88

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

Na początek jedna ważna rzecz: MISIO − jak
sama nazwa wskazuje, to idealne miejsce do
chowania różnych układów elektronicznych,
zwłaszcza pilotów, oczywiście pilotów do
urządzeń elektronicznych!

Dobra, trochę pożartowałem, teraz do

rzeczy: urządzenie zbudowałem tylko na po−
trzeby Szkoły Konstruktorów i umożliwia
ono sterowanie za pomocą pilota radiowego
dwoma dowolnymi urządzeniami zasilanymi
napięciem 220V. W roli kodera i dekodera
chciałem wykorzystać układy Holteka
(HT12 i ten, który generuje sygnały tono−
we), jednak są one trudne do zdobycia. Zde−
cydowałem się w końcu na stare i poczciwe
MC 145026 i jego nierozłącznego kompana
MC 145028.

Opis układu

Pilot − jest to standardowy układ pracy ko−
stki MC 405026. Ja do tego dodałem 4 dio−
dy i 4 włączniki, które włączają zasilanie
układu i zarazem ustawiają odpowiedni
kod (adres), który zostaje wysłany do
nadajnika i dalej w "świat". Dioda D5 sy−
gnalizuje swym migotaniem prawidłową
pracę nadajnika. Kostka MC 145026 jest
dobrze znana.

Odbiornik

W górnej części schematu widać standardowy
zasilacz 12V, napięcie jest filtrowane i stabili−
zowane U5. Jak wiadomo, układy MC
1405026 i 28 mają możliwość ustawienia kodu
(dokładniej 1 z 19683, poprzez zwieranie
wejść A1...A8 do masy, plusa lub w ogóle nie
podłączone). Jeśli kody ustawione w nadajniku
i odbiorniku są takie same, to na wyjściu VT
układu U2 pojawia się stan wysoki. W zasa−
dzie to by wystarczyło, w ten sposób osiągnę−
liśmy możliwość sterowania jednym elemen−
tem wykonawczym, jednak ja poszedłem dalej
i wykombinowałem sterowanie dwóch urzą−
dzeń, co w wielu przypadkach jest wystarcza−
jącą liczbą. Kluczem do tajemnicy są bramki
U3A i U3B, które zwierają na przemian diody
D1 lub D2 do masy (i zmieniają adres), podob−
nie pracują 2 przerzutniki U4, które też "włą−
czane" są na przemian.

Załóżmy teraz, że włączyliśmy nasz

układ. W pierwszej chwili zostaną wyzero−
wane przerzutniki. Następnie rozpocznie pra−
cę generator zbudowany na bramce U3A, je−
go częstotliwość wynosi ok. 1Hz i według
mnie jest ona najodpowiedniejsza. Naciska−
my teraz przycisk S1 w pilocie − spowoduje

to wygenerowanie odpowiedniego kodu, ko−
du zgodnego z kodem ustawionym w U2
w momencie panowania stanu niskiego na
wyjściu 3 bramki U3A, dioda D1 zostanie
wtedy zwarta do masy. Stan ten zostanie za−
negowany poprzez bramkę U3B, stan wysoki
z wyjścia bramki U3B odblokuje jedną po−
łówkę CD 4027, będzie to przerzutnik o sym−
bolu U4B. Stan wysoki z wyjścia VT U2 spo−
woduje zmianę stanów na wyjściu tego prze−
rzutnika i załączenie jakiegoś urządzenia. Je−
śli jeszcze raz naciśniemy S1, spowodujemy
zmianę stanów przerzutnika U4B, w najgor−
szym przypadku będziemy musieli poczekać
ok. 1 sekundy aż wyjście bramki U3A znaj−
dzie się w stanie niskim, można też trzymać
S1 cały czas włączony − wtedy światło będzie
się zapalało i gasło co ok. sekundę. Analo−
gicznie sprawa się ma w przypadku naciśnię−
cia S2, wyjście bramki U3A musi być w sta−
nie wysokim. Stan wysoki zostaje zanegowa−
ny poprzez bramkę U3B...

