Stoper naR O J olimpiadę
P szkolną E K T Y
Stoper na szkolną
olimpiadę, część 1
kit AVT-447
Trzeba przyznaĘ, łe układy
publikowane dotychczas w EP
zaspokajały przede wszystkim
potrzeby elektronik�w -
hobbyst�w i zawodowc�w,
a pozostałe grupy
zainteresowa� były pomijane.
Przykładem słabo Chciałbym zaproponowaĘ Czy- cent�w sprz�tu pomiarowego, ale
telnikom budow� elektronicznego koszt ich zakupu z pewnością
�dopieszczonej� grupy są
stopera do pomiaru czasu trwania przekracza mołliwości małego
sportowcy. Nie
bieg�w i innych dyscyplin spor- klubu sportowego czy teł szkoły
skonstruowaliśmy, jak dotąd,
towych rozgrywanych �na czas�. o profilu sportowym. Tym właś-
ani jednego urządzenia
Z pewnością wielu z Was skwitu- nie ułytkownikom dedykowane
dedykowanego klubom
je ten pomysł lekcewałącym wzru- jest przede wszystkim propono-
sportowym i szkołom.
szeniem ramion: jaki sens ma wane urządzenie.
A przecieł i w tej
budowa układu, kt�ry mołna za W artykule opiszemy układ
dziedzinie elektronika zaj�ła
kilka złotych kupiĘ w kałdym stopera wyposałonego w typowe
od dawna nalełne jej
sklepie ze sprz�tem sportowym? wyświetlacze LED i układy nim
miejsce. Przecieł obecnie Do wyboru mamy rozmaite stope- sterujące. Jest to wersja urządze-
ładne zawody sportowe nie ry: z odczytem analogowym i bar- nia przeznaczonego dla s�dziego
dziej nowoczesne z odczytem cyf- i nie umołliwiająca obserwacji
mogą si� odbyĘ bez jej
rowym. wynik�w przez widz�w. Ale juł
udziału.
To prawda, ale nie cała praw- w poprzednim numerze EP,
W pierwszej cz�ści
da. Nie słyszałem bowiem o sto- w dziale �Miniprojekty�, opisa-
prezentujemy opis
perze, kt�ry włączałby si� samo- liśmy budow� uniwersalnego wy-
podstawowego elementu
czynnie po wystrzale z pistoletu świetlacza o dułych rozmiarach,
urządzenia - cyfrowego
startowego. Nic mi takłe nie do wsp�łpracy z kt�rym nasz
licznika czasu.
wiadomo, aby za niewielkie pie- stoper jest w pełni przygotowa-
niądze mołna było kupiĘ stoper, ny.
kt�ry samoczynnie zatrzymywał- Wystarczy wykonaĘ prostą, do-
by si� po przekroczeniu przez datkową instalacj� i wyświetlony
pierwszego zawodnika linii mety. wynik biegu b�dzie widoczny dla
Konia z rz�dem temu, kto wskałe publiczności zgromadzonej nawet
mi miejsce zakupu stopera, kt�- na niewielkim stadionie. Wyświet-
rego pole odczytowe umołliwia- lacz opisany w lipcowym numerze
łoby obserwacj� wynik�w zawo- EP przyda si� nam takłe wtedy,
d�w przez publicznośĘ, z odleg- kiedy b�dziemy budowaĘ układ
łości kilkunastu czy nawet kilku- do wyświetlania wynik�w me-
dziesi�ciu metr�w! Takie urzą- cz�w.
dzenia są oczywiście produkowa- Proponowany układ odznacza
ne i to przez czołowych produ- si� wielką prostotą i łatwością
Elektronika Praktyczna 8/98
63
Stoper na szkolną olimpiadę
wykonania. Został
zaprojektowany
tak, aby mogli go
wykonaĘ nie tylko
elektronicy zawo-
dowcy i amatorzy,
ale takłe osoby
bardziej pasjonu-
jące si� sportem
nił techniką. Do
wykonania urzą-
dzenia nie są po-
trzebne ładne
kosztowne przy-
rządy pomiarowe,
ani bogato wypo-
sałony warsztat.
