Szkoła
S
z
k
o
ł
a
Szkoła
S
z
k
o
ł
a
Konstruktorów
K
o
n
s
t
r
u
k
t
o
r
ó
w
Konstruktorów
K
o
n
s
t
r
u
k
t
o
r
ó
w
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).
każdy kontaktron odpowiedzialny byłby za odpowiada realizacja wskaz
nika aktualnego
Zadanie nr 78
wyświetlanie jednej cyfry lub znaku. W tej biegu lub uważają taki dodatek za zupełnie
Jeden z Czytelników przysłał e-mailem proś- wersji zadanie zaprojektowania sterownika niepotrzebny. Choć na przykład ja w swoim
bę o pomoc w skonstruowaniu układu, który do wyświetlania znaków 1,2,3,4,5,6,R,0 al- samochodzie takiego bajeru instalował nie
pokazywałby na wyświetlaczu LED, na którym bo L rzeczywiście jest beznadziejnie proste. będę, niemniej uważam, że miałby rację bytu
biegu aktualnie znajduje się samochód. Chce, A może, jeśli ma to być jedynie przyciągają- bardziej rozbudowany układ tego typu, peł-
żeby wyświetlacz pokazywał znaki: cy uwagę  bajer , zamiast wyświetlacza niący rolę użytkową. Mianowicie sprzężenie
1,2,3,4,5,6,R, lub 0. Układ może być zorgani- 7-segmentowego wykorzystać mniej popu- wskaz
nika aktualnego biegu z prędkościo-
zowany na jednym lub ośmiu wyświetlaczach larny wskaz
nik 16-segmentowy albo wy- mierzem lub obrotomierzem może pełnić po-
LED, najlepiej obie wersje, wielkość LED nie świetlacz matrycowy 7x5, pokazane na foto- żyteczną rolę wskaz
nika optymalnych obro-
ma tutaj większego znaczenia. Całą część me- grafii 1? Czy tów lub optymalnego biegu. Często się zda-
chaniczną mam już gotową (...) brakuje mi tyl- można zespół rza, że kierowca jedzie dłuższy czas na nie-
ko sterownika (...). A co do konkursu, to wyda- czujników kon- potrzebnie niskim biegu, zwiększając zuży-
je mi się, że jest to chyba za proste zadanie na taktronowych cie paliwa. Jeśli wskaz
nik po dwudziestu,
konkurs, bo można zrobić taki układ na jed- zastąpić czymś trzydziestu sekundach takiej jazdy zaczynał-
nym scalaku, tylko nie wiem na jakim i jak. (...) innym? Jeśli ktoś by migać, byłby to sygnał dla kierowcy. Czas
Zamiast rysować Czytelnikowi schemat ma pomysł tylko opóz
nienia jest potrzebny, by wskaz
nik nie
prościutkiej matrycy diodowej, postanowi- na dobry czujnik reagował przy wyprzedzaniu i przy pokony-
łem postawić problem na szerszym forum. włączonego bie- Fot. 1 Wyświetlacze waniu mniejszych wzniesień.
Oto temat kolejnego zadania Szkoły: gu, też ma szansę Oczywiście zamiast tego rodzaju wska-
na nagrodę. Proponuję, byście rozważyli z
nika, w ramach niniejszego zadania można
Zaprojektować układ elektroniczny
różne możliwości budowy zarówno czujnika zaprojektować dowolny inny interesujący
do samochodu pokazujący, który bieg
włączonego biegu, jak i wskaz
nika. W spra- układ elektroniczny do samochodu. Macie
jest aktualnie włączony albo inny układ
wie czujnika zasięgnijcie opinii znajomych szerokie pole do popisu.
pełniący rolę użyteczną lub ozdobną.
mechaników. Czekam też na propozycje kolejnych za-
Czytelnik zdecydował się na czujnik me- Nieprzypadkowo też rozszerzam ramy za- dań. Pomysłodawcy wykorzystanych zadań
chaniczny z kilkoma kontaktronami, gdzie dania z myślą o tych, którym nie do końca otrzymują nagrody rzeczowe.
nia mikrofonu w tor audio: mikrofon powi- elektroniczny zasilany jest przez trzyżyłowy
Rozwiązanie zadania nr 74
nien zostać włączony po przechyleniu tycz- kabel wprost z systemu nagłośnieniowego
ki z pozycji pionowej, w jakiej jest w stanie (przez przerobione wejścia liniowe). Jedna
Temat zadania 74 brzmiał: Zaprojektować spoczynku, do pozycji w przybliżeniu po- z żył kabla zapewnia napięcie zasilające
układ automatycznego wyłącznika reagują- ziomej, w jakiej znajdzie się w czasie wypo- 9...12VDC, druga to przewód sygnałowy,
cego na przechylenie o kąt około 90 stopni. wiedzi. trzecia to masa (ekran kabla). W systemie na-
Celowo tak sformułowałem temat, by Układ elektroniczny może być umie- głośnieniowym pracuje kilka takich mikrofo-
opracowane przez Was wyłączniki przechyl- szczony w rączce wykonanej z rurki alumi- nów i co ważne, są one podłączone do jedne-
ne mogły być użyte do dowolnych celów. niowej o średnicy wewnętrznej 31mm i dłu- go wejścia, w pewnym sensie równolegle.
