Skrzynka
Porad
W rubryce przedstawiane są odpowiedzi na pytania nade- Jednocześnie informujemy, że Redakcja nie jest w stanie
słane do Redakcji. Są to sprawy, które, naszym zdaniem, odpowiedzieć na wszystkie nadesłane pytania, dotyczą-
zainteresują szersze grono Czytelników. ce różnych drobnych szczegółów.
Jak ocenić pojemność trymerów np. po ilości rotorów i wypróbował kit Vellemana za 33zł. Najlepiej byłoby, gdyby porów-
i statorów, ich powierzchni? nał brzmienie takiego taniutkiego korektora ze sprzętem dużo wy-
Najlepiej nie próbować zgadywać, tylko zmierzyć. Wiele mierników ższej klasy, np. u znajomego. Jeśli usłyszy wyraz
ną różnicę jakości 
uniwersalnych pozwala zmierzyć pojemność począwszy od 1pF. Po- z przekonaniem niech kupi droższy model. Jeśli nie...
nieważ problem dotyczy głównie osób, mających kontakt z techniką Trzeba przy tym dodać, że końcowy efekt może znacznie zależeć
w.cz., można np. w układzie generatora LC porównać pojemność try- od zasilacza (typ, umieszczenie, co zadecyduje o ewentualnym bru-
mera z pojemnością kondensatorów o znanej pojemności. mie i zakłóceniach) i przewodów (brum, tłumienie najwyższych skła-
dowych).
Niedawno zajrzałem do archiwalnego numeru EdW
(06.1999) i chciałem zbudować kit AVT-2363 (monitor Mam jedno pytanie, mianowicie czy można na  płytce te-
stanu linii telefonicznej). Przypadkiem zauważyłem, że stowej opisywanej w grudniowym numerze EdW jak
jest o wiele łatwiejsza metoda wykonania takiego monito- KIT-3500 programować oczywiście za pomocą BASCOM-a
ra. Otóż po uzyskaniu połączenia telefonicznego polaryza- 8051, układy z rodziny  51, a dokładniej chodzi mi o mi-
cja linii telefonicznej zmienia się! A co dziwniejsze, zmie- kroprocesor 89C2051? Sądzę, że odpowiedz
jest twierdzÄ…-
nia się z powrotem na taką, jaka była po odłożeniu słu- ca, ale nie jestem do końca.
chawki (rozłączeniu się). Można by ten fakt wykorzystać Wpłytce AVT-3500 NIE MOŻNA programować procesorów rodzi-
i do linii telefonicznej podłączyć dwie diody LED równo- ny  51, w szczególności 89C2051. Do programowania wymagają one
legle, ale o odwrotnej polaryzacji. (...) napięcia +12V i nie mogą być programowane w trybie szeregowym
Nie wszystkie centrale odwracają biegunowość linii. Jeśli opisane przez łącze SPI.
zmiany występują, warto je wykorzystać, co rzeczywiście radykalnie
upraszcza układ monitora. Należy jednak pamiętać, że w świetle Witam miło i serdecznie, mam problem - potrzebuję coś ta-
przepisów prawa, do publicznej sieci telekomunikacyjnej mogą być kiego: z 1,5 wolta zrobić 12V. To znaczy mam zegarek
dołączane wyłącznie urządzenia posiadające homologację. elektryczny i chcę go podłączyć do czegoś, ale nie wiem,
jak to zrobić - on bierze 1,5V. Podłączyłem kabelki zamiast
Zamierzam w niedalekiej przyszłości nabyć gramofon głośnika, chcę zwiększyć napięcie przez transformator.
analogowy. Wydam na ten cel ok. 1500zł. Potrzebuję do- Czy to dobry pomysł?
datkowo przedwzmacniacza gramofonowego. Producent Jeśli chodzi o przebieg zmienny, zastosowanie transformatora jest
gramofonu oferuje takie urządzenie w cenie ok. 350zł. bardzo dobrym pomysłem. Ponieważ zwykle chodzi o przebieg o czę-
Znalazłem w jednym z numerów EdW przedwzmacniacz stotliwościach rzędu kiloherców, można wykorzystać małe transfor-
gramofonowy jako kit Vellemana. Kosztuje on 33zł. matorki na rdzeniach ferrytowych. W zależności od zastosowania
Chciałbym zapytać, czy opłaca mi się wydawać 350zł na wgrę może też wchodzić wykorzystanie pojedynczej cewki włączo-
urządzenie, które sam mogę zrobić za 33zł? Czy kit odbie- nej w obwód kolektora tranzystora  wtedy podwyższenie napięcia to
ga znacząco jakością od gotowych urządzeń dostępnych po prostu wykorzystanie przepięć, pojawiających się podczas wyłą-
w salonach hi-fi? Czy będzie on  grał równie dobrze? czania tranzystora (podczas przerywania prądu w cewce). Właśnie taki
Powrót do gramofonów analogowych uważa się powszechnie za mo- prosty sposób stosowany jest do zwiększania głośności dz
więku w ze-
dę, a nie za uzasadnioną konieczność. Ceny gramofonów są często garkach naręcznych, gdzie stosuje się mało skuteczne membrany piezo.
zaskakująco wysokie i nie zawsze są proporcjonalne do jakości uzy-
skiwanego dz
więku. Wśród zainteresowanych często spotyka się oso- (...) w zasilaczu sieciowym zastosowałem diody 1N4004,
by zupełnie pozbawione słuchu muzycznego i nieznające się w ogóle a nie 1N4002. Czy to ma jakieś istotne znaczenie?
na elektronice. Takim osobom można wmówić wszystko i  nacią- Żadnego. Czym wyższy numer, tym wyższe dopuszczalne napięcie
gnąć ich na zakup bardzo drogiego sprzętu. Naszemu Czytelnikowi, wsteczne. Dziś nawet w obwodach niskonapięciowych powszechnie
który nie ma wyrobionej opinii, można poradzić by kupił, zmontował stosuje się diody 1N4007 o dopuszczalnym napięciu 1000V.
Elektronika dla Wszystkich
10
Skrzynka porad
Mam problem. Na studiach otrzymałem za zadanie wyko- S  na małą obudowę SMD (SOIC). Ostatnia litera wskazuje zakres
nanie  generatora napięcia przemiennego o regulowanej temperatur pracy: C  commercial: 0...+70oC
częstotliwości . Parametry jakie mam otrzymać to: 1 ka- I  industrial: -40...+85oC
nał, na wyjściu sinusoida, napięcie regulowane od 0 do A  automotive: -40...+105oC
120V AC, częstotliwość 2Hz do 100Hz, zniekształcenia
w granicach 0,5% Jakim prądem będzie się ładował akumulator, który ładu-
Zadanie na pewno do najłatwiejszych nie należy. Należy zastosować: je ładowarka nieposiadająca żadnego ograniczenia prą-
1. Generator funkcji (analogowy XR2205, ICL8038 lub nowocze- du? Czy związane jest to z gęstością elektrolitu?
śniejszy, cyfrowy system DDS), gdzie uzyskanie zniekształceń poni- Czytelnikowi zapewne chodzi o akumulatory kwasowe. Gęstość
żej 0,5% jest jak najbardziej realne. elektrolitu ma tu niewielkie znaczenie i na pewno nie jest to zależność
2. Wzmacniacz wysokonapięciowy może być zrealizowany albo na jednoznacznie wyznaczająca prąd ładowania. W trakcie ładowania
wysokonapięciowym wzmacniaczu operacyjnym, albo jako klasycz- gęstość elektrolitu rośnie, co oznacza zmniejszanie się i tak małej
ny wzmacniacz z tranzystorami wysokonapięciowymi. oporności wewnętrznej.
Można sobie wyobrażać schemat zastępczy akumulatora podczas
Chciałbym się dowiedzieć, jak obliczyć, odczytać czy wy- ładowania jako potężną diodę Zenera wielkiej mocy połączoną z sze-
kreślić rząd filtru, mając jego charakterystykę pasma regowym rezystorem o bardzo małej oporności rzędu drobnego ułam-
przenoszenia ku=f(f). ka oma. Napięcie tej  diody Zenera w trakcie ładowania nieco wzra-
Dla filtrów dolno- i górnoprzepustowych wystarczy sprawdzić stro- sta, natomiast mała rezystancja szeregowa  jeszcze bardziej maleje.
mość charakterystyki (6dB/okt i 20dB/dek  na rząd ). W praktyce Natomiast ładowarka  bez żadnego ograniczenia prądu nie może ła-
rzadko występuje potrzeba określenia rzędu filtru. Dużo częściej na- dować prądem o dowolnie dużym natężeniu. Schemat zastępczy ła-
leży dobrać filtr do konkretnych wymagań. Obecnie ułatwiają to roz- dowarki  bez żadnego ograniczenia prądu to z
ródło napięcia i za-
maite programy komputerowe. stępcza rezystancja wewnętrzna. Aktualny prąd ładowania wyznacza
głównie ta zastępcza rezystancja wewnętrzna, która zależy od wielu
Czym się różnią od siebie procesorki AT89c2051-24PC czynników, w tym od wartości napięcia sieci i napięcia ładowanego
od AT89c2051-24PI? akumulatora. Ostatecznie prÄ…d Å‚adowania niewiele zwiÄ…zany jest
Liczba 24 to maksymalna częstotliwość rezonatora kwarcowego  z gęstością elektrolitu, a bardziej z właściwościami ładowarki, głów-
24MHz. Spotyka się też wersję 12-megahercową. Litera P na końcu nie jej transformatora. Napięcie na akumulatorze podczas ładowania
oznaczenia wskazuje na dużą, klasyczną obudowę DIL (PDIP), litera nieco wzrasta, co zmniejsza prąd ładowania..
Elektronika dla Wszystkich
11
Konkurs
Na rysunku przedstawiony jest prosty, - bezpiecznik nadmiarowo-prÄ…dowy
trzytranzystorowy układ. - zabezpieczenie nadprądowe
- ogranicznik prÄ…dowy
Jak zwykle zadanie konkursowe - wyłącznik prądowy
polega na rozszyfrowaniu: - wyłącznik elektroniczny, który przy braku zasilania i jego powrocie
nie włączy urządzenia.
Jak działa i do czego służy ta- A oto odpowiedzi błędne:
- układ jest zabezpieczeniem nadnapięciowym
ki układ?
- jest to zwykły  zatrzask
Odpowiedzi, koniecznie oznaczo- - układ jest przełącznikiem (zatrzaskiem) prądu zmiennego
ne dopiskiem Jak05, należy nadsyłać - elektroniczny wyłącznik, mogący pracować z dużymi obciążeniami
w terminie 45 dni od ukazania się tego numeru EdW. Nagrodami dzięki tranzystorowi.
w konkursie będą książki. Kilku uczestników podało nawet z
ródła, gdzie w starej literaturze
można znalez
ć taki schemat. Kilku Kolegów wspomniało o dużej
Rozwiązanie zadania z EdW 1/2003 praktycznej przydatności układu, a jeden uznał układ za nadzwyczaj
Przedstawiony układ z tranzystorem praktyczny. Niestety, praktyczna przydatność układu jest znikoma
i tyrystorem został przedstawiony jako i nie jest to pełnowartościowy bezpiecznik. Nie bardzo nadaje się też
bezpiecznik elektroniczny. Po naci- do zasilacza jako bezpiecznik elektroniczny, a to z uwagi na poważ-
śnięciu przycisku S tyrystor zostaje włą- ną wadę. Tylko jeden uczestnik wyraz
nie napisał, że wadą układu jest
czony. Prąd obciążenia płynie przez ty- konieczność ciągłego przepływu znacznego prądu, większego niż
rystor i rezystor R o niewielkiej warto- prąd podtrzymywania (katalogowy parametr I ) użytego tyrystora.
H
ści. Tranzystor jest zatkany, ponieważ spadek napięcia na rezystancji Jeśli choć na krótką chwilę prąd obciążenia spadnie poniżej tej war-
R jest za mały, by go otworzyć. Wzrost prądu spowoduje otwarcie tości, tyrystor ulegnie samoczynnemu niepotrzebnemu wyłączeniu.
tranzystora. Wtedy prąd obciążenia popłynie przez tranzystor w ob- Z uwagi na tę właściwość znikomy jest zakres praktycznych zastoso-
wodzie kolektor-emiter. Takie zabranie prądu z obwodu tyrystora wań tego na pierwszy rzut oka interesującego układu. Układ nie był
spowoduje jego wyłączenie, a w konsekwencji powinno spowodować testowany w Redakcji EdW. Jego działanie będzie zależeć od para-
odcięcie prądu bazy i zatkanie tranzystora. Wartość prądu maksymal- metrów tranzystora i tyrystora. Właściwości nie będą zbyt dobre,
nego wyznacza rezystor R. Jak podano w materiale z
ródłowym, war- choćby ze względu na znaczne spadki napięcia na rezystorze i tyry-
tość R przy danym prądzie zadziałania I wynosi R = 0,7V / I, przy storze oraz na przepływ znacznego prądu przez stosunkowo delikat-
czym prąd I nie powinien przekroczyć 100mA. ne złącze baza-emiter tranzystora.
Zdecydowana większość uczestników prawidłowo rozszyfrowała Nagrody książkowe za najlepsze odpowiedzi otrzymują:
działanie układu. Oto niektóre odpowiedzi uznane za prawidłowe: Jacek Rowgało - Bielsk, Marek Rogacki - Wągrowiec, Tomasz
- bezpiecznik automatyczny Kotliński - Syców.
Elektronika dla Wszystkich
12


Projekty AVT
Hybrydowy wzmacniacz
Hybrydowy wzmacniacz
lampowo-mosfetowy
lampowo-mosfetowy
2x250W lub 4x80W
2x250W lub 4x80W
2663/A
2663/A
Grać? Ale jak grać? Oto jest pytanie. Trawe-
stując ów słynny wers pewnego dramaturga ze
Stratfordu, dochodzę do wniosku, iż do końca
świata będziemy czuć niedosyt, słuchając ko-
lejnych udoskonalanych wzmacniaczy, no
cóż, taka już nasza natura. Ale może właśnie
prezentowany wzmacniacz, zapowiadany pra-
wie dwa lata temu, spełni Wasze oczekiwania.
Jest to mostkowy wzmacniacz hybrydo-
wy oparty o wypróbowane układy lampowe
i nowoczesną technikę MOSFET. Na świe-
cie ukazało się sporo publikacji na ten temat
i to wszystko z powodu poszukiwań cieka-
wego brzmienia. Niestety opracowanie mo-
jego wzmacniacza wymagało prawie dwóch
lat. Pierwsza publikacja na ten temat ukaza-
Å‚a siÄ™ w czerwcowym EdW 2001 roku.
Chciałbym podziękować Czytelnikom za za-
interesowanie mojÄ… publikacjÄ…. Otrzymali-
śmy masę listów w tej sprawie. Szczególnie czątkowej fazie projektowania Rys. 1
chciałbym podziękować Panu Tomaszowi wzmacniacza, miały ciężki prze-
Jezuskowi z Jeleniej Góry, który zadał sobie bieg. Wzmacniacz lampowy, niezależnie od wtedy jak mikrofon pojemnościowy, a rolę
sporo trudu, żeby zdobyć mój numer telefo- tego, czy jest to przedwzmacniacz, czy też membrany pełnią tutaj siatka i anoda. Dla-
nu, aby podzielić się swoimi ciekawymi końcówka mocy, wymaga zasilania wysokim czego mimo tych niezaprzeczalnych wad
uwagami na ten temat, tyle wstępu - przejdz
- napięciem, a do tego dochodzi konieczność lampy przeżywają tryumfalny comeback?
my do meritum. żarzenia włókien grzejników katod lamp. Nie Odpowiedz
na to pytanie zawarłem w dalszej
Zbudowałem wzmacniacz pod  klucz . jest to jednak największa niedogodność, po- części artykułu.
Jest to urządzenie w zgrabnej obudowie profe- jawił się bowiem problem nie-
sjonalnej 2U, które może być montowane dopasowania impedancyjnego
Dane techniczne wzmacniacza
w racku lub w stojaku technicznym. Prezento- przedwzmacniacza lampowego 1. Moc wyjściowa - do 250W RMS 4&!/praca w trybie dwukanałowym
2. Moc wyjściowa - do 200W RMS 8&!/praca w trybie dwukanałowym
wany wzmacniacz lampowo-mosfetowy jest ze wzmacniaczem MOSFET.
3. Moc wyjściowa - do 80W RMS 4&!/praca w trybie czterokanałowym
dwukanałowym lub czterokanałowym urzą- Układy lampowe charakteryzują
Zniekształcenia nieliniowe: 1. 250W RMS 0,4% THD
dzeniem mogącym oddać moc rzeczywistą, się niestety bardzo dużą impe-
2. 200W RMS 0,4% THD
3. 80 W RMS 0,1% THD
w zależności od konfiguracji, 4x80W lub dancją wewnętrzną. Dotyczy to
Impedancja wejść głównych symetrycznych - 10k&! wcałym paśmie
2x250W . Przy projektowaniu kierowałem się wejść i wyjść układu, a są to set-
Impedancja wejść dla trybu czterokanałowego - 100k&! wcałym paśmie
potrzebami przeciętnego użytkownika urzą- ki k&!. Do tego dochodzi duży
Pasmo przenoszenia wzmacniacza - płasko od 10Hz do 80kHz
dzeń elektroakustycznych, jak i bardziej wyra- współczynnik szumowy (efekt
Poziom szumów (nieważone) - 80dB
Układ wyciszania automatycznego (muting), który umożliwia
finowanych, traktujÄ…cych zawodowo dz
więk śrutowy). Znaczącą wadą lamp,
wyłączenie wzmacniacza w przypadku chwilowego zaniku zasilania
słuchaczy. szczególnie pentod napięcio-
Wzmacniacz posiada 6 wejść - 2 główne do pracy mostkowej
Moje próby skojarzenia techniki lampo- wych, jest zjawisko mikrofono-
i 4 do pracy czterokanałowej
wej z układami mocy typu MOSFET, w po- wania. Lampa zachowuje się
Elektronika dla Wszystkich
13
Projekty AVT
Opis układu
Schemat blokowy wzmac-
niacza lampowo-mosfeto-
wego przedstawiony zo-
stał na rysunku 1. Jak
widać, wzmacniacz skła-
da się z czterech głów-
nych modułów: przed-
wzmacniacza lampowego,
modułu sterowania, mo-
dułów mocy i zasilacza.
