Szkoła konstruktorów
S
z
k
o
ł
a
k
o
n
s
t
r
u
k
t
o
r
ó
w
Rozwiązanie zadania powinno zawie-
rać schemat elektryczny i dokładny
Zadanie 17
Zadanie 17
opis działania; model i schematy
montażowe nie są wymagane. Na
rozwiązanie czekamy miesiąc po
ukazaniu się numeru.
Ponieważ w naszym konkursie biorą
udział uczestnicy zarówno bardzo
młodzi, jak i zdecydowanie starsi,
bardzo prosimy, podawajcie w lis-
tach swój wiek. Jeśli macie telefon,
podajcie jego numer.
Jeżeli oprócz rozwiązania zadania za
Szkoły przysyłacie listy do redakcji
lub odkryte błędy do erraty, to
powinny być one umieszczone na
Na ryby...
Na ryby...
oddzielnych kartkach.
Na wakacyjny miesiąc lipiec odłożyłem zada- Rozwiązanie zadania nr 14 Maciej bardzo poważnie podszedł do proble-
R
a
f
a
ł
M
u
z
o
l
f
nie, które już dawno nadesłał Rafał Muzolf Tematem zadania zamieszczonego w nume- mu. Ja jednak nie będę namawiał naszych Czy-
z Nakła n/Notecią. Rafał jest wędkarzem i pro- rze 4/97 było zaprojektowanie domowej stacji telników do długoterminowego przepowiada-
ponuje, by uczestnicy Szkoły Konstruktorów meteorologicznej. nia pogody na podstawie wskazań przyrządów
zastanowili się nad następującym problemem. Nie chodziło o dopracowanie wszystkich własnej konstrukcji (nawet przy wykorzystaniu
Oto treść zadania: szczegółów, ale raczej o ogólne propozycje ca- aktualnych map meteo, które można ściągnąć
Na rybach w nocy nie widać brań. Trzeba za- łokształtu rozwiązania. do komputera różnymi sposobami).
N
a
r
y
b
a
c
h
w
n
o
c
y
n
i
e
w
i
d
a
ć
b
r
a
ń
.
T
r
z
e
b
a
z
a
projektować urządzenie, które będzie sygnali- Niewiele prac poprzedzonych było rzeczową Wyobrażam sobie raczej, że domowa stacja
p
r
o
j
e
k
t
o
w
a
ć
u
r
z
ą
d
z
e
n
i
e
,
k
t
ó
r
e
b
ę
d
z
i
e
s
y
g
n
a
l
i
zować branie, czyli napięcie żyłki. analizą problemu. Brak takiej analizy, czy też meteo pomoże rano podjąć decyzję, jak się
z
o
w
a
ć
b
r
a
n
i
e
,
c
z
y
l
i
n
a
p
i
ę
c
i
e
ż
y
ł
k
i
.
Ja osobiście nie mam nawet bladego poję- próby spojrzenia na problem szerzej, jakby ubrać, czy wziąć parasol, czy obawiać się przy-
cia o wędkarstwie (ze dwa razy w życiu byłem z dystansu, często powodował, iż rozwiązanie mrozku, czy trzeba podlać ogródek, itp.
z kimś na rybach). Ale uważam, że temat zada- jest nie do przyjęcia w praktyce. Do takich celów najbardziej potrzebny bę-
nia jest interesujący i znakomicie nadaje się Nadesłane listy zawierały oczywiście szereg dzie termometr, najlepiej z możliwością pomia-
właśnie na czas wakacji. interesujących pomysłów, z których większość ru w kilku punktach, wskaz
nik kierunku i siły
Przy opracowaniu waszych rozwiązań skonsultu- zostanie omówiona za chwilę. wiatru oraz barometr.
ję się z kimś, kto zna sprawę od strony praktycznej. Ale zaczniemy od fragmentu listu Macieja Jednym z bardziej pożytecznych drobiazgów
Zadanie wydaje się bardzo łatwe. I tak chyba Ciechowskiego z Gdyni: okaże się też czujnik deszczu, który pomoże
jest w rzeczywistości  cóż to za problem zro- Na wstępie przesyłam pozdrowienia i dzię- ustrzec przed zmoczeniem pościel wyniesioną
bić akustyczny, świetlny, czy jeszcze inny syg- kuję za doskonały temat zadania 14:  Domowa na balkon, czy schnące na powietrzu ubrania.
c
z
ł
o
n
k
o
nalizator napięcia żyłki? stacja meteorologiczna ! Do takich wniosków doszli również członko-
w
i
e
H
a
r
c
e
r
s
k
i
e
g
o
K
l
u
b
u
A

ą
c
z
n
o
ś
c
i
Tym razem najważniejszą sprawą nie będzie Można się zastanawiać, po co w dzisiej- wie Harcerskiego Klubu A
ączności w Śre-
M
a
r
c
i
n
K
a
s
p
r
z
y
k
K
r
z
y
s
z
t
o
f
W
ł
o
d
a
r
c
z
a
k
wyrafinowany układ elektroniczny. Problem szych czasach zajmować się tym tematem, mie, Marcin Kasprzyk i Krzysztof Włodarczak
w tym, by sygnalizator był jak najmniejszy i naj- gdy o 20 po Wiadomościach wszystko jest do- pracujący pod kierunkiem znanego nam już
Z
b
i
g
n
i
e
w
a
R
a
p
p
a
lżejszy, by niezawodnie wykrywał napięcie żył- kładnie omawiane. Pokazane są zdjęcia sateli- z poprzednich zadań Szkoły Zbigniewa Rappa.