Przypominam jednak, że głównie chodziło gości około 200mm. Wewnątrz jest więc du- Każdy z mikrofonów ma wewnętrzny
o ulepszenie układu automatycznego włącza- żo miejsca na ewentualną elektronikę. Układ wzmacniacz i wyłącznik. W pierwszej wersji
Elektronika dla Wszystkich
30 Sierpień 2002
Szkoła Konstruktorów
był to zwykły przycisk, zadaniem uczestni- z
nik, według Dawida  układ tranzystorowy. wodę? Na te pytania sam sobie nie odpo-
ków zadania było zastąpić go wyłącznikiem Model z podobnym czujnikiem i dodatkowy- wiem. (...)
automatycznym. mi przyciskami załącz/wyłącz przysłał 17- Fotografia 3 pokazuje przebadany
Nadesłane listy świadczą, że zadanie po- letni Jan Stanisławski z Sanoka. Model po- (i odrzucony jako nieprzydatny) model opi-
traktowaliście jak najbardziej poważnie. Oto kazany jest na fotografii 2, a schemat można sywanego czujnika wodnego. Po tych pró-
opinia jednego z uczestników: znalez
ć na stronie internetowej EdW jako bach Dariusz zdecydował się na inny czujnik,
Od marca br. postanowiłem, że będę brał Stanislawski.gif. Oto fragment pracy: (...) który będzie opisany dalej.
czynny udział we wszelkich konkursach i za- Miałem trochę kłopotów z odpowiednim  do-
daniach w EdW na ile tylko dam radę. Jako że strojeniem czujnika, w którym chyba ze
EdW kupuję już od 3 lat i jest ona dla mnie względu na charakter powierzchni ścianek
najlepszą gazetą, w marcu zamówiłem też woda przelewała się jak olej, potem zmieni-
dwuletnią prenumeratę, biorąc też pod uwagę łem fiolkę na obecną i problem udało mi się
wszystkie te wspaniałe przywileje. Po otrzy- rozwiązać. Jednak aby zagwarantować pew- Fot. 3 Prototyp Dariusza Drelicharza
maniu pierwszego (kwietniowego) numeru, ne i szybkie włączanie, należałoby, jak zresztą
po pierwsze (no może po drugie, bo po pierw- każdy czujnik, skalibrować po umieszczeniu
sze zabrałem się od razu do budowy genera- w rurce tyczki tak, aby był przechylony wzglę-
tora wysokiego napięcia  działa i robi furo- dem niej o jakieś 5  10o. Dlatego właśnie my- Włącznik rtęciowy
rę, chociaż spaliłem już trzy MOSFET-y !!! śląc o tym przykleiłem czujnik już trochę pod Jedna z kilku propozycja Jacka Koniecznego
P.S. Przyślę Wam parę zdjęć), spojrzałem na kątem. Potem wszystko należało jeszcze z Poznania to również wyłącznik rtęciowy.
zadanie w Szkole Konstruktorów i na począt- uszczelnić i usztywnić, przy czym mój klej tro- Oprócz tego Jacek przedstawił szereg innych
ku wydało mi się ono trochę trudniejsze do chę eksplodował, ale nic się nie stało. Po włą- teoretycznych wariantów, w tym pomysły
zrealizowania z powodu braku odpowiednie- czeniu układ wymaga jeszcze ewentualnie czujników stykowych fotoelektrycznych i po-
go czujnika, ale po chwili strzelił mi do głowy drobnej regulacji czasu bezwładności i poło- jemnościowych. Idee są słuszne, ja jednak ser-
pomysł, aby jako przełącznik wykorzystać... żenia czujnika w miejscu pracy. O kłopotach decznie zachęcam Jacka, by choć raz spróbo-
A oto fragment listu innego uczestnika: z wykonaniem tego typu czujnika świadczy wał zrealizować jakiś swój pomysł w prakty-
(...) musiałem wziąć w niej udział, bo pro- nie tylko cytowany fragment, ale i fakt, że do ce. Wtedy zrozumie, że ogromna większość
szę sobie wyobrazić: na wcześniejszą szkołę czasu ostatecznej oceny prac prawie cała wo- rozbudowanych rozwiązań teoretycznych zu-
 coś dla turysty planowałem zaproponowa- da z czujnika zdążyła się ulotnić przez maleń- pełnie nie nadaje się do wykorzystania w ży-
nie urządzenia, które poinformuje turystę kie nieszczelności. Niemniej Autor otrzymuje ciu i trzeba poszukiwać rozwiązań skutecz-
o przewróceniu się w plecaku termosu czy trzy punkty i upominek. nych, niezawodnych i jak najprostszych.