Przedwzmac-
niacz lampowy
Na rysunku 2 pokazany
jest schemat przed-
wzmacniacza. Jest to
właściwie trójstopniowy
wzmacniacz oporowy,
zrealizowany na popular-
nych triodach ECC-82,
specjalnie skonstruowa-
nych do tego celu (apli-
kacja ECC-82 przedsta-
wiona została na rysun- Rys. 2
ku 3). Pierwsza połówka tej lampy (V1A) jak? Po pierwsze, należy
pełni rolę wzmacniacza napięciowego, który wprowadzić ujemne sprzęże- Rys. 3
jest sprzężony galwanicznie z odwracaczem nie zwrotne między wejściem
fazy (V1B). Ten stopień (druga połówka układu przedwzmacniacza
ECC-82) nie wzmacnia. Jego wzmocnienie a wyjściem odwracacza. Nie-
wynosi <1. Ma on za zadanie jedynie od- stety, impedancja wyjściowa
wrócić o 180o fazę sygnału sterującego dwo- inwertera fazy jest zbyt duża,
ma wzmacniaczami mocy. Otrzymujemy za- wynosi bowiem 150k&!,
tem z katody i anody drugiej połówki ECC- a z kolei impedancja wejścio-
82 (V1B) dwa sygnały o jednakowych ampli- wa na katodę pierwszej po-
tudach ale o przeciwnych fazach. Tu właśnie łówki ECC-82 jest mała i wy-
leży tajemnica dużej sprawności wzmacnia- nosi zaledwie 7,8k&!. W tej
czy przeciwsobnych PUSH-PULL. Ta wła- sytuacji, z powodu niedopaso-
śnie zasada legła u podstaw współczesnych wania impedancyjnego układ
wzmacniaczy mostkowych. Wróćmy jednak nie będzie funkcjonować. Je-
do naszego układu lampowego. Pojawił się dynym sensownym rozwiąza-
problem wysokiej amplitudy sygnału. Wyno- niem jest zastosowanie trio-
si ona bowiem aż 7V, a impedancja wejścio- dowego przemiennika impe-
wa tego odwracacza równa się 150k&!. Do dancji (wtórnik katodowy),
wejścia tego przedwzmacniacza, w trakcie który działa podobnie jak
testu, doprowadzony został sygnał o pozio- wtórnik emiterowy. Charakte-
mie 0,775V/0dB/1kHz stanowiÄ…cy odniesie- rystycznÄ… cechÄ… takich prze-
nie przyjęte w telekomunikacji. Przedwzmac- mienników jest ich duża impe-
niacz ten, zwany też  katodyną , wzmacnia dancja wejściowa i bardzo
sygnał dziesięciokrotnie, czyli około 20dB. mała impedancja wyjściowa.
Wszystko się zgadza. Siatka pierwsza lamp Dlatego też problem ten roz-
wymaga tak dużego napięcia sterującego nie- wiązały owe wtórniki, dzięki
zbędnego do odpowiedniego wysterowania którym mogłem stłumić sy-
końcówki mocy. gnał przedwzmacniacza trzy-
Poza tym, tak duża amplituda odwracacza krotnie tj. ok. 10dB.
fazy jest konieczna do prawidłowego funk- Dlaczego tylko 10dB, a nie
cjonowania transformatora wyjściowego 20dB? Dlatego, iż dalsze
wzmacniacza, który jest elementem wybitnie zwiększanie głębokości ujem-
nieliniowym. Wymaga więc objęcia głębo- nego sprzężenia zwrotnego nie
kim, ujemnym sprzężeniem zwrotnym 20dB. zmniejszało już szumów i znie-
Wzmacniacze MOSFET (cztery kity kształceń nieliniowych, a jedynie obciążało zredukować jego wartość do 600&!. Niestety,
AVT-2153), które pracują w moim wzmac- zbytnio wyjście wtórnika katodowego. Dla oporność taka z
le wpływała na pracę układu.
niaczu, do pełnego wysterowania wymagają przykładu podam, że rezystor R25, który usta- Pozostałe 10dB postanowiłem zredukować na
sygnału 0dB. Nie pozostaje nam nic innego, lał głębokość  pętli na -10dB, ma wartość dzielniku napięcia, który jest właściwie czwór-
jak ten sygnał z odwracacza stłumić. Tylko 39,4k&!. Aby zejść z pętlą na -20dB, trzeba by nikiem zawierającym dodatkowo rezystor
Elektronika dla Wszystkich
14
Projekty AVT
nastawny  bardzo ważny przy kalibracji sora, który by sterował podstawowymi funk- prosta. Wykorzystałem zjawisko  samopod-
wzmacniacza. On to właśnie ustawia syme- cjami mojego urządzenia, trybem pracy, au- trzymania , tzn. że uzwojenie tego przeka-
trię napięć sterujących mostek. Tłumik ten tomatycznym wyciszaniem i przełączaniem z
nika jest zasilane poprzez jego własne styki,
połączony jest z wyjściami wtórników kato- wejść i wyjść wzmacniacza. Zdałem sobie a więc przekaz
nik podtrzymuje styki tak dłu-
dowych. Poprawia także parametry szumowe jednak sprawę, iż średnio zaawansowany lub go, dopóki nie przerwiemy na moment ob-
przedwzmacniacza o co najmniej 10dB. początkujący elektronik może z
le tolerować wodu zasilania cewki. Aby ponownie go
W efekcie tych wszystkich zabiegów sy- obecność mikroprocesorowych  wynalaz- włączyć, należy przycisnąć niestabilny
gnał podany na wejście siatki pierwszej ków . EPROM jako  serce urządzenia wy- włącznik ON (S1). Aby wyciszyć wzmac-
przedwzmacniacza zostaje przesunięty w fa- maga także elementów wykonawczych (ko- niacz, wciskamy włącznik niestabilny OF
zie w drugim stopniu, a dalej przez wtórniki mutacyjnych). Zwykle są to CMOS-y albo
impedancji o rezystancji wyjściowej 5k&!, przekaz
niki. Po co jednak kompli-
doprowadzony zostaje do dwóch końcówek kować sobie życie?
mocy, których impedancja wejściowa wyno- Działanie mojego modułu jest
si 22k&!. niezwykle proste. Można spokojnie
Widzimy tu wyraz
nie, iż zostały spełnio- obyć się bez procesora, a całą  ro-
ne warunki dopasowania napięciowego wyj- botę wykonają dwa małe przeka-
ście-wejście, a także warunki dopasowania z
niki!
impedancyjnego. Impedancja z
ródła sterują- Spójrz teraz na schemat modułu
cego tor elektroakustyczny powinna być wie- sterowania (na rysunku 5).
lokrotnie mniejsza od wejścia urządzenia ste- Głównym zadaniem tego ukła-
rowanego. Impedancja wyjściowa wtórnika du jest dostarczenie w sposób kon-
katodowego wynosi około 5k&!. Impedancja trolowany napięć sterujących do
wejścia wzmacniacza MOSFET to ok. 22k&!. wzmacniacza, a więc do przekaz
ni-
Mamy więc sytuację idealną. Zrealizowany ków i transoptorów modułu mocy
został także warunek dopasowania napięcio- a także do przedwzmacniacza lam-
wego. Na wyjściu z
ródła, czyli wtórnika ka- powego. Moduł sygnalizacji zasila,
todowego za tłumikiem, napięcie wynosi poprzez dwusekcyjny wyłącznik
0,775V, czyli tyle co na wejściu przed- trybu pracy, przekaz
niki znajdujÄ…ce
wzmacniacza. Taka wartość jest potrzebna się na płytce przedwmacniacza
do pełnego wysterowania układu mostkowe- lampowego (P1, P2, P3), które
go wzmacniacza. przełączają się jednocześnie. To sa-
Przedwzmacniacz można zmontować na mo napięcie podane jest także na
płytce drukowanej pokazanej na rysunku 4. przekaz
nik przełączający uzwoje-
W czterokanałowym trybie pracy (4x80W/ nia transformatora sieciowego.
4&!), jak również w dwukanałowym mostko- Włączanie tego napięcia realizuje
wym (2x250W/4&!; 2x200W/8&!) potrzebne pierwsza sekcja przełącznika dwu-
są dwie płytki drukowane przedwzmacnia- sekcyjnego. Druga sekcja tego
cza. Jedna płytka wystarczy podczas monta- przełącznika w trakcie przełączania
żu wzmacniacza o mocy 2x80W/4&!. na krótko przerywa obwód układu
MUTE, skutecznie tym samym
Czterokanałowy tryb pracy wyciszając wzmacniacz. Gwaran-
przedwzmacniacza tuję Wam, że nie usłyszycie trza-
Przełącznik trybu pracy podaje napięcie na sków komutacyjnych w trakcie Rys. 4
cewki przekaz
ników: P1, P2, P3, tym samym przełączania trybu pracy wzmac-
przekaz
nik P1 zwiera siatkÄ™ sterujÄ…cÄ… triody niacza. Rys. 5
przedwzmacniacza do masy, przekaz
nik P2 Moduł sterowania zawiera
odłącza wejścia wtórników katodowych od także układ czuwający, zreali-
inwertera fazy i przełącza na dodatkowe wej- zowany na przekaz
niku B
ścia wzmacniacza czterokanałowego. (PK2). Układ czuwający ma za
Zbędny stał się w związku z tym dziesię- zadanie, w przypadku chwilo-
ciodecybelowy tłumik, ponieważ przekaz
nik wego zaniku zasilania sieci,
P3 przełącza wejścia mostka mocy wprost do automatycznie wyciszyć
katod wtórników. Tłumienie sygnału stało się wzmacniacz. Styki tego prze-
zbędne, ponieważ wtórniki katodowe nie kaz
nika na moment przerywajÄ…
wzmacniają, wręcz przeciwnie, lekko go tłu- obwód układu MUTE i powo-
miÄ…. dujÄ… wyciszenie wzmacniacza.
Po pojawieniu siÄ™ zasilania
Moduł sygnalizacji wzmacniacz jest w stanie wy-
i sterowania ciszonym i należy ponownie
Każde współcześnie produkowane urządze- włączyć przycisk ON.
nie elektroniczne lub elektryczne wyposażo- Na koniec zostawiłem  ser-
ne jest w małe  centrum dowodzenia . Rolę ce modułu - układ MUTE.
tę pełni zazwyczaj procesor lub EPROM. Zrealizowany on został na
Przystępując do projektowania wzmacnia- przekaz
niku A (PK1). Zasada
cza, brałem pod uwagę zastosowanie proce- działania tego systemu jest
Elektronika dla Wszystkich
15
Projekty AVT
(S2), przerywając w ten sposób na chwilę ob- gim w układzie mostkowym i sterowany in- formator zaprojektować samodzielnie lub ku-
wód cewki przekaz
nika. werterem fazy oddaje prawie 80W mocy wyj- pić gotowy. Na warszawskim Wolumenie leżą
Poprzez styki przekaz
nika A dostarczamy ściowej! A więc ta moc wzrosła czterokrot- na stoiskach całe stosy transformatorów,  toro-
napięć do transoptorów układu MUTE nie. Jak już wspomniałem, pojawił się pro- idy oraz na blachach EI. Wykonując transfor-
w końcówkach mocy a także do przekaz
ni- blem z oddaniem ciepła przez wzmacniacze mator samodzielnie, należy pamiętać o napię-
ków odłączających głośniki od końcówek w konsekwencji wzrostu prądu i napięcia. ciu sieci 230V, oraz o fakcie, że bez obciążenia
mocy. Napięcie na transoptorach i przekaz
ni- napięcie na wtórnym uzwojeniu jest większe
kach mocy pojawia się jednocześnie, gwa- Moduł zasilania od żądanego. Nie można też zapominać:
rantuje to bezpieczną pracę wzmacniacza, Dobrze zaprojektowany zasilacz stanowi - o gęstości prądu na mm2 przewodu nawojo-
a także daje 100% pewność, iż nasze głośni- podstawę sukcesu takiego przedsięwzięcia wego (Ag, Cu),
ki nie zostaną uszkodzone. jak budowa wzmacniacza mostkowego - przekroju kolumny środkowej rdzenia dla
Moduł sterowania można zmontować na o łącznej mocy wyjściowej 500W. blach EI
płytce uniwersalnej. Przy sprawności tego urządzenia (klasa AB) - o liczbie zwojów na Wolt.
wynoszącej 60% będziemy zmuszeni do zasto- Zakładam, że znane są Wam zasady pro-
Moduł mocy sowania transformatora sieciowego o mocy ok. jektowania transformatorów. Bez tej wiedzy
Do budowy tej części urządzenia wykorzy- 700VA, z góry więc eliminujemy rdzeń na bla- nawet nie próbujcie zaczynać, bo stracicie
stałem znajdujące się w ofercie AVT kity chach EI. Transformator zbudowany w tej tech- pieniądze i czas.
wzmacniacza mocy 100W (AVT-2153), nologii byłby duży, ciężki oraz kosztowny. Po- Schemat ideowy zasilacza przedstawiony
opracowane przez Pana Piotra Góreckiego. zostaje jeszcze  toroid . Transformatory takie został na rysunku 6.
Dlaczego wybrałem tę ofertę? Z kilku wykonywane są jednak na zamówienie i nie W moim wzmacniaczu potrzebna jest
powodów... proponuję nawijania ich samodzielnie. Poza moc 2x100W/4&! jaką konsumują profesjo-
Zdecydowały o tym względy eksploata- tym, transformator toroidalny wymaga umiejęt- nalne kolumny firmy STUDER. Proszę spoj-
cyjne, a także wyjątkowe walory brzmienio- nego włączania do sieci. W szereg uzwojenia rzećteraz na transformator sieciowy. Posiada
we owego wzmacniacza, a jest to ,,płytka pierwotnego należy włączyć rezystor ok. on 4 sekcje uzwojenia, każda po 13V/10A.
oparta o nowoczesny układ scalony SGS 15&! potrzebny do zredukowania prądu im- Uzwojenia te, w zależności od potrzebnej
Thompson o oznaczeniu TDA7294. Układ pulsu występującego w chwili włączenia mocy wyjściowej urządzenia, łączymy rów-
ten umożliwia wykonanie wzmacniacza transformatora. Rezystor ten należy z kolei nolegle po dwie sekcje dla mocy wyjściowej
o doskonałych parametrach dynamicznych, zewrzeć, gdy wzmacniacz zacznie pracować. 2x100W/4&! i szeregowo po 2 sekcje dla mo-
a poza tym zawiera w sobie stopień wyjścio- Dalszy opis dotyczy tylko tych Czytelni- cy wyjściowej 2x180W/8&!.
wy zrealizowany na tranzystorach MOSFET, ków, którzy pragną zbudować wzmacniacz Chciałbym poświęcić teraz trochę miejsca
a jak wiadomo, MOSFET-y  grają lampo- 2x250W. Jeśli zamiarem jest budowa urzą- zasilaczowi wysokiego napięcia części lam-
wo . Ten projekt posiada jeszcze jedną cenną dzenia o mocy wyjściowej 2x100W/4&! lub powej wzmacniacza. Zdobycie transformato-
rzecz, a mianowicie funkcję MUTE. Autor 2x120W/8&!, to można spróbować taki trans- ra wysokiego napięcia w dobie obwodów
tego opracowania w sposób zupełnie genial-
ny użył transoptora, który bezszumowo wy-
Rys. 6
łącza i włącza wzmacniacz napięciem zmien-
nym lub wyprostowanym, ale bez użycia fil-
tru. W celu poprawienia liniowości w zakre-
sie dolnego pasma częstotliwości, wymieni-
łem kondensator C7 w pętli ujemnego sprzę-
żenia zwrotnego. Pojemność 10µF zamieni-
Å‚em na 100µF. ZmieniÅ‚em też wartość kon-
densatora C1 470nF na 10µF tantalowy. Po
tych zmianach wzmacniacz przenosi płasko
częstotliwości od 10Hz do 80kHz, pomiaru
dokonałem przy mocy wyjściowej 5W.
Wszystkich, którzy są ciekawi szczegółów
kitu AVT-2153, odsyłam do artykułu
 Wzmacniacz 100W , który ukazał się
w EdW w lipcu 1997 roku.
Cztery zakupione przeze mnie wzmacnia-
cze zostały zawieszone po dwa z każdej stro-
ny na specjalnie skonstruowanym korpusie,
który składa się z dwóch radiatorów złożo-
nych razem żeberkami do wewnątrz. W ten
sposób utworzony został tunel niezbędny do
wymuszonej cyrkulacji powietrza. Krążenie
podgrzanego powietrza  wymusza wentyla-
tor umieszczony u wejścia kanału. Dlaczego
potrzebny jest aż tak wysoko sprawny system
chłodzenia?
Pamiętajcie! Radiator ten musi odprowa-
dzić nadmiar ciepła z dwóch wzmacniaczy
mostkowych. Pojedynczy wzmacniacz, który
oddaje przykładowo moc 20W, w parze z dru-
Elektronika dla Wszystkich
16
Projekty AVT
scalonych graniczy z cudem. Trzeba było za- Dla uzyskania wyższego napięcia ą28V
Wykaz elementów
stosować fortel. Udało mi się uniknąć rozbie- dla mocy wyjściowej 180 W  8&! na kanał,
rania starych odbiorników lampowych w po- uzwojenia łączymy szeregowo, zwieramy
Przedwzmacniacz (1)
szukiwaniu upragnionego transformatora. Na punkt 1 z 4 i rozwieramy punkt 2 z punktem 4. Rezystory
R1,R21,R22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1k&!
Wolumenie kupiłem transformator sieciowy Identycznego przełączenia dokonujemy na
R2,R13,R14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1M&!
220V/14V  o mocy 20W, po czym odwróci- L-3 i L-4. Przełączenia tych uzwojeń realizuje
R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220k&! 1%
łem go uzwojeniami. Uzwojenie wtórne sta- czterosekcyjny przekaz
nik, posiadajÄ…cy styki
R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7,8k&! 1%
ło się pierwotnym, a pierwotne wtórnym. i zestyki typu R-15 (prąd styków po 10A).
R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k&!
W ten sposób uzyskałem wymagane 300V.