ki, by był trwały i by nie przeszkadzał w normal- tarne, kierunek i siła wiatru, temperatura W tym miejscu chciałem podkreślić, że po
nym korzystaniu z wędki. Trzeba pomyśleć w dzień i w nocy, ciśnienie, ba  nawet poka- raz pierwszy do Szkoły napłynęło rozwiązanie
o ochronie układu przed wodą  zarówno przed zują obszary pylenia roślin dla alergików! Tak, grupowe. Jestem bardzo zadowolony z nade-
deszczem, jak i przed przypadkowym zamo- to prawda. Mamy tak doskonałą prognozę po- słanej pracy  szczegóły dalej. Z przyjemnoś-
czeniem w wodzie. gody... że aż trudno uwierzyć, iż dotyczy innej cią zawiadamiam, że członkowie tego klubu
Najtrudniejszą sprawą będzie chyba wykonanie planety. Bo na pewno nie dotyczy obszarów otrzymają w ramach nagrody katalogi przeka-
dobrego czujnika napięcia żyłki. Ruszcie głową! kraju, które są pokazywane na mapie! zane nam przez przedstawicielstwo firmy
Ponieważ z elektronicznego punktu widze- Może jestem przewrażliwiony, ale nic mnie Motorola.
nia zadanie jest raczej łatwe myślę, że sporo tak nie dobija, jak nasza rodzima prognoza po-
osób przyśle działające modele. Oczywiście gody, zarówno ta na 24 godziny, jak i długoter- Miernik siły wiatru
nadesłanie modelu zwiększa szansę na otrzy- minowa. Niemal wszystkie nadesłane rozwiązania za-
manie nagrody. A już totalnie  budująca jest prognoza bie- wierały opisy miernika siły wiatru. Mniej wię-
Ale także dobre pomysły  na papierze nie żąca, w której goście z Warszawy (centrum fa- cej połowa uczestników widzi sens zastoso-
są pozbawione tej szansy. talnej improwizacji) przestrzegają przed silnym wania w tej roli małej prądnicy: dynama od ro-
Tym razem nagrody ufundowała firma AVT. i porywistym wiatrem, opadami deszczu i inny- weru czy jeszcze lepiej jakiegokolwiek małego
Zapraszam do konkursu wszystkich elektro- mi cudami, a ja tymczasem patrząc przez okno silniczka prądu stałego od magnetofonu.
ników interesujących się wędkarstwem, a po- zaczynam wierzyć, że albo to ja mam kłopoty Rzeczywiście jest to rozwiązanie dobre
zostałych zachęcam, by przedyskutowali tę ze wzrokiem i słuchem i czymś tam jeszcze, al- i proste, jednak trzeba pamiętać o pewnych
sprawę ze znajomymi wędkarzami. Może uda bo pogoda spłatała kolejnego figla naszym nau- problemach.
się wam przetestować swój układ w praktycz- kowcom od pogody. Bardzo przepraszam za Przede wszystkim musi to być mały silniczek
nych warunkach nad wodą? tych kilka obraz
liwych podsumowań, ale mam (prądnica), aby nawet niewielki wiatr był w sta-
A może ktoś już ma podobne urządzenie już dość ich głupich tłumaczeń. nie go poruszyć. Nie wyobrażam tu sobie żad-
produkcji fabrycznej lub własnej? Niech się po- Choćby z tego względu temat prognozowania nych dużych śmigieł  zostałyby one szybko
dzieli spostrzeżeniami. pogody jest tak aktualny i warty inwestycji. (...) uszkodzone przy pierwszym silnym wietrze.
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/97 27
Szkoła konstruktorów
S
z
k
o
ł
a
k
o
n
s
t
r
u
k
t
o
r
ó
w
Po drugie trzeba wziąć pod uwagę dużą roz-
a) b)
piętość siły wiatru  przyrząd powinien mierzyć
zarówno leciutkie podmuchy, jak i silne porywy
wiatru. Nikt nie zwrócił uwagi na tę sprawę (tyl-
ko jeden z uczestników wskazał na nielinio-
wość wskazań przyrządu wykorzystującego
prądnicę, ale to akurat nie ma większego zna-
czenia). W większości rozwiązań z prądnicą,
w roli wyświetlacza proponowano prosty mier-
nik wskazówkowy albo linijkę LEDów z kostką
LM391X lub UL1970. Owszem, wystarczy tu li-
nijka 10...16-diodowa, ale wskazanie musi być
(w przybliżeniu) logarytmiczne, a zakres wska-
zań musi być odpowiednio szeroki. Najprawdo-
podobniej nawet  logarytmiczna kostka łaby umieszczenie prądniczki wirnikiem do do-
LM3915 nie zda tu egzaminu ze względu na łu. Wtedy nie byłoby obawy przed dostaniem
c)
mały zakres wskazań, wynoszący 30dB. się wody z deszczu do wnętrza prądnicy.
Trzeba więc będzie dodać prosty układ loga- Znaczna ilość rozwiązań zawierała opisy
rytmujący ze wzmacniaczem operacyjnym śmigiełka, podobnego jak na rysunku 2, z tym
i tranzystorami czy diodami. że bez prądnicy. Rolę przetwornika ma wtedy
Po trzecie, koniecznie trzeba wziąć pod pełnić magnes (zamocowany na ruchomej osi)
uwagę wpływ warunków atmosferycznych. i styk kontaktronowy, albo też magnes i hallot-
Przecież prądnica musi pracować także pod- ron. Niektórzy proponują zastosowanie tarczy
czas deszczu. Znów muszę stwierdzić, że wie- z otworami (lub zębami) oraz bariery świetlnej
lu uczestników nie pomyślało o jakimkolwiek dioda LED-fotoelement. We wszystkich przy-
zabezpieczeniu przed dostaniem się wilgoci padkach sygnałem wyjściowym nie będzie
do wnętrza prądnicy. wtedy napięcie i prąd stały (jak z silniczka pra-
Oś silnika może być umieszczona poziomo cującego w roli prądnicy), ale ciąg impulsów,
lub pionowo  w rozwiązaniach powtarzały się których częstotliwość jest proporcjonalna do
r
y
s
u
n
k
a
c
h
1
i
2
propozycje pokazane na rysunkach 1 i 2. Przy prędkości wiatru.