słoika (...) wylanie się czegokolwiek jest stra- Jeden młodziutki uczestnik Szkoły zary-
szne. Sam wiele podróżuję i takie nieszczę- zykował zdrowie i wykonał model ze szkla-
ście czasem się zdarza. nym czujnikiem rtęciowym, pochodzącym
Już na początek muszę wyraz
nie podkre- prawdopodobnie ze starej centrali telefo-
ślić, iż tym razem prac teoretycznych było nicznej. Fotografia 4 pokazuje model Ja-
znacznie mniej niż zazwyczaj. Choć zadanie kuba Jagiełły z Gorzowa Wlkp. W pokaza-
było trudne, bardzo się cieszę, że w sumie Fot. 2 Model Jana Stanisławskiego nym modelu dodatkowe elementy pełnią
nadesłaliście ponad dziesięć modeli i ich fo- rolę sygnalizacyjną. Podstawowa idea jest
tografii, z czego większość wprost albo po O doświadczeniach z czujnikiem wodnym oczywista  rtęć zwiera styki i przepuszcza
drobnych przeróbkach nadawałaby się do napisał też stały uczestnik Szkoły, Dariusz sygnał z mikrofonu na wejście wzmacnia-
praktycznego wykorzystania. Drelicharz z Przemyśla: (...) Wykonałem mo- cza. Pomysł na pierwszy rzut oka jest zna-
Gratuluję wszystkim wymienionym z na- del takiego styku. (...) Styki zrobiłem ze złoco- komity, bo jeden jedyny element rozwiązu-
zwiska uczestnikom, zwłaszcza tym, którzy nego złącza JUMPER (...) pojemnik na wodę je postawione zadanie. W praktyce sprawa
podali oryginalne, naprawdę interesujące wykonałem z plastikowej fiolki po lekar- nie jest taka prosta. Po pierwsze, do użytku
sposoby rozwiązania postawionego zadania. stwach o wymiarach 40x10. (...) Już od po- w żadnym wypadku nie można dopuścić
Szczególne uznanie należy się tym, którzy czątku pojawiły się kłopoty. Okazało się, że czujnika szklanego. Rtęć jest silnie
przeprowadzili próby i niektóre sposoby napięcie powierzchniowe wody jest na tyle toksyczna, a o stłuczenie szklanej rurki
odrzucili po poznaniu ich wad. silne, że po przechyleniu fiolki do poziomu nietrudno.
A oto główne grupy rozwiązań: woda nie rozlewa się w niej. Dopiero potrzą-
- czujnik wodny śnięcie fiolką doprowadza do zwarcia styków. Fot. 4 Model Jakuba Jagiełły
- czujnik rtęciowy Po  zmiękczeniu wody przez rozpuszczenie
- czujnik stykowy (mechaniczny) w niej niewielkiej ilości mydła sytuacja się
- czujnik potencjometryczny zmieniła. Woda rozlewała się swobodnie po
- czujniki fotoelektryczne fiolce, ale przywierała do jej brzegów. Nieza-
i jedna propozycja wykorzystania układu ty- leżnie od położenia fiolki styki były zwarte
pu VOX. przez cały czas.
Innym problemem jest elektroliza. Prąd
Czujniki wodne płynący przez styki powinien mieć małą war-
Dwaj młodzi uczestnicy, Piotr Bechcicki tość. Powinno to być napięcie zmienne, co
z Sochaczewa i Dawid Lichosyt z Gorenic, oczywiście skomplikowałoby układ. Nie
zaproponowali wykorzystanie fiolki po aro- wiem, co się będzie działo przy długotrwałym
macie do ciasta. Fiolka miałaby być częścio- działaniu elektrolizy. Czy pojemnik nie zosta-
wo napełniona wodą, a w korku umieszczone nie zniszczony (rozhermetyzowany)? Czy po-
byłyby dwie elektrody. Według pomysłu Pio- wstały tlen i wodór znów się zwiążą, tworząc
tra elementem wykonawczym byłby przeka-
Elektronika dla Wszystkich
Sierpień 2002 31
Szkoła Konstruktorów
Ewentualny wyłącznik rtęciowy musi jest w dostępnej literaturze, a przecież bardzo ruszać się i dotykać paska metalowej fo-
mieć inną, trwałą obudowę. Ale obudowa nie łatwo jest przeoczyć czy zlekceważyć na po- lii (którą wyłożono wnętrze tyczki), podłączo-
rozwiązuje wszystkich problemów. Pomysło- zór nieważny i nie zawsze dostępny para- nego do wejścia układu, który załącza mikro-
dawca niniejszego zadania już dawno wy- metr. Polecam też przypomnienie informacji fon. To właśnie zmiana położenia o 90o po-
próbował układ, gdzie przycisk został zastą- z artykułu: Zwykłe i niezwykłe elementy sty- woduje taką sytuację i uruchomienie mikro-
piony najpierw przełącznikiem przechylnym kowe z EdW 08/2001 str. 23. fonu. To rozwiązanie ma ważną zaletę - tycz-
z oferty firmy ELFA z pozłacaną kulką, po- Wyłącznik przechylny rtęciowy czy inny ka z mikrofonem nie musi poruszać się w jed-
tem z wyłącznikiem rtęciowym. Kilka wy- można więc byłoby wykorzystać, ale pod nej płaszczyz
nie. Możemy ją obracać wzdłuż
łączników rtęciowych i moduł przedwzmac- warunkiem, że byłaby to wersja z minimal- osi i nic się nie stanie. (...) Kolejna idea to
niacza z takim wyłącznikiem pokazane są na nym napięciem pracy nie większym niż czujnik wodny. (...) Po prostu w plastikowym
fotografii 5. Przełączniki z kulką nie prze- 10V w układzie według rysunku 1 lub cylindrze z wodą znajdują się dwa paski folii
szły nawet wstępnych prób, bo nie zapewnia- podobnym. Zamiast bramki analogowej z ko- przyklejone wewnątrz, na całym obwodzie.