R6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30k&! 0,5W
Należy pamiętać, aby napięcie uzwojenia Montaż i uruchomienie
R7,R8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .150k&! 1%
pierwotnego zakupionego transformatora by- Kiedy znajdziesz dobrÄ… obudowÄ™ i radiatory R9,R10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470k&!
R11,R12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k&!
ło tożsame z napięciem uzwojenia L-5 głów- z dużymi żeberkami, możesz montować urzą-
R15,R18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,2k&!
nego transformatora sieciowego wzmacnia- dzenie. Transformator sieciowy należy umieś-
R16,R17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47k&!
cza. Tabela 1 prezentuje uzyskaną moc wyj- cić jak najdalej od płytek  lampowych
R19,R20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51k&!
ściową wzmacniacza w układzie mostkowym i transformatorów wejściowych. Elektrolity
R23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51k&!
w funkcji napięcia zasilania i obciążenia. powinny znajdować się jak najbliżej koń-
R24 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6,14k&! 0,5W
Oto zasady łącze- cówek mocy, łącz je grubym drutem, połącze-
R25 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39,4k&!
nia uzwojeń wtór- nia lutowane muszą być dobrze przegrzane. Kondensatory
C1,C6,C7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22nF
nych transformatora Wejściowe transformatory symetryzujące
C12,C13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF
sieciowego wzmac- (np. produkcji  Cenrit - o przekładni zmniej-
C14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,2µF/250V
niacza (rysunek 7): szającej 3x) muszą być obudowane ekranem
C2,C10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10µF/250V
Dla uzyskania niż- magnetycznym, a to z uwagi na rozproszone
C3-C5,C11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF/250V
szego napięcia ą15V pole magnetyczne transformatora sieciowego.
C15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF/400V
zasilacza dla mocy Masa mechaniczna, czyli masa obudowy
C8,C9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10µF/16V
wyjściowej 100W  wzmacniacza, musi być połączona z masą Inne
4&! na kanał, uzwoje- elektryczną to jest z  zerem głównego zasi- D1-D3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4148
P1-P3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .przekaz
nik DS2Y 12V
nia łączymy równole- lacza. W praktyce zwieramy obie masy
V1,V2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .lampy ECC82
Rys. 7
gle, czyli punkt 1 z 3, w okolicach transformatora sieciowego.
Podstawki pod lampy
a punkt 2 z 4. Po włączeniu zasilacza zaświeci się dioda
Tabela 1
LED D1 wyłącznika  OFF . Sprawdz
napiÄ™-
Moduł sterowania
cia na elektrolitach głównego zasilacza.
Uzas 15V 16V 20V 22V 25V
R1,R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1,2k&!
&!
4&!
Pwy 90W 116W 160W 200W 250W Zmierz napięcie anodowe.
C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,2µF/35V
Uzas 20V 22V 25V 30V D1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LED czerwona
&!
8&!
D2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LED zielona
Pwy 80W 120W 140W 200W
CiÄ…g dalszy na stronie 22.
D3,D4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BAVP19
M1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .mostek Graetza 1A
PK1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .dwusekcyjny przekaz
nik 12V
PK2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .jednosekcyjny przekaz
nik 12V
S1,S2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .włącznik niestabilny
S3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .dwusekcyjny przełącznik
Zasilacz
R1,R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,4k&!
R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2k&!
R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1k&! 2W
R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k&! 2W
C1-C8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6800µF/40V
C9,C10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470nF
C11,C12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1000µF/25V
C13,C14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1000µF/16V
C15,C16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47µF/400V
C17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF ceramiczny
C18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100µF/16V
C19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470µF/25V
M1,M2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .mostek Graetza 20A
M3-M6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .mostek Graetza 1A
D1,D2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LED
U1-U3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LM7812
B1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BT 3,15A
B2,B3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10A
B4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1,6A
TR1 . . . . . . . . . . . . . .transformator 700W (patrz schemat)
TR2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .transformator 220V/14V 10W
Moduł mocy
D1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BAVP-19
PKM . . . . . . . . . . . . . . . . .przekaz
nik 12V 30A
Kity AVT-2153   Wzmacniacz 100W z EdW 7/1997
Płytka drukowana jest dostępna w sieci
d
j
d
w
handlowej AVT jako kit szkolny AVT-2663/A.
A
j
k
s
A
2
Elektronika dla Wszystkich
17
µP3024
µP3024
Mikroprocesorowy
Mikroprocesorowy
zdalnie sterowany
zdalnie sterowany
regulator oświetlenia
regulator oświetlenia
Do czego to służy? wciskamy w kolejności przyciski mające peł- są przez dobrze znany Czytelnikom EdW
Życie pokazuje, że układy sterowane pod- nić następujące funkcje: 1 - włączenie świa- procesor 2051 wraz z kilkoma małymi pery-
czerwienią cieszą się niesłabnącą popularno- tła, 2 - zwiększenie jasności, 3 - zmniejszenie feriami. Program regulatora w całości do-
ścią wśród Czytelników EdW. Są to zazwy- jasności, 4 - wyłączenie światła. Wybrałem stępny jest na stronie internetowej EdW.
czaj proste, zdalnie sterowane włączniki/wy- taką kolejność, bo jak sądzę, łatwo ją zapa- Regulacja jasności żarówki jest fazowa,
łączniki urządzeń zasilanych z sieci energe- miętać  kojarzy się z przejściem od najwięk- czyli polega na mniejszym lub większym
tycznej np. lampek. Prezentowany układ peł- szej do najmniejszej jasności. To wszystko  opóz
nieniu włączenia triaka po przejściu na-
ni bardziej skomplikowaną funkcję  oprócz można teraz wygodnie zdalnie regulować ja- pięcia sieci przez zero. Im większe to
włączania i wyłączania umożliwia on przede sność lampki. Celowo nie zastosowałem pa- opóz
nienie, tym jasność mniejsza. Tranzy-
wszystkim płynną regulację jasności żarówki mięci EEPROM lub mikrokontrolera zawie- stor T3 wykrywa momenty przejścia napięcia
za pośrednictwem pilota zdalnego sterowa- rającego ją  na pokładzie  procedura ucze- sieci przez zero. Jest on zatkany, gdy napię-
nia. Nie ogranicza się przy tym, jak wszyst- nia jest banalnie prosta i nieuciążliwa, a poza cie to nie przekracza 11...12V, co nie jest mo-
kie prezentowane dotychczas konstrukcje, do tym należy sądzić, że regulator nie będzie że wartością bardzo bliską zeru, ale dla na-
nadajników pracujących w kodzie RC5. Nie zbyt często wyłączany z sieci. Samo uczenie szej lampki takie rozwiązanie jest zupełnie
korzysta z gotowych procedur odbioru  są polega na zapamiętaniu komend przypisa- wystarczające. Pomiary przy użyciu oscylo-
one krok po kroku napisane. Model - zupeł- nych przyciskom. Adresy, jak i rodzaj kodu skopu i częstościomierza wykazały, że czas,
nie przykładowo - współpracuje z pilotami nie są zapamiętywane  uznałem, że nie jest przez który na wejściu P3.2 procesora utrzy-
RC5 i RECS80, a napisane w jÄ™zyku C opro- to konieczne. muje siÄ™ stan wysoki, wynosi ok. 570µs co da-
gramowanie umożliwia łatwe dodanie prak- Schemat ideowy układu znajduje się na je wypełnienie równe 5,7%. Oczywiście czę-
tycznie dowolnego innego pilota, na przy- rysunku 1. Wszystkie funkcje realizowane stotliwość tego przebiegu wynosi dokładnie
kład wysyłającego dane w kodzie SONY,
który stosunkowo często stosowany jest Rys. 1 Schemat ideowy
przez wytwórców sprzętu RTV z Dalekiego
Wschodu, zwłaszcza Japończyków. Umożli-
wienie współpracy z pilotami pracującymi
w kilku popularnych standardach ma ogrom-
ną zaletę  niezależnie od tego, jaki nadajnik
posiadamy, najprawdopodobniej będzie on
współpracował z regulatorem. Ponadto jeśli
ktoś wykona regulator dla np. kolegi, który
nie ma pilota RC5, to nie będzie on zmuszo-
ny do kupienia takowego. UrzÄ…dzenie samo
rozpoznaje, z jakim typem pilota współpra-
cuje, posiada także zabezpieczenie przed re-
akcją na sygnały podczerwone zakodowane
w standardzie innym niż kody przewidziane
przez programistÄ™.
Jak to działa?
Na początek słówko o obsłudze regulatora.
Jest ona bardzo prosta - po włączeniu zasila-
nia układ należy poinformować o funkcjach,
jakie chcemy przypisać czterem dowolnie
wybranym przyciskom pilota. W tym celu
Elektronika dla Wszystkich
18
100Hz. Każdy, kto teraz sądzi, że opadające napisany pod ten kompilator zawiera drobne wart, tym żarówka świeci słabiej. Uwzglę-
zbocze sygnału na P3.2 wywołuje procedurę różnice w stosunku do np. Keila, polegające dniając to, że nie 100%, ale ok. 95% czasu
obsługi przerwania INT0, jest w błędzie  ta- na nieco innych słowach kluczowych okre- wykorzystujemy do regulacji jasności, a po-
ki sposób podłączenia podyktowany został ślających, w której pamięci (EEPROM, łowa okresu napięcia sieci trwa 10ms  ma-
jedynie wygodą przy projektowaniu płytki flash, RAM, XRAM, itp.) definiowana jest ksymalna sensowna wartość zmiennej wart
drukowanej. Rozwiązanie polegające na wy- zmienna lub stała. Z tego powodu twórcy wynosi około 0,95*10000/54=176 (z lekkim
korzystaniu przerwania INT0 i timera do kompilatora TASKING dostarczają wraz zapasem). A więc regulacja jasności odbywa się
odmierzania opóz
nienia nieco fałszowałoby z nim plik Keil.h. Plik ten dołączyłem do z rozdzielczością ok. 176 kroków (czyli dla
pomiary długości impulsów z pilota, gdyż - programu regulatora. Należy go włączyć do ludzkiego oka zupełnie płynnie). Dla wart więk-
jak sama nazwa wskazuje - przerywałoby te programu z Keila dyrektywą #include, aby szej lub równej 176 żarówka jest wygaszona.
pomiary dwa razy (INT0 + timer) w każdej mógł on być kompilowany pod TASKING. W drugiej części zmienna remote_count
połówce napięcia sieci, za każdym razem, na Odwracając niejako ten plik, można kompi- służy do pomiaru długości trwania kolejnych
co najmniej kilkadziesiąt mikrosekund. Nie lować pod Keilem programy napisane pod impulsów z pilota. Wraz ze zmianą stanu na
jest to wiele i najprawdopodobniej nie spo- TASKING. Po tej dygresji na temat języka wejściu P3.0 (tfms) długość kolejnego impul-
wodowałoby to problemów, ale ja mimo C wracamy do właściwego opisu regulatora su wpisywana jest do tablicy tab[] oraz
wszystko zdecydowałem się na inne rozwią- oświetlenia. zwiększana jest zmienna index. W tablicy tej
zanie pozbawione tej wady, choć niestety począwszy od indeksu 1 zapisane
Listing 1 Obsługa przerwania T0
bardzo zajmujące czas procesora. są na przemian długości paczek
Otóż zarówno pomiar długości impulsów #include promieniowania IRED (indeksy
#include "Delay.h"
z nadajnika IRED, jak i sterowanie fazowe nieparzyste) i przerw między
#define out P3_5
lampkÄ… odbywa siÄ™ w jednym bardzo czÄ™- paczkami (indeksy parzyste).
#define in P3_2
stym przerwaniu Timera0. Występuje ono co #define tfms P3_0 W komórkach o indeksach 0
#define stop P3_1
50 cykli, a więc z kwarcem 11.0592MHz da- i ostatni indeks+1 obecne są war-
const char code_RECS80=0;
je to czas ok. 54µs. Procedura obsÅ‚ugi tego toÅ›ci wiÄ™ksze od najwiÄ™kszej do-
const char code_RC5=1;
przerwania oraz deklaracje stałych i zmien- puszczalnej długości paczki bądz

_data unsigned char wart=200,count;
nych globalnych a także aliasy dla pinów przerwy. Zawartość tej tablicy
_data unsigned char remote_count=0,tab[33],index,last;
procesora znajdują się na listingu 1. Zanim analizowana jest póz
niej w proce-
_interrupt(1)
omówię program - wyjaśnienie. Po pierwsze: durach dekodowania kodów
void Timer0_int(void)
{
nieznający języka C mogą mieć początkowo RECS80, RC5, SONY czy in-
TL0=0xDC;
TH0=0xFF;
małe problemy nie tyle ze zrozumieniem nych, jakie zostaną uwzględnio-
TR0=1;
istoty działania programu, ile z przestawie- ne. Dzięki temu oddzielamy pro-
// Regulacja jasności
in=1;
niem się na inny język programowania. Ze ces zbierania danych (który powi-
if(in)
{
względu na to, że w programie użyte zostały nien być  i jest  przeprowadzo-
count=0;
jedynie najprostsze elementy języka C, moż- ny bez zakłóceń ze strony innych
out=1;
}
na się go szybko nauczyć w stopniu wystar- przerwań, w czasie rzeczywi-
else
{
czajÄ…cym do zrozumienia kodu, korzystajÄ…c stym) od procesu ich dekodowa-
if(count++>wart)
z jakiejkolwiek niezłej książki dostępnej na nia. Ten ostatni spokojnie może-
out=0;
else
rynku. SÄ… one niez
le napisane, popularne i ła- my przeprowadzić gdziekolwiek
out=1;
}
two dostępne. Niewykluczone, że Czytelnicy w programie, w praktycznie do-
remote_count++;
znajdą lepsze opracowania. Być może mój wolnym czasie.
// Czytanie danych z pilota.
tfms=1;
projekt i zaznajomienie się z C stanie się za- Po włączeniu zasilania lub re-
if(tfms!=last)
chętą do programowania procesorów właśnie { secie program przechodzi do
tab[index++]=remote_count;
w tym języku. Posiada on liczne zalety. Język funkcji main(). Jest to funkcja
remote_count=0;
last=tfms;
C, słusznie nazywany asemblerem wysokie- standardowa występująca w każ-
}
go poziomu, Å‚Ä…czy w sobie swobodÄ™ asem- dym programie napisanym w jÄ™-
blera z łatwością pisania i przejrzystością ję- zyku C. Na jej początku konfigu-
zyków wysokiego poziomu. Jego składnia do Timer0 pracuje tu w trybie 1. Procedurę rowany jest Timer0 oraz włączane są prze-
minimum ogranicza pisaninę, dzięki czemu obsługi jego przerwania (listing 1) można rwania. Następnie program wpada w nie-
kod jest zwięzły i logiczny oraz  co bardzo podzielić na dwie części. Pierwsza zajmuje skończoną pętlę, w której najpierw oczekuje
ważne  dobrze się kompiluje. Każdy, kto się regulacją jasności a druga zbieraniem da- na pojawienie się impulsów z odbiornika
miał okazję obejrzeć kod napisany w C, po nych z pilota. Zmienna count zerowana jest, podczerwieni U3 typu TFMS5360, a po ich
przekompilowaniu na asembler doceni jego gdy napięcie sieci jest bliskie zeru, czyli gdy wystąpieniu oczekuje z kolei na zakończenie
zwięzłość i szybkość. Do tych wszystkich za- na P3.2 (in) jest stan wysoki. Przez pozosta- transmisji danych z pilota. Ponieważ tablica
let dochodzi ścisła standaryzacja C, dzięki łe ponad 95% czasu zmienna ta jest zwięk- tab[] uzupełniana jest automatycznie w prze-
czemu składnia jest taka sama niezależnie od szana wraz z każdym wystąpieniem przerwa- rwaniu Timera0, w funkcji main() nie musi-
platformy na jakÄ… piszemy program. Warto nia Timera0 (czyli co ok. 54µs) i jeÅ›li jej war- my już siÄ™ o to martwić - wystarczy poczekać
także wspomnieć, że zestaw instrukcji proce- tość przekroczy wartość zmiennej wart  na na pojawienie się długiej przerwy między
sorów AVR został przez Atmela stworzony wyjście P3.5 (out) podawany jest stan niski, paczkami impulsów przychodzących z U3,
właśnie z myślą o programowaniu w C. Wię- co powoduje włączenie optotriaka U2 oraz która oznacza koniec nadawania. Listing 2
cej zachęcać chyba nie muszę... To było po triaka Q1, a w konsekwencji przepływ prądu przedstawia ten fragment programu. Jak wi-
pierwsze. Po drugie: program napisałem, ko- przez żarówkę. Zatem zmienna wart decydu- dać, za koniec transmisji uznawane jest wy-
rzystając z kompilatora TASKING 8051 De- je o wartości opóz
nienia, po którym  od stąpienie przerwy o długości co najmniej
mo, którego króciutki opis byÅ‚ w EP10/2001. przejÅ›cia napiÄ™cia przez zero  wÅ‚Ä…czana jest 250*54µs=13,5ms. Oznacza to, że możemy
Wersję demonstracyjną pakietu można zna- żarówka, a co za tym idzie o jasności jej stosować piloty, w których zarówno paczki,
lez
ć m.in. na płycie CD-EP 10/2001B. Kod świecenia. Im większa wartość zmiennej jak i przerwy trwają nie więcej niż 13,5ms.
