaczewa wykorzystał kostkę 555, która
za  pośrednictwem  tranzystora  napędza  gło−
śnik dynamiczny GD 4

2W. Jak napisał, nie

zauważył  choćby  najmniejszej  reakcji  które−
gokolwiek  ze  swoich  psów
.  Nic  dziwnego,
zwykły  głośniczek  praktycznie  nie  przenosi
częstotliwości powyżej 10kHz.

Doceniam  wysiłki  Piotra,  który  natknął

się na najtrudniejszą przeszkodę − dobór od−
powiedniego przetwornika.

Najwięcej  propozycji  dotyczyło  przyrzą−

dów drugiej grupy. Ogólna zasada działania,
zilustrowana  na  rysunku  1,  jest  tu  prosta.
Szczekanie  psa,  odebrane  przez  mikrofon,
spowoduje włączenie na pewien czas genera−
tora. Schemat tego typu urządzenia z kostka−
mi TL072, CMOS 4047 przystał na przykład
młodziutki  Dawid  Lichosyt z Gorenic  (Li−
chosyt1.gif
Lichosyt2.gif). Jarosław Tarna−
wa  
z Godziszki  też  chce  wykorzystać
podwójny  wzmacniacz  operacyjny  i genera−
tor  ultradźwięków  z kostką  4093  (Tarna−
wa.gif
). Robert  Jaworowski  z Augustowa
także widzi sens wykorzystania podwójnego
wzmacniacza 

operacyjnego 

(LM358)

i dwóch generatorów z kostką 4093. Podob−
ny schemat z kostkami TL081, CMOS 4093
proponuje Maciej Marynowski z Baborowa.
Jego  schemat  pokazany  jest  na  rysunku  2.
15−letni  Mariusz  Chilmon  z Augustowa
proponuje wykorzystanie Inteligentnej lamp−
ki  nocnej  dla  dzieci  z EdW 10/01  i dodanie
do niej prostego generatora z bramką kostki
4093.  Słusznie  zauważył,  że  można  też 
wykorzystać głośne, krótkie dźwięki słyszal−
ne  dla  człowieka.  Nie  zapomniał  o diodzie
kontrolnej, 

informującej

o pracy  generatora  ultra−
dźwięków.

14−letni  Piotr Omastka

z Mysłowic  oprócz  mikro−
fonu i wzmacniacza, reagu−
jącego  na  głośne  dźwięki,
przewidział  w swoim  urzą−
dzeniu...  tor podczerwieni.

Może  się  to  wydać  co  najmniej  dziwne,

jednak Piotr na podstawie praktyki stwierdza,
że jego pies najczęściej szczeka w tym samym
miejscu mieszkania. Bariera spełniałaby wiec
rolę prewencyjną, dyscyplinując psa, gdy tyl−
ko szykuje się do szczekania lub wycia. A oto
fragment  listu:  Urządzenie  uciszające  psa
można też zrealizować w inny sposób. Można
zaszyć  w obroży  psa.  Wymaga  to  konstrukcji
w technice SMD. Układ taki wykrywałby baa−
ardzooo głośne dźwięki i uruchamiał genera−
tor ultradźwięków. (...) Psa można uciszać, da−
jąc mu smakołyki typu „Chapi” czy coś inne−
go.  Takie  urządzenie  z dozownikiem  „kulek”
jest nieco trudniejsze do zbudowania (mecha−
nika) i nie zawsze skuteczne, bo pies może za−
cząć  szczekać  jeszcze  głośniej  (mój  przypa−
dek). Oczywiście nie polecam rozwiązań sady−
stycznych  typu  generatory  wysokiego  napię−
cia,  ponieważ  można  tym  psa  rozwścieczyć.
Polecam za to uciszacze mówiące ciepłym gło−
sem  pana.  Dodatkowym  atutem  takiego  uci−
szacza jest możliwość zmylenia włamywacza.
Pies  zamknięty  w mieszkaniu  podczas  naszej
nieobecności może zacząć szczekać, kiedy wy−
czuje obcego u progu. Uciszacz zacznie mówić
głosem  człowieka  i odstraszy  włamywacza.
Dobrym według mnie pomysłem jest sygnali−
zator ucieczki psa. (...)