ły pewnego styku dla małych sygnałów aku- stki 4066 można wykorzystać tranzystor Przy przechyleniu, ciecz powoduje ich zwar-
stycznych. Z wyłącznikami rtęciowymi było JFET z kanałem P według rysunku 2a, cie. Proste, chyba skuteczne, a na dodatek
tylko trochę lepiej. Niektóre egzemplarze a przy sygnałach o amplitudach mniejszych ma zaletę taką, jak pierwsze rozwiązanie
pracowały przez dłuższy czas prawidłowo. od 0,5V  popularnego MOSFET-a z kana- (tyczką możemy kręcić wokół osi). (...) Czuj-
Niestety, liczne egzemplarze nie zapewniały łem N według rysunku 2b. nik optyczny. Ot, po prostu: LED + fotoement
niezawodnego styku. Okazało się, że rtęć nie + przesłona. Nie udało mi
zwilża dobrze styków. Nie znaczy to, że te- się pozbyć wady, jaką jest
stowano elementy niepełnowartościowe. Po konieczność pracy w jednej
prostu nie są one przeznaczone do pracy płaszczyz
nie, więc nie
w takich warunkach  nie nadają się do prze- wgłębiałem się w to roz-
łączania maleńkich napięć, rzędu miliwol- wiązanie.
tów. Choć w katalogu ELFA i Conrad nie Mariusz jako jeden
znalazłem pełnych parametrów styków z kul- z nielicznych zwrócił uwa-
ką i rtęciowego, udało mi się znalez
ć ważną gę na problem obracania
informację w katalogu firmy RS. W opisie tyczki wokół własnej osi.
jednego z oferowanych rtęciowych wyłączni- A
adny model z metalo-
ków przechylnych (Tilt Switches) podano Rys. 1 wą kulką, pokazany na fo-
oprócz parametrów maksymalnych także mi- tografii 6, wykonał na
nimalne napięcie pracy: Rys. 2 płytce uniwersalnej Piotr
Max. switching current: 0,5A Dereszowski z Chrzanowa.
Max. carry current: 2A Układ Piotra włączający
Max. switching voltage: 240Vrms mikrofon ma być wykorzy-
Min. switching voltage: 100Vrms stywany do studia telewi-
Max. switching power: 20W zyjnego. Szansa na popraw-
Max. contact resistance: 50m&! ne działanie przez dłuższy
Dla innego wyłącznika rtęciowego w ka- czas jest tu większa, niż
talogu podano minimalne napięcie pracy w przypadku włączenia
styku równe 10V. Przy wyższym napięciu styku w tor sygnałowy, bo
pole elektryczne występujące na granicy styk na otwartym styku wystę-
stały-rtęć zapewni niezawodne przejście, puje pełne napięcie zasila-
przy maleńkich napięciach nie jest to pewne. nia wynoszące około 10V. Jak pokazuje ry-
Styki mechaniczne
Osobiście przeprowadzałem próby w egzem- sunek 3, mamy tu nie jeden, ale dwa styki,
plarzami pokazanymi na fotografii 5 i okaza- Wspomniany wcześniej wyłącznik przechyl- które przełączają stan przerzutnika RS. Oto
ło się, że najgorszy egzemplarz mierzony ny ze złoconą kulką jest przykładem należą- fragment opisu: Metalowa kulka porusza się
omomierzem przy powolnym przechylaniu cym do omawianej grupy styków mechanicz- po szynie podłączonej do plusa zasilania.
zamiast zwarcia wykazywał rezystancję rzę- nych. O podobnym rozwiązaniu z kulką od Z obu stron swojego toru ruchu znajdują się
du 1M&!. Oczywiście po potrząśnięciu rezy- łożyska wspomniał też Filip Rus z Zawier- blaszki-czujniki. Początkowo kulka styka się
stancja spadała poniżej 0,1&!. Rozpisuję się cia. Mariusz Chilmon z Augustowa pamię- z czujnikiem podłączonym do wejścia R (re-
o tym szeroko, bo takich informacji niewiele tając o możliwości obracania tyczki mikrofo- set) US1 (nóżka 4). Jeżeli obracamy układ,
nu wokół własnej osi proponuje przede kulka toczy się i dotyka czujnika połączonego
Fot. 5 Moduł z wyłącznikiem rtęciowym wszystkim wyłącznik sprężynowy: (...) meta- z wejściem S (set) US1 (nóżka 6). Wtedy na
lowa kulka zacze-
piona na kawałku Fot. 6 Czujnik mechaniczny
kabla (sprężynki), Piotra Dereszowskiego
który umieszczo-
no w środku tycz-
ki. Do kulki jest
podłączony jeden
z biegunów zasi-
lania. Kulka mo-
że swobodnie wi-
sieć, nie dotyka-
jąc ścian lub po-
Elektronika dla Wszystkich
32 Sierpień 2002
Szkoła Konstruktorów
wyjściu ź pojawia się stan H załącza- czasu sam przeprowadziłem eksperymenty
jąc przekaz
nik. z tego typu czujnikiem, gdzie magnes umie-
Takie rozwiązanie może okazać się sku- szczony był w płaskim okrągłym pojemniku
teczne, ponieważ do trwałej zmiany stanu z płynem o dobranej gęstości, pełniącym ro-
przerzutnika wystarczy chwilowe zwarcie lę hydraulicznego tłumika drgań.
podczas uderzenia kulki. W prostym układzie
z jednym stykiem wymagane byłoby ciągłe
(roz)zwarcie podczas pracy. Ten pomysł nie-
wątpliwie zasługuje na wyróżnienie, pomimo
wątpliwości dotyczących trwałości. Praktyka
pokaże, na ile upływ czasu, korozja i zanie-
czyszczenia zmniejszą niezawodność takiego Rys. 5
przełącznika.