Elektronika dla Wszystkich
19
Większość popularnych kodów, w tym RC5, kość pracy będzie prawie czterokrotnie waniu podanych zależności będzie rysunek 2,
SONY i RECS80 spełnia to wymaganie. Wa- mniejsza niż przy braku takiego przerwania. na którym przedstawiłem przykłady zakodo-
runek index<1 w pętli while został dodany, Płynie stąd prosty wniosek, że im krócej wy- wania różnych rozkazów w kodach RC5,
bo tab[0] zawsze ma wartość ponad 250, zaś konywana jest funkcja Timer0_int, tym śre- SONY i RECS80. Uwaga! Dla tego ostatnie-
wyjście z pętli gdy index>30 zapobiega prze- dnia szybkość wykonywania programu wzra- go podany sposób kodowania występuje tyl-
kroczeniu maksymalnego indeksu tablicy sta. Sprzętowa blokada U3 pozwala zao- ko dla adresów z przedziału 1...7. Szczegóło-
(i pójściu procesora w przysłowiowe maliny) szczędzić trochę czasu. Z tego samego we informacje można znalez
ć w nocie apli-
w przypadku, gdy długa przerwa nie wystą- względu w pętli na listingu 2 (i w kilku in- kacyjnej układu SAA3008 dostępnej m.in. na
piła dostatecznie szybko  w 30 pierwszych nych pętlach w programie) obecne jest wy- internetowych stronach Philipsa. Układ ten
impulsach. Stanowi to drugie wymaganie co wołanie funkcji Delay(1). Wprowadza to nie- jest nadajnikiem RECS80. W pilotach od te-
do kodu pilota  nie więcej niż 30 paczek wielkie opóz
nienie, co zapobiega  zatkaniu lewizorów pracuje zwykle z adresem 7.
i przerw w rozkazie. Gdyby ktoś musiał za- się procesora ze względu na bardzo częste
stosować pilota o czasach impulsów ponad przerwanie Timera0. Rys2. Przykłady rozkazów w kodach
13ms, powinien zmienić typ zmiennych re- Po ustawieniu bitu stop program rozpo- RC5, SONY i RECS80
mote_count, tab[] i innych przechowujÄ…cych znaje, z jakim kodem ma do czy-
dane o długości impulsów z pilota na unsi- nienia i - zależnie od długości
gned int. Przy stosowaniu pilota o liczbie im- drugiego impulsu (tab[2]) - uru-
pulsów i przerw większej od 30, trzeba zmo- chamia odpowiednią procedurę
dyfikować program, zmieniając warunek in- dekodującą  przyjąłem tu próg
dex>30 i rozmiar tablicy tab[] w jej deklara- 2,7ms. Oprócz tego, gdy wywo-
cji (rozmiar powinien być o 2..3 większy od łana zostanie procedura RC5,
liczby w podanym warunku). następuje lekka modyfikacja
końca tablicy.
Listing 2 Odbieranie danych z pilota
Jest tak dlatego,
while(remote_count<250 || index<1) że w przypadku
{
gdy najmłodszy
Delay(1);
if(index>30) bit komendy RC5
break;
jest równy 0 (ko-
}
index_mem=index;
dowany jako
stop=1;
paczka-przerwa),
last=0;
tab[index_mem]=255;
ostatnia przerwa zlewa siÄ™ Stan wysoki w przebiegach na rysunku 2
z następującą po niej długą oznacza paczkę impulsów podczerwieni
if(tab[2]<50)
{
(ok. 100ms) przerwą między o częstotliwości kilkudziesięciu kHz - naj-
tab[index_mem]=tab[1];
całymi rozkazami i należy tę częściej 36, ale bywa że stosowane są inne
tab[++index_mem]=255;
blad=RC5(&address,&command);
ostatnią krótką przerwę częstotliwości np. w kodzie SONY często
}
sztucznie dopisać do tablicy. wykorzystuje się 40kHz, a w RECS80 38 lub
else
blad=RECS80(&address,&command);
Wadą takiego  siłowego 33kHz, zależnie od zastosowanego kwarcu
rozwiązania jest to, że gdy w pilocie. Stan niski oznacza przerwę mię-
Po wyjściu z pętli (czyli zakończeniu komenda jest liczbą nieparzystą (wspomnia- dzy paczkami. Fragmenty IN są w każdym
odbioru rozkazu z pilota) tuż za ostatnim im- ny bit ma wartość 1), to modyfikacja tablicy rozkazie takie same. W kodzie SONY jest to
pulsem do tablicy wpisywana jest wartość jest zupełnie niepotrzebna i wręcz pogarsza impuls o długości 2,4ms a w RC5 sekwencja
255. Jest to póz
niej wykorzystywane przy re- jakość danych w niej zawartych. Nie ma to impuls-przerwa-impuls lub, jak kto woli,
alizacji zabezpieczeń przed reakcją na innego jednak znaczenia przy dekodowaniu kodu dwie następujące po sobie jedynki. To samo
pilota niż RC5 lub RECS80. Oprócz tego na RC5, bo kończy się ono wraz z odczytaniem dotyczy REF (reference time) i T0. Ten
P3.1 (stop) podawany jest stan wysoki. Po- ostatniego, jedenastego bitu rozkazu i nie jest pierwszy, mający długość odpowiadającą lo-
woduje to wysterowanie T3 i sprzętowe za- już analizowane to, co jest dalej. Problem ten gicznej jedynce, czyli 7,59ms, już w samym
blokowanie impulsów z odbiornika U3. wystąpił, bo przyjąłem format  jeden impuls- zamyśle twórców RECS80 służy jako czas
Wszystko po to, aby w trakcie dekodowania jedna komórka tablicy . Jest on niejako natu- odniesienia i powinien być w tym celu zmie-
ewentualne impulsy podczerwone trafiające do ralny dla RECS80 i SONY, bo przekłada się rzony na początku dekodowania. Czasy trwa-
U3 nie zmieniały zawartości tablicy tab[], co bezpośrednio na  jedna komórka-jeden bit . nia bitów podaję zgodnie ze specyfikacjami
prowadziłoby do błędów. Wprawdzie wystar- Dla RC5 jest inaczej. Zastosowana w tym kodów i notami aplikacyjnymi ich nadajni-
czyłoby w tym celu dodać jednego if-a w pro- kodzie transmisja bifazowa sprawia, że dwie ków, na przykład wspomnianego SAA3008
cedurze Timer0_int, jednak przy tak często następujące po sobie paczki (zmiana bitu z 1 lub - nadającego kod RC5 - SAA3010. Cza-
występującym przerwaniu każda możliwość na 0) lub przerwy (zmiana z 0 na 1) zlewają sy te zależą od częstotliwości rezonatora ce-
skrócenia czasu wykonywania tej procedury się w jedną, dwukrotnie dłuższą paczkę bądz
ramicznego zastosowanego w pilocie  poda-
jest cenna. Chodzi o to, że to, co jest poza przerwę zapisaną w jednej komórce tablicy. ne wartości odpowiadają pewnej konkretnej
przerwaniem, nie jest wykonywane ciągle, I to sprawia, że zdekodowanie RC5 jest tutaj częstotliwości tego elementu podawanej
lecz swoistymi porcjami. Dla przykładu: trudniejsze niż RECS80 czy SONY. Transmi- w notach aplikacyjnych. W pilotach dostęp-
niech czas wykonywania procedury sja bifazowa posiada ogromną zaletę przy de- nych w handlu mogą nieznacznie odbiegać
Timer0_int wynosi 40µs. Co 54µs procesor kodowaniu w formie próbkowania  dÅ‚ugość od podanych wartoÅ›ci, bo producenci czasem
bÄ™dzie przerywaÅ‚ na 40µs wykonywanie ca- każdego bitu jest taka sama, niezależnie czy stosujÄ… rezonatory o innych czÄ™stotliwoÅ›ciach
łości i skakał będzie do funkcji Timer0_int. ma on wartość 1, czy 0. Jednak jeśli najpierw pracy niż podawane w katalogach wspomnia-
Oznacz to, że reszta programu wykonywana zbieramy w pamięci dane o długościach im- nych kostek. Nie są to jednak duże odchyłki,
bÄ™dzie jedynie przez czas 14µs w odstÄ™pach pulsów, a potem je dekodujemy, transmisja ta a poza tym w naszym regulatorze dÅ‚ugoÅ›ci
54-mikrosekundowych. A więc średnia szyb- stanowi utrudnienie. Pomocą w przeanalizo- bitów są mierzone, więc nie ma to żadnego
Elektronika dla Wszystkich
20
znaczenia. Niezależnie od tego, zasady kodo- i ich liczby. Czytelników, którzy przejrzą lampki. Płynna zmiana jasności odbywa się
wania są zawsze takie same, zgodne z rysun- kod, zaskoczy pewnie duża tolerancja dla z wykorzystaniem elementów T1,C3,R3...R6.
kiem 2, czyli np. w kodzie RC5 bity 0 i 1 czasów  dopuszczalne są różnice wynoszą- Stała czasowa R5C3 sprawia, że podczas
trwają tyle samo, w SONY paczka w bicie 1 ce aż 50% wartości katalogowych. Jest tak trzymania przycisku w pilocie napięcie na
jest dwa razy dłuższa od paczki impulsów dlatego, że kryterium czasów jest jedynie P1.1 jest wyższe niż na nóżce P1.0 (gdzie wy-
w bicie 0, a w RECS80 długość przerwy ko- kryterium pomocniczym  ma ono za zadanie nosi ono ok. 1,56V), a co za tym idzie we-
dującej 0 stanowi 2/3 długości przerwy kodu- z grubsza ocenić, czy analizowany kod jest wnętrzny pin P3.6 ma wartość 0. Zastosowa-
jącej 1 itd. Bit PARITY w RC5 zmienia się właściwy. Główną rolę pełni sprawdzenie nie tych elementów upraszcza nieco program
wraz z każdym wciśnięciem przycisku w pi- liczby bitów, jakie uda się odczytać w tablicy - jeśli odebrana komenda ma np. zmniejszyć
locie, przyjmując na przemian wartości 1 i 0. tab[] pomiędzy komórką pierwszą i ostatnią, jasność lampki to, dopóki P3.6 ma wartość 0,
Imp to po prostu krótka paczka impulsów zawierającą wspomnianą wcześniej wartość zmienna wart jest inkrementowana co około
podczerwieni oddzielająca w kodzie 255. Stanowi ona znacznik, którego pozycja 20ms. Czas ten określa szybkość zmian ja-
RESC80 przerwy, których długości kodują ściśle wiąże się z liczbą odebranych bitów sności. Odmierzany jest przez zliczenie ok.
kolejne bity. Czas jej trwania nie jest zbyt w odpowiednim kodzie. Ich liczba dla kodu 330 przerwań Timera0 (do liczenia wykorzy-
istotny, wynosi kilka ms. RC5 musi wynosić dokładnie 11, a dla stana jest bezrobotna na razie zmienna remo-
Każda z procedur dekodujących oprócz RECS80 9, nie licząc IN i PARITY oraz REF te_count). Dobrałem go zgodnie z  zasadami
odczytywania komendy i adresu (wpisywane i T0. Okazuje się, że takie zabezpieczenie ergonomii (czytaj: własnym wyczuciem)
do zmiennych command i address) sprawdza jest w praktyce zupełnie wystarczające. Jed- i niekoniecznie musi on odpowiadać innym 
czy analizowany kod jest tym, dla którego nak gdyby komuś to nie wystarczało, istnieje w takim wypadku wystarczy kosmetyczna
dana procedura została napisana. Jeśli tak oczywiście możliwość zastosowania bardziej zmiana programu, z którą raczej nikt nie bę-
jest, zwraca ona wartość 0, w przeciwnym restrykcyjnych kryteriów oceny, czy to, co dzie miał problemów. Puszczenie przycisku
wypadku zwraca 1, co oznacza odebranie odebrał odbiornik U3 jest kodem RC5 lub powoduje powrót na P3.6 stanu 1. Także po
błędnej transmisji podczerwonej. Wartość ta RECS80, czy też nie jest. Można na przykład odebraniu innych rozkazów  również nie-
wpisywana jest do zmiennej blad. Zabezpie- oprócz czasów trwania i liczby bitów spraw- ważnych  procesor czeka, aż przycisk zosta-
czenie przed reakcją na obcy sygnał realizuje dzać istnienie w tablicy na właściwych miej- nie zwolniony i dopiero wtedy kontynuuje
pomocnicza funkcja bit_correct. Opiera się scach stałych fragmentów odpowiednich ko- pracę, czyli zeruje bit stop (P3.1) i czeka na
ono na sprawdzeniu czasów trwania bitów dów, o których napisałem wyżej. Funkcja re- kolejne rozkazy z pilota. Cykl się zamyka.
alizujÄ…ca dekodowanie RECS80 pokazana
jest na listingu 3. Jak widać, praktycznie ca- Montaż i uruchomienie
Wykaz elementów
łą pracę wykonuje prościutka pętla for. Schemat montażowy znajduje się na rysun-
Rezystory: Dekodowany jest tylko pierwszy odebrany ku 3. Montaż jest klasyczny, musimy tylko
R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47k&! rozkaz. Jeśli nie było błędów (blad=0), pro- pamiętać o wlutowaniu trzech zworek, w tym
R2,R6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&! cesor albo uczy się (tuż po włączeniu zasila- jednej w postaci odcinka izolowanego prze-
R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220k&! nia), albo zmienia jasność czy też włącza/wy- wodu łączącego  na przełaj płytki punkty
R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k&! łącza światło. To ostatnie realizowane jest A i B. Przed wlutowaniem transformatora
R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1M&! przez nadanie zmiennej wart wartości 200. należy zdecydować, w jakiej obudowie zo-
R7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100&! WÅ‚Ä…czanie zaÅ› - to przypisanie jej takiej war- stanie umieszczony nasz regulator. PÅ‚ytka
R8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1k&! tości, jaką miała tuż przed wygaszeniem zwymiarowana została pod obudowę
R9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .330&!
Kondensatory: Listing 3 Dekodowanie RECS80
C1,C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33pF
char RECS80(unsigned char *adres,unsigned char *komenda)
C3,C5,C9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF MKT {
_data unsigned char i,ref_time,liczba_a,liczba_k;
C4,C6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100µF/16V
ref_time=tab[2];
C7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470µF/16V
ref_time=ref_time*5/6;
C8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1µF
if(tab[24]!=255) // nie 9 bitów
Półprzewodniki:
return 1;
U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89C2051
*adres=0;
U2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .MOC3020
liczba_a=4;
U3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .TFMS5360
*komenda=0;
liczba_k=32;
U4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7805
for(i=6;i<23;i+=2)
T1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC558B
{
if(bit_correct(code_RECS80,i))
T2,T3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC548B
{
D1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4148
if(i<11) // adres
{
D2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4001
if(tab[i]>ref_time)
Q1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BT136-600 *adres+=liczba_a;
liczba_a>>=1;
M1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .mostek 1,5A
}
Inne: else // komenda
{
TR1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .TS2/14
if(tab[i]>ref_time)
*komenda+=liczba_k;
X1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11,059MHz
liczba_k>>=1;
CON1,CON2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ARK2
}
}
Obudowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .KM35
else
return 1;
}
return 0;
Komplet podzespołów z płytką jest dostępny
K
o
m
p
l
e
t
p
o
d
z
e
s
p
o
Å‚
ó
w
z
p
Å‚
y
t
k
Ä…
j
e
s
t
d
o
s
t
Ä™
p
n
y
}
w sieci handlowej AVT jako kit szkolny AVT-3024
w
s
i
e
c
i
h
a
n
d
l
o
w
e
j
A
V
T
j
a
k
o
k
i
t
s
z
k
o
l
n
y
A
V
T
3
0
2
4
Elektronika dla Wszystkich
21
KM35B lub KM35N. Różnią się one wyso- układ od razu działa. Po włączeniu zasilania 150...200W bez konieczności stosowania
kością i tym, że do KM35N trudno spotkać wystarczy tylko nauczyć go reagować na wy- (dużego) radiatora na triaku. Na koniec nale-
filtry z przezroczystej barwionej plexi (35 brane przyciski pilota. I już. Moc sterowanej ży wspomnieć, że regulacja fazowa może
x 83 mm). Bez problemu są natomiast do- żarówki spokojnie może dochodzić do i w wielu przypadkach będzie powodować
stępne filtry o wysokości 29mm idealnie pa- powstawanie zakłóceń radioelektrycznych.
sujące do KM35B. Niestety  transformator Rys. 3 Schemat montażowy Stosunkowo niewielka skuteczność prostych
nie zmieści się w tak niskiej obudowie. Dla- filtrów RLC (spraw-
tego przed jego wlutowaniem w płytkę nale- dziłem!) i ich duże
ży ściąć górną część plastikowego karkasu rozmiary sprawiły, że
tego elementu. Należy to zrobić ostrożnie, model nie zawiera ta-
aby nie uszkodzić uzwojeń, posługując się kowego. Jeśli ktoś
ostrym nożem i niewielkimi szczypcami chce, może taki filtr
bocznymi. Jak dowodzi model, po takiej zastosować, ale wtedy
przeróbce całość bez problemu wejdzie obudowa KM35 bę-
w ciasną obudowę KM35B. Jeśli ktoś nie dzie stanowczo za ma-
chce modyfikować transformatora, może ła. Miłego używania
umieścić płytkę w wyższej obudowie, na regulatora życzy
przykład KM48N (plus filtr 42 x 83 mm), ale
jest ona ciut przyduża i mniej zgrabna niż
malutka KM35. Po zmontowaniu i włożeniu Arkadiusz
w podstawkÄ™ zaprogramowanego procesora Antoniak
Ciąg dalszy ze strony 17. pięcie na rezystorach R21 i R23 było jedna- Po to, aby sprawdzić, czy wzmacniacz się
kowe. Jeśli tak będzie uznajemy wówczas, że nie  wzbudza ponadakustycznie. W przy-
układ mostkowy został wykalibrowany. padku wzbudzenia się wzmacniacza żarówka
Po upływie mniej więcej minuty (czas ten Sprawdz
my ponownie wartość napięcia ano- będzie świecić niezależnie od położenia śli-
potrzebny jest na rozgrzanie włókien żarze- dowego. Powinno wynosić około 300V. Jeśli zgacza potencjometru wejściowego wzmac-
nia katod lamp) do wejść głównych asyme- wszystko jest OK, to wtedy wciśnij przycisk niacza. Stan taki byłby niezwykle groz
ny dla
trycznych doprowadzamy z generatora sy- ON. Tym samym pojawi się napięcie na zestawów głośnikowych a szczególnie części
gnał 1kHz o poziomie 0,775V. Zmierz napię- transoptorach, które uaktywnią płytki mocy, wysokotonowych. Jeśli oscyloskop pokaże li-
cie na wyjściu tłumika R21 - napięcie to po- włączą się jednocześnie przekaz
niki głośni- nię prostą, ponownie doprowadz
sygnał o po-
winno być identyczne z tym, które zostało ków. Potencjometry wejść skręcamy w lewo. ziomie 0dB.Tym razem żarówka powinna się
doprowadzone do wejścia przedwzmacnia- Do wyjść wzmacniacza dołączamy obciąże- zaświecić. Obserwuj wykres na oscyloskopie.
cza. Ślizgacz rezystora nastawnego R23 usta- nie (np. żarówkę samochodową) i równole- Kształt sinusoidy powinien być  czysty i nie-
wiamy w pozycji środkowej, ale tak, aby na- gle do niego oscyloskop. W jakim celu? zniekształcony, w przypadku wzbudzenia się
pojawi siÄ™ charakterystyczna obwiednia towa-
rzysząca sinusoidzie. Przyczyna wzbudzeń mo-
że leżeć w błędnym połączeniu mas. Jeśli
wszystko jest w porządku, to do wejść głów-
nych podłączamy kompakt CD a do wyjść
urządzenia głośniki i zaczynamy  ucztę .