Choć  w schematach  (Omastka.zip)  Piotr

nie uniknął usterek, otrzyma upominek. Na−
tomiast nadesłany program asystent.exe nale−
żałoby jeszcze dopracować.

Dwaj  uczestnicy,  Marcin  Malich z Wo−

dzisławia  Śl.  i Paweł  Szwed z Grodźca
zwrócili uwagę na bardzo istotną sprawę. Też
chcą  zastosować  mikrofon  do  wykrywania
szczekania  psa  i też  chcą  go  dyscyplinować
ultradźwiękami.  Według  nich  generator  nie
powinien  jednak  włączać  się  od  razu,  po
pierwszym szczeknięciu. Oto fragment pracy
Marcina,  którą  w całości  można  znaleźć  na
stronie internetowej (ze względu na problem
ochrony danych osobowych usunąłem z .pdf−a

Rys. 1

Rys. 2

background image

35

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

Kwiecień 2002

adres Autora): W układzie konieczna jest regu−
lacja włączenia układu wykonawczego, w na−
szym  przypadku  generatora  ultradźwięków,
w zależności  od  natężenia  i ilości  szczeknięć
psa. Regulacja ta nie musi być dokładna, po−
nieważ  ludzie  nie  będą  reagować  na  ultra−
dźwięki, gdyż nie są w stanie ich usłyszeć. Po−
trzebny jest również obwód opóźnionego włą−
czenia generatora, aby zbytnio nie rozładować
baterii i nie wykończyć naszego zwierzaka.

Już  za  samo  to  stwierdzenie  obu  wnikli−

wym Kolegom należy się upominek. Rzeczy−
wiście, w większości przypadków wcale nie
chodzi  o całkowitą  eliminację  wrodzonych
psich odruchów, tylko o uciszenie psa, który
zbyt  głośno  i zbyt  długo  szczeka  lub  wyje.
Na rysunku 3 pokazany jest schemat propo−
nowany przez Marcina, natomiast rysunek 4
pokazuje oryginalny schemat Pawła. W ukła−
dzie  Pawła  z pewnym  opóźnieniem  genero−
wane  są  najpierw  słabsze  „paczki”  ultra−
dźwięków, a gdy to nie pomoże, sygnały sta−
ją się dłuższe i silniejsze. Warto przeanalizo−
wać samodzielnie podane schematy, bo choć
należałoby je radykalnie uprościć, podstawo−
wa idea jest jak najbardziej prawidłowa.

Kilka osób wspomniało o możliwości wy−

korzystania „gadających kostek” serii ISD do
dyscyplinowania psa głosem jego właścicie−
la.  Pomysł  interesujący,  jednak  wymagałby
porządnego głośnika i wzmacniacza, a co za
tym idzie, dużej baterii. 

Rozwiązania praktyczne

Na fotografii 1 można zobaczyć model 15−let−
niego Piotra Romysza z Koszalina. Oryginal−
ny  schemat  jest  pokazany  na  rysunku  5.  Tu
także urządzenie nie reaguje na każde szczek−
nięcie. Oto fragment listu: Układy uciszające
psy trzeba używać z rozwagą, ponieważ mogą
one źle wpłynąć na zachowanie psa. Powinny
one włączać się jak najrzadziej, żeby pies nie
był  bez  przerwy  dręczony  ultradźwiękami.
Dlatego trzeba było zaprojektować układ tak,
aby reagował tylko na małą grupę dźwięków.
Tak właśnie starałem się wykonać mój układ.
(...)  Elementy  R6  i C2  tworzą  bardzo  prosty
filtr,  który  przepuszcza  częstotliwości  poniżej
6kHz. Próbowałem w to miejsce wstawić filtr
na  wzmacniaczu  operacyjnym,  ale  niestety
moje  próby  się  nie  powiodły  (filtry  robiły
wszystko,  żeby  nie  działać  tak jak  chciałem),
dlatego pozostał tak prosty filtr. Jest to pierw−
sze ograniczenie grupy dźwięków odbieranych
przez  układ.  Następnym  jest
układ,  który  nie  przepuszcza
dźwięków dłuższych (...)