Do tej grupy zaliczyłem też propozycję
Marcina Wiązani z Buska Zdroju, który wy- Czujniki fotoelektryczne
konał prosty model wyłącznika dotykowego, Rys. 4 W tej grupie znalazło się najwięcej propozy-
pokazany na fotografii 7 (Wiazania.gif). cji. Kilka osób zaproponowało proste, nie-
Choć w zasadzie taki układ nie jest rozwiąza- mniej warte uwagi propozycje. Na przykład
Czujnik
niem postawionego zadania, można je wziąć Zbigniew Meus z Dąbrowy Szlacheckiej
pod uwagę. Poważnym problemem może się z potencjometrem chce umieścić dwa fotoelementy na dwóch
tu okazać zabrudzenie styku. Trzeba się li- Wspomniany już Piotr Dereszowski wykonał końcach otwartej rurki. Według pomysłu,
czyć z tym, że osoba obsługująca może mieć też model czujnika z potencjometrem. Choć gdy rurka byłaby umieszczona poziomo, oba
lekko wilgotny palec. Resztki potu, kurz zapewne model pokazany na fotografii 8 do fotoelementy zostałyby oświetlone jednako-
i wilgoć mogą na stałe włączyć układ, gdzie miniaturowych i lekkich nie należy, jednak wo. Ustawienie pionowe gwarantowałoby
do przełączenia potrzebna jest rezystancja idea na pewno jest godna odnotowania. Sche- różnice  górny czujnik byłby oświetlony
palca nieco poniżej 10M&!. Marcin zapropo- mat, pokazany na rysunku 5, jest wyjątkowo przez lampy sufitowe, dolny  patrzyłby
nował też trudniejszy do wykonania czujnik prosty. Oto fragment opisu: jeżeli układ jest w podłogę. Jeszcze prostszy sposób z jednym
z magnesem i kontaktronem. Rysunek 4 po- umieszczony poziomo, wtedy potencjometr fotoelementem zaproponował wspomniany
kazuje oryginalne szkice Autora. Przy staran- obrotowy, na którym jest sztywno zamontowa- Filip Rus z Zawiercia. Prościutki model jest
nym wykonaniu mechanicznym rozwiązanie ny ciężarek, ma rezystancję ok. 300k&!. Rezy- pokazany na fotografii 9. Przy ustawieniu
z kontaktronem i magnesem zapewni niepo- stancja ta, wraz z cząstkową rezystancją R2, pionowym tyczki mikrofonu fotoelement
równanie większą niezawodność. Swego R3 równą 14,7k&!, jest zbyt duża, aby załączyć byłby oświetlony, natomiast przy ustawieniu
T1, więc jest on zatkany. Gdy poziomym słabsze oświetlenie powodowało-
obrócimy potencjometr P1 o 90o, by włączenie klucza 4066. Idea jest godna
jego rezystancja maleje prak- rozważenia, a nawet sprawdzenia. Trzeba
tycznie do zera, co powoduje za- jednak wziąć pod uwagę, czy w pomieszcze-
łączenie przekaz
nika PK1. Ktoś, niu będą okna i czy przez nie może wpadać
kogo zainteresuje powyższe roz- światło słoneczne, które może zakłócić pracę
wiązanie, może użyć kilkustop- czujnika.
niowej skali sygnalizacyjnej, np.
5 LED-ów, każda sygnalizująca
obrót o np. 30 stopni.
Tego rodzaju czujnik z od-
powiednio dobranym (mniej-
szym, hermetycznym) poten-
cjometrem i innego kształtu
ciężarkiem naprawdę może
znalez
ć szereg interesujących
zastosowań.
Rys. 3 Fot. 9 Model Filipa Rusa
Fot. 8 Czujnik z potencjometrem
Fot. 7 Prototyp Marcina Wiązani Piotra Dereszowskiego Autor propozycji zadania zastanawiał się
nad pokrewnym rozwiązaniem  palcowym .
W rączce wywiercony byłby otwór o średnicy
kilku milimetrów. Wpadające przezeń światło
wyłączałoby mikrofon. Włączenie następo-
wałoby po zasłonięciu otworu palcem.
Cztery nadesłane modele zawierają barie-
rę świetlną. Na fotografii 10 pokazany jest
model 15-letniego Bernarda Rajfura
z Trzebnicy. Na uwagę zasługuje transoptor
własnej roboty, wykonany z fragmentów my-
szki komputerowej. Choć układ elektroniczny
należałoby jeszcze dopracować, zachęcam
Bernarda do udziału w kolejnych zadaniach
Elektronika dla Wszystkich
Sierpień 2002 33
Szkoła Konstruktorów
Szkoły, co dobrze przysłuży się doskonaleniu
praktycznych umiejętności.
Fotografia 11 przedstawia drugi model
Dariusza Drelicharza z Przemyśla. Schemat
ideowy pokazany jest na rysunku 6.
Fot. 10 Układ Bernarda Rajfura
Rys. 7
Fot. 11 Model Dariusza Drelicharza
wolne włączanie. Przecież opuszczenie tyczki Układ VOX
z mikrofonem będzie trwać około sekundy, Na koniec zostawiłem rozwiązanie, które for-
więc zaproponowany sposób jest prawidłowy, malnie nie spełnia warunków zadania, bo nie
choć rzeczywiście zupełnie nietypowy. jest wyłącznikiem reagującym na przechylenie
o kąt około 90 stopni. Ponieważ jednak niewąt-
pliwie stanowi ulepszenie opisanego nietypo-
wego mikrofonu, warto je rozważyć. Znany
z interesujących pomysłów (i niezbyt estetycz-
nej ich realizacji) Jarosław Chudoba z Gorzo-
wa Wlkp. proponuje układ reagujący na dz
więk.
