Do czego to służy?
Chciałbym zaprezentować moim Czy-
telnikom i ich dzieciom prostą zabawkę,
mam nadzieję, efektowną i nietypową.
Konstrukcja ta nawiązuje do opisywa-
2362
nych niegdyś w EdW "raabowozów", jed-
nak jej sposób sterowania i napędzania
jest zupełnie odmienny.
Czy można zbudować pojazd - zabaw-
kę, który sterowany byłby za pomocą ...
słuchawki aparatu telefonicznego? Taka
konstrukcja jest możliwa do zaprojekto-
wania, została wykonana, przeszła sto-
sowne próby i za chwilę zapoznam Was
z jej opisem technicznym.
Proponowany układ jest dość prosty
do wykonania, nie wymaga praktycznie ja-
kiejkolwiek regulacji, a koszt części po-
trzebnych do jego zbudowania nie okaże
się zbyt wysoki. Jedyne problemy, na ja-
kie napotkamy związane będą jak zwykle
z wykonaniem części mechanicznej. Jed-
nak nie z takimi problemami radziliśmy so-
bie w przeszłości i będziemy radzić nadal!
Zabawka sterowana
kodami DTMF
Układ sterowania naszej zabawki jest waniu danych za pomocą linii telefonicz- podczas prób może być także kierowany
przykładem nietypowego zastosowania nej i wybierania numerów telefonu. nawet za pomocą zwykłej słuchawki tele-
transmisji danych za pomocą kodów Układ w zasadzie przeznaczony jest do fonicznej lub innego nadajnika DTMF po-
DTMF, zwykle stosowanych w przekazy- współpracy z dialerem AVT - 1222, ale siadającego wbudowany głośnik.
Rys. 1 Schemat ideowy
R
y
s
.
1
S
c
h
e
m
a
t
i
d
e
o
w
y
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/99
53
Jak to działa? Pozostałe kody są nie wykorzystywa- miętywane (zatrzaskiwane) aż do czasu
Schemat elektryczny proponowanego ne (zaznaczone na czerwono), a nawet ja- odebrania kolejnej ważnej transmisji
r
y
s
u
n
k
u
1
układu został pokazany na rysunku 1. DTMF. Wynika
Schemat ten możemy dla wygody z tego, że nasz po-
podzielić na dwa bloki funkcjonalne: jazd po odebraniu
układ dekodera DTMF wraz rozkazu np. jazdy
z przedwzmacniaczem oraz układ dwu- prosto będzie po-
kierunkowego sterowania dwoma silni- ruszał się w tym
kami prądu stałego. Omawianie schema- kierunku aż do cza-
tu rozpoczniemy od układu dekodera, su odebrania kolej-
w którym zastosowano nowoczesny nego polecenia. Jak
układ scalony firmy HOLTEK - HT9170. więc go zatrzymać?
HT9170 jest scalonym dekoderem Do tego celu służy
kodu DTMF, wykonanym w technice ostatni z dozwolo-
CMOS i zawierającym w swojej struktu- nych kodów: 16.
rze wszystkie elementy potrzebne do Jego wysłanie spo-
wzmocnienie sygnału wejściowego, wy- woduje powstanie
odrębnienia z niego częstotliwości cha- na wyjściach IC1
Tabela 1.
T
a
b
e
l
a
1
.
rakterystycznych dla transmisji dwutono- stanu "0000" i unie-
wej, sprawdzenia poprawności transmisji ko groz
ne dla poprawnej pracy urządze- ruchomienie obydwóch silników.
i podania wyniku tych operacji w postaci nia eliminowane przez specjalny układ Jak już wspomniałem, układ przeznaczony
binarnej. A oto podstawowa charaktery- opisany w dalszej części artykułu. jest do współpracy z dialerem opisanym w nu-
styka układu HT9170: Przejdz
my teraz do drugiej części sche- merze 2/99 EP . Dialer ten posiada klawiaturę
matu i prześledz
my, jakie będą skutki ode- 15-przyciskową i umożliwia wyemitowanie
Napięcie zasilania: 2,5 ... 5,5VDC brania przez nasz układ poprawnego i wy- wszystkich 15 kodów DTMF. Mogłoby to po-
N
a
p
i
ę
c
i
e
z
a
s
i
l
a
n
i
a
:
(maks. 6VDC) korzystywanego przez niego kodu DTMF. ciągnąć za sobą pewne niebezpieczeństwo, po-
Prąd pobierany: 3,0mA (maks. Przyjmijmy, że odebrany został kod nr legające na jednoczesnym pojawieniu się
P
r
ą
d
p
o
b
i
e
r
a
n
y
:
7mA) 1 i na wyjściu dekodera IC1 pojawiły się stanów "1" na wyjściach Q1 i Q2 lub Q3
Impedancja wejściowa: 10M&! stany logiczne "0001". A
atwo zauważyć, i Q4, co bez specjalnego układu zabezpie-
I
m
p
e
d
a
n
c
j
a
w
e
j
ś
c
i
o
w
a
:
że konsekwencją tego faktu będzie spola- czającego spowodowałoby zwarcie
Układ HT9170 jest odpowiednikiem ryzowanie bazy tranzystora T12, a także w układzie. Zabezpieczeniu się przed ta-
popularnego układu MT8870, znanego tranzystorów T10 i T7. Prąd elektryczny kim nieszczęściem służy dodatkowy
już Czytelnikom EdW. popłynie na drodze: plus zasilania, tranzy- układ z bramkami IC2A ... IC2D i tranzy-
stor T10, uzwojenie silnika M1, tranzystor storem T13. Zauważmy, że warunkiem
Układ dekodera został zaprojektowany T7 i masa zasilania. Silnik M1 zacznie zasilania silników od strony minusa zasila-
ściśle według aplikacji fabrycznej producen- obracać się umownie w stronę obrotu nia jest przewodzenie tranzystora T13.