Jeśli chcemy słuchać muzyki czterokana-
Å‚owo, wciskamy przycisk TRYB PRACY
(w trakcie przełączania wzmacniacz się wy-
ciszy automatycznie). Będziesz go musiał
uaktywnić przyciskiem ON (S1). Każdy mo-
duł ma swoje wyjście tzn. przewód  gorący
i masę. Głośniki mogą być przełączane prze-
kaz
nikiem sterowanym napięciem 12V
z przełącznika TRYB PRACY.
Życzę miłych wrażeń przy odsłuchiwaniu
tego wzmacniacza.
Ryszard Ronikier
[e-mail]
Elektronika dla Wszystkich
22
Podstawy
Oznacze-
Zastosowanie f [MHz] L [uH]
nie7x7
102 Cew. filtru pasmowego 0,465 72,8
108 Cew. - pułapka 30MHz obw. wejść. 15 0,465 64,8
131 Cew. - pułapka 41,5MHz lub filtr pasmowy 0,465 17,3
230 Cew. filtru pasmowego 10,7 0,72
311 Cew. - pułapka 31,5MHz 0,2 762,0 1
313 Cew. - pułapka 39,5MHz 1,0 390,0
Jak określić
Jak określić
314 Cew. do ARcz. 1,0 177,0
315 Cew. p.cz. AM 0,6 343,0
319 Cew. do systemu INFO 1,0 43,7
320 Cew. pułapka 6,5MHz ow. fonii 1,0 79,7
408 Cew. detektora ARcz 3,0 46,8
409 Obw. filtru p.cz. AM 6 5,85
421 Obw. p.cz. FM 6 1,85
425 Obw. det. kondycyjnego p.cz. FM 6 1,53 2
124 Cew. obw. det. AM 0,465 122,0
125 Cew. filtru p.cz. AM pierw. 0,465 25,2
133 Cew. filtru p.cz. AM wtór. 0,465 55,6
indukcyjność
134 Cew. filtru p.cz. FM wtór. 0,465 123,0
indukcyjność
140 Cew. filtru p.cz. FM 0,465 5850
235 Cew.p.cz. FM 10,7 0,39
323 Cew. p.cz. FM 1,0 187,0
325 Cew. filtru p.cz. AM 1,0 84,0
413 Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer. 6 22,5
420 Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer. 6 2,93
426a Cew. osc. f. dł. 10,7 2,90
427A Cew. osc. f. śr. 15 1,0
434A Obw. det. FM pierw. 6 7,0
435A Obw. det. FM pierw. 6 4,45
437A Obw. det. FM wtór. 10,7 1,80
cewek
cewek
440 Obw. det. FM wtór. 6 3,7
451 Obw. p.cz. FM 6 0,61
452 Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer. 6 3,11
453 Cew. obw. det. AM 6 4,26
457 Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer. wtór. 15 1,15
część 1
501 Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer. 6 1,5
506A Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer. pierw. 15 0,61
507A Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer. wtór. 15 0,80
508 Cew. obw. det. FM wtór. 30 0,49
509 Cew. obw. det. FM pierw. 1,4
Do redakcji często docierają listy i pytania osłonach wynoszą: 7,3x7,7mm (podstawa)
510 Cew. p.cz. FM 15 1,05
511 Cew. osc. f.śr. 30 0,70
związane z cewkami. Większość elektroni- i 12,6mm (wysokość).
512 Cew. osc. f.śr. 15 2,61
513 Cew. osc. f. dł 30 0,62
ków twierdzi, że konstrukcje w.cz. są trudne Za miesiąc zostaną przedstawione spo- 515 Cew. osc. f. dł. 15 0,94
139 Cewka osc. f. dł. 0,465 468,0 3
326 Cew. osc. f. kr. 0,2 4216,0
do odwzorowania, ponieważ jest w nich za- soby określania indukcyjności cewek jed-
450 Obw. filtru p.cz. FM 6 9,25
516 Cew. filtru pasmowego 15 1,02
zwyczaj po kilka obwodów rezonansowych nowarstwowych. Będą zaprezentowane 132 Cew. - pułapka 30MHz obw. wejść. 15 0,465 731,0 4
233 Cew. - pułapka 41,5MHz lub filtr pasmowy 10,7 1,25
237 Cew. filtru pasmowego 10,7 2,69
LC. Znacznie łatwiej buduje się i uruchamia także proste przystawki służące do pomia-
103 Cew. - pułapka 31,5MHz 0,465 72,8 5
115 Cew. - pułapka 39,5MHz 0,465 588,0
takie układy, używając typowych obwodów rów indukcyjności cewek. 116 Cew. do ARcz. 0,465 601,0
204 Cew. p.cz. AM 10,7 1,36
217 Cew. do systemu INFO 10,7 1,09
w postaci gotowych cewek w tym krajowych
227 Cew. pułapka 6,5MHz ow. fonii 10,7 2,27
229 Cew. detektora ARcz 10,7 1,80
typu 7x7. Andrzej Janeczek
101 Obw. filtru p.cz. AM 0465 72,8 6
104 Obw. p.cz. FM 0,465 116,0
105 Obw. det. kondycyjnego p.cz. FM 0,465 72,8
Najczęściej zadawane są pytania o okre-
317 Cew. obw. det. AM 1,0 347,0 7
318 Cew. filtru p.cz. AM pierw. 1,0 101,0
ślanie indukcyjności cewek fabrycznych, jak
210 Cew. filtru p.cz. AM wtór. 10,7 2,43 8
202 Cew. filtru p.cz. FM wtór. 10,7 2,43 9
203 Cew. filtru p.cz. FM 10,7 3,95
również cewek w wykonaniu amator-
208 Cew.p.cz. FM 10,7 3,95
226 Cew. p.cz. FM 10,7 2,43
skim.
113 Cew. filtru p.cz. AM 0,465 408 10
114 Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer. 0,465 122,0
Na rynku można spotkać miniaturowe 117 Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer. 0,465 585,0
118 Cew. osc. f. dł. 0,465 585,0
122 Cew. osc. f. śr. 0,465 358,0
cewki wyglÄ…dem przypominajÄ…ce rezy-
123 Obw. det. FM pierw. 0,465 408,0
218 Obw. det. FM pierw. 10,7 4,18
story 0,25W z różnobarwnym kodem pa- 219 Obw. det. FM wtór. 10,7 6,71
228 Obw. det. FM wtór. 10,7 3,76
301 Obw. p.cz. FM 1,0 168,0
skowym. Są to dławiki typu CEC o in-
302 Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer. 1,0 120,0
303 Cew. obw. det. AM 0,6 163,0
dukcyjnoÅ›ci od 0,1µH do 1mH. MajÄ… one 304 Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer. wtór. 0,6 226,0
401 Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer. 6,0 4,5
403 Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer. pierw. 6,0 6,4
średnicę 2,7mm oraz długość cewki
201 Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer. wtór. 10,7 2,43 11
205 Cew. obw. p.cz. AM 10,7 2,43 12
6mm (całkowita długość z końcówkami
119 Cew. detektora AM 0,465 35,4
129 Cew. filtru p.cz. FM 0,465 25,2
135 Cew. filtru p.cz. FM 0,465 116,0
o średnicy 0,5mm wynosi około 60mm).
137 Cewka p.cz. FM 0,465 249,0
220 Cew. osc. f. śr. 10,7 1,09
Wartość indukcyjności tych podzespo-
232 Cew. filtru p.cz. 10,7 1,03
236 Cew. osc. f. dł. 10,7 1,38
329 Cew. osc. f. dł. 1,2 145,0
łów oznacza się za pomocą czterech na-
332 Cew. osc. f. dł. 1,0 33,7
333 Cew. osc. f. dł. 0,6 195,2
malowanych pasków w trzynastu kolo-
334 Cew. obw. wejść. f. kr. 1,0 266,3
336 Cew. obw. wejść. f. kr 0,6 234,2
rach (K1...K3) oraz tolerancjÄ™ w % (K4- 337 Cew. filtru p.cz. 1,0 180,7
426 Cew. obw. wejść f. kr. 10,7 2,90
427 Cew. obw. wejść. f. kr. 15 1,0
pasek skrajny). Wartości dławików o in-
433 Cew. obw. wejsć. f. kr. 6 11,3
434 Cew. obw. częst. różnicowej 6 7,0
dukcyjnoÅ›ciach od 0,1µH do 1,5µH wy- 435 Cew. osc. 49m-16m 6 4,95
Rys. 1
437 Cew. - pułapka częst. różnicowej 10,7 1,80
441 Cew. obw. wejść. f. kr. 6 3,7
stępują z tolerancją +/-20%, zaś od
458 Cew, obw. wejść. f. kr. 15 0,79
459 Obwód referencyjny ukł. scalonego 6 9,37
Tabela 1
1,8uH do 1mH z tolerancjÄ… +/- 10%. Ze
506 Cew. detektora wizji 15 0,61
507 Cew. reg. gramofonu 15 0,80
514 Cew. osc. f. kr. 30 0,70
względu na nie największą dobroć tych
Oznacze- CEC L[uH] K1 K2 K3 K4 Q f[MHz] I[mA]
518 Cew. filtru p.cz.-tor wizji 15 0,32
nie R[ ]
330 Cew. osc. II mieszacza 0,6 439,2 13
R10M 0,10 br cz sreb - 45 25,20 1220 0,08
cewek (Q = 46...75) mogą one być stoso-
436 Cew. osc. f. kr. 3 25,5
R12M 0,12 br czer sreb - 45 25,20 1200 0,08
R15M 0,15 br ziel sreb - 50 25,20 1160 0,09 517 Cew. osc. f. kr. 15 1,02
wane w obwodach zasilania w urzÄ…dze- R18M 0,18 br sz sreb - 50 25,20 1120 0,09 454 Cew. osc. f. kr. 6 3,82
R22M 0,22 czer czer sreb - 55 25,20 1080 0,10 444 Cew. osc. f. kr. 10,7 1,3 14
R27M 0,27 czer f sreb - 55 25,20 1040 0,10
445 Cew. osc. f. kr. 10,7 2,45
niach komputerowych, audio-video,
R33M 0,33 p p sreb - 60 25,20 1000 0,11
446 Cew. osc. f. kr. 10,7 1,97
R39M 0,39 p b sreb - 60 25,20 960 0,12
447 Cew. osc. f. kr. 15 1,50
R47M 0,47 ż f sreb - 65 25.20 880 0,12
RTV oraz jako obwody rezonansowe 448 Obw. filtru p.cz. AM 15 0,86
R56M 0,56 ziel nieb sreb - 65 25,20 840 0,13
504 Obw. filtru p.cz. FM 15 0,62
R68M 0,68 nieb sz sreb - 70 25,20 800 0,15
505 Obw. det. FM pierw. 15 0,48
R82M 8,20 sz czer sreb - 70 25,20 760 0,19
w prostym sprzęcie radioamatorskim.
126 Cew. filtru p.cz. FM 0,465 1158,0 15
1ROM 1,00 br cz zł - 75 25,20 700 0,20
1R2M 1,20 br czer zł - 65 7,96 660 0,22 221 Obw. p.cz. FM 10,7 2,11 16
Na rysunku 1 pokazano sposób od- 1R5M 1,50 br ziel zł - 75 7,96 620 0,23 222 Obw. filtru p.cz. AM 10,7 2,43
1R8K 1,80 br sz zł sreb 75 7,96 580 0,25 231 Obw. det. AM 10,7 2,11
2RK 2,20 czer f zł sreb 70 7,96 550 0,30
234 Obw. filtru p.cz. AM 10,7 2,69
czytu wielobarwnego kodu - induk-
2R7K 2,70 czer f zł sreb 65 7,96 520 0,35
120 Obw. det. FM wtór. 0,465 1158,0 17
3R3K 3,30 p p zł sreb 80 7,96 500 0,50
121 Cew. filtru p.cz. AM pierw. 0,465 731
3R9K 3,90 p b zł sreb 80 7,96 490 0,60
cyjnosć w mikrohenrach, zaś w tabelce 1
138 Cew. filtru p.cz. AM 0,465 1136,0
4R7K 4,70 ż f zł sreb 80 7,96 430 1,00
223 Cew. filtru p.cz. FM 10,7 5,60
5R6K 5,60 ziel nieb zł sreb 80 7,96 420 1,00
106 Cew. obw. p.cz. AM 0,465 64,8 18
przydatne inne parametry. 6R8K 6,80 nieb sz zł sreb 80 7,96 380 1,10
127 Cew. detektora AM 0,465 17,3
8R2K 8,20 sz czer zł sreb 80 7,96 340 1,20
216 Cew. filtru p.cz. FM 10,7 2,07
100K 10,00 br cz cz sreb 75 7,96 320 1,30
W tabeli 2 przedstawiono najistot-
120K 12,00 br czer cz sreb 65 2,52 300 1,50 422 Cew. obw. wejść. 6 6,4 19
150K 15,00 br ziel cz sreb 65 2,52 290 1,70 107 Cew. filtru p.cz. AM wtór. 0,465 123,0
180K 18,00 br sz cz sreb 70 2,52 270 1,80
305 Cew. filtru wejść. f. dł. wtór. 0,2 3720,0 20
niejsze parametry obwodów rezonanso-
220K 22,00 czer czer cz sreb 70 2,52 240 2,00
307 Cew. filtru wejść. f. śr. II wtór. 1,0 113.0
270K 27,00 czer f cz sreb 70 2,52 230 2,20
309 Cew. filtru wejść. f. śr. I pierw. 0,6 360,0
wych 7x7 łącznie ze schematami połą- 330K 33,00 p p cz sreb 70 2,52 220 2,40
308 Cew. filtru wejść. f. śr. II pierw. 1,0 113,0
390K 39,00 p b cz sreb 65 2,52 210 2,60
316 Cew. filtru wejść. f. dł. pierw. 0,2 3720,0
470K 47,00 ż f cz sreb 65 2,52 200 2,70
110 Cew. obw. det. AM pierw. 0,465 54,3 21
czeń cewek. Obwody te, dawnych Zakła- 560K 56,00 ziel nieb cz sreb 65 2,52 190 3,00
109 Cew. obw. det. AM wtór. 0,465 64,8 22
680K 68,00 nieb sz cz sreb 60 2,52 180 3,30
111 Cew. obw. det. AM wtór. 0,465 116,0 23
820K 82,00 sz czer cz sreb 60 2,52 180 3,70
dów Materiałów Magnetycznych  Po-
101K 100,00 br cz br sreb 55 2,52 160 4,20 310 Cew. osc. f. śr. I 1,0 124,0 24
121K 120,00 br czer br sreb 55 0,796 140 5,00 312 Cew. osc. f. dł. 1,0 261,0
lfer , są podzespołami o dostrajanej in- 151K 150,00 br ziel br sreb 55 0,796 140 5,50
410 Cew. osc. f. śr. II 3 70,3
181K 180,00 br sz br sreb 55 0,796 130 8,50
405 Obw. filtru wejść. f. kr. (49m) wtór. 6,0 6,2 25
221K 220,00 czer czer br sreb 55 0,796 110 9,50
406 Obw. filtru wejść. f. kr. (49m) pierw. 6,0 6,0
dukcyjności za pośrednictwem rdzeni
271K 270,00 czer f br sreb 55 0,796 100 10,50
211 Obw. filtru p.cz. FM pierw. 10,7 2,43 26
331K 330,00 p p br sreb 60 0,796 90 11,50
212 Obw. filtru p.cz. FM wtór. 10,7 3,95
391K 390,00 p b br sreb 50 0,796 80 18,50
ferrytowych. Maksymalne wymiary ze-
207 Obw. filtru p.cz. FM wtór. 10,7 2,43 27
471K 470,00 ż f br sreb 50 0,796 80 22,00
215 Obw. filtru p.cz. FM ew. pierw. 10,7 2,43 28
561 560,00 ziel nieb br sreb 50 0,796 65 24,00
213 Obw. det. FM pierw. 10,7 2,43 29
681K 680,00 nieb sz br sreb 50 0,796 55 26,00
wnętrzne obudów cewek w ekranujących
821K 820,00 sz czer br sreb 50 0,796 50 28,00 407 Obw. osc. f. kr. (49m) 6,0 5,0 30
102K 1000,00 br cz czer sreb 50 0,796 50 33,00 214 Obw. det. FM wtór. 10,7 3,95 31
Elektronika dla Wszystkich
23
Podstawy
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
11 12 13 14 15
16 17 18 19 20
21 22 23 24 25
26 27 28 29 30
31
Elektronika dla Wszystkich
24
Podstawy
Wszystko o lutowaniu
część 2
Lutownice ręczne i półprofesjonalne lutownice z układem regu- rakterystycznej dla danego materiału magne-
Budowę klasycznej lutownicy elektrycznej lacji mają moc dobraną ze znacznym zapa- tycznego. Kawałek takiego materiału magne-
pokazuje rysunek 5. O właściwościach de- sem (40...60W). Podczas normalnej pracy nie tycznego jest częścią grota  patrz fotografia
cyduje zarówno moc grzałki, jak i skutecz- jest wykorzystywana cała dostępna moc. Za- 7. W stanie zimnym magnes czujnika jest
ność przekazywania ciepła z grzałki do koń- pas mocy jest korzystny, ponieważ pozwala przyciągnięty do tego kawałka ferromagne-
cówki grota i dalej do lutu i elementów. Nig- szybko osiągnąć zadaną temperaturę, a także tyka i styki są zwarte  przez grzałkę płynie
dy ten przepływ nie jest idealny. W efekcie utrzymać ją nawet w niesprzyjających wa- prąd. Gdy temperatura grota wzrośnie powy-
tylko część mocy grzałki jest dostarczana do runkach, na przykład przy obniżeniu napięcia żej punktu Curie, magnes przestaje przycią-
końcówki grota. Inaczej jest w przypadku sieci czy przy dodatkowych chłodzeniu (np. gać ferromagnetyk, styki zostają rozwarte
najnowszych urządzeń lutowniczych. Na na wolnym powietrzu podczas wiatru). Ważne i grzałka przestaje grzać. Temperatura waha
przykład w stacjach TW 100 i HW 100 firmy informacje zawiera rysunek 6. Pokazuje on się w niewielkich granicach, zapewniając
PACE element grzejny i grot połączono w je- zakresy optymalnych i niedopuszczalnych optymalne warunki lutowania. O wartości
den zespół, zapewniający nieosiągalną dla temperatur. Zaznaczone są też przykładowe temperatury decyduje wspomniany kawałek
innych urządzeń szybkość reakcji na zapo- charakterystyki trzech lutownic: A  zwykłej ferromagnetyka będący częścią grota. Aby
trzebowanie cieplne punktu lutowniczego. miniaturowej o mocy 14W, B  zwykłej zmienić temperaturę, trzeba więc wymienić
o mocy 30Wi C z automatyką (ze stabili- grot na inny. Najczęściej wykorzystuje się
Rys. 5 zacją temperatury) o mocy 55W. Mała 14- groty oznaczone liczbą 7 o temperaturze no-
watowa lutownica po pewnym czasie też roz- minalnej 370oC, rzadziej z numerem 6
grzeje siÄ™ do temperatury gwarantujÄ…cej pra- (310oC) czy 8 (400oC).
widłowe lutowanie. Ale przy ciągłym lutowa- Obecnie coraz częściej spotyka się stacje
niu większej liczby połączeń jej temperatura lutownicze z płynną regulacją temperatury.