Silniejsze dz
więki będą powodować otwieranie
bramki analogowej z kostki 4066. Schemat ide-
Fot. 13 Model owy układu pokazany jest na rysunku 9, a mo-
Romana del  na fotografii 14. Niewątpliwie warto było-
Biadalskiego by wypróbować tego typu układ, by sprawdzić,
czy zda egzamin w praktyce. Ja osobiście nie
Fotografia 13 wyłączałbym mikrofonu całkowicie  w stanie
przedstawia eleganc- spoczynku mikrofon miałby obniżoną czułość.
ki model Romana
Biadalskiego z Z ie- Fot. 14 Układ Jarosława Chudoby
lonej Góry. Czujnik
położenia to bariera
świetlna z kulką, za-
mkniętą w pojemni-
ku o kształcie stożka.
Warto zauważyć, że
taki kształt gwarantu-
Rys. 6 je niezawodne działanie także przy odwróceniu
układu  do góry nogami , ogólnie  uniezależ-
Fot. 12 Propozycja Michała Stacha nia od obrotu tyczki mikrofonu wokół własnej
osi. Schemat ideowy podany jest na rysunku 8.
Właśnie ten układ oceniłem najwyżej.
Rys. 8
Na fotografii 12 widać model Michała
Stacha z Kamionki Małej. Michał zupełnie
nietypowo zrealizował wyłączanie. Zamiast
klucza czy przełącznika... wyłącza zasilanie
wzmacniacza operacyjnego. Aby uniknąć stu-
ków w głośniku, zastosował obwód, dzięki
któremu proces ten przebiega stosunkowo po-
woli. Schemat ideowy pokazany jest na ry-
sunku 7. Przy szybkim włączaniu/wyłączaniu
takie rozwiązanie powodowałoby silne stuki,
jednak w tym przypadku można dopuścić po-
Elektronika dla Wszystkich
34 Sierpień 2002
Szkoła Konstruktorów
ce samodzielną, oryginalną myśl i choćby
maleńką  iskierkę geniuszu . Tu nasuwa się
fundamentalne pytanie, czy można kogoś
wykształcić na wynalazcę, czy wynalazca
musi mieć od urodzenia ten nieuchwytny
 błysk geniuszu ? Poniekąd problem ten zo-
stał poruszony przez Jacka Koniecznego
z Poznania, który bierze też udział w rozwią-
zywaniu zadań w odpowiedniku naszej Szko-
ły, prowadzonej na łamach Młodego Techni-
ka. W pierwszym z dwóch listów Jacek za-
prezentował  skrzynkę morfologiczną Zwi-
chy ego . Proponuje też, żebyśmy wykorzy-
stywali w naszej Szkole swego rodzaju algo-
rytmy do rozwiązywania problemów.
Kto chce, może oczywiście skorzystać
Rys. 9 ręki, trzymającej dość długą tyczkę. Oprócz z publikowanego w Młodym Techniku Vade-
histerezy pomocą może tu być niesymetrycz- mecum Młodego Wynalazcy, jednak ja prowa-
ny obwód opóz
niający z krótszym czasem dząc Szkolę Konstruktorów w EdW, mam
Podsumowanie włączania i dłuższym wyłączania mikrofonu. zdecydowanie inne wyobrażenie o kształceniu
Jak widać z przedstawionego przeglądu, wiele Sprawa opóz
nienia jest o tyle godna uwa- konstruktorów. Najważniejsze są działania
prac zawiera naprawdę interesujące, oryginal- gi, że opóz
nienie przy włączaniu pozwoli po- praktyczne, a nie akademickie, teoretyczne
ne rozwiązania. W międzyczasie pomysłodaw- zbyć się stuków powstałych wskutek przy-
ca zadania wypróbował już system z transopto- padkowego uderzenia mikrofonu i zadziała-
Punktacja Szkoły Konstruktorów
rem szczelinowym i małą kulką od łożyska. nia elektromechanicznego czujnika pod
Model pokazany jest na fotografii 15. wpływem krótkiego, silnego wstrząsu.
Marcin Wiązania Busko Zdrój . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91
Kolejna sprawa to niedo-
Mariusz Chilmon Augustów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
Dariusz Drelicharz Przemyśl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
puszczenie do stuków przy
Marcin Malich Wodzisław Śl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
włączaniu. Stuków nie bę-
Krzysztof Kraska Przemyśl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
dzie, jeśli spoczynkowe na-
Bartłomiej Radzik Ostrowiec Św. . . . . . . . . . . . . . . . .37
pięcie stałe z obu stron klu- Jarosław Chudoba Gorzów Wlkp. . . . . . . . . . . . . . . .35
Michał Stach Kamionka Mała . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
cza (styku) będzie jednako-
Roman Biadalski Zielona Góra . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
we. W układach z rysunku
Dariusz Knull Zabrze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
2 zapewniają to rezystory
Piotr Romysz Koszalin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
Jarosław Tarnawa Godziszka . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
dołączone do masy i kon-
Piotr Wójtowicz Wólka Bodzechowska . . . . . . . . . . .27
Fot. 15 Moduł z transoptorem densatory separujące. Nie musi to być poten-
Rafał Stępień Rudy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
szczelinowym cjał masy, ale napięcie stałe z dwóch stron
Filip Rus Zawiercie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
klucza musi być jednakowe z dokładnością Szymon Janek Lublin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
Piotr Dereszowski Chrzanów . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
Fot. 16 Kątowy wtyk XLR do pojedynczych miliwoltów. Należy to za-
Mariusz Ciołek Kownaciska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
pewnić w układach wzorowanych na rysunku
Jakub Kallas Gdynia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
1  tam zapewne będzie to połowa napięcia Jacek Konieczny Poznań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
Michał Pasiecznik Zawiszów . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
zasilania.