ta, z jednym wyjątkiem: do wejścia dekode- wskazówek zegara. Ponieważ nasz po- Bramki IC2A i IC2B wykrywają stany za-
ra dołączony został prosty przedwzmacniacz jazd zbudowany jest podobnie jak wspo- kazane, które mogłyby wystąpić na wyj-
mikrofonowy zwiększający i tak sporą czu- mniane "raabowozy" i posiada dwa silniki ściach dekodera HT9170. Powstanie sta-
łość układu HT9170. Przedwzmacniacz zre- napędowe, zacznie on skręcać (umownie) nu niskiego na wyjściu jednej lub obu tych
alizowany został z wykorzystaniem popular- w lewo. Wyślijmy teraz do odbiornika kod bramek powoduje natychmiastowe wyłą-
nej kostki typu UL1321. Jest to układ o nie- o numerze np. 5, który spowoduje po- czenie tranzystora T13 i wyeliminowanie
zbyt zachwycających parametrach, co na wstanie na wyjściach IC1 logicznej kombi- niebezpieczeństwa totalnej katastrofy.
szczęście rekompensowane jest przez ni- nacji "0101". Włączone teraz zostaną dwa Układ powinien być zasilany napię-
ską cenę zakupu tej kostki niegdyś produko- tranzystory: T12 i T6, co spowoduje prze- ciem stałym o wartości ok. 5V, maksy-
wanej przez CEMI. Kiepskie parametry wodzenie tranzystorów T10, T7, T4 i T1 malnie 6V. Napięcie 6V, umożliwiające za-
przedwzmacniacza nie będą miały zresztą i obracanie się dwóch silników w tę samą silanie pojazdu z czterech baterii R6 prze-
najmniejszego wpływu na pracę naszego stronę. Nasz pojazd zacznie poruszać się kracza wprawdzie nieco maksymalne na-
prostego układu. Sygnał akustyczny odbie- do przodu (lub do tyłu, ponieważ kierunek pięcie pracy układu HT9170, ale nie po-
rany przez mikrofon M1 kierowany jest na ruchu zostanie ostatecznie ustalony do- woduje to na szczęście ani jego uszko-
nóżkę 14 przedwzmacniacza, którego świadczalnie podczas montażu pojazdu). dzenia, ani nieprawidłowego działania.
t
a
b
e
l
ę
1
wzmocnienie możemy regulować za pomo- Analizując tabelę 1 łatwo dojdziemy do
cą doboru wartości rezystora R21. Z wyjścia wniosku, że wysyłając do naszej zabawki Montaż i uruchomienie
r
y
s
u
n
k
u
2
przedwzmacniacza sygnał podawany jest kolejne kody uzyskamy następujące efekty: Na rysunku 2 została pokazana mozaika
bezpośrednio na wejście dekodera IC1, 1. Poruszanie się pojazdu do przodu ścieżek płytki obwodu drukowanego wy-
gdzie zostaje poddany analizie i zdekodowa- 2. Poruszanie się pojazdu do tyłu konanego na laminacie jednostronnym
niu. Jeżeli układ HT9170 stwierdzi, że ode- 3. Skręt w prawo oraz rozmieszczenie na niej elementów.
brany sygnał zawiera kod DTMF, to na wyj- 4. Skręt do lewo Montaż części elektronicznej naszej za-
ściu STD IC1 pojawi się stan wysoki, a na 5. Skręt do tyłu, w prawo bawki nie sprawi chyba nikomu trudności,
wyjściach danych Q1 ... Q4 binarna repre- 6. Skręt do tyłu w lewo a rozpoczniemy od wlutowania jednej
zentacja odebranego kodu. 7. Obrót w miejscu w prawo zwory, a następnie rezystorów, kondensa-
Do kierowania naszą zabawką wyko- 8. Obrót w miejscu w lewo torów i innych drobnych elementów, a na
rzystywać będziemy tylko dziewięć spo- Sporo tego, prawda? końcu tranzystorów mocy. Pod układy sca-
śród szesnastu kodów DTMF, zaznaczo- Pewnym mankamentem (w naszym lone, jak zwykle zalecam zastosowanie
nych kolorem zielonym w kolumnach 2 urządzeniu) układu HT9170 jest fakt, że podstawek.