r
y
s
u
n
k
u
3
umieszczeniu osi prądnicy poziomo prawdopo- Uproszczone schematy pokazane są na rysunku 3.
dobnie trzeba będzie jeszcze dodać statecznik, Systemy z rysunku 3b, 3c i 3d w prosty spo-
ustawiający śmigło zawsze pod wiatr (zobacz ry- sób mogą współpracować z komputerem  bo
sunek 1). Ale nawet przy ustawieniu śmigła do wielkością wyjściową jest częstotliwość, nato-
d)
pracy  z wiatrem prądnica musi się więc obra- miast sposób z rysunku 3a będzie bardziej od-
cać w osi pionowej  radykalnie komplikuje to powiedni do stacji z niezależnymi wskaz
nikami.
układ, bo trzeba jakoś doprowadzić dwa przewo- Druga, znacznie mniejsza grupa rozwiązań
dy z prądnicy do układu pomiarowego  koniecz- miernika siły wiatru bazuje na rozwiązaniu zna-
ne jest więc zastosowanie systemu obrotowe- nym i stosowanym od setek lat. Zawieszona
go styku. Do tego problemu jeszcze wrócimy. na zawiasie płytka jest odchylana od pionu
Dużo prostsze jest umieszczenie osi prądni- przez wiejący wiatr. Czym większy wiatr, tym
cy pionowo  patrz rysunek 2. Takie rysunki większe odchylenie płytki.
napotykałem w listach, jednak niby dlaczego Pomysł niby prosty, ale także nie pozbawia-
wirnik (śmigło) ma być umieszczony nad silni- ny  kolców . Znów trzeba zapewnić możli-
kiem? A może lepiej byłoby dołożyć trochę tru- wość swobodnego obracania się systemu wo-
du i zbudować ażurową konstrukcję z dasz- kół osi pionowej, oraz stosować statecznik
kiem, nie zatrzymującą wiatru, która umożliwi- ustawiający odchylaną płytkę zawsze naprze-
ciw wiatru. Znów będzie problem z przesła-
niem sygnału  ze względu na swobodne ob-
racanie się systemu wokół swej osi, nie moż-
na po prostu zastosowań przewodów (bo się
ukręcą), należałoby zbudować niezawodny
Rys. 3.
styk obrotowy.
Ponadto trzeba jakoś zmienić informację
o odchyleniu płytki od pionu na postać elekt-
ryczną. Zastosowanie kilku czy kilkunastu sty-
ków odpada; trudno też sobie wyobrazić jakieś
niezawodne rozwiązanie fotoelektryczne. Cie-
kawe, ale skomplikowane mechanicznie roz-
wiązanie przedstawili członkowie Harcerskiego
Rys. 1. Wiatromierz
Klubu A
ączności ze Śremu  proponują wyko-
rzystanie fotoelektrycznej tarczy kodowej, za-
mieniającej kąt wychylenia klapki na liczbę
w kodzie dwójkowym. Prosty i sensowny spo-
A
n
d
r
z
e
j
G
o
d
z
i
u
k
sób proponują Andrzej Godziuk ze Szczecina
K
r
z
y
s
z
t
o
f
N
o
w
a
k
o
w
s
k
i
i Krzysztof Nowakowski z Bolkowa. Według
nich, klapka byłaby zawieszona na osi potencjo-
metru  odchylenie od pionu wiązałoby się za-
tem ze zmianą rezystancji lub napięcia. Szkic ta-
r
y
s
u
n
k
u
4
kiego układu przedstawiony jest na rysunku 4.
Ale nawet pomysł z potencjometrem nie
rozwiązuje sprawy do końca, dlatego w prakty-
ce należy raczej stosować omówione wcześ-
Rys. 2. Wiatromierz Rys. 4. Wiatromierz
niej sposoby pokazane na rysunkach 1...3.
28 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/97
Szkoła konstruktorów
S
z
k
o
ł
a
k
o
n
s
t
r
u
k
t
o
r
ó
w
Wskaz
nik kierunku wiatru urządzenie (nawet, gdyby było zamknięte
Większość prac zawierała opis jakiegoś w osłonie) będzie pracować w trudnych wa-
wskaz
nika kierunku wiatru. Wszystkie propo- runkach atmosferycznych i miedz
płytki szy-
zycje opierają się na obrotowym, pionowym bko pokryje się warstwą tlenków i innych na-
wale, który obraca się swobodnie wokół włas- lotów. Dla takich celów należałoby przeprowa-
nej osi i ustawia zgodnie z aktualnym kierun- dzić złocenie wszystkich takich styków lub po-
kiem wiatru. krywanie innym metalem szlachetnym.
Niektóre propozycje łączą omówione po- Znaczna część uczestników proponuje
przednio metody pomiaru siły wiatru z pomia- w miejsce styków zastosowanie elementów
rem jego kierunku fotoelektrycznych (bariery świetlnej) albo hallot-
Ogólną zasadę pomiaru kierunku wiatru po- ronów. Jest to pomysł jak najbardziej słuszny!
r
y
s
u
n
e
k
5
kazuje rysunek 5. O ile część mechaniczna jest Rzeczywiście, we wszelkich konstrukcjach,
we wszystkich projektach niemal jednakowa, które mają długo i niezawodnie pracować, nale-
o tyle część elektryczna  przetwornik położe- ży jak ognia, unikać wszelkich niezabezpieczo-
nia na wielkość elektryczną  jest różna. nych styków  wyjątek stanowią kontaktrony.