Radosław Koppel Gliwice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
Jak przekonało się kilku uczestników, na
A
ukasz Cyga Chełmek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
pozór prosty wyłącznik wodny sprawia sporo
Andrzej Sadowski Skarżysko-Kam. . . . . . . . . . . . . . .16
Radosław Ciosk Trzebnica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
kłopotów. Tylko na papierze wszystko jest
Maciej Jurzak Rabka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
proste i oczywiste; w rzeczywistości trzeba
Michał Koziak Sosnowiec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
uwzględnić takie zjawiska, jak napięcie po-
Ryszard Milewicz Wrocław . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
wierzchniowe oraz parowanie i skraplanie. Emil Ulanowski Skierniewice . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Artur Filip Legionowo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
Naprawdę bardzo się cieszę, że duża
Aleksander Drab Zdziechowice . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
część uczestników naszej Szkoły nie poprze-
Robert Jaworowski Augustów . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
staje na teorii, tylko próbuje zrealizować mo- Jakub Jagiełło Gorzów Wlkp. . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
Dawid Lichosyt Gorenice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
Kulka utrzymuje się w szczelinie transop- dele do końca. Wśród uczestników nadal da-
Arkadiusz Zieliński Częstochowa . . . . . . . . . . . . . . . .12
tora dzięki kawałkowi drutu w kształcie lite- je się zauważyć grupa osób ze skłonnościami
Wojciech Macek Nowy Sącz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
ry U, wtopionemu w plastik. Problem obrotu do teoretyzowania  na szczęście coraz czę-
Sebastian Mankiewicz Poznań . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
Paweł Szwed Grodziec Śl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
tyczki wokół własnej osi rozwiązał stosunko- ściej tacy uczestnicy dają się namówić do
Marcin Dyoniziak Brwinów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
wo prosto, stosując na końcu tyczki kątowy przeprowadzenia eksperymentów. Wśród
Bartek Stróżyński Kęty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
wtyk XLR (popularnie zwany Canon) poka- praktyków daje się zauważyć osoby, które
Piotr Bechcicki Sochaczew . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
zany na fotografii 16. Dołączony takim wty- chcą tylko korzystać z  gotowców znanych Maciej Ciechowski Gdynia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Mariusz Ciszewski Polanica Zdr. . . . . . . . . . . . . . . . . .9
kiem kabel będzie niejako wymuszał okre- z literatury  starają się oni rozwiązać pro-
Filip Karbowski Warszawa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
śloną pozycję tyczki. blem z wykorzystaniem typowych rozwiązań
Witold Krzak Żywiec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
W podsumowaniu chciałbym zwrócić znanych choćby z EdW. Samo w sobie nie
Piotr Kuśmierczuk Gościno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Zbigniew Meus Dąbrowa Szlach. . . . . . . . . . . . . . . . .9
uwagę na kilka dalszych szczegółów. jest to złe, zwłaszcza jeśli daje potrzebny
Kamil Urbanowicz Ełk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Projektując czujnik i współpracujący efekt. Jednak w EdW, a zwłaszcza w Szkole
Michał Waśkiewicz Białystok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
układ, warto zwrócić uwagę na histerezę, że- Konstruktorów zawsze wyżej ceniłem i nadal
Piotr Wilk Suchedniów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
by uniezależnić się od ewentualnych drgań będę cenił rozwiązania i projekty zawierają-
Elektronika dla Wszystkich
Sierpień 2002 35
Szkoła Konstruktorów
dzielenie włosa na czworo. Naprawdę cieszy ny pisaniem artykułów. Z gorącej młodzień- nak pomysłowość, inicjatywa, staranność
mnie każdy, nawet nieporadnie zaprojekto- czej fascynacji morzem, wielkimi żaglowca- wykonania modelu i dokumentacji, dokoń-
wany i nieudolnie wykonany model kilkuna- mi zostało niewiele  patent żeglarza i spora- czenie,  dopieszczenie szczegółów prac ze
stolatka, a znacznie mniej  skrzynka morfo- dyczne weekendowe wypady na Mazury, by Szkoły Konstruktorów niewątpliwie przyda
logiczna , zawierająca szereg idei, których wypożyczoną Omegą popływać z rodziną się w dowolnym zawodzie.
nikt nie podejmie się zrealizować w praktyce i znajomymi. Dlatego też serdecznie zachęcam do
choćby ze względu na koszty i stopień skom- Zwielkiej miłości do fotografii też zostało udziału w pracach Szkoły. Nadsyłajcie roz-
plikowania. Naprawdę szczerze gratuluję do- niewiele  owszem, fotografuję dla przyjem- wiązania zadań, nadsyłajcie też propozycje
ciekliwym eksperymentatorom i żałuję, że ności, ale przecież miałem być zawodowym zadań.