Pełny opis interesującego,

choć trochę za bardzo rozbu−
dowanego  układu  można
znaleźć  na  naszej  stronie  in−
ternetowej jako Romysz.zip.

Mirosław  Kost z Gola−

sowic wykonał ładny model,
pokazany  na  fotografii  2

(Kost.gif).  W układzie  pracują  LM358,
CMOS  4093  i 555.  Dodatkowy  tranzystor
blokuje wejście wzmacniacza w czasie pracy
generatora  i zapobiega  „zatrzaśnięciu”.
Z braku przetwornika ultradźwiękowego wy−
korzystał  zwykłą  membranę  piezo,  a przy
okazji wpadł na pomysł, który może stać się
podstawą kolejnego zadania w naszej Szkole.

Fotografia  3 rysunek  6 pokazują  układ

stałego  uczestnika  Szkoły,  Marcina  Wiązani.
Przetwornikiem jest nadajnik ultradźwiękowy
o częstotliwości rezonansowej 40kHz. Płytkę
można  rozciąć  na  dwie  części:  generator
z ręcznym sterowaniem oraz czujnik mikrofo−
nowy.  Układ  można  uprościć,  stosując  tylko

Rys. 5

Rys. 3

Rys. 4

background image

36

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

Kwiecień 2002

dwie kostki: wzmacniacz operacyjny i inwer−
tery  4049  i nieco  zmodyfikować  działanie
(dodać opóźnienie). Po takiej miniaturyzacji
bardziej  będzie  się  nadawał  do  zawieszenia
na szyi psa.

Fotografia  4 pokazuje  model  Dariusza

Knulla z Zabrza,  którego  poprzedni  list 
na  ten  temat  przekonał  mnie  do  niniejszego
zadania. Prościutki układ Dariusza po spraw−
dzeniu w Pracowni Konstrukcyjnej AVT tra−
fi do działu E−2000 lub do Forum. A ja zacy−
tuję  tu  tylko  fragmenty  listu  wyjaśniające
przy okazji, dlaczego ten tak aktywny wcze−
śniej  uczestnik Szkoły  ostatnio  prezentuje
niewiele swoich konstrukcji: 

(...) W literaturze były opisywane urządze−

nia  pełniące  rolę  psich  „treserów”,  Najczę−
ściej ich działanie polegało na generowaniu
nieprzyjemnego dźwięku po odebraniu głosu
ujadającego  psa.  Dźwięk  taki  pojawiał  się
z pewnym opóźnieniem, np. dopiero po kilku
szczeknięciach.  Uważam,  że  w przypadku
nerwowego  psa  jest  to  zbyt  łagodna  forma
uspokajania. Posiadacze psów (ja też do nich
należę) wiedzą, że nerwowy zwierzak daje się
uspokoić  dopiero  po  kilku,  kilkunastu
próbach  uciszenia.  Dlatego  sądzę,  że  „tre−
ser”  powinien  generować  dźwięk  natych−
miast  po  usłyszeniu  szczekania  psa.  Ten

ostatni i tak się nie uspokoi od razu, tylko po
pewnym czasie. Model, który nadsyłam, wy−
konałem  w październiku  ubiegłego  roku  na
swoje potrzeby (ściślej dla mojego psa). (...)
Praktyka  dowiodła,  że  czułość  urządzenia
jest  niewielka  −  treser  reaguje  jedynie  na
szczekanie  psa.  (...)  W archiwalnym  Elekto−
rze  Elektroniku  spotkałem  opis  „tresera”,
gdzie  jedna  blaszka  piezo  pracowała  w roli
nadajnika i odbiornika.(...) 

P.S. Dziękuję za dotychczasowe upominki

i publikację  moich  artykułów  na  łamach
EdW. Tych ostatnich nie będzie już chyba tak
dużo  jak  w ubiegłym  roku,  bo  od  pewnego
czasu  mam  „czasożerną”  pracę  (składanie
i testowanie  komputerów),  ale  na  EdW  za−
wsze znajdę wolną chwilę.