R
y
s
u
n
e
k
6
Kilka osób proponuje wykorzystanie tarczy Rysunek 6 pokazuje kilka proponowanych
z laminatu z wytrawionymi polami kontakto- (niezbyt doskonałych) rozwiązań. Przede
wymi odpowiedniego kształtu oraz stykami. wszystkim należy stwierdzić, że układ musi
Rys. 7a. Tarcza kodowa
Idea niby dobra, prosta i łatwa w realizacji, ale pokazywać więcej niż cztery podstawowe kie-
niestety nieprzydatna w praktyce. Wszyscy, runki (północ, południe wschód, zachód).
którzy zaproponowali wykorzystanie takich Osiem kierunków wydaje się tu niezbędnym
styków mogą sobie postawić minus. Przecież minimum (północ, północny wschód, wschód,
południowy wschód, itd.), ale w zasadzie nale-
żałoby rozróżnić szesnaście kierunków i obra-
zować je w postaci takiej, jak robią to żeglarze
(N, NNE, NE, NEE, E, itd.), albo po prostu za
pomocą 16 diod LED. Większość uczestników
do zobrazowania kierunku wiatru proponuje
wykorzystać odpowiednio rozmieszczone dio-
dy, natomiast Maciej Wojewódzki chciałby wy-
świetlić wspomniane wyżej literki na matryco-
wym wyświetlaczu. Rys. 7b. Widok z boku
Przy takim systemie przetwornika kierunku
wiatru pojawia się problem ilości przewodów. Kilku uczestników, chcąc zmniejszyć liczbę
Znaczna część uczestników wzięła to pod potrzebnych przewodów poszło zupełnie inny-
D
a
n
i
e
l
A

u
k
i
e
w
i
c
z
uwagę. Na przykład Daniel A
ukiewicz z Sucha- mi drogami.
T
o
m
a
s
z
F
r
y
d
e
k
nia zaproponował wykorzystanie kodera i de- Na przykład Tomasz Frydek z Opola propo-
Rys. 5. Miernik kierunku wiatru
J
a
r
o
s
ł
a
w
B
a
r
a
n
kodera UM3758-108, a Jarosław Baran z miej- nuje użycie potencjometru wieloobrotowego,
scowości Rów dla zmniejszenia liczby przewo- przez który przepuszczany byłby prąd o stałej
dów do czterech proponuje 16 lub 10 styków wartości ze z
ródła prądowego. Pomysł cieka-
i dekoder na kod dwójkowy lub BCD. Nie jest wy, ale raczej nierealny, bo nie można wyklu-
to dobry pomysł, nie tylko ze względu na obec- czyć, że potencjometr (nawet dwudziestoob-
ność styków. Sprawę można załatwić prościej rotowy) nie zostanie w końcu skręcony do
 wystarczy wykonać tarczę z odpowiednio oporu, a ponadto należałoby wykonać układ,
wykonanymi otworami i czujniki fotoelektrycz- który dawałby jednakowe wskazania przy ob-
ne. Na wyjściu pojawi się liczba dwójkowa. rocie potencjometru o każde 360 stopni, co
r
y
s
u
n
e
k
7
Ideę pokazuje rysunek 7. Dobrym rozwiąza- wcale nie jest łatwe.
M
a
r
i
a
n
niem mogłoby być zastosowanie światła odbi- Inne ciekawe propozycje przedstawił Marian
J
a
r
e
k
tego i wykonanie na tarczy czarnych i białych Jarek z Ołpin. Pierwsza wersja, fotoelektrycz-
pól, albo też zastosowanie światła przechodzą- na, zawiera z
ródło światła, fotoelement oraz
cego i wykonanie tarczy z kliszy fotograficznej zamocowaną na osi tarczę z kliszy fotograficz-
z odpowiednim układem przezroczystych nej z sektorami o różnym stopniu przepusz-
i czarnych pól. Właśnie taki sposób zapropono- czalności (zaciemnienia). W zależności od kie-
wali koledzy z klubu w Śremie. Pomysł jest runku wiatru, na drodze światła znajdą się sek-
Rys. 6a. Zastosowanie kontraktronów
bardzo dobry! W praktyce jego realizacja nie tory o różnym stopniu zaciemnienia  wartość
będzie aż tak prosta, jak wygląda na pierwszy prądu fotoelementu będzie więc miarą kierun-
rzut oka, ponieważ trzeba tak zaprojektować ku wiatru. Pomysł bardzo ciekawy, ale bardzo
tarczę (ewentualnie wyposażyć układ wyko- trudny do praktycznej realizacji ze względu na
nawczy w pamięć), by nie było żadnych prze- trudność wykonania tarczy z sektorami o właś-
kłamań przy kierunkach wiatru wypadających ciwie dobranych stopniach zaciemnienia,
na granicy sąsiednich pól tarczy kodowej. Z te- a także na możliwość zmiany parametrów pod
go.... wpływem starzenia, zabrudzenia oraz zmian
Przy praktycznych próbach należy zwrócić temperatury.
