Stoper naR O J olimpiadÄ™
P szkolnÄ… E K T Y
Stoper na szkolnÄ…
olimpiadę, część 2
kit AVT-447
KoÒczymy prezentacjÍ
konstrukcji elektronicznego
stopera, ktÛry idealnie nadaje
siÍ do stosowania podczas
szkolnych zawodÛw
sportowych.
W drugiej czÍÅ›ci artykuÅ‚u
Na rys. 2 przedstawiono sche- wodując włączenie odliczania.
opisujemy detektor strzału,
mat elektryczny układu wyzwa- Zastosowanie wzmacniacza typu
elektronicznÄ… fotokmÛrkÍ oraz
lajÄ…cego stoper, ktÛrego zadaniem LM358, zamiast typowego ukÅ‚adu
sposÛb wzajemnego poÅ‚Ä…czenia
jest wykrycie strzału oddanego w rodzaju TL0X1, zostało podyk-
ze sobÄ… wszystkich elementÛw
przez startera i przekazanie infor- towane faktem, łe mołe on pra-
urządzenia tak, aby stanowiło
macji o tym fakcie do układu cowaĘ przy stosunkowo niskim
ono doskonale działającą
gÅ‚Ûwnego. Odebranie przez mik- napiÍciu zasilania, jakie otrzymu-
całośĘ.
rofon elektretowy M1 dostatecz- jemy z wyjÅ›cia VCC bloku gÅ‚Ûw-
nie silnego sygnaÅ‚u, ktÛry nastÍp- nego stopera. Rezystory R4 i R3
nie zostanie wzmocniony przez decydujÄ… o wzmocnieniu IC1 (R4/
wzmacniacz zbudowany z wyko- R3 + 1) dla sygnału zmiennego
rzystaniem układu IC1A - LM358, i zmieniając ich wartości mołe-
spowoduje naładowanie konden- my w szerokim zakresie regulo-
satora C4 i przewodzenie tranzys- waĘ czułośĘ układu wyzwalania
tora T1. Baza tranzystora T2 stopera.
zostanie spolaryzowana i w efek- Kolejnym, ostatnim elemen-
cie na wejście Start układu sto- tem układu stopera jest układ
pera doprowadzony zostanie wy- fotokomÛrki, ktÛrego schemat po-
skoki poziom napiÍcia (Vcc) po- kazano na rys. 3. GÛrna czÍśĘ
Rys. 2. Schemat elektryczny detektora strzału.
Elektronika Praktyczna 9/98
67
Stoper na szkolnÄ… olimpiadÄ™
stanie wymuszony stan wysoki,
co spowoduje natychmiastowe
wstrzymanie odliczania czasu.
Montał i uruchomienie
Na rys. 4, 5, 6 i 7 pokazano
rozmieszczenie elementÛw na
wszystkich płytkach wchodzących
w skład stopera. Mozaiki ściełek
przedstawiono na wkładce we-
wnÄ…trz numeru.
Montał rozpoczniemy od blo-
ku gÅ‚Ûwnego i tu od razu napo-
tkamy niespodziankÍ. OtÛÅ‚, na
rysunku płytki podzielonej na
dwie czÍÅ›ci widzimy jakieÅ›, nie
pokazane na schemacie, złącze.
Zaraz sobie to wszystko wyjaśni-
my. Blok gÅ‚Ûwny stopera zostaÅ‚
dla wygody umieszczony na
dwÛch pÅ‚ytkach: jednej, zawiera-
jącej wyłącznie wyświetlacze
siedmiosegmentowe LED i dru-
giej, z caÅ‚Ä…, pozostaÅ‚Ä… czÍÅ›ciÄ…
układu. Taki podział płytek po-
winien w znacznej mierze ułat-
wiĘ umieszczenie układu w sto-
sownej obudowie. Natomiast uwi-
docznienie takiego podziału pły-
Rys. 3. Schemat elektryczny fotokomórki.
rysunku przedstawia schemat na-
dajnika wiÄ…zki podczerwieni,
a dolna odbiornika. Nadajnik zo-
stał zbudowany z wykorzysta-
niem ukÅ‚adu NE555, ktÛry wy-
twarza ciÄ…g impulsÛw prostokÄ…t-
nych doprowadzanych nastÍpnie
do bazy tranzystora T1. Tranzys-
tor ten zasila diodÍ nadawczÄ…
D1 za pośrednictwem re-
zystora R4 ograniczajÄ…cego
płynący przez nią prąd.
Układ odbiornika foto-
komÛrki takÅ‚e nie wymaga
szczegÛÅ‚owego komentarza.
CiÄ…g impulsÛw nadawanych
w podczerwieni jest odbie-
rany przez fototranzystor
T3 i po wzmocnieniu syg-
nału przez wzmacniacz na-
piÍciowy IC2A jest podda-
wany detekcji w układzie
z diodami D3 i D4. Jełeli
ciÄ…g impulsÛw jest odbiera-
ny, to kondensator C9 Å‚a-
duje siÍ do napiÍcia umoÅ‚-
liwiajÄ…cego przewodzenie
tranzystora T2. Jełeli ciąg
impulsÛw zostanie przerwa-
ny (przez zawodnika mija-
jÄ…cego liniÍ mety), to tran-
zystor ten przestanie prze-
wodziĘ i na wejściu Stop
bloku gÅ‚Ûwnego stopera zo-
Rys. 4. Rozmieszczenie elementów na płytce stopera.