Wystarczy umie-
j�tnośĘ dobrego
lutowania i troch�
uwagi, aby wyko-
naĘ precyzyjny
przyrząd nie wy-
magający jakiekol-
wiek uruchamia-
nia czy regulacji.
Zastosowane przy
konstruowaniu
stopera elementy
są tanie i łatwo
dost�pne.
Opis działania
Schemat elekt-
ryczny gł�wnego
bloku stopera po-
kazano na rys. 1.
Z pozoru schemat
mołe wydawaĘ si�
nieco skompliko-
wany, ale z pew-
nością kałdy za-
uwały, łe składa
si� on z kilku po-
wtarzających si�
blok�w funkcjonal-
nych. Om�wimy je
kolejno.
Pierwszym blo-
kiem, odpowie-
dzialnym za pre-
cyzj� działania
urządzenia, jest ge-
nerator kwarcowy
Q1 wraz z dzielni-
kiem cz�stotliwoś-
ci. W układzie za-
stosowano tani
i łatwo dost�pny
generator o cz�stot-
liwości 1MHz. Po-
niewał do stero-
wania stoperem
potrzebna jest cz�s-
totliwości 100Hz,
Rys. 1. Schemat elektryczny stopera.
Elektronika Praktyczna 8/98
64
Stoper na szkolną olimpiadę
wyst�puje na nim stan niski, Pojawienie si� w dowolnym
Podstawowe dane techniczne układu
wymuszony przez połączenie z momencie pracy stopera stanu
stopera:
masą za pomocą rezystora R2. Po wysokiego na wejściu Stop, zwyk-
' Urządzenie umożliwia pomiar czasu w zakre-
strzale z pistoletu startowego na le doprowadzanego z wyjścia toru
sie od 0,01 s do 99 min i 99,99 s z dokładnoś-
cią 0,01 s, co wydaje się być zakresem całko- wejściu Start pojawi si� na kr�t- fotokom�rki, spowoduje wyłącze-
wicie wystarczającym do oceniania wyników
ko stan wysoki, co spowoduje, łe nie przerzutnika IC13A i dopro-
większości amatorskich spotkań sportowych.
po nadejściu najbliłszego dodat- wadzenie stanu wysokiego na wej-
' Stoper może być uruchamiany za pomocą
niego zbocza sygnału zegarowego ście zerujące licznika IC11B,
układu odbierającego huk wystrzału z pistole-
na wejście CLK IC13A przerzut- a w konsekwencji wstrzymanie zli-
tu startowego. Nie wyklucza to, oczywiście,
nik ten włączy si�. Op��nienie czania. Zarejestrowany wynik
możliwości ręcznego uruchamiania stopera za
tego włączenia mołe w najgor- b�dzie wyświetlany na wyświet-
pomocą przycisku.
szym przypadku daĘ błąd laczach DP1..DP6 ał do momentu
' Stoper może być zatrzymywany sygnałem z fo-
tokomórki pracującej w podczerwieni. Prze- 0,000001s, co nie ma ładnego jego skasowania za pomocą przy-
cięcie wiązki światła (w podczerwieni), np. znaczenia w amatorskich, a na- cisku RESET.
przez pierwszego na mecie zawodnika, powo-
wet zawodowych spotkaniach Zwr�Ęmy jeszcze uwag� na
duje natychmiastowe zatrzymanie odliczania
sportowych. Konsekwencją włą- przełączniki S2 i S3. Przełącz-
czasu. Także i w tym przypadku jest możliwe
czenia przerzutnika IC13A b�dzie nik S2 powinien byĘ zwarty tuł
ręczne zatrzymanie stopera.
pojawienie si� stanu niskiego na przed strzałem startera, a prze-
' Zerowanie układu może być dokonane ręcznie,
wejściu zerującym (RST) licznika łącznik S3 w momencie po-
za pomocą przycisku.