szczególną uwagę na to, czy w położeniach po- Innym ciekawym pomysłem Mariana jest
średnich, na granicy pól, nie pojawią się jakieś metoda częstotliwościowa. Ogólnie biorąc,
fałszywe wyniki. W takich zastosowaniach, na podstawą jest tu generator LC przestrajany za
tarczy zamiast naturalnego kodu dwójkowego pomocą zmiany indukcyjności obwodu  wsu-
stosuje się tak zwany kod Gray a  ale to już wania rdzenia do cewki. Obrotowy pionowy
uwaga dla bardziej zaawansowanych.. wał wskaz
nika wyposażony byłby w rodzaj
W sumie pomysł z dobrą, fotoelektryczną gwintu o dużym skoku (tylko jeden  zwój ),
tarczą kodową (i ewentualnym przesyłaniem który decydowałby o położeniu rdzenia lub
danych za pomocą kostek UM3758) wydaje zbliżaniu do cewki materiału magnetycznego
się tu najodpowiedniejszy do wskaz
nika kie- (w tym wypadku  paska stalowej blachy  po-
Rys. 6b. Wykorzystanie fotoelementów
r
y
s
u
n
e
k
8
runku wiatru. kazuje to rysunek 8. Idea interesująca, ale rów-
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/97 29
Szkoła konstruktorów
S
z
k
o
ł
a
k
o
n
s
t
r
u
k
t
o
r
ó
w
nież trudna lub nawet niemożliwa do praktycz- Pewien dziewiętnastolatek z zachodnich
nej realizacji ze względu choćby na wpływ krańców Polski (nazwiska nie wspomnę, żeby
temperatury, problem skalowania oraz kłopoty go publicznie nie kompromitować) twierdzi, że
z wykonaniem części mechanicznej. pomiar ciśnienia można wykonać za pomocą
Istotną wadą obu sposobów Mariana jest słoika, gumowej membrany i potencjometru
brak stabilności wskazań  na granicy między suwakowego. Kolega ten miewa czasem cie-
wartością najwyższą, a najniższą. Przecież naj- kawe idee, ale równie często nadsyła propozy-
częściej wiatr nie wieje idealnie równo, często cje układów zupełnie bezsensownych, wręcz
nieco zmienia swój kierunek. Jeśli te zmiany żałosnych, a co najgorsze delikatnie mówiąc,
dokonywałyby się w zakresie  granicznym , mija się z prawdą, twierdząc, że wykonał te
urządzenia pomiarowe lub wskaz
niki mogłyby układy i że one u niego pracują.
dawać niestabilne lub błędne wyniki. Między innymi ten kolega proponuje wyko-
W tym miejscu muszę pochwalić młodego rzystanie 16-punktowej linijki świetlnej z kostką
Rafała Równiaka z Cisiej Woli  jedynie on po- UL1970 w roli wskaz
nika barometru. To też jest
R
a
f
a
ł
a
R
ó
w
n
i
a
k
a
Rys. 8.
myślał o tym, by wygaszać wskaz
nik kierunku nieporozumienie. Zarówno wskaz
nik temperatu-
wiatru, przy braku wiatru  inne wiatrowskazy ry (o zakresie -20...+30 C), jak i wskaz
nik ciśnie-
będą wtedy wskazywać kierunek wiatru, jaki nia (o zakresie około 950...1020hPa) muszą mieć
ostatnio wiał w okolicy. Brawo! Za to spostrze- znacznie większą rozdzielczość i dokładność.
żenie i za całą pracę zawierającą szereg sen- Pomiar ciśnienia wcale nie jest sprawą pros-
sownych propozycji Rafał otrzymuje część tą, właśnie ze względu na wymaganą stabil-
głównej puli nagród. ność i dokładność  do tego interesującego te-
matu niewątpliwie jeszcze wrócimy i zapre-
Pomiar temperatury zentujemy na łamach EdW inne czujniki umoż-
Do pomiaru temperatury większość uczestni- liwiające budowę elektronicznego barometru.
ków proponuje wykorzystanie cyfrowego mier-
nika z układem LM35, albo układu pomiarowe- Czujnik wilgotności powietrza
go wykorzystującego zmiany napięcia przewo- Kilku Kolegów: Marian Jarek, Rafał Rów-
dzenia diody pod wpływem temperatury. niak, Tomasz Frydek i Jarosław Baran propo-
T
o
m
a
s
z
F
r
y
d
e
k
Kilka osób, między innymi Tomasz Frydek nują wyposażenie stacji w czujnik wilgotności
J
a
k
u
b
M
i
k
i
a
n
s
i Jakub Mikians widzą sens użycia czujników powietrza. Idea bardzo słuszna, ale niełatwa
serii KTY. do zrealizowania.
Rys. 9. Wilgotnościomierz z włosem
Wbrew pozorom, w miarę dokładny pomiar Nietrafiony jest pomysł pomiaru rezystancji
temperatury w kilku punktach wcale nie jest między dwiema elektrodami. Rezystancja ta
sprawą prostą. Chodzi tu o rozrzuty wskazań miałaby się zmieniać zależnie od wilgotności
poszczególnych czujników. Kilka osób bezkry- powietrza. Mimo wszystko rezystancja będzie
tycznie proponuje dołączanie kilku diod pomia- mieć bardzo dużą, wręcz niemierzalną wartość.
rowych do wejścia jednego układu przetworni- Typowo elektroniczne rozwiązanie  wyko-
ka. Każdy, kto choć raz  dotykał się tego te- rzystanie czujnika RH25  zaproponował To-
matu wie, że rozrzut napięć poszczególnych masz Frydek. Sposób dobry, jedyną wadą jest
egzemplarzy diod jest bardzo duży, a wskazy- wysoki koszt czujnika.
wane różnice temperatur sięgają kilku stopni. Godną uwagi propozycją jest sposób przy-
Nawet układ LM35 w najtańszej, powszech- pomniany przez Mariana Jarka  wykorzysta-
nie dostępnej wersji (z literką D w oznaczeniu) nie włosa ludzkiego lub końskiego  ideę poka-
r
y
s
u
n
e
k
9
ma rozrzut wskazań poszczególnych egzemp- zuje rysunek 9. Marian chce wykorzystać wy-
larzy większy niż ą1 C. Ponadto należałoby po- dłużanie i skracanie włosa do sterowania prze-
myśleć, jak wykonać układ, który pozwalałby słoną, która w zależności od wilgotności zmie- Rys. 10. Deszczomierz z turbiną
z pomocą LM35 mierzyć temperatury ujemne niałaby ilość światła przedostającego się ze
 jest to możliwe, ale wymaga pewnych do- z
ródła światła do fotoelementu. Znane mi spowodują przepływ niewielkiego prądu mię-
datkowych obwodów. z
ródła proponowały wykorzystanie nie tyle dzy elektrodami.