Elektronika Praktyczna 9/98
68
Stoper na szkolnÄ… olimpiadÄ™
WYKAZ ELEMENTÓW
Blok główny ukÅ‚adu stopera C4: 100µF/10V
Rezystory C5, C9: 470nF
R1: 1,2k&! C6, C7, C8: 180nF
R3, R2: 100k&! C10: 100pF
Kondensatory C11: 47µF/10V
C1: 1000µF/16V C12: 100nF
Rys. 5. Rozmieszczenie elementów
na płytce nadajnika fotokomórki. C2, C4: 100nF Półprzewodniki
C3: 220µF/10V D1: IRED
Półprzewodniki D3, D4: 1N4148
DP1..DP6: wyświetlacz siedmioseg- IC1: NE555
mentowy LED wsp. anoda
IC2: UL1321
IC1, IC3, IC4, IC6, IC7, IC9: 4543
T1: BD139 lub podobny
IC2, IC5, IC8, IC10, IC11: 4518
T2: BC548 lub podobny
IC12: 4011
T3: fototranzystor
IC13: 4027
Różne
Rys. 6. Rozmieszczenie elementów
IC14: 7805
na płytce odbiornika fotokomórki. CON1: ARK2 (3,5mm)
Różne
CON2: ARK3 (3,5mm)
CON1, CON2, CON3: ARK2
tek na schemacie jedynie gmat-
(3,5mm)
wałoby niepotrzebnie rysunek, Detektor odgłosu strzału
JP1, JP2, JP3, JP4, JP5, JP6:
nie wnoszÄ…c niczego nowego do
Rezystory
4 goldpin
jego zrozumienia.
R1, R2, R4: 220k&!
Q1: generator kwarcowy 1MHz
MontaÅ‚ ukÅ‚adu bloku gÅ‚Ûwnego
R3, R5: 2,2k&!
S1: przycisk typu RESET
stopera wykonujemy w typowy
R6, R7, R8, R9, R10: 12k&!
S2, S3 przełącznik dz
wigienkowy
i wielokrotnie opisywany sposÛb.
Kondensatory
Pod układy scalone warto zastoso-
C1, C2: 100nF
waĘ podstawki, a po zmontowaniu Fotokomórka
C3: 47µF/10V
obydwÛch pÅ‚ytek naleÅ‚y je poÅ‚Ä…- Rezystory
C4: 470nF
czyĘ w jedną całośĘ za pomocą
R1, R2: 100k&!
Półprzewodniki
kątowego złącza typu GOLDPIN.
R3, R7: 100&!
D2, D1: 1N4148 lub odpowiednik
Taki sposÛb montaÅ‚u zapewni pew-
R4: 30&!/0,9W
IC1: LM358
ne połączenie płytek, z zachowa-
R5, R9: 12k&!
T1: BC548 lub odpowiednik
niem kÄ…ta prostego pomiÍdzy nimi.
R6: 2,2k&!
T2: BC557 lub odpowiednik
Montał płytek układu wykry-
R8: 5,6k&!
Różne
wającego strzał pistoletu startowe-
R10: 1,2k&!
CON1: ARK3 (3,5mm)
go i fotokomÛrki takÅ‚e nie nastrÍ-
Kondensatory
M1: mikrofon elektretowy
czy wiÍkszego kÅ‚opotu. ChciaÅ‚bym
C1: 4,7nF
natomiast przekazaĘ Czytelnikom
C2, C3: 100nF/10V
kilka praktycznych wskazÛwek do-
tyczących ich prawidłowego obu-
dowania i umieszczenia podczas
dokonywania pomiarÛw czasu. uruchomieniu stopera gÅ‚oÅ›nym
PÅ‚ytkÍ detektora strzaÅ‚u najle- düwiÍkiem innym niÅ‚ strzaÅ‚ z pis-
piej umieściĘ wewnątrz odcinka toletu startowego.
rurki z tworzywa sztucznego o od- PÅ‚ytki ukÅ‚adu fotokomÛrki na-
powiedniej Å›rednicy, z jednej stro- leÅ‚y zamocowaĘ w dwÛch obudo-
ny zamkniÍtej. CaÅ‚ośĘ moÅ‚na za- wach i umieÅ›ciĘ na statywach
mocowaĘ na statywie z wysiÍgni- o identycznej wysokoÅ›ci. Fototran-
kiem, podobnym do stosowanych zystor odbiornika toru pod-
do mocowania mikrofonÛw czerwieni naleÅ‚y osÅ‚oniĘ
i umieściĘ jak najbliłej stanowis- przed światłem widzialnym,
ka startowego. Umieszczenie mik- najlepiej umieszczajÄ…c go
rofonu w rurce da pewien efekt wewnątrz rurki o średnicy
kierunkowoÅ›ci, co zapobiegnie wewnÍtrznej 5 mm.
Na rys. 8 pokaza-
no schemat połącze-
nia wszystkich czÍsci
składowych stopera:
bloku gÅ‚Ûwnego, foto-
komÛrki i detektora
strzału.
Rys. 7. Rozmieszczenie elementów na
Rys. 8. Sposób połączenia poszczególnych
Zbigniew Raabe, AVT
płytce detektora strzału.
modułów.
Elektronika Praktyczna 9/98
69