Wbrew pozorom, temperatura grota nie nadmiernie się obniży. W lutownicy o charak- Regulacja polegająca tylko na zmianie mocy
zawsze jest wprost proporcjonalna do mocy terystyce C, mającej zapas mocy i system re- grzania to rozwiązanie bardzo słabe, wręcz
grzałki. Mała grzałka może zapewnić taką gulacji spadek temperatury nawet podczas
samą temperaturę grota, jak duża w większej ciągłego lutowania praktycznie nie występuje.
lutownicy  po prostu inny będzie rozkład Opracowano różne systemy regulacji tem-
strat ciepła. Ważna różnica ujawni się jednak peratury. Od lat znane i cenione są lutownice
podczas lutowania. Należy też mieć świado- ze stabilizacją magnetyczną firmy Weller.
mość, że na drodze od grzałki do końcówki Budowę takiej lutownicy pokazuje rysunek
grota występuje pewien opór cieplny 7, pochodzący z materiałów reklamowych
i w efekcie podczas lutowania, gdy lut i ele- firmy Weller, a fotografia 6 przedstawia naj-
menty odbierają ciepło z grota, jego tempera- popularniejszego przedstawiciela tej rodziny,
tura obniża się. Przedstawione powyżej naj- lutownicę TCP-24, zasilaną napięciem 24V.
nowsze stacje lutownicze PACE zapewniają Regulacja opiera się na utracie właściwości
w tym zakresie wyjątkowo krótki czas osią- magnetycznych ferromagnetyka po osiągnię-
gnięcia ustawionej temperatury na grocie. ciu tzw. punktu Curie, czyli temperatury cha-
Wmałej lutownicy z grzałką omałej mocy Fot. 6
spadek temperatury podczas lutowania kolej-
nych punktów będzie znaczny. W lutownicy Fot. 7
z grzałką o większej mocy spadek temperatu-
ry będzie mniejszy. I to jest istotny argument
na rzecz lutownic o mocy ok. 30W (25...35W).
Należy pamiętać, że zbyt duża temperatu-
ra grota podczas lutowania jest groz
na dla
elementów. Lokalne naprężenia podczas
podgrzewania mogą doprowadzić do pęk-
Rys. 6
nięć, rozhermetyzowania obudowy, uszko-
dzenia połączeń, a nawet półprzewodnikowej
Rys. 7
struktury.
Z kolei zbyt niska temperatura uniemożli-
wi powstanie prawidłowych połączeń  efek-
tem będą tak zwane zimne luty.
Ponadto do uzyskania optymalnego rezul-
tatu przy lutowaniu różnych elementów nale-
żałoby stosować różne temperatury grota.
Nie zapewniÄ… tego proste lutownice. Aby
osiągnąć i utrzymywać zadaną temperaturę,
wymyślono różne rozwiązania. Profesjonalne
Elektronika dla Wszystkich
26
Podstawy
nie do przyjęcia. Większość stacji lutowni- zbyt zimny nie zagwarantuje pra-
czych tego typu wykorzystuje czujnik (ter- widłowego lutowania.
moparę) umieszczony wewnątrz lutownicy, Choć lutownice transformato-
mierzący rzeczywistą temperaturę grota. rowe były i nadal są dość popular-
Dopiero wykorzystanie czujnika temperatury ne, na pewno nie sÄ… optymalne do
i obwodu sprzężenia zwrotnego pozwala precyzyjnych prac z uwagi na cię-
osiągnąć bardzo małe wahania temperatury żar i wahania temperatury grota.
i umożliwia ustawienie dowolnej temperatury. Dobrze nadają się natomiast do
Fotografia 8 pokazuje popularnÄ… i taniÄ… sporadycznych prac serwisowych,
stację lutowniczą tego typu - ST 25E firmy zwłaszcza w przypadku więk-
PACE, z analogową regulacją i stabilizacją szych elementów.
temperatury. Jeszcze większą precyzję za- Spotyka się też lutownice bez-
pewniają stacje z cyfrowym układem zarzą- przewodowe. Bardzo mało są
dzajÄ…cym temperaturÄ… np.: PACE ST 45, u nas popularne lutownice z wbu-
która umożliwia stabilizację temperatury dowanymi akumulatorkami. Ich
z maksymalną dokładnością ą1oC. wadą oprócz ceny są znaczny ciężar i nie- Fot. 11
Od lat znaczną popularnością cieszą się wielka pojemność akumulatorków. Innym
lutownice transformatorowe, zwane też pi- godnym uwagi rodzajem lutownic bezprze- Fot. 12
stoletowymi. Fotografia 9 pokazuje takÄ… lu- wodowych sÄ… lutownice gazowe. Paliwem
townicę. Zasada działania jest prosta. Uzwo- jest popularny gaz do zapalniczek. Są lekkie,
jenie wtórne transformatora o małym napię- wygodne, dobrze sprawdzają się także na
ciu wyjściowym pracuje praktycznie w wa- wolnym powietrzu, nawet przy wietrze. War-
runkach zwarcia. Zwarcie to zapewnia dość to mieć taką lutownicę gazową w swoim ar-
gruby drut miedziany o średnicy 1...1,5mm, senale do prac w terenie oraz jako dodatkową
pełniący rolę grota. Duży prąd zwarciowy przy lutowaniu wyjątkowo grubych drutów
przepływający przez drut grota silnie go roz- czy styków (często wykorzystywane są wte-
grzewa. Moc wydzielana w grocie zależy nie dy dwie lutownice jednocześnie).
tylko od grubości drutu, ale też od jakości Ale uwaga, lutownice gazowe są różnej
styku szyn z drutem grota. Zależnie od jako- jakości. Bardzo tanie wersje często okazują
ści styku, temperatura drucianego grota mo- się niezbyt dobre i optymalna okazuje się lu-
że zmieniać się wdużych granicach  łatwo townica gazowa dobrej firmy, droższa, za-
może wzrosnąć ponad 450oC albo spaść po- pewniająca dobre właściwości i trwałość.
niżej 300oC. Skutkiem nadmiernego wzrostu Fotografia 10 pokazuje lutownicę gazową
jest przepalenie cyny, czyli błyskawiczne pa- firmy Potrasol w wersji Professional z oferty przedstawia stacje H7 NEC, zaś fotografia
rowanie zawartego w niej topnika; także grot Renexu. 12 Thermoflo 200 firmy PACE.
Ostatnio w zwiÄ…zku z upo-
wszechnieniem się coraz mniej- Ciąg dalszy w następnym numerze EdW.
szych elementów SMD spotyka
się coraz więcej lutownic i roz- Zbigniew Orłowski
lutownic na gorÄ…ce powietrze,
ściślej na gorący gaz (azot). Są
to narzędzia kosztowne. Mało
używane przez hobbystów stają
się coraz popularniejsze wśród
profesjonalistów. Renex oferuje
bardzo szeroki wybór tego typu
narzędzi od prostych w obsłu-
dze i wyjÄ…tkowo atrakcyjnych
cenowo stacji na gorÄ…ce powie-
trze NEC do bardzo złożonych
systemów PACE, fotografia 11
Fot. 8
Fot. 10
Fot. 9
Elektronika dla Wszystkich
27
Kurs Protela
Spotkania
Spotkania
z Protelem 99 SE
z Protelem 99 SE
Spotkanie 14
Na najbliższych spotkaniach zajmiemy się zaa- cej miejsca poświęcimy jednak pokrewnemu za- jak można okrężną drogą przenieść przynajmniej
wansowanymi zagadnieniami, związanymi gadnieniu, które pokaże Ci całą sprawę w zupeł- kluczowe informacje z płytki zaprojektowanej
z przygotowaniem plików produkcyjnych. Wię- nie odmiennym świetle. Pokażę Ci mianowicie, w programie EAGLE do Protela czy Autotraxa.
Zacznijmy od odpowiedzi na proste pytanie: *.drr  mały plik tekstowy z informacją o śre- z prawej strony (trailing zeros) pozwala w wy-
jakie pliki tak naprawdę potrzebne są do wy- dnicy wierteł, godny sposób korzystać zkażdego z trzech opi-
konania płytki drukowanej? W przypadku *.txt  plik z kompletem informacji w posta- sanych formatów. Wykorzystuje się też sposób
płytki jednostronnej w najprostszym przy- ci tekstowej. z obcinaniem zer z lewej strony (leading zeros).
padku wystarczą dwa pliki: jeden do wyko- Rysunek 1 pokazuje początkowy frag- W dalsze szczegóły zapisu pliku wiertar-
nania kliszy z obrazem ścieżek, drugi z infor- ment pliku PCB23.TXT, dotyczącego płytki skiego nie będziemy się wgłębiać, bo zajmie-
macjami dla automatu wiertarskiego (ewen- przystawki z rysunku 2. Dodałem czerwone my się pokrewnym tematem plików do wy-
tualnie trzeci do warstwy opisu  TopOver- komentarze, żebyś przekonał się, że zasada konywania klisz. I tu musimy cofnąć się do
lay). W Protelu korzystając z narzędzia CAM zapisu jest bardzo prosta. Podane są średnice zamierzchłej przeszłości.
Manager, możesz łatwo wygenerować pliki (32mil...125mil) pięciu wierteł (T01...T05).
dla automatu wiertarskiego. Protel utworzy A dalej jest po prostu numer wiertła i współ- Klisze
trzy pliki z rozszerzeniami: rzędne otworów (a moje czerwone komenta- Wykonywanie klisz, zwłaszcza do płytek
*.drl  plik binarny  strawny tylko dla od- rze pokazują, który to otwór). Współrzędne dwustronnych i wielowarstwowych, wymaga
powiedniej maszyny, w osiach X i Y podane są w postaci dużej dokładności, by po złożeniu wszystkie
 oszczę dnoś cio- warstwy idealnie do siebie pasowały i by nie
wej . W zasadzie było żadnych przesunięć. Problem jest, bo
każda współrzędna klisza przygotowana jest nie dla pojedynczej,
powinna mieć pięć małej płytki, ale dla dużej formatki, zawiera-
cyfr wyrażających jącej wiele płytek. Przed laty do wykonywa-
odległość w milsach nia takich precyzyjnych klisz wykorzystywa-
(mogłaby być też no specjalne urządzenie, zwane fotoploterem
podana w milime- wektorowym. Fotoploter to duże, precyzyjne
trach). Tak napraw- i bardzo kosztowne urządzenie, działające
dÄ™ jest to tak zwany podobnie jak klasyczny ploter. Fotoploter
format 2.3  format wektorowy zamiast pisaków z tuszem wyko-
pi ę ci ocyf r owy, rzystuje... plamki świetlne o różnych kształ-
gdzie dwie pierwsze tach i rozmiarach. Zawiera obrotową głowicę
cyfry to odległość (bęben) ze  slajdami , czyli różnymi przesło-
od punktu zerowego nami. Zgodnie z nazwą  rysuje obraz ście-
w pełnych calach, żek światłem na specjalnej kliszy fotogra-
trzy następne to ficznej. W sumie działanie fotoplotera jest
Rys. 1
część ułamkowa liczby. W ten sposób format zbliżone do działania automatu wiertarskie-
2.3 pozwala określić współrzędne (wymiary) go, tylko zamiast pojedynczych otworów fo-
Rys. 2
od zera do 99,999cala z dokładnością do 1 toploter może zarówno  strzelać światłem ,
milsa. Zwróć uwagę, że w zastosowanym tu by naświetlić pojedyncze punkty, np. punkty
 oszczędnościowym sposobie zapisu pomi- lutownicze,  ciągnąć linie, przesuwając
ja się zera z prawej strony. Dlatego zapis: plamkę o szerokości ścieżki, a także  malo-
X036Y0216 wać większe obszary za pomocą plamki
oznacza o mniejszej średnicy (takie tryby pracy nazy-
X02600Y02160 wa siÄ™ odpowiednio flash, stroke i paint). Jak
Oprócz pięciocyfrowego formatu 2.3 wy- się słusznie domyślasz, plik do sterowania
korzystywany jest też sześciocyfrowy format fotoploterem jest bardzo podobny do wcze-
2.4 dający dokładność 0,1mil oraz siedmiocy- śniej omówionego pliku wiertarskiego.
frowy format 2.5 o dokładności 0,01mil. Ważną sprawą w takim fotoploterze jest
Zwróć uwagę, że sposób z obcinaniem zer liczba dostępnych kształtów i rozmiarów
Elektronika dla Wszystkich
28
Kurs Protela
plamek świetlnych, która wynika z liczby komentarzem). W pliku
 slajdów  przesłon na bębnie. Jeśli dostęp- możesz także znalez
ć
na np. jest okrągła plamka o średnicy 100mil, tzw. kody G, np. G54
to można błyskawicznie naświetlić zarówno (przygotuj zmianę narzę-
punkty lutownicze o tej średnicy, jak i tak dzia), G04 (komentarz),
szerokie ścieżki. Jednak do naświetlenia G01, G02, G03, F74,
punktu lub ścieżki o średnicy np. 115mil G75 (rysowanie linii pro-
trzeba wykorzystać inne, mniejsze plamki stych, łuków i okręgów), G91, G92 (współ- Fotoploter we- Rys. 5
świetlne i  namalować je stopniowo. rzędne bezwzględne i przyrostowe), kody M, ktorowy wykonu-
Fotoploter powinien mieć jak najwięcej np. M02 (koniec rysowania), kody I oraz je posłusznie ko- Rys. 6
kształtów i rozmiarów plamek świetlnych, J (przy rysowaniu łuków). Rysunek 5 poka- lejne polecenia
nazywanych aperturami. W praktyce każdy zuje początek pliku dla fotoplotera do naryso- z pliku, natomiast
fotoploter działający na opisywanej zasadzie, wania ścieżek płytki Prostej centralki alar- fotoploter rastro-
czyli fotoploter wektorowy, miał liczbę aper- mowej zamieszczonej w numerze 10/2002, wy musi najpierw
tur ograniczoną do najwyżej kilkudziesięciu. wygenerowany za pomocą Autotraxa przy  przetłumaczyć
Tym samym program przygotowujÄ…cy pliki wykorzystaniu STANDARD.APT. Natomiast zapis wektorowy
dla fotoplotera musiał inteligentnie dobrać rysunek 6 pokazuje początek pliku wygene- na postać potrzeb-
sposób naświetlania, by zlecone zadanie zre- rowanego przez Protela przy domyślnych ną do naświetlenia
alizować za pomocą apertur dostępnych ustawieniach (format 2.3, obcięcie zer z lewej kliszy punkt po
w konkretnym fotoploterze, z którego korzy- strony). Protel sam wygenerował listę apertur punkcie, linia po
stał wytwórca płytek. Programowi takiemu i umieścił ją w pliku, wykorzystując odmianę linii, podobnie jak
koniecznie trzeba było podać informacje formatu (RS-274X; gdzie X od extended - w drukarce lasero-
o aperturach dostępnych w konkretnym foto- rozszerzony), pozwalającą na taką operację. wej. Zwróć uwa-
ploterze. Nawet popularny, stary Autotrax, Ponieważ na początku dominujące znacze- gę, że w fotoplote-
czy nawet Easytrax, potrafi stworzyć pliki nie na rynku fotoploterów miała firma Gerber rze rastrowym nie
dla fotoplotera. A informacje o aperturach (Gerber Scientific Instruments Company), ma ograniczenia
zawarte są w pliku STANDARD.APT (ew. przyjęto nazwę Gerber także dla formatu pli- na liczbę i rozmia-
innych z rozszerzeniem .apt). ków wyjściowych dla fotoploterów. Ściślej ta- ry apertur, bo nie
Nie chodzi tu oczywiście o wiertła (ozna- ki język zapisu (format) nazywa się RS-274. ma rozmaitych
czane T01...), tylko o różne plamki świetlne. Dziś w użyciu są różne odmiany standardu: plamek świetl-
Dla Twojej ciekawości podam, że różne plam- podstawowy RS-274D i rozszerzony RS- nych. Dlatego
ki świetlne zazwyczaj oznaczone są D11, D12, 274X. W każdym razie tak zwane pliki Gerbe- nowsze programy
D13,... Rysunek 3 pokazuje kluczowy frag- ra (Gerber files) to pliki dla fotoplotera. projektowe mogÄ…
ment listy apertur dostarczonej wraz z Autotra- Przypominam: aby wygenerować plik albo po staremu
xem: STANDARD.APT (wstępna część pliku Gerbera dla fotoplotera wektorowego, trzeba korzystać z ze-
to komentarz). Zawiera on informacje o 23 było poinformować program o dostępnych wnętrznej listy
 standardowych aperturach, które tak na- aperturach. apertur, albo też
prawdę wcale nie są standardowe - nie ma Tak było kiedyś i wtedy doświadczeni generują własną,
stałego przypisania kształtu i wymiarów do projektanci płytek znacznie obniżali koszty związaną z wymiarami świeconych elementów.
kodów Dxx. Każdy plik .apt może być inny. naświetlania, stosując w swoich projektach Pamiętaj też, że program, np. Protel czy
Co ciekawe, D01...D10 zwykle rezerwuje punkty i ścieżki, które łatwo można było na- Autotrax, dla każdej kliszy musi wytworzyć
się nie na oznaczenie plamki świetlnej, tylko świetlić za pomocą dostępnych apertur. To oddzielny plik. W przypadku płytki dwustron-
polecenia: obszerne zagadnienie, którego nie będę oma- nej są to trzy pliki (ścieżki od strony lutowa-
D01  (draw) włącz wiał, bo problem... zniknął. nia, ścieżki od strony elementów, opis). Zwy-
światło przy następ- Z czasem zamiast fotoploterów wektoro- kle mają one taką sama nazwę i różne rozsze-
nym poleceniu wych z ograniczoną liczbą apertur pojawiły rzenia. Nie ma ściśle ustalonych rozszerzeń
D02  (move) wyłącz się bowiem fotoplotery rastrowe, pracujące dla plików Gerbera poszczególnych warstw.