Dlatego w praktycznych rozwiązaniach nale- zmian długości, co skręcania się takiego włosa Koledzy ze Śremu zaproponowali zupełnie
ży raczej zastosować dla każdego czujnika od-  można sprawdzić obie wersje. inny, ciekawy pomysł. Proponują wykonać
dzielny układ kalibrujący  podniesie to nieco Koledzy z klubu w Śremie proponują tu hig- puszkę czy pudełko, obciągnięte od góry folią.
koszty, ale pozwoli uzyskać dokładność wska- rometr włosowy z przetwornikiem fotoelekt- Wewnątrz pudełka umieszczony byłby mikro-
zań rzędu ą0,5 C lub nawet lepszą. rycznym BCD albo czujnik pojemnościowy. fon. Krople wody uderzając w plastikową
W tym miejscu chciałbym pochwalić tych Przypomnieli również pomysł zamieszczony membranę z folii wydadzą charakterystyczny
wszystkich, którzy zaproponowali pomiar tem- w książce Otto Limanna  Elektronika bez wiel- dz
więk. Odpowiednie filtry oddzielą ten
peratury w kilku punktach, między innymi kich problemów , gdzie zaproponowano układ dz
więk od innych hałasów.
w cieniu oraz tuż przy gruncie lub wręcz tem- pomiaru wilgotności przez podgrzewanie Idea bardzo interesująca, ale jak zauważyli jej
peraturę gruntu. Temperatura tuż przy gruncie chlorku litu (LiCl), którym byłaby nasycona tka- Autorzy, nieskuteczna w przypadku mżawki.
to istotna informacja dla wszystkich, którzy po- nina szklana związana z termometrem.
siadają przydomowe ogródki. Warto wtedy Rafał Równiak zaskoczył mnie trochę, bo Miernik opadów
wykonać akustyczny sygnalizator wiosennych twierdzi, że wystarczy zastosować pasek kli- Jest to niewątpliwie najtrudniejszy do wyko-
nocnych przymrozków. Obudziłby on właści- szy (?), która będzie się skręcać i prostować, nania składnik stacji meteo.
cieli w środku nocy by mogli zabezpieczyć zależnie od wilgotności  nie potrafię ocenić Większość propozycji zawiera opis swego
(przykryć) co cenniejsze rośliny. przydatności tego sposobu. rodzaju lejka o znacznych wymiarach. Woda
zbierana przez lejek dostaje się do naczynia
Pomiar ciśnienia Czujnik opadów o niewielkim przekroju, i tam można zmierzyć
Praktycznie wszystkie propozycje pomiaru Czujnik taki ma sens w roli ostrzegacza jej ilość. Idea słuszna, ale tu dopiero  zaczy-
ciśnienia związane były z wykorzystaniem opisy- przed deszczem. nają się schody . O tym za chwilę.
K
a
r
o
l
D
o
r
o
s
z
e
w
s
k
i
wanego niedawno czujnika KPY43A. I słusznie! W tym wypadku rzeczywiście wystarczy Jeden z kolegów  Karol Doroszewski z Ino-
Członkowie Klubu ze Śremu zaproponowali prosty czujnik składający się z płytki i dwóch wrocławia wpadł na pomysł, by zastosować
wykorzystanie mieszka od fabrycznego baro- nierdzewnych elektrod umieszczonych blisko turbinkę  miniaturowe koło wodne, którego
metru i uzupełnienie go o przetwornik foto- siebie na tej płytce. Kropelki deszczu, które obroty na bieżąco pokazują ilość opadów  zo-
r
y
s
u
n
e
k
1
0
elektryczny lub pojemnościowy. wbrew pozorom nie są wodą destylowaną, bacz rysunek 10. Taka turbinka raczej nie zda
30 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/97
Szkoła konstruktorów
S
z
k
o
ł
a
k
o
n
s
t
r
u
k
t
o
r
ó
w
egzaminu w przypadku niewielkiego deszczu  ków. Prawie wszyscy proponują opróżnianie  dla nas jest ważne, ze rezystancja na pewno
mała ilość wody nie zdoła jej poruszyć. ręczne, codziennie o tej samej porze  rozwią- jest zależna od temperatury.
Ale przy odpowiedniej konstrukcji turbiny zanie kłopotliwe, nie do przyjęcia w praktyce. Temperatura zależy również od warunków
może to być rozwiązanie wręcz idealne. Nale- Tylko 13-letni Krzysztof Nowakowski z Bolko- chłodzenia. Powietrze słabo przewodzi ciepło
żałoby jednak skonstruować koło z czerpakami wa zaproponował wykorzystanie zaworu  temperatura jest znaczna. Woda znacznie le-
i (chyba skomplikowanym) układem hamują- z elektromagnesem, sterowanego kompute- piej odbiera i przewodzi ciepło. Po zanurzeniu
r
y
s
u
n
e
k
1
1
cym  ideę pokazuje rysunek 11. Rzecz w tym, rem lub zegarem. Za ten pomysł i za całą pracę części drutu w wodzie temperatura tej części
że po wypełnieniu czerpaka odpowiednią iloś- Krzysztof otrzymuje część głównej puli nagród. znacznie się obniży. Tym samym wypadkowa
cią wody, koło powinno wykonywać jedną Spośród licznych rozwiązań zawierających na- rezystancja drutu będzie zależeć od stopnia
czwartą obrotu, wylewać wodę i zatrzymywać czynie zbiorcze (opróżniane ręcznie lub automa- napełnienia naczynia wodą.