Ja ze swej strony zapraszam Dariusza i in−

nych Kolegów do nadsyłania kolejnych ukła−
dów, zarówno do Szkoły, jak i bezpośrednio
do publikacji w EdW.

Uwagi końcowe

Bardzo się cieszę, że znaleźli się Czytelnicy,
którzy podjęli się trudnego zadania zaprojek−
towania „uciszacza” psa. Wszyscy napotkali
poważny  problem,  jakim  okazał  się  wybór
przetwornika.

Cóż  to  bowiem  jest  ten  „przetwornik

ultradźwiękowy”,  proponowany  przez  nie−
których  uczestników?    Powinien  on  mieć
szeroki  zakres  częstotliwości  pracy,  bo  ci
uczestnicy  chcą  dostrajać  częstotliwość  „do
psa”,  by  ultradźwięki  wywoływały  jak  naj−
większą reakcję zwierzęcia.

W zasięgu hobbystów nie ma jednego uni−

wersalnego  przetwornika  elektroakustyczne−
go,  który  przenosiłby  cały  zakres  częstotli−
wości od, powiedzmy 20kHz do 100kHz. Jak
wspomniałem, głośniki wysokotonowe mogą
pracować  do,  co  najwyżej,  30kHz.  Typowe
przetworniki  piezoelektryczne,  stosowane
w sygnalizatorach  i alarmach  mają  bardzo
nierówną  charakterystykę  i naprawdę  sku−
teczne są tylko przy swojej częstotliwości re−
zonansowej,  wynoszącej  kilka  kiloherców.
Zasada  ta  dotyczy  także  fabrycznych  prze−
tworników ultradźwiękowych do czujek zbli−
żeniowych.  Przeznaczone  są  do  pracy  przy
ściśle  określonej  częstotliwości,  np.  40kHz.
Przy  innych  częstotliwościach  będą  one
wprawdzie  działać,  ale  natężenie  wytwarza−
nego (ultra)dźwięku będzie niewielkie.

Ze  względu  na  niewielką  lub  nieznaną

skuteczność,  wątpliwą  przydatność  będą
mieć  proste  układy,  które  miałyby  dyscypli−
nować  zwierzę  z odległości  kilku  metrów.
Aby  pies  zareagował,  bodziec  akustyczny
musi być silny i nieprzyjemny. Już tu widać,
że  słaba  skuteczność  przetworników  wymu−
sza konieczność umieszczenia generatora bli−
sko uszu psa. Oznacza to, że „dyscyplinator”
powinien być umieszczony na szyi psa.

Nie mogę pominąć milczeniem istotnej wa−

dy  niektórych  rozwiązań.  Chodzi  o dodatnie
sprzężenie  zwrotne  na  drodze  przetwornik  −
mikrofon. Część uczestników założyła, że mi−
krofon  nie  odbierze  ultradźwięków.  Tymcza−
sem planują pracować z częstotliwościami rzę−
du  20...30kHz.  Mikrofon  elektretowy  umie−
szczony  kilka  centymetrów  od  źródła  silnych
dźwięków  o częstotliwościach  nieco  więk−
szych niż akustyczne da sygnał, który w zależ−
ności  od  konstrukcji  układu  elektronicznego
może  podtrzymać  działanie  generatora.  Taki

Fot. 1 Model  Piotra Romysza

Fot. 2 Układ Mirosława Kosta

Fot. 3 Model Marcina Wiązani

Rys. 6

Fot. 4 Model Dariusza Knulla

background image

37

Szkoła Konstruktorów

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

Kwiecień 2002

niedopracowany układ, gdy zadziała, nie wyłą−
czy się sam i będzie pracował aż do ręcznego
wyłączenia  zasilania  lub  wyczerpania  baterii.
W praktyce mogłoby to oznaczać, że pies bę−
dzie  stale  dręczony,  a właściciel  nie  będzie
o tym wiedział; zdziwi się tylko faktem szyb−
kiego wyczerpania baterii. Można temu w pro−
sty sposób zaradzić odfiltrowując takie często−
tliwości w torze mikrofonu i wzmacniacza.