Może układ nie jest najtańszą wersją, to

jednak jestem z niego zadowolony, płytka
drukowana nie jest skomplikowana, prosta

Rys. 1 Schemat ideowy

Rys. 2

Forum Czytelników

Forum Czytelników

Misio dwukanałowy

zasada działania i wykorzystanie powszech−
nie dostępnych elementów. Za parę: nadajnik
i odbiornik radiowy zapłaciłem ok. 20 zł.
Prototyp zadziałał od razu, z czego jestem
szczególnie zadowolony.

Dodam jeszcze, że jeśli układ ma praco−

wać w domu, to:

− powinien mieć jakieś zabezpieczenia −

bezpieczniki o wartości dobranej do mocy
odbiornika,

− często zdarza się, że podczas naszej nie−

obecności prąd "sobie gdzieś pójdzie". Ma−
my wtedy dwa wyjścia: albo ubezpieczyć

mieszkanie, albo zrobić tak, aby po pojawie−
niu się napięcia nasz układ nie włączył ja−
kichś urządzeń mogących stanowić zagroże−
nie,

− powinien być zabezpieczony przed ta−

kim czymś, co raczkuje lub biega na pułapie
niższym od wysokości stołu, oczywiście
mam tu na myśli dziecko, a nie partyzantów.

Bartłomiej Stróżyński − Kęty

Od Redakcji. Opisany układ, nadesłany

jako rozwiązanie zadania Szkoły Konstruk−

torów, trafił do Forum Czytelników nie tyl−
ko ze względu na oryginalną formę pilota
(który w Redakcji wzbudził ogromne zainte−
resowanie). W odbiorniku w ciekawy spo−
sób zrealizowano sterowanie dwoma urzą−
dzeniami przy użyciu dekodera, mającego
tylko jedno wyjście. Prostszym sposobem
byłoby oczywiście wykorzystanie dekodera
MC145027, mającego czterobitowe wyjście,
jednak zaprezentowany sposób może być in−
spiracją przy projektowaniu innych urzą−
dzeń i dlatego warto dokładnie przeanalizo−
wać jego działanie.

Procesory do komputerów są coraz szybsze.
Trwa wyścig, zwłaszcza między Intelem
i AMD. Generalnie wszyscy się cieszą ze
wzrostu osiągów procesorów. Mało kto za−
stanawia się jednak, jakie uboczne konse−
kwencje ma wzrost szybkości i mocy obli−
czeniowej.

Co na przykład oznacza, że procesor po−

biera 30W mocy przy napięciu zasilania
1,15V?

Warto policzyć: 30W

mocy przy

1,15V to... 26A prądu!

Tak! Procesor pobiera 26 amperów

prądu! To nie żarty. Takiego prądu nie moż−
na puścić przez ścieżkę na płytce – wąska
ścieżka uległaby zniszczeniu wskutek prze−
grzania. Projektanci płyt głównych dla naj−
nowszych procesorów mają więc poważny
problem związany z dystrybucją prądu
i spadkami napięć na ścieżkach i przewo−
dach. Nie do pomyślenia jest, by potrzebne
napięcie 1,15V uzyskiwać z napięcia
5V za pomocą klasycznego stabilizatora li−
niowego. Wydzieliłoby się na nim (5V –
1,15V)* 26A = 100W mocy strat! Potrzebne
są wysokowydajne przetwornice impulsowe.
I nie powinny to być klasyczne przetwornice
obniżające. Na skalę problemu wskazuje
fakt, że nawet na diodzie Schottky’ego przy
prądzie 26A i napięciu 0,5V wydzieli się
13W mocy. Dlatego potrzebne są synchro−
niczne przetwornice, w których diody były−
by zastąpione wysokoprądowymi MOSFET−
ami. Do tego dochodzi problem eliminacji
wzajemnych zakłóceń między procesorem
i przetwornicą – kolejne bardzo poważne
wyzwanie dla zawodowych konstruktorów.