światło na zasadzie podobnej do drukarki laserowej. Twórcy Protela proponują następujące rozsze-
D03  (flash) po na- Zasada naświetlania kliszy się zmieniła, ale rzenia, nawiązujące do nazw warstw:
stępnej operacji błyśnij. nie zmienił się format plików Gerbera, wy- Top Overlay.GTO
Znak gwiazdki * wodzący się z fotoploterów wektorowych. Bottom Overlay.GBO
(rzadziej dolara $) roz- Nadal w jakiś sposób wykorzystywana jest Top Layer.GTL
dziela poszczególne lista apertur (którą często zamieszcza się Bottom Layer.GBL
rozkazy. Kody X, w pliku roboczym, a nie oddzielnie), a za- Mid Layer 1.G1
Y określają współrzęd- wartość pliku nadal określa współrzędne i ru- Power Plane 1.GP1
ne. Rysunek 4 pokazu- chy plamek świetlnych. Zawsze mamy Mechanical Layer 1.GM1
je przykładowe pole- w nim współrzędne (w osiach X, Y) oraz in- Drill Drawing.GDD
Rys. 3 cenia z pliku fotoplote- formacje dotyczące narzędzi, choć tych na- Drill Guide.GDG
ra (z moim czerwonym rzędzi w fotoploterze rastrowym nie ma. Pad Master, Top.GPT
Rys. 4 Pad Master, Bottom.GPB
Keep Out Layer.GKO
Tyle na temat plików Gerbera.
CiÄ…g dalszy na stronie 37.
Elektronika dla Wszystkich
29
Szkoła
Szkoła
Konstruktorów
Konstruktorów
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).
z nich. Ważne, by układ był niezawodny, a je- trudności  można w ciągu pięciu minut nary-
Zadanie nr 87
śli zawiedzie i wał zostanie ustawiony nie- sować stosowny schemat. Kluczową sprawą
prawidłowo, musi to zasygnalizować opera- będą czujniki  rodzaj, umieszczenie, odpor-
Oto list będący podstawą kolejnego zadania torowi. Zadanie polega na opracowaniu spo- ność na uszkodzenia pod wpływem pyłu i jak
Szkoły, nadesłany przez Damiana Zwoliń- sobu wykrycia położenia i dokładnego za- się spodziewam  także okruchów kruszywa.
skiego z Dąbrowy Górniczej: Razem z tatą trzymania wału. Damian nadesłał swój list dawno temu
zastanawialiśmy się ostatnio nad sposobem, Może uznacie, że kolejne zadanie naszej i nie jestem pewien, czy problem jest wciąż
jak zatrzymać obracający się silnik w ściśle Szkoły jest wyjątkowo nietypowe. Z jednej aktualny, czy może już z jakichś względów
określonej pozycji. Problem polega na tym, strony jest jak najbardziej praktyczne, bo ma nie istnieje. Piszę to dlatego, że tym razem ze
że na pewnej linii produkcyjnej pracuje ma- rozwiązać konkretny problem wzięty z życia. względu na specyfikę tematu nie spodzie-
szyna, w której na wale napędzanym przez Z drugiej strony rzeczywiście jego przydat- wam się dużej liczby modeli. Proponuję, że-
silnik elektryczny obracają się łopaty kruszą- ność dla przeciętnego uczestnika Szkoły jest byście zwrócili szczególną uwagę na kwestię
ce. Aby maszyna mogła poprawnie pracować niewielka. Po długim namyśle zdecydowa- niezawodności. Jeśli nawet nie powstanie
po obróceniu się łopat, muszą się one usta- łem się jednak przedstawić ten problem do model, napiszcie, jakie chcielibyście zastoso-
wić poziomo. rozwiązania i mam nadzieję, że nie zlekce- wać czujniki i jak widzicie problem ich nie-
Należy zaprojektować urządzenie, które ważycie tematu. Ma bowiem uczulić Was na zawodności.
po naciśnięciu przez operatora przycisku bardzo, ale to bardzo ważną kwestię  nieza- Oczywiście szanse na upominki i nagrody
Stop wyłączy silnik, ale tak, by wał ustawić wodność. A oto temat zadania: mają też prace dotyczące tylko układu ste-
w potrzebnej pozycji. Należy pamiętać rownika, bez czujników, niemniej najwięcej
Zaprojektować system czujnika i ste- punktów i nagrody będzie można zdobyć
o pewnej bezwładności wału (i przekładni),
przez co wał przesuwa się o kilka centyme- rownika silnika elektrycznego do ma- właśnie za dobre pomysły niezawodnych
trów po wyłączeniu silnika. Największym czujników. Serdecznie więc zachęcam do
szyny kruszÄ…cej.
problemem będą czujniki, wykrywające poło- udziału i w tym zadaniu. Spodziewam się
żenie wału i łopat  układ będzie pracował Mam świadomość, że zaprezentowany nieco mniejszej liczby prac, więc każdy
wciężkich warunkach (dużo pyłu), więc mo- opis jest lakoniczny i nie precyzuje szcze- uczestnik ma większą szansę na upominki
że trzeba zastosować dwa czujniki, a układ gółów. Nie szkodzi  daje to szersze pole dla i nagrody. Czekam też na propozycje kolej-
powinien poprawnie pracować nawet po ze- Waszej pomysłowości. Sam układ ze strony nych tematów. Pomysłodawcy wykorzysta-
psuciu lub błędnym zadziałaniu jednego elektronicznej nie powinien przysporzyć Wam nych zadań otrzymują nagrody rzeczowe.
Zdecydowana większość uczestników dżet uczynić bardziej atrakcyjnym. Bo naj-
RozwiÄ…zanie zadania nr 83
uznała, iż należy wykorzystać diody LED. Ja prostsza mrugająca czerwona lampka do
ze swej strony podkreślam, iż wcale nie uwa- największych atrakcji chyba już nie należy...
Temat zadania 83 brzmiał: Zaprojektować żam, że światełko ostrzegawcze ma być kon- Bardzo się cieszę, że wykazaliście się
układ, dzięki któremu pieszy będzie lepiej kurencją eliminującą najróżniejsze odblaski, w tym względzie pomysłowością, a więk-
widoczny na drodze. co zarzuciło mi dwóch uczestników. Uwa- szość pomyślała także o konstrukcji zapew-
Bardzo się cieszę, że w rozwiązaniu tego żam, że może to być doskonałe uzupełnienie niającej długotrwałą i wygodną eksploatację.
zadania wzięło udział wiele osób. Nadesłali- odblasków. Niemniej jak pisałem w styczniu,
ście znakomite, naprawdę interesujące jeśli zaprojektowane światełko ostrzegawcze Rozwiązania teoretyczne
pomysły i rozwiązania, a także wspaniałe ma stanowić konkurencję dla odblasków, na- Część prac zawierała ogólne rozważania
modele. leży zastanowić się, jak taki pożyteczny ga- o celowości i możliwościach elektronicznych
Elektronika dla Wszystkich
30
Szkoła Konstruktorów
urządzeń mających polepszyć widoczność nowoczesnych diod niebieskich zapropono- generator, dwie pozostałe  przerzutnik
pieszego na drodze. Dziękuję za wszystkie te wała znaczna grupa uczestników, a dwie oso- T sterowany jednym przyciskiem  schemat
listy i zawarte w nich opinie i pomysły. Chcę by  białych diod LED. Tu trzeba wyraz
nie pokazany jest na rysunku 1.
wspomnieć o kilku Kolegach z tej grupy. Na zaznaczyć, że przez lata niebie-
przykład Michał Nowakowski z Wrocławia skie diody LED miały fatalne
swego czasu zmontował gotowe kity  bły- parametry. Dopiero ostatnio po-
skotki i zastanawiał się nad możliwością ich jawiły się typy naprawdę wy-
ulepszenia i dostosowania do postawionych dajne i tylko takie należałoby
wymagań. Zaproponował nawet wykorzysta- stosować. Wykorzystanie kiep-
nie kostek 5400 o szerokim zakresie tempe- skich diod niebieskich starej
ratur pracy. Zachęcam Autora do dalszych konstrukcji byłoby poważnym
prób praktycznych, a kostkami 54xx nie war- błędem, bo efekt będzie nie-
to się zajmować, choćby ze względu na prze- współmierny do poboru prądu.
starzałą konstrukcję i duży pobór prądu  13-letni Marcin Pazdro
praktyka pokazuje, że najzwyczajniejsze z Borowej chciałby wykorzy-
CMOS-y z rodziny 4000 z powodzeniem bę- stać linijkę 10 diod LED stero-
dą pracować w temperaturach ujemnych. waną przez kostkę LM3914
Grzegorz Kaczmarek z Opola przeanalizo- i generator przebiegu sinusoi-
wał możliwość wykorzystania lamp elektro- dalnego lub trójkątnego. Pa- Rys. 1
luminescencyjnych (EL), czyli świecących weł Szwed z Grodz
ca Śl. przysłał schemat
kondensatorów (szeroki opis w EdW układu z czterema tranzystorami: dwa tworzą
11/1999 s. 43). Oto fragmenty listu: (...) nie- typowy multiwibrator, dwa pozostałe  czuj- Rozwiązania praktyczne
stety w tym wypadku nie ma mowy o energo- nik światła z fotorezystorem i obwodem za- Na fotografii 1 pokazany jest model Micha-
oszczędności :-( Idea nadal wydaje się słu- pewniającym histerezę (Szwed.gif). Adrian ła Koziaka z Sosnowca. Michał wykorzystał
szna, lecz wątpliwości budzi trwałość pro- Helwig z Bogatyni przysłał dwa proste sche- specjalizowaną kostkę LM3909, przeznaczo-
duktów. Ocenia się ją na kilka tysięcy godzin maty (Helwig.gif) i pomysł, by wykonać ną właśnie do takiego celu  patrz rysunek 2.
świecenia. (...) folia taka jest bardzo cienka  czapkę-widkę z migającymi LED-ami.
i z powodzeniem może być naszywana na Wliście napisał m.in.: (...) Trudno przekonać
kurtki i sprzęt. (...) dowolność kształtowania się będzie do noszenia takiej czapki. Mój brat
takiego produktu też nie jest bez znaczenia. powiedził, że to  wiocha i on takiego cze-
Można tworzyć konkretne wzory i znaki. Swo- goś by nigdy nie włożył. Ale gdyby to samo
ją drogą zastanawiam się, dlaczego nie ma je- sprytnie umiejscowić w plecaku szkolnym, to
szcze znaków ewakuacyjnych z takich właśnie już będzie estetyczniej i problem miejsca roz-
folii. Myślę, że barierą jest cena elementów. wiązany. (...). Adrian wspomniał też omożli-
(...) za rozwiązaniem przemawia natomiast to, wości wykorzystania nowoczesnego materia-
iż z daleka święcąca powierzchnia lepiej da łu nazwanego luminex. Jest to rodzaj świecą-
się zauważyć niż punkcik świetlny. (...) cej tkaniny z włóknami podobnymi do świa-
Zarówno lampy, jak i sterowniki prze- tłowodowych (www.luminex.it). Tomasz Fot. 1 Model Michała Koziaka
twornic udostępnialiśmy swego czasu Czy- Knefel ze Skorocic przysłał dwa schematy:
telnikom EdW w ramach Klubu Konstrukto- jeden zawiera generator dwubramkowy, ko- Rys. 2
rów. Paweł Lasko z Nowego Sącza w jed- stkę 4017 i dziesięć diod LED, drugi to sche-
nym e-mailu przysłał prosty schemat (La- mat prostej przetwornicy do... miniaturowej
sko.gif), w drugim podzielił się interesującą świetlówki. Pomysł użycia świetlówki jest
propozycją wykorzystania lampy błyskowej interesujący, niemniej poważną wadą,
z aparatu fotograficznego. Rzeczywiście oprócz znacznego poboru prądu, jest kru-
lampa wymontowana z uszkodzonego lub chość szkła świetlówki. Szymon Janek
nawet nowego taniutkiego aparatu, potocznie z Lublina przysłał schemat wielofunkcyjne-
nazywanego  idiotenkamera , to pomysł go układu migacza (Janek.gif), gdzie pełnio-
godny rozważenia nie tylko w kontekście ną funkcję wybiera się za pomocą jednego
bieżącego zadania. Lampa ma niewielkie przycisku współpracującego z układem
wymiary, szybko się ładuje i na pewno bę- 4017. Mariusz Chilmon z Augustowa przy- Zawiera ona prostą pojemnościową prze-
dzie widoczna z bardzo daleka. Wadą jest słał schemat generatora i przerzutnika RS twornicę, przez co do zasilania diody (diod)
znaczny pobór prądu  częstotliwość bły- z dwoma przyciskami na układzie 4093 LED wystarczy ogniwo 1,5-woltowe. Po-
sków powinna być możliwie mała  jeden (Chilmon.gif). Mariusz podkreślił koniecz- mysł jest jak najbardziej godny polecenia,
błysk na kilka sekund. Być może warto było- ność zapewnienia szczelności obudowy a jeden dobry paluszek wystarczy na kilka
by zmniejszyć pojemność głównego konden- i oprócz rozwiązania z przyciskami zapropo- miesięcy ciągłej pracy. Jedyną wadą mogą
satora  jasność i tak będzie duża, a pozwoli nował ciekawsze rozwiązanie: w plecaku być trudności z zakupem układu LM3909,
to zmniejszyć zużycie energii. W praktyce byłby wszyty magnes, a w urządzeniu miga- a u niektórych dystrybutorów zdecydowanie
należałoby jeszcze wziąć pod uwagę trwa- jącym zamontowany kontaktron. Przy odro- zbyt wysoka cena.
łość palnika (brak danych) oraz sprawdzić, binie pomysłowości być może udałoby się Fotografia 2 pokazuje model Roberta
czy podczas pracy elementy przetwornicy za- tak skonstruować całość, żeby magnes nie Jaworowskiego z Augustowa. Robert zasto-
nadto się nie grzeją. Piotr Bechcicki z So- tylko automatycznie włączał, ale i utrzymy- sował dwie pary diod: diody zielone mają
chaczewa zdecydowanie chce wykorzystać wał migacz na plecaku. Piotr Podczarski płynnie zaświecać się i gasnąć, a czerwone
wysokosprawne niebieskie diody LED, ste- z Redecza Wlk. zaproponował prosty układ krótko błyskać. Diody zielone umieszczone
rowane przez kostkę NE556. Wykorzystanie z jedną kostką 4011. Dwie bramki tworzą są dokładnie pod czerwonymi i  podświetlają
Elektronika dla Wszystkich
31
Szkoła Konstruktorów
je , a więc czerwone błyski występują na tle które błyskają podczas rozładowania kon- pokazany na fotografii 4, model Piotra
zielonej poświaty. Schemat układu pokazany densatora  pomysł godny odnotowania, Wójtowicza z Wólki Bodzechowskiej. Sche-
jest na rysunku 3. Na uwagę zasługuje tu nie- choć niepozbawiony wad. Dla zwiększenia mat układu pokazany jest na rysunku 5. Dio-
typowy sposób sterowania diod czerwonych, siły błysków należałoby znacznie zwiększyć dy są włączane co sekundę na pół sekundy
pojemność kondensatorów C1, C2. W każ- i wtedy dodatkowo migają z częstotliwością
Fot. 2 Układ Roberta Jaworowskiego dym razie za oryginalny pomysł Robert 10Hz. Na uwagę zasługuje też niecodzienny
otrzymuje cztery punkty i upominek. sposób sterowania załącz/wyłącz. Niestety,
Podobnie 4 punkty i upominek otrzymuje z uwagi na ewidentny błąd  rozładowanie
Dawid Kozioł z Elbląga. Jego model poka- baterii podczas naciśnięcia obu przycisków,
zany jest na fotografii 3, a schemat na ry- nie mogę skierować projektu do publikacji
sunku 4. Dawid uznał, że płynne zaświeca- (należy dodać choćby dwa niewielkie rezy-
nie i gaśniecie LED-ów jest bardziej atrak- story w szereg z S1, S2). Oryginalny opis
cyjne. Aby jednocześnie oszczędzać prąd, i płytkę można znalez
ć na naszej stronie in-
wykorzystał impulsowe sterowanie diod ternetowej (Wojtowicz.zip), a Autor otrzymu-
i dodał obwód automatycz- je tylko cztery punkty i upominek.
nego wyłączania po kilku- Liczna grupa uczestników do uzyskania
dziesięciu minutach pracy. atrakcyjniejszego efektu świetlnego wyko-
Efekt jest rzeczywiście in- rzystuje nie tylko pojedynczy generator, ale
teresujący i godny uwagi. też nieśmiertelną kostkę 4017, pozwalającą
Ja osobiście zwiększyłbym w prosty sposób wysterować wiele diod
tylko czas cyklu przez LED. Większość propozycji teoretycznych
zwiększenie kondensatora i praktycznych to wykorzystanie sposobu
C1 do 3...5µF. wedÅ‚ug rysunku 6 z rozmaitymi generatora-
Podobnie wysoko oceni- mi. Takie rozwiÄ…zania pokazane sÄ… na kolej-
łem rozważania i przemy- nych trzech fotografiach. Jakub Świegot ze
ślany starannie wykonany, Środy Wlkp. w modelu z fotografii 5 wyko-
rzystał generator z inwerterem 40106. Mi-
Rys. 3 Fot. 5 Sygnalizator chał Gołębiewski z Bydgoszczy w ładnym
Jakuba Åšwiegota modelu, pokazanym na fotografii 6, wyko-
Fot. 3 Model Dawida Kozioła rzystał generator 4047. Piotr Romysz z Ko-
szalina w  wirujÄ…cej latarce, pokazanej na
fotografii 7, wykorzystał generator z bramką
4093 i zastosował dwie kostki 4017. Odpo-
wiednio umieszczając diody, uzyskał  ruch
dwóch zestawów diod  w przeciwnych kie-
runkach . Schemat modelu pokazany jest na
rysunku 7, a na stronie internetowej można
znalez
ć schemat wersji bardziej rozbudowa-
nej (Romysz.gif). Piotr otrzymuje upominek
i cztery punkty.