się w tej pozycji aż do chwili napełnienia się tycznie), chciałbym omówić te, gdzie przedsta- Idea ta jest wykorzystywana w praktyce,
następnego czerpaka. Problemem jest tu wy- wiono ciekawe sposoby pomiaru ilości wody. firma National Semiconductor produkuje na-
konanie dość precyzyjnego mechanizmu o ru- Niektórzy zakładali, że deszczówka jest wet specjalny układ scalony do współpracy
chu skokowym, który byłby  wyzwalany po w rzeczywistości wodą destylowaną, czyli z taką pomiarową grzałką. Sposób ten z wie-
nalaniu do czerpaka odpowiedniej, zawsze tej dobrym izolatorem. Nie jest to prawdą. Trzeba lu względów nie zda jednak egzaminu w na-
samej ilości wody. pamiętać o tak zwanych kwaśnych deszczach, szej stacji meteo. Przede wszystkim jest on
Kiedyś, w jednym z czasopism niemieckich przynoszących zanieczyszczenia znad fabryk stosowany do pomiaru temperatury cieczy
podano opis nieco podobnego,  skokowego chemicznych, na przykład zakładów przetwór- nieprzewodzących, na przykład oleju (w
systemu deszczomierza. Zamiast turbiny, za- stwa siarki. transformatorach energetycznych), ale nie
stosowano tam coś w rodzaju obrotowego Z tego względu również pomiar ilości wody wody. Ponadto dla uzyskania sensownej do-
 wagonika . System zawieszenia  wagonika przez pomiar jej rezystancji, (gdzie rezystancja kładności temperatura drutu (grzałki) musiała-
był tak wykonany, iż po napełnieniu się odpo- zależałaby od głębokości czyli powierzchni za- by być znaczna, co powodowałoby niepo-
wiednią ilością wody środek ciężkości przesu- nurzenia czujników) jest błędny, bo rezystancja trzebne, szybkie parowanie wody  a tak
wał się w bok i  wagonik przechylał się, wy- wody będzie również zależeć od zawartych w ogóle to na problem parowania wody z na-
lewając zgromadzoną wodę, a potem opróż- w niej domieszek, na przykład kwasów. czynia zbiorczego zwróciło uwagę kilku
niony wracał do położenia spoczynkowego Lepszym sposobem byłoby użycie naczynia uczestników. Po trzecie, wskazania silnie za-
i napełniał się od nowa. Wystarczy wtedy su- z kilkoma czujnikami  przy wzroście poziomu leżałyby od temperatury otoczenia, która jak
mować liczbę napełnień naczynia  czerpaka wody zadziałają kolejne czujniki  ilustruje to wiadomo zmienia się w szerokich granicach.
r
y
s
u
n
e
k
1
2
lub  wagonika . rysunek 12. Przy tego rodzaju czujnikach nale- Koledzy ze Śremu przedstawili ciekawy, fo-
Właśnie takie skokowe systemy rozwiązują ży pamiętać, że dla zapobieżenia elektrolizie toelektryczny układ pomiaru opadów śniegu.
problem opróżniania naczynia zbiorczego. Na i niszczeniu styków trzeba wykorzystać napię- Naczynie, w którym zbierałby się śnieg ma
ten problem natknęła się większość uczestni- cie zmienne, a nie stałe. Podkreślano to wielo- z boku szereg otworów (na różnych wysokoś-
krotnie w Szkole Konstruktorów. ciach). Przez otwory te wpada do naczynia mo-
Tomasz Frydek widzi możliwość pomiaru dulowane światło z linijki zapalanych kolejno
poziomu zebranej wody za pomocą ultradz
wię- diod świecących. W zależności od ilości śnie-
ków  pomysł dobry, ale trudny do zrealizowa- gu w naczyniu, światło niektórych diod będzie
nia w przypadku bardzo małych odległości rozpraszane na kryształkach śniegu i rejestro-
czujnika i powierzchni wody. wane przez fototranzystor. Idea interesująca,
Ciekawy jest pomysł Rafała Równiaka z pły- choć wymagająca zastosowania dość rozbu-
wakiem zamocowanym na osi potencjometru dowanego układu sterującego i dekodującego.
 wymaga on jednak dużej siły do przekręcania
potencjometru, a więc dużego pływaka i znacz- Pomiar innych wielkości
nej ilości wody, czyli w sumie wielkiego Kilku uczestników zaproponowało pomiar
 lejka zbierającego opad. nasłonecznienia, ewentualnie zachmurzenia.
Dwóch Kolegów: Maciej Ciechowski i Karol Wątpię w praktyczną przydatność takich po-
Doroszewski proponują inny ciekawy sposób miarów. Zresztą większość propozycji była
r
y
s
u
n
e
k
1
3
pomiaru. Pomysł Karola ilustruje rysunek 13. zupełnie niedopracowana, nie przewidywała
Przez drut oporowy płynie prąd o ustalonej bowiem w systemie żadnego układu logaryt-
wartości. Drut ten się rozgrzewa. Pod wpły- mującego, a przecież wiadomo, że ilość
Rys. 11. Deszczomierz z czerpakami
wem temperatury zmienia się jego rezystancja światła zmienia się w tak szerokich grani-
cach, że nie sposób wyobrazić sobie wskaz
-
nika bez takiego układu.
R
a
f
a
ł
R
ó
w
n
i
a
k
A
d
a
m
S
i
e
ń
k
o
Trzej koledzy: Rafał Równiak, Adam Sieńko
J
a
r
o
s
ł
a
w
B
a
r
a
n
z Karolina i Jarosław Baran proponują wypo-
sażenie stacji meteo w detektor piorunów 
chodzi o wykrywanie nadchodzącej burzy za
pomocą odbiornika rejestrującego zakłócenia
elektromagnetyczne powstające pod wpły-
wem wyładowań. Pomysł dobry  trzeba jed-
nak przeprowadzić próby, co będzie kłopotli-
we, bo nie bardzo wiadomo, gdzie można so-
bie zamówić prawdziwą burzę na określony
termin.
Rafał Równiak widzi możliwość zbudowania
ostrzegacza przed sztormem, wykorzystujące-
go infradz
więki. Podobno nadchodzący sztorm
związany jest z pojawieniem się infradz
wię-
ków o częstotliwości 10Hz. Nie mam zdania
na ten temat.
Kilku kolegów słusznie zaproponowało po-
miar wilgotności gleby. Informacja przydatna
dla posiadaczy ogródków przydomowych  bę-
dą wiedzieć kiedy trzeba wziąć się za podlewa-
Rys. 12. Deszczomierz Rys. 13. Deszczomierz
nie działki.
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/97 31
Szkoła konstruktorów
S
z
k
o
ł
a
k
o
n
s
t
r
u
k
t
o
r
ó
w
Systemy przetwarzania
bo nie jest aż tak popularny, jak mi się wyda- Jestem bardzo zadowolony z prac, jakie na-
i obrazowania danych wało, albo jednak okazał się trudny. W czasach desłali młodzi i najmłodsi Czytelnicy. I to wśród
Część uczestników proponuje wykorzysta- mojej młodości niemal każdy elektronik chciał nich postanowiłem podzielić
nie, najprostszego choćby komputera. Biorąc zbudować elektroniczny termometr, barometr
pulę nagród  ufundowaną przez
pod uwagę ceny staruszka Commodore-64 czy miernik siły wiatru. Wtedy było to bardzo
firmę handlową Sławmir.
f
i
r
m
ę
h
a
n
d
l
o
w
ą
S
ł
a
w
m
i
r
rzeczywiście jest to propozycja godna uwagi trudne, a w przypadku barometru wręcz zupeł-
i zapewne tańsza, niż budowanie autonomicz- nie niemożliwe. Dziś zdobycie potrzebnych Główna pula nagród zostanie podzielona pomię-
R
a
f
a
ł
a
R
ó
w
n
i
a
k
a
K
r
z
y
s
z
t
o
f
a
N
o
w
a
k
o
w
s
k
i
e
g
o
nej stacji z licznymi wskaz
nikami. części nie stanowi większego problemu. dzy Rafała Równiaka i Krzysztofa Nowakowskiego.
K
a
r
o
l
D
o
Ale wielu uczestników zdecydowanie nie chce Do tematu praktycznych urządzeń dla stacji Drobne upominki otrzymają także Karol Do-
r
o
s
z
e
w
s
k
i
M
a
c
i
e
j
G
o
d
z
a
ł
a
D
a
n
i
e
l
A

u
k
i
e
w
i
c
z
mieszać w to komputera i proponuje wskaz
niki meteo jeszcze w EdW powrócimy. roszewski, Maciej Godzała i Daniel A
ukiewicz.
H
a
r
c
e
r
s
k
i
e
g
o
K
l
u
b
u
A

ą
c
z
n
o
ś
w postaci diod LED i wyświetlaczy LED i LCD. Gorąco zachęcam do praktycznych prób w tym Natomiast do Harcerskiego Klubu A
ącznoś-
c
i
w
Ś
r
e
m
i
e
We wszystkich rozwiązaniach ważną sprawą zakresie. Spróbujcie wykonać na przykład prak- ci w Śremie zostaną wysłane katalogi firmy
jest ilość przewodów między czujnikami a wy- tyczne wskaz
niki kierunku i siły wiatru. Będziecie Motorola.
świetlaczem. Nie było tu rewelacyjnych propo- mieć wielką satysfakcję, jeśli zainstalujecie taki Jak zwykle, zachęcam do spróbowania
zycji, wyjąwszy pomysł wykorzystania kostki sprzęt w swoim domu. I nie zapomnijcie poinfor- swoich sił w bieżącym zadaniu.
W
a
s
z
I
n
s
t
r
u
k
t
o
r
UM3758-108, autorstwa Daniela A
ukiewicza. mować mnie o tym. Chętnie przedstawię takie Wasz Instruktor
P
i
o
t
r
G
ó
r
e
c
k
i
Ciekawą, ale niedopracowaną ideę podał 12- konstrukcje w ramach  Forum Czytelników . Piotr Górecki
M
a
c
i
e
j
G
o
d
z
a
ł
a
letni Maciej Godzała z Targowiska. Proponuje
on mianowicie zamieniać poszczególne wiel-
kości mierzone na dz
więki o odpowiedniej
częstotliwości i nagrywać na magnetofon
o bardzo wolnych obrotach. Choć opisane
przez Maćka układy nie będą pracować, ogólna
idea jest interesująca i Maciej za swą obszerną
pracę otrzymuje symboliczny upominek.
Uwagi końcowe
Na koniec chciałem jeszcze w jakiś sposób
wyróżnić trzech uczestników konkursu, któ-
rych nie wymieniłem do tej pory, ale w ich pra-
cach znalazłem jakieś ciekawe pomysły, albo
też prace te czymś zwróciły moją uwagę. Są
M
i
c
h
a
ł
C
y
b
u
l
s
k
i
G
r
z
e
to koledzy: Michał Cybulski z Leoncina, Grze-
gorz Bilnik z Katowic i Artur Mirecki z A
upowa.
g
o
r
z
B
i
l
n
i
k
A
r
t
u
r
M
i
r
e
c
k
i
Ogólnie rzecz biorąc, jestem zadowolony
z wyników konkursu. Nie ukrywam jednak, że
ilość nadesłanych prac wskazuje, że temat al-