nie mogę odpowiednio nagrodzić wszystkich fotografem, rozpocząłem nawet najpraw- Zgodnie z zapowiedzią, część puli nagród
tych, którzy przysyłają modele. Cieszę się dziwszą praktykę. I kto by pomyślał, że w sta- przeznaczyłem dla osób, które nadesłały naj-
przy tym, że nie traktujecie Szkoły Konstruk- nie wojennym zdobędę dyplom zegarmistrza. ciekawsze, nadające się do realizacji pomy-
torów jedynie jako okazji do zdobycia pre- Teraz coraz bardziej staję się pisarzem, sły i idee. Zuwagi na specyficzny zakres za-
zentów za modele czy  kasy za opublikowa- mniej elektronikiem. Aby sprostać wymaga- stosowań nie kieruję żadnego z modeli do
ne projekty. Widzę ogromny postęp, jaki niom obecnego zajęcia, musiałem poznać publikacji. Nagrody otrzymują: Roman Bia-
uczyniło wielu uczestników. Przy okazji proces przygotowania publikacji do druku, dalski, Michał Stach, Dariusz Drelicharz
podzielę się refleksją: obecnie oblicze elek- w tym obróbkę zdjęć, skład komputerowy, i Piotr Dereszowski. Upominki dostaną:
troniki zmienia się bardzo szybko i na pewno problemy z czcionkami, rozmaitymi formata- Mariusz Chilmon, Bernard Rajfur i Jan
nie wszyscy uczestnicy naszej Szkoły zosta- mi grafiki i tekstu. Stanisławski. Wszyscy wymienieni z nazwi-
ną zawodowymi konstruktorami czy w ogóle Niewątpliwie wielu z Was, dziś uczniów ska otrzymują punkty (1...7).
zawodowymi elektronikami. Gwałtowny i studentów elektroniki, okoliczności skłonią Serdecznie zapraszam do udziału w roz-
rozwój techniki przynosi też ogromne zmia- do zmiany zawodu. Nie mam jednak wątpli- wiązywaniu kolejnych zadań
ny w strukturze zatrudnienia. Trzeba się do wości, że zajęcia naszej Szkoły Konstrukto-
tego dostosować, niejednokrotnie zmienić rów okażą się przydatne, niezależnie od prze-
zawód. Sam jestem tego przykładem. Nigdy biegu kariery zawodowej. Dla wielu z Was Wasz Instruktor
bym nie pomyślał, że będę jadł chleb zarabia- elektronika pozostanie pięknym hobby. Jed- Piotr Górecki
Co tu nie gra?
C
o
t
u
n
i
e
g
r
a
?
S
z
k
o
ł
a
K
o
n
s
t
r
u
k
t
o
r
ó
w
k
l
a
s
a
I
I
Co tu nie gra?- Szkoła Konstruktorów klasa II
C
o
t
u
n
i
e
g
r
a
?
Rozwiązanie zadania 74 Jak słusznie podkreśliliście, z niektórymi wianego bloku,
B
W EdW 4/2002 zamieszczony był fragment egzemplarzami kostki 4013 o małym napię- ale też obwodów
schematu sterownika pompy z zadania 65. ciu progowym układ będzie nawet działał. poprzedni ego
Można go zobaczyć na rysunku A. Układ Jeśli jednak kostka będzie miała napięcie modułu, podają-
otrzymuje sygnały załącz-wyłącz ze współ- progowe rzędu połowy napięcia zasilania lub cego sygnał wyłą-
pracującego modułu przez punkty oznaczone więcej, obwody sterowania ręcznego będą czenia przez
ON, OFF. Dodatkowo przyciski S1, S2 mają bezużyteczne. punkt OFF.
zapewnić sterowanie ręczne. Aby wyeliminować tę wadę, wystarczy Podając zada-
zmniejszyć wartość R1 do nie, celowo nie
A
100k&! lub mniej. Można sprecyzowałem
też usunąć R1, zastępując tego szczegółu,
go zworą. stwierdzając tyl-
I tego rodzaju odpowie- ko, że przerzutnik
dzi były wystarczające do jest sterowany przez sygnały logiczne przy-
wzięcia udziału w losowa- chodzące z innego modułu przez punkty
niu nagród. oznaczone ON, OFF.
Kilku bardziej dociekli- Jeśli ten sygnał logiczny kierowany na
wych Kolegów zwróciło wejście R pochodziłby bezpośrednio z bram-
uwagę na asymetrię obwo- ki CMOS, obwód ręcznego wyłączania
dów związanych z wejścia- w ogóle nie miałby szans działać, jak poka-
mi R, S. Sygnał logiczny zuje rysunek C.
z poprzedniego modułu po- Jeżeli byłby podawany przez kondensator
Zdecydowana większość uczestników pra- dawany jest na wejście S przez kondensator Cx, jak na wejście S, to należałoby zastano-
widłowo określiła powód, dla którego układ C2. Nie wiadomo natomiast, jak jest w przy- wić się nad współdziałaniem kondensatorów
trafił do rubryki Co tu nie gra? Chodzi oczy- padku wejścia R. Kondensator C1 niewątpli- C1, Cx, które przecież stworzą dzielnik po-
wiście o wartości rezystorów R1, R4, R5. wie ma za zadanie wyzerować przerzutnik po jemnościowy. Problem ilustruje rysunek D.
Rysunek B pokazuje problem, gdy naciśnię- włączeniu zasilania. Pomysł jest jak najbar- Jeśli pojemność C1 byłaby znacznie większa
ty jest przycisk S1. Na wejściu S w spoczyn- dziej prawidłowy, jednak takie potrójne wy- niż Cx, to na pewno nie byłoby problemu
ku występuje stan niski, a stanem aktywnym korzystanie wejścia R wymaga starannego z zerowaniem, nawet w sytuacji, gdyby dru-
okazuje się połowa napięcia zasilania. przeanalizowania działania nie tylko oma- gi koniec Cx był dołączony do masy, jak
Elektronika dla Wszystkich
36 Sierpień 2002