Osobom,  które  wspomniały,  tym  proble−

mie lub przewidziały środki do jego elimina−
cji  przydzieliłem  oczywiście  dodatkowe
punkty.  Oczywiście  miało  to  też  wpływ  na
rozdział nagród i upominków.

I znów  wraca  sprawa  poczty.  Znajduję

czasem  wzmianki,  że  czyjaś  praca  z wcze−
śniejszego zadania nie została sklasyfikowa−
na. Różne mogą być tego przyczyny. Czasem
przesyłka  trafia  do  mnie  z opóźnieniem,
i wtedy dopisuję uczestnikowi należne punk−
ty, w miarę możliwości wspominając o pracy
w następnym miesiącu. Nie przydzielam na−
tomiast punktów za prace opóźnione o... kil−
ka  miesięcy,  wykonane  już  po  opublikowa−
niu rozwiązania. Wyjątkowo dobre rozwiąza−
nia nadesłane po tak długim czasie mają na−
tomiast  szansę  trafić  do  E−2000  lub  do  Fo−
rum.  Oto  świeżutki  przykład.  Bartek  Czer−
wiec 
z Mogilna nadesłał w terminie rozwią−
zanie zadania 69, ale na paczce było napisa−
ne Zadanie 70, więc nie rozpakowana paczka
spokojnie leżała przez kolejny miesiąc. W ta−
kim  przypadku  przydzieliłem  punkty,  a mo−
del Bartka można zobaczyć na fotografii 5.

W innych  przypadkach,  gdy  na  kopercie

jest podana tylko skrytka pocztowa AVT, tak

nieprecyzyjnie zaadresowane koperty trafiają
czasem do innych działów AVT, a nawet zda−
rzało  się,  że  do  redakcji  innych  czasopism.
Trudno bowiem wymagać, by panie, segregu−
jące w sekretariacie AVT pocztę szczegółowo
znały treść wszystkich dziewięciu czasopism,
wydawanych przez Wydawnictwo.

Dlatego  kolejny  raz  proszę,  żebyście  za−

wsze  podawali  na  kopercie  nie  tylko  prawi−
dłowy  adres,  ale  i tytuł  czasopisma  i dział,
gdzie  przesyłka  ma  trafić.  Nie  przysyłajcie
paczek  na  adres  skrytki  pocztowej.  Przypo−
minam prawidłowy adres:
AVT − EdW
Szkoła konstruktorów zadanie XX
ul. Burleska 9
01−939 Warszawa

Wszyscy uczestnicy, wymienieni z nazwi−

ska otrzymują punkty (1...7). Aktualna punk−
tacja podana jest w tabeli. Upominki i nagro−
dy otrzymują: Piotr OmastkaPaweł Szwed,
Marcin  MalichDariusz  Knull,  Piotr Ro−
mysz
Mirosław Kost Marcin Wiązania

Zachęcam serdecznie do udziału w bieżą−

cym i następnych zadaniach.

Wasz Instruktor

Piotr Górecki

Fot. 5 Układ Bartka Czerwca (zadanie 69)