Fotografia 8 pokazuje  wirujące kółko
Krzysztofa Kraski z Przemyśla. Układ zasi-
lany dwoma bateriami litowymi ma być
umieszczony w okrągłym pudełku po kremie,
co pozwoli uzyskać niezbędną szczelność.
Schemat układu pokazany jest na rysunku 8;
przycisk pozwala włączyć układ na określony
czas. Dawid Lichosyt z Gorenic przysłał mo-
del pokazany na fotografii 9. Warto zwrócić
uwagę, że Dawid zmienia częstotliwość pracy
generatora  schemat ideowy pokazany jest
na rysunku 9. Fotografia 10 pokazuje model
Rys. 4  BiegnÄ…cego punktu Marcina WiÄ…zani
z Buska Zdroju. Na schemacie, przedstawio-
Fot. 4 Model Piotra Wójtowicza Fot. 6 Układ Michała Gołębiewskiego nym na rysunku 10, warto zwrócić uwagę,
że tranzystor T1 jest włączany tylko na część
okresu generatora, co zmniejsza średni pobór
prądu i daje wrażenie  wybuchowego bły-
skania kolejnych diod. Marcin przysłał też
drugi, prostszy model, pokazany na fotogra-
fii 11, gdzie połączone równolegle dwukolo-
rowe diody LED błyskają na przemian na
czerwono i zielono. Schemat układu i dwa
dalsze można znalez
ć na naszej stronie inter-
netowej (Wiazania.gif).
Elektronika dla Wszystkich
32
Szkoła Konstruktorów
Rys. 5 Rys. 8
Rys. 6 Fotografia 12 pokazuje
model Andrzeja Szuldy
z Olsztyna. Układ jest wyjąt-
kowo prosty, a przy tym funk-
cjonalny. Na fotografii 13
można zobaczyć mrugającego,
dwukolorowego ludzika Mi-
chała Stacha z Kamionki Ma-
łej. Na koniec zostawiłem pro-
pozycjÄ™ 18-letniego Grzego-
rza Wicińskiego z Sosnowca.
Model pokazany jest na foto-
grafii 14. Układ jest bardzo
Rys. 9 prosty, a efekt uzyskany za po-
mocÄ… czterech dwukolorowych diod  bardzo
Fot. 9 Model Dawida Lichosyta ciekawy. Pomysłodawców ostatnio wymie-
nionych projektów chciałbym wyróżnić:
pierwszego za prostotÄ™ i praktycznÄ… przydat-
ność, a dwóch pozostałych za interesujące
pomysły. Wszystkie trzy kieruję do Pracowni
AVT, by po sprawdzeniu zaprezentować je
w dziale E-2000 i Forum Czytelników. Auto-
rzy na razie otrzymają książki, a po publika-
Rys. 7 cji  honoraria. Osoby zainteresowane szcze-
gółami innych, wcześniej przedstawionych
Fot. 7 Latarka Piotra Romysza rozwiązań, mogą zwrócić się bezpośrednio
do Autorów poszczególnych projektów.
Możliwości kontaktu były przedstawione
w Galerii Szkoły Konstruktorów właśnie
w EdW 1/2003.
Podsumowanie
Podziwiam pomysłowość uczestników, jaka
przejawiła się w zaproponowanych rozwią-
zaniach. Niezmiernie cieszę się, że znaczna
liczba uczestników przeprowadziła praktycz-
Fot. 10 Układ 1 Marcina Wiązani ne próby, co zaowocowało powstaniem jak
najbardziej użytecznych modeli. Jestem
Fot. 11 Układ 2 Marcina Wiązani przekonany, że jak zawsze po rozwiązaniu
zadania Szkoły, znaczna liczba Czytelników
zechce skorzystać z zaprezentowanych po-
mysłów. Tu szczególnie chciałem zwrócić
uwagÄ™ na kwestiÄ™ zasilania. Nieliczni uczest-
nicy zaproponowali użycie maleńkich bate-
ryjek 12V od pilotów, inni jednej lub dwóch
baterii litowych. Wielu uczestników chce
wykorzystać bloczek 9V, wreszcie niezbyt
Fot. 8 Kółko Krzysztofa Kraski duża grupa chce zastosować dwa paluszki
Elektronika dla Wszystkich
33
Szkoła Konstruktorów
o wielkości R6 (AA) lub mniejsze R03 ków 7-segmentowych). Tymczasem sterowa-
(AAA). Podejmując decyzję o typie baterii, nie impulsowe z częstotliwościami ponad
koniecznie trzeba rozważyć koszt energii, a 25Hz prawie nie zmieni jasności świecenia
nie pojemność w miliamperogodzinach. diod w porównaniu ze sterowaniem prądem
Trzeba pomnożyć ładunek (pojemność w mi- stałym o tej samej wartości średniej. Nato-
Fot. 12 Układ Andrzeja Szuldy liamperogodzinach) przez napięcie. I dopiero miast sterowanie impulsowe ma sens, jeśli
ten wynik odnieść do ceny baterii. Nie ulega diody będą świecić np. tylko przez 5...20%
Fot. 13 Model Michała Stacha kwestii, że wspomniane maleńkie 12-wolto- czasu cyklu z dodatkowo zwiększoną jasno-
we baterie do pilotów okażą się koszmarnie ścią, np. z prądem stałym 20...30mA, a przez
drogie, a dodatkową wadą jest ich mała wy- 95...80% czasu będą wygaszone, przy czym
dajność prądowa. Niewątpliwie najtańsze czas cyklu będzie wynosić od jednej do kilku
okaże się wykorzystanie popularnych alka- sekund. Tu chciałbym szczerze pogratulować
licznych  paluszków LR6. Dwa lub trzy pa- wszystkim, którzy zaproponowali takie wła-
luszki, czyli napięcie 3...4,5V, pozwolą z po- śnie oszczędne rozwiązania.
wodzeniem zaświecić także diody niebieskie Pojawiły się rozbieżne opinie, jakie diody
i białe, pracujące przy napięciu około 3V. LED zastosować. Kilku Kolegów stwierdziło,
Kolejna sprawa to wykorzystane układy że diody ultra- i superjasne nie nadają się do
scalone. Duży plus mogą sobie takiego zastosowania. Nie było zgodności
postawić ci wszyscy Koledzy, zwłaszcza co do diod ultrajasnych, które z re-
którzy pomyśleli o wykorzystaniu guły mają bardzo mały kąt świecenia, do 10
kostek z rodziny 74HC. Mają one stopni, więc przy niewłaściwym kierunku
dużą wydajność prądową wyjść świecenia, o co łatwo, ich siła światła będzie
i przy przemyślanym układzie nie całkowicie bezużyteczna. Teoretycznie moż-
będą wymagać dodatkowych na to obejść, stosując kilka diod i formując
tranzystorów sterujących diody wiązkę światła według potrzeb. W każdym
LED. razie podważaliście sens stosowania LED-ów
Jeśli chodzi o tryb pracy diod o wąskim kącie świecenia. Niektórzy stwier-
LED, to niewątpliwie powinny dzili, że wystarczą  zwykłe diody o podwyż-
one migać, a nie świecić ciągle. szonej jasności, najlepiej z matową soczew-
Jeśli zastosowano więcej diod, ką. Mają one duży kąt świecenia, a wydajność
powinny być okresowo wygasza- świetlna w ciemnym otoczeniu jest wystar-
ne, żeby uzyskać efekt migania. czająca. Dwóch uczestników twierdzi, że
Radykalnie poprawi to skutecz- warto zastosować diody o większej średnicy 8
ność, bo miganie znacznie lepiej lub 10mm, najlepiej z białą, matową soczew-
przyciąga uwagę niż świecenie ką, bo będą zdecydowanie lepiej widoczne,
ciągłe. Co bardzo ważne, jedno- niż małe o średnicy 3 czy 5mm. Czytając po-
cześnie pozwala znacznie obni- szczególne opinie, odniosłem wrażenie, że
Rys. 10 żyć pobór prądu. nie wszyscy uczestnicy sprawdzili widzial-
Miganie wcale nie oznacza, że dioda czy ność proponowanych diod w warunkach na-
Fot. 14 Układ Grzegorza Wicińskiego diody przez połowę czasu mają świecić, turalnych, gdy idący lub biegnący pieszy wy-
i przez połowę być wygaszone. To pozwoli- konuje znaczne ruchy. Proponuję praktyczne
łoby zmniejszyć prąd tylko o połowę. Przy wypróbowanie różnych wersji.
okazji stwierdzam, że niektórzy Koledzy ma- Jeśli chodzi o obwody sterujące, to sporo
ją irracjonalne przekonanie, że każdy rodzaj było układów zbyt rozbudowanych. W tym
sterowania impulsowego sam w sobie polep- zastosowaniu lepsze będą układy w miarę
sza jasność świecenia LED-ów (i wskaz
ni- proste i tanie, chyba że pozwolą uzyskać
Punktacja Szkoły Konstruktorów
Marcin Wiązania Busko Zdrój . . . . . . . .140 Rafał Stępień Rudy . . . . . . . . . . . . . . . .26 Ryszard Milewicz Wrocław . . . . . . . . . .15
W
S
M
Dariusz Drelicharz Przemyśl . . . . . . . . . .88 Piotr Dereszowski Chrzanów . . . . . . . . .24 Emil Ulanowski Skierniewice . . . . . . . .15
D
D
U
Mariusz Chilmon Augustów . . . . . . . . . .85 Radosław Ciosk Trzebnica . . . . . . . . . . .22 Artur Filip Legionowo . . . . . . . . . . . . . .14
C
C
F
Michał Stach Kamionka Mała . . . . . . . .78 Mariusz Ciołek Kownaciska . . . . . . . . . .20 Dawid Kozioł Elbląg . . . . . . . . . . . . . . .14
S
C
K
Jarosław Chudoba Gorzów Wlkp. . . . . . .49 Robert Jaworowski Augustów . . . . . . . .20 Piotr Podczarski Redecz . . . . . . . . . . . .14
C
J
P
Roman Biadalski Zielona Góra . . . . . . .46 Jakub Kallas Gdynia . . . . . . . . . . . . . . .20 Paweł Szwed Grodziec Śl. . . . . . . . . . .14
B
K
S
Marcin Malich Wodzisław Śl. . . . . . . . .44 Jacek Konieczny Poznań . . . . . . . . . . . .20 Aleksander Drab Zdziechowice . . . . . . .13
M
K
D
Krzysztof Kraska Przemyśl . . . . . . . . . . .41 Piotr Bechcicki Sochaczew . . . . . . . . . .18 Wojciech Macek Nowy Sącz . . . . . . . . .13
K
B
M
Jarosław Tarnawa Godziszka . . . . . . . . .41 Michał Pasiecznik Zawiszów . . . . . . . . .18 Zbigniew Meus Dąbrowa Szlach. . . . . .12
T
P
M
Piotr Romysz Koszalin . . . . . . . . . . . . .39 Bartek Czerwiec Mogilno . . . . . . . . . . .17 Krzysztof Żmuda Chrzanów . . . . . . . . . .12
R
C
Bartłomiej Radzik Ostrowiec Św. . . . . . .37 Radosław Koppel Gliwice . . . . . . . . . . .17 Sebastian Mankiewicz Poznań . . . . . . . .11
R
K
M
Piotr Wójtowicz Wólka Bodzechowska .37 A
ukasz Cyga Chełmek . . . . . . . . . . . . .16 Andrzej Szymczak Środa Wlkp. . . . . . . .11
W
C
S
Michał Koziak Sosnowiec . . . . . . . . . . .36 Jakub Jagiełło Gorzów Wlkp. . . . . . . . .16 Marcin Dyoniziak Brwinów . . . . . . . . . .10
K
J
D
Dariusz Knull Zabrze . . . . . . . . . . . . . .29 Andrzej Sadowski Skarżysko-Kam. . . . .16 Tomasz Gajda Wrząsawa . . . . . . . . . . .10
K
S
G
Szymon Janek Lublin . . . . . . . . . . . . . .28 Jakub Świegot Środa Wlkp. . . . . . . . . .16 Bartek Stróżyński Kęty . . . . . . . . . . . . .10
J
S
Filip Rus Zawiercie . . . . . . . . . . . . . . . .28 Arkadiusz Zieliński Częstochowa . . . . . .16
R
Z
Dawid Lichosyt Gorenice . . . . . . . . . . .27 Maciej Jurzak Rabka . . . . . . . . . . . . . .15
L
J
Fot. 15 Model Jarosława Chudoby
Elektronika dla Wszystkich
34
Szkoła Konstruktorów
jakiś ekstra efekt. Sami zdecydujcie, czy bar- zwłaszcza małych samochodów  nie można zdobędzie popularności i nie rozpowszechni
dziej pasuje Wam prosty i tani migacz, np. liczyć na sensowne oświetlenie ich światłami się na szerszą skalę.
z dobrą niebieską diodą, czy też bardziej roz- mijania. A jeśli układ miałby reagować także Jestem bardzo zadowolony z nadesłanych
budowany, niepowtarzalny, wielokolorowy na słabe światło  będzie reagował też na inne prac i naprawdę przykro mi, że ze względu
efekt świetlny. z
ródła i nie będzie działał według oczekiwań, na szczupłość funduszu Szkoły nie mogę na-
W kwestii obudowy i umieszczenia lam- chyba żeby element światłoczuły umieszczo- grodzić Autorów wszystkich interesujących
pek nie było zgodności. Niektórzy twierdzili, ny był w rurce, by kierunkowo  łapał światło pomysłów i ładnych modeli. Nagrody książ-
że nie będzie problemem noszenie jakiegoś reflektorów. W każdym razie idea jest dysku- kowe, a po publikacji honoraria otrzymają:
gadżetu, dającego interesujący efekt świetlny. syjna, a niektórzy proponują działanie zupeł- Andrzej Szulda, Michał Stach i Grzegorz
Mógłby on mieć postać opaski na ramię, moż- nie odwrotne: czujnik światła, który będzie Wiciński. Upominki otrzymują: Robert Ja-
na go wmontować w czapkę, pasek czy ple- włączał migacz po zapadnięciu zmroku. worowski, Dawid Kozioł, Piotr Wójtowicz,
cak. Inni widzą poważną barierę psycholo- W tym przypadku trzeba dodać obwody, by Piotr Romysz, Krzysztof Kraska, Dawid
giczną, żeby człowiek nie wyglądał jak choin- reagował na średnie oświetlenie i by reflekto- Lichosyt, Marcin Wiązania i Michał Gołę-
ka i właśnie stąd niektórzy wzięli pomysł ry samochodów nie wyłączyły światełka biewski. Aktualna punktacja zawarta jest
czujnika światła, by migacz włączał się dopie- ostrzegawczego. A może optymalnym roz- w tabeli. Dodatkowo 3 punkty dopisuję Ja-
ro po oświetleniu światłami samochodu. Idea wiązaniem jest brak czujnika światła, a za to rosławowi Chudobie z Gorzowa Wlkp.,
na pozór jest słuszna, ale występuje tu poważ- obecność prostego wyłącznika czasowego? który rozwiązanie zadania 82 umieścił
ny problem. Kto nie jest kierowcą, prawdopo- Na koniec chciałbym gorąco zachęcić do w paczce dwukrotnie oznaczonej numerem
dobnie go nie czuje. Tymczasem często re- używania i wyposażenia swoich bliskich 83  model pokazany jest na fotografii 15.
flektory samochodu są brudne, światła mija- w takie gadżety, niewątpliwie zwiększające Serdecznie zapraszam do udziału w rozwią-
nia, żeby nie oślepiać jadących z przeciwka, bezpieczeństwo na drodze. I naprawdę nigdy zywaniu kolejnych zadań i do nadsyłania prac
świecą w dół, czasem zdecydowanie za bar- nie wiadomo, czy interesujący układ z nie- w terminie.
dzo w dół. W efekcie ilość światła docierają- bieskimi diodami LED niespodziewanie nie Wasz Instruktor
cego do pieszego jest znikoma. Dotyczy to Piotr Górecki
Co tu nie gra?
K
I
Co tu nie gra?- Szkoła Konstruktorów klasa II
Rozwiązanie zadania 83 Układ jest interesujący, a Autorowi bez w układzie, by ściągnąć (a nie podciągnąć,
W EdW 1/2003 na stronie 36 zamieszczony wątpienia należy się pochwała za oryginalny jak pisali niektórzy) wejście bramki do masy,
był schemat niecodziennego regulatora tem- pomysł. Idea jest słuszna i może być prak- gdy T1 nie przewodzi. Jest to ewidentny
peratury, a właściwie termometru do akwa- tycznie wykorzystana, jednak należy wziąć błąd, jednak uważam, że może on być efek-
rium, nadesłany jako rozwiązanie jednego pod uwagę pewne dodatkowe czynniki tem zwykłego przeoczenia  na oryginalnym
z poprzednich zadań Szkoły. Schemat poka- i zmodyfikować układ. odręcznym schemacie tranzystor T1 naryso-
zany jest na rysunku A. Autor pisze, że za- Zanim do tego przejdę, zacytuję fragment wany jest tuż przy dolnej krawędzi kartki
kres temperatury powinien wynosić jednego z listów, który również i mnie dał spo- i być może to było przyczyną tego braku.
+18...+28oC. Aby ustawić taki zakres, należy ro satysfakcji: (...) mam 20 lat. Od paz
dzier- Wątpliwości budzi też sposób sterowania
na nóżce 4 ustawić 180mV, a na nóżce nika 1998 roku jestem Waszym stałym czytel