IC11B i rozpocz�cie odmierzania przedzającym osiągni�cie przez
' Prezentacja wyników odbywa się na sześcio-
czasu. pierwszego zawodnika linii me-
cyfrowym wyświetlaczu LED. Specjalne złącza
umożliwiają dołączenie do układu wyświetla- Liczniki IC8A i IC8B zliczają ty. Zastosowanie tych przełącz-
czy siedmiosegmentowych o bardzo dużych
setne i dziesiąte cz�ści sekundy, nik�w zapobiega przypadkowe-
(wysokość 20 cm) wymiarach.
a licznik IC5A pełne sekundy. mu włączeniu stopera przez
' Układ stopera może być zasilany z dowolnego
Problem, na szcz�ście błahy, mie- głośne d�wi�ki, o kt�re nie
z
ródła napięcia stałego o wartości 7..16VDC,
liśmy jedynie z kolejnym liczni- trudno na stadionie sportowym.
niekoniecznie stabilizowanego. Natomiast za-
kiem odmierzającym dziesiątki Uniemołliwia ono takłe wyłą-
stosowanie dużych wyświetlaczy wymaga do-
sekund. Minuta ma bowiem 60 czenie odliczania przez osob�,
łączenia osobnego zasilacza o napięciu min.
24VDC i wydajności prądowej ok. 1,5A. Speł- sekund, a wi�c licznik IC5B nie kt�ra mogłaby przypadkowo
nienie tego warunku może być kłopotliwe przy mołe liczyĘ do 10, ale musi byĘ przejśĘ przez lini� mety, co
zasilaniu układu z akumulatorów (w przypad-
wyzerowany po osiągni�ciu sta- mogłoby si� zdarzyĘ w przy-
ku sędziowania zawodów rozgrywających się
nu �6�, czyli 0110(BIN). Do wy- padku bieg�w na dłułsze dys-
na stadionie, do którego nie doprowadzono in-
krywania tego stanu słuły bram- tanse.
stalacji elektrycznej 220VAC). Rozwiązaniem
ka IC12C. Pojawienie si� na Złącza JP1..JP6 słułą do dołą-
problemu może być bądz
zastosowanie dwóch
wejściach tej bramki stan�w wy- czenia do układu dodatkowych
połączonych szeregowo akumulatorów 12V
bądz
przetwornicy 12/30VDC. sokich spowoduje powstanie na wyświetlaczy o dułych rozmia-
jej wyjściu stanu niskiego, kt�ry rach. Spos�b ich włączenia został
po zanegowaniu przez bramk� szczeg�łowo opisany w poprzed-
zastosowano prosty dzielnik cz�s- IC12B spowoduje natychmiasto- nim numerze EP (7/98).
totliwości przez 10000 zrealizowa- we wyzerowanie licznika IC5B Układ zasilany jest z zasilacza
ny na połączonych kaskadowo i rozpocz�cie przez niego cyklu stabilizowanego, zbudowanego
licznikach BCD IC10 i IC11. Na zliczania od początku. Kolejne z wykorzystaniem scalonego stabi-
wyjściu Q3 licznika IC10B otrzy- liczniki zliczają minuty (IC2A) lizatora 7805 - IC14.
mujemy sygnał o łądanej cz�stot- i dziesiątki minut - IC2B. Zbigniew Raabe, AVT
liwości 100Hz.
Zał�łmy teraz, łe na-
sze urządzenie jest do-
łączone do zasilania i po
naciśni�ciu przycisku RE-
SET wszystkie liczniki zo-
stały wyzerowane. Pracuje
jedynie generator kwarco-
wy dostarczając sygnał
o cz�stotliwości 1MHz na
wejście dzielnika cz�stot-
liwości i na wejście zega-
rowe przerzutnika J-K
IC13A sterującego pracą
dzielnika. Wejście Start
stopera mołe byĘ dołą-
czone do wyjścia ukła-
du wykrywającego huk
strzału pistoletu starto-
wego i wst�pnie
Elektronika Praktyczna 8/98
65