Marcin Wiązania Gacki  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74
Mariusz Chilmon 
Augustów  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45
Krzysztof Kraska 
Przemyśl  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
Dariusz Drelicharz 
Przemyśl  . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
Marcin Malich 
Wodzisław Śl.  . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
Bartłomiej Radzik 
Ostrowiec Św.  . . . . . . . . . . . . . . .30
Dariusz Knull 
Zabrze  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
Piotr Romysz 
Koszalin  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
Piotr  Wójtowicz 
Wólka Bodzechowska  . . . . . . . . . . .27
Roman Biadalski 
Zielona Góra  . . . . . . . . . . . . . . . .26
Rafał Stępień 
Rudy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
Jarosław Chudoba 
Gorzów Wlkp.  . . . . . . . . . . . . . .25
Mariusz Ciołek 
Kownaciska  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
Jakub Kallas 
Gdynia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
Filip Rus 
Zawiercie  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
Jacek Konieczny 
Poznań  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Michał Pasiecznik 
Zawiszów  . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Jarosław Tarnawa 
Godziszka . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Radosław Koppel 
Gliwice  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
Łukasz Cyga 
Chełmek  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
Radosław Ciosk 
Trzebnica  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Piotr Dereszowski 
Chrzanów . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Szymon Janek 
Lublin  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Maciej Jurzak 
Rabka  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Ryszard Milewicz 
Wrocław  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Emil Ulanowski 
Skierniewice  . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Artur Filip 
Legionowo  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
Aleksander Drab 
Zdziechowice  . . . . . . . . . . . . . . . .13
Arkadiusz Zieliński 
Częstochowa . . . . . . . . . . . . . . .12
Wojciech Macek 
Nowy Sącz  . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
Sebastian Mankiewicz 
Poznań . . . . . . . . . . . . . . . . .11
Maciej Ciechowski 
Gdynia  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Mariusz Ciszewski 
Polanica Zdrój  . . . . . . . . . . . . . . .9
Filip Karbowski 
Warszawa  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Witold Krzak 
Żywiec  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Piotr Kuśmierczuk 
Gościno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Dawid Lichosyt 
Gorenice  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Michał Waśkiewicz 
Białystok  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Piotr Wilk 
Suchedniów  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

Punktacja Szkoły Konstruktorów

C

C

C

C

o

o

o

o

 

 

tt

tt

u

u

u

u

 

 

n

n

n

n

ii

ii

e

e

e

e

 

 

g

g

g

g

rr

rr

a

a

a

a

?

?

?

?

− S

Szzkkoołłaa KKoonnssttrruukkttoorróów

kkllaassaa IIII

Rozwiązanie zadania 70

W EdW 12/2001 zamieszczony był schemat
układu  sygnalizacyjnego.  Można  go  zoba−
czyć na rysunku A. Prawie wszyscy stwier−
dzili, że układ jest zbyt rozbudowany i nale−
ży go uprościć. Wniosek ten jest jak najbar−
dziej  słuszny,  niemniej  bardzo  pouczające
będzie przeanalizowanie błędów i usterek za−
proponowanego rozwiązania.

Dociekliwi  uczestnicy  zauważyli,  że  tran−

zystor  PNP jest  błędnie  oznaczony  jako
BC548, a nie BC558. Ta drobna pomyłka nie
jest  godna  większego  zainteresowania.  Nie
jest natomiast ani pomyłką, ani błędem, zasto−
sowanie w obwodzie zasilania kondensatorów
odsprzęgających 10nF i 10

µ

F, zamiast często

stosowanych 100nF i 100

µ

F.

Zgodnym chórem stwierdziliście, iż układ

scalony CMOS 4093 powinien być na sta−
łe dołączony do biegunów zasilania. Rze−

czywiście, nie ma żadnego powodu, by włą−
czać zasilanie za pomocą tranzystora i to na
dodatek  od  strony  masy.  Przecież  kostki
CMOS w spoczynku nie pobierają prądu.

Słusznie  zauważyliście,  iż  kondensator

C1  po  naładowaniu  przez  R4  nie  będzie  się
mógł rozładować, więc jest to układ „jedno−
razowego użytku”. 

Nie  jest  poprawne  uproszczenie  schematu

do postaci z rysunku B. To też jest układ „jed−
norazowego użytku”. Kondensator C1 naładu−

je się przez rezystor R3 (10M

) i nie

będzie  się  mógł  rozładować  po  roz−
warciu styków kontaktronu. Wpraw−
dzie  złącze  emiter−baza  zachowuje
się jak dioda Zenera, ale jej napięcie
przebicia  wynosi  około  6V,  więc
przy zasilaniu napięciem 9V w naj−
lepszym  przypadku  kondensator
rozładowałby się przez R3, owo złą−
cze  i rezystory  R2,  R1  co  najwyżej

A

B