...6 poniższej tabeli. stany logiczne na jego wyjściach są zapa-
54 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/99
Układ zmontowany ze sprawnych ele-
Wykaz elementów
mentów nie wymaga uruchamiania, ani
Kondensatory
przynajmniej w początkowej fazie eksplo-
C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220uF/16
atacji, jakiejkolwiek regulacji. Podłączamy
C2, C3, C4, C6, C7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100nF
zasilanie do zmontowanego układu, a do
C5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470pF
C8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10uF
jego wyjść CON1 i CON2 dwa jakiekol-
C9, C10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39pF
wiek silniki prądu stałego pracujące po-
Rezystory
prawnie przy napięciu 5V. Jeżeli nie mamy
R1, R2, R3, R4, R5, R6,
jeszcze zmontowanego dialera AVT- 1222
R7, R8, R9, R10, R11, R12 . . . . . . . . . . . 300&!
R13, R14, R15, R16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,5k&!
to możemy do przetestowania układu wy-
R17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300k&!
korzystać jakikolwiek aparat telefoniczny
R18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 &!
(pracujący oczywiście w trybie wybierania
R19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51k &!
tonowego, co obecnie dotyczy praktycz- R20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470k&!
R21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560 &!
nie 100% produkowanych aparatów). Tak
R22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3k&!
podczas tych testów, jak i w czasie
R23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10k&!
póz
niejszej eksploatacji zbudowanej za-
bawki musimy opamiętać, że zwykły apa-
Półprzewodniki
IC1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . HT9170 lub MT8870
rat telefoniczny nie jest w stanie wygene-
IC2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4011
Rys. 2 Schemat montażowy
R
y
s
.
2
S
c
h
e
m
a
t
m
o
n
t
a
ż
o
w
y
rować wszystkich kodów potrzebnych do
IC3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . UL1321
sterowania naszym pojazdem. W ostatniej
T1, T2, T7, T8. . . . . BD139 lub odpowiednik
T3, T4, T9, T10 . . . BD140 lub odpowiednik
kolumnie tabeli możemy sprawdzić, które bawki: na wykonanie samego pojazdu.
T5, T6, T11, T12 . .BC548 lub odpowiednik
kody dostępne są z klawiatury telefonicz- Wskazówką będzie zdjęcie modelu proto-
T13 . . . . . . . . . . . BUZ10 lub odpowiednik
nej. Z zestawienia tego wynika, że wpraw- typowego, w którym do napędu wykorzy-
dzie możemy kierować naszym pojazdem stano dwa serwomechanizmy z uszkodzo-
Pozostałe
za pomocą telefonu, ale nie możemy .... ną częścią elektroniczną (sposób przerób- M1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . mikrofon elektretowy
Q1 . . . . . . . . . rezonator kwarcowy 3,579MHz
go w żaden sposób zatrzymać. Niemniej, ki takiego serwa opisany był w jednym
do sprawdzenia układu telefon nadaje się z poprzednich numerów EdW). W Wa-
doskonale. Zdejmujemy słuchawkę z wi- szych pojazdach możecie wykorzystać
dełek i zbliżamy do naszego układu. Naci- także układy napędowe od popsutych za-
skając odpowiednie klawisze sprawdzamy bawek, modeli lub silniki i przekładnie me- Komplet podzespołów z płytką
K
o
m
p
l
e
t
p
o
d
z
e
s
p
o
ł
ó
w
z
p
ł
y
t
k
ą
reakcje silników i ustalamy właściwą bie- chaniczne od najrozmaitszych, nieraz wy- jest dostępny w sieci handlowej
j
e
s
t
d
o
s
t
ę
p
n
y
w
s
i
e
c
i
h
a
n
d
l
o
w
e
j
gunowość ich włączenia. szperanych na złomie.
AVT jako kit AVT-2362
A
V
T
j
a
k
o
k
i
t
A
V
T
2
3
6
2
Po sprawdzeniu układu musi przyjść
Z
b
i
g
n
i
e
w
R
a
a
b
e
pora na najtrudniejszy etap budowy za- Zbigniew Raabe
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/99 55