Wspomniany problem wzrostu mocy elek−

trycznej pobieranej przez procesor dotyczy
nie tylko profesjonalistów. W każdym wypad−
ku z procesora trzeba skutecznie odprowadzić
te kilkanaście do 30 watów mocy strat. Nie
wystarczy do tego maleńki radiator z wenty−
latorkiem, nawet taki z czystej miedzi, poka−
zany na fotografii 1. Radiatory tej wielkości
z powodzeniem wystarczały do procesorów
klasy Pentium z zegarem 100...200MHz.

Do współczesnych procesorów nie wy−

starczy nawet znacznie skuteczniejszy agre−
gat z fotografii 2. Przy mocach rzędu
20...30W nikogo nie zdziwiłoby użycie agre−
gatu z dwoma wentylatorami, choćby takie−
go, jak pokazuje fotografia 3.

Co to jednak znaczy, skutecznie odprowa−

dzić 30W mocy strat? Celem jest oczywiście
utrzymanie struktur półprzewodnikowych
procesora w możliwie niskiej temperaturze.
Problem nie tylko w tym, że temperatury po−
wyżej +100

o

C poważnie zwiększają prawdo−

podobieństwo uszkodzenia. W przypadku
procesorów ważniejszy jest fakt, że ten sam
procesor w niższej temperaturze może praco−
wać z większą częstotliwością zegara.
Mówiąc inaczej, czym skuteczniejsze chło−
dzenie, tym więcej można z danego proceso−
ra “wycisnąć”. Czasopisma komputerowe za−
wierają wiele informacji o możliwościach
lub braku ich “podkręcenia” procesora przez
zwiększenie częstotliwości zegara. Jednym
z ważnych, a często pomijanych czynników
umożliwiających takie “podkręcenie” (overc−
locking) jest właśnie skuteczność chłodzenia
i związana z tym możliwość obniżenia tem−
peratury struktury.

Nic więc dziwnego, że polepszanie sku−

teczności chłodzenia znalazło się w zasięgu
zainteresowania amatorów “podkręcania”
procesorów. Ale nie tylko. Profesjonaliści
doskonale znają zależność potencjalnej wy−
dajności procesora od temperatury. Nie dziwi
więc wiadomość, że firma Madex zaprezen−
towała na targach CeBIT 2000 chłodnicę
wodną do procesorów – fotografia 4.

Jeszcze dalej idzie firma KryoTech, która

od 1998 roku współpracuje z AMD. AMD
dostarcza szybkie procesory, a KryoTech in−
stalacje chłodzące, pozwalające “wycisnąć”
z nich jeszcze więcej. Rysunek 5 pokazuje...
rzeczywiście można mieć wątpliwości. Czy
to lodówka sterowana komputerem, czy ra−
czej komputer z zamrażarką?

Niewątpliwie komputer wyposażony jest

w instalację taką jak w domowych lodówkach.
Po włączeniu komputera następuje szybkie
schładzanie procesora do temperatury −36

o

C,

a dopiero potem podawane są napięcia zasila−
jące i procesor zaczyna pracę. Oto komputero−
wy Rolls−Royce, pozwalający “wycisnąć”
z procesora wszystko, co się da i pracować
z częstotliwościami zegara rzędu 1000MHz.

Dają się słyszeć opinie, iż popularność ta−

kich (bardzo drogich) komputerów radykal−
nie by wzrosła, gdyby wyposażone one były
w małą komorę pozwalającą schłodzić dwie
puszki ulubionego napoju ich właściciela.
Skoro ktoś wymyślił i zaprezentował ku−
chenkę mikrofalową umożliwiającą dostęp
do Internetu i operacje bankowe, to dlaczego
ktoś inny nie miałby opracować komputero−
lodówki?

(red)

89

Forum Czytelników

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. 1

Rys. 2

Rys. 3

Rys. 4

Rys. 5

Czy nadchodzi era lodówkokomputerów?