2002 01 Szkoła konstruktorów klasa II

background image

z Zabrza, drugi, przedstawiony na fotografii
11
został wykonany przez Piotra Wójtowi−
cza
z Wólki Bodzechowskiej. Wymienieni
trzej koledzy otrzymują na razie drobne upo−
minki, a po opublikowaniu projektów − hono−
raria autorskie.

Uwagi końcowe

Bardzo się cieszę, że większość nadesłanych
modeli została wykonana bardzo estetycznie.
Liczba przyznanych punktów w istotny spo−
sób uzależniona była też od estetyki wykona−
nia modelu.

Myślę, że przedstawione propozycje ukła−

dowe zainspirują do dalszych modyfikacji
i ulepszeń. Decydując się na zaprojektowanie
nowej wersji przypominacza lekarskiego nale−
żałoby dokładnie określić sposób jego działa−
nia. Zdecydowana większość uczestników
proponuje jedynie krótki sygnał dźwiękowy po
upływie zadanego czasu. Czy to wystarczy?

Wystarczy, o ile będziemy przypominacz

stale nosić przy sobie, na przykład gdy bę−
dzie miał on postać małego breloczka moco−
wanego do szlufki spodni. Jeden niezbyt dłu−
gi i niezbyt głośny sygnał dźwiękowy całko−
wicie wystarczy. Taki przypominacz dobrze
zda egzamin u osób, które prowadzą normal−
ny tryb życia, a muszą regularnie zażywać ja−
kieś lekarstwo. W tym wypadku nie trzeba
przełącznika czasów − wystarczy jednorazo−
wo ustalić długość cyklu pracy.

Działanie powinno być inne, jeśli przypo−

minacz miałby być większym urządzeniem,
którego nie będziemy stale nosić przy sobie.
Taka wersja jest także jak najbardziej sen−
sowna i byłaby przeznaczona do użytku do−
mowego sporadycznie, tylko w okresach,

gdy zachoruje ktoś z domowników. Przypo−
minacz miałby wtedy postać niewielkiego
pudełka, ale nie musi być aż tak mały, jak
breloczek. W tej drugiej wersji, przeznaczo−
nej dla różnych osób i różnych lekarstw nale−
żałoby koniecznie przewidzieć możliwość ła−
twego nastawienia długości cyklu pracy.

W takim przypadku trzeba też uwzględnić

dodatkowy istotny problem. Pominięcie porcji
syropu czy witamin ma niewielkie znaczenie.
Ale pominięcie jednej lub kilku dawek antybio−
tyku może mieć istotny wpływ na skuteczność
kuracji. Pół biedy, gdy chory „klient” leży plac−
kiem w łóżku. Wtedy prawdopodobnie nie
przegapi sygnału dźwiękowego z przypomina−
cza, o ile tylko nie śpi kamiennym snem. Ale
nie zawsze przyjmowanie antybiotyków wiąże
się z leżeniem w łóżku. Zdarza się, że mamy
zwolnienie i pozostajemy w domu, ale przebieg
choroby nie jest drastyczny i możemy nawet
wychodzić na dwór. Wtedy łatwo przegapić ko−
lejny sygnał przypominacza i pominąć dawkę
leku. Jak wspomniałem ogłaszając zadanie,
przed wakacjami na własnej skórze przekona−
łem się, jak łatwo jest „przegapić kolejkę”. Że−
by mieć kontrolę nad zużyciem leku oznacza−
łem flamastrem terminy zażycia na plastiko−
wym listku z tabletkami, co nie do końca roz−
wiązało problem. Jeszcze trudniej jest kontrolo−
wać zużycie leku w postaci syropu czy proszku
(np. leki wziewne na astmę). Warto w związku
z tym rozważyć, czy ma sens zastosowanie ja−
kiegoś prostego licznika, pomocne do kontroli
przyjmowania kolejnych dawek.

Osobiście nie jestem przekonany do takie−

go licznika, ale może on zainteresować Kole−
gów, którzy lubią rozbudowywać układ
i wzbogacać go o różne dodatkowe funkcje.

Ja byłbym za prostszym rozwiązaniem −

niech sygnał dźwiękowy zostanie włączony aż
do czasu, gdy użytkownik skasuje go przyci−
śnięciem przycisku i dopiero wtedy rozpocznie
się nowy cykl (przy czym dźwięk nie powinien
być ciągły ze względu na oszczędność prądu,
tylko powinny to być impulsy, powtarzane np.
co 20 sekund czy co minutę.). W takiej wersji
wymagana byłaby reakcja użytkownika − wci−
śnięcie przycisku i zażycie lekarstwa. Z pew−
nością radykalnie zmniejszy to szansę pomi−
nięcia dawki medykamentu. Przypominam, że
takie działanie byłoby potrzebne do przypomi−
nacza „stacjonarnego”, stosowanego w domu

dla różnych chorych i różnych leków.

Przeanalizujcie pod tym kątem przedsta−

wione rozwiązania.

W każdym przypadku trzeba się też zasta−

nowić, czy sygnał ma być na tyle głośny, że−
by obudzić zainteresowanego, jeśli kolejny
termin wypada w środku nocy? Jeśli tak, to
czy nie wprowadzić obwodu stopniowego
zwiększania głośności?

Gratuluję wszystkim uczestnikom i licznej

grupie tych, którzy rozwiązali zadanie, ale z róż−
nych względów nie nadesłali prac. Nagrody
i upominki otrzymują: Piotr Bechcicki, Roman
Biadalski, Mariusz Chilmon, Dariusz Dreli−
charz, Robert Jaworowski, Dariusz Knull,
Michał Koziak, Piotr Kuśmierczuk, Rafał
Stępień, Marcin Wiązania i Piotr Wójtowicz
.
Aktualna punktacja podana jest w tabeli.

Zachęcam serdecznie do udziału w bieżą−

cym i następnych zadaniach.

Wasz Instruktor

Piotr Górecki

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

Styczeń 2002

Fot. 11 Przypominacz Piotra Wójtowicza

Marcin Wiązania Gacki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Krzysztof Kraska
Przemyśl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Mariusz Chilmon
Augustów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Dariusz Drelicharz
Przemyśl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Bartłomiej Radzik
Ostrowiec Św. . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Dariusz Knull
Zabrze. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Jarosław Chudoba
Gorzów Wlkp. . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Mariusz Ciołek
Kownaciska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Jakub Kallas
Gdynia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Filip Rus
Zawiercie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Rafał Stępień
Rudy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Michał Pasiecznik
Zawiszów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Marcin Malich
Wodzisław Śl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Radosław Koppel
Gliwice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Łukasz Cyga
Chełmek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Jacek Konieczny
Poznań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Radosław Ciosk
Trzebnica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Maciej Jurzak
Rabka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Ryszard Milewicz
Wrocław . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Piotr Romysz
Koszalin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Emil Ulanowski
Skierniewice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Piotr Wójtowicz
Wólka Bodzechowska . . . . . . . . . . . . . 15
Artur Filip
Legionowo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Roman Biadalski
Zielona Góra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Jarosław Tarnawa
Godziszka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Arkadiusz Zieliński
Częstochowa . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Piotr Dereszowski
Chrzanów. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Aleksander Drab
Zdziechowice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Szymon Janek
Lublin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Wojciech Macek
Nowy Sącz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Sebastian Mankiewicz
Poznań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

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 K

Koonnssttrruukkttoorróów

w kkllaassaa IIII

Rozwiązanie zadania 63

W EdW 9/2001 zamieszczony był schemat
dalmierza laserowego, nadesłany jako roz−
wiązanie jednego z wcześniejszych zadań
Szkoły przez młodego uczestnika. Układ

można zobaczyć na rysunku A. Według po−
mysłodawcy naciśnięcie przycisku START
uruchomi laser oraz przerzutnik 4013 oraz
generator 555. Gdy promień lasera odbije się
od przeszkody i wróci do fototranzystora

SFH300, przerzutnik zostanie wyzerowany,
a generator zatrzymany. Liczba impulsów zli−
czonych przez liczniki będzie zależna od cza−
su powrotu promienia, czyli od odległości od
przeszkody. Odpowiednie dobranie częstotli−

background image

38

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

Styczeń 2002

wości 555 powoli uzyskać wskazanie bez−
pośrednio w metrach
.

Znaleźliście mnóstwo błędów i zgo−

dnie oceniliście, że układ nie ma żadnych
szans pracować w takiej roli. Bardzo
młodemu kandydatowi na konstruktora
można wiele wybaczyć, a nawet pochwa−
lić za pomysł, niemniej warto omówić
przynajmniej część błędów.

Najważniejszym błędem jest zbyt

mała szybkość układu. Jeden z uczestni−
ków napisał, że autor chyba zapomniał,
że prędkość światła jest całkiem spora,
jak na mierzone odległości
. Nawet gdy−
by udało się wyeliminować wszystkie
inne usterki, układ jest zdecydowanie
zbyt powolny. Prędkość światła to pra−
wie 300000km/s (3*10

8

m/s). Załóżmy,

że rozdzielczość miałaby wynosić 10m,
czyli trzycyfrowy wyświetlacz pokazał−
by odległość w zakresie 10m...9,99km.
Jeśli światło przebywa drogę np.
10m do obiektu i 10m z powrotem,
potrwa to tylko
t = 20m / 3*10

8

m/s = 0,0666(6)

µ

s=66,6(6)ns

Żeby więc licznik miał rozdzielczość od−

czytu równą 10m, licznik z układem 555 mu−
siałby wytwarzać impulsy o częstotliwości
f = 1 \ 66,6(6)ns = 15MHz

Jak wiadomo, popularna wersja bipolarna

układu 555 może pracować z częstotliwością
co najwyżej 200kHz, a inne wersje też mają
częstotliwość maksymalną ograniczoną do
co najwyżej 3MHz.

Impulsy o częstotliwości 15MHz musiał−

by też zliczyć pierwszy układ licznika
40110, co przy zasilaniu napięciem 5V jest
niemożliwe.

Obniżenie częstotliwości generatora dzie−

sięciokrotnie obniży rozdzielczość odczytu
odległości do 100m, co przekreśla sens sto−
sowania wyświetlacza 3−cyfrowego, teore−
tycznie pozwalającego wtedy mierzyć odle−
głości do 99,9km. Teoretycznie, bo wskaźnik
laserowy o znikomej mocy „nie sięgnie” na
tak dużą odległość.

Mała szybkość części odbiorczej, łącznie

z fototranzystorem, przerzutnikiem, genera−
torem i licznikiem jest najważniejszą wadą
układu. Układ nie spełni swojej roli także
z wielu innych względów. Słusznie stwier−
dziliście, że ustawianie przerzutnika kostki
4013 za pomocą poziomu wysokiego z przy−
cisku START jest błędem. Przerzutnik będzie
ustawiony przez cały czas naciskania przyci−
sku, niezależnie od impulsu odebranego
przez fototranzystor. Należało wykorzystać
wejście CLK, ale to wymaga odkłócenia sy−
gnału z przycisku START, w którym to sy−
gnale mogą się pojawić impulsy wynikłe
z drgań styków.

Słusznie też stwierdziliście, że fototranzy−

stor jest włączony błędnie. Przerzutnik 4013
jest zerowany sygnałem wysokim, więc foto−
tranzystor powinien być włączony między

plus zasilania a wejście R przerzutnika.

Wykryliście błędy w dołączeniu poszcze−

gólnych nóżek kostki 555. Wskazywaliście
na dołączenie wyjścia Q przerzutnika 4013
wprost do plusa zasilania. Łatwo się domy−
ślić, że to jest jedynie
błąd rysunkowy na
schemacie − autor
chce włączać kostkę
555 przez podanie za−
silania z wyjścia Q.
Pomysł taki jest nie−
zbyt fortunny z kilku
powodów.

Słusznie dopatrzy−

liście się braku obwo−
du zerowania liczni−
ków 40110 przed każ−
dym pomiarem.

Skrytykowaliście

pomysł zastosowania
przypadkowo wybra−
nego fototranzystora
do odbioru światła lasera i to bez jakiegokol−
wiek filtru i układu soczewek. Rzeczywiście,
fototranzystory mają największą czułość
w zakresie podczerwieni, a zastosowany był−
by najprawdopodobniej popularny czerwony
laser o długości fali światła 680nm.

Pojawiło się też kilka odpowiedzi nietraf−

nych od najmniej doświadczonych adeptów
elektroniki.

Gratuluję wnikliwości w wynajdywaniu

usterek, a młodego pomysłodawcę układu
chciałbym mimo tych usterek pochwalić za
pomysł i zachęcić do dalszej nauki.

Nagrody w postaci kitów startowych AVT

za najlepsze odpowiedzi otrzymują:
Michał Stach Kamionka Mała
Stanisław Szwarc Wrocław
Marek Hajduczenia Białystok.

Zadanie numer 71

Na rysunku B pokazany jest schemat będący
fragmentem rozwiązania zadania 66 Szkoły.
Jak zwykle odpowiedzcie na pytanie

Co tu nie gra?

Czytelnik napisał „przeprowadziłem eks−

perymenty ze wzmacniaczem operacyjnym
i wypadły one pomyślnie. Układ był zasilany
napięciem +5V i wzmacniacz operacyjny
funkcjonował bez zarzutu“
. Czy to prawda?
Czy rzeczywiście układ będzie działać pra−
widłowo? A może młody kandydat na kon−
struktora koniecznie chciał otrzymać nagrodę
i upominek i skłamał, nie przeprowadziwszy
żadnych testów?

Odpowiedzi z króciutkim uzasadnieniem

nadsyłajcie w terminie 45 dni od ukazania
się tego numeru EdW. Nie zapomnijcie o do−
pisku NieGra71. Nagrodami będą drobne
kity AVT.

Piotr Górecki

A

B


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
2001 01 Szkoła konstruktorów klasa II
2003 01 Szkoła konstruktorów klasa II
2002 09 Szkoła konstruktorów klasa II
2002 06 Szkoła konstruktorów klasa II
2002 12 Szkoła konstruktorów klasa II
2002 04 Szkoła konstruktorów klasa II
2000 01 Szkoła konstruktorów klasa II
2002 07 Szkoła konstruktorów klasa II
2002 10 Szkoła konstruktorów klasa II
2002 02 Szkoła konstruktorów klasa II
2002 05 Szkoła konstruktorów klasa II
2002 11 Szkoła konstruktorów klasa II
2002 03 Szkoła konstruktorów klasa II
2004 07 Szkoła konstruktorów klasa II
2000 05 Szkoła konstruktorów klasa II

więcej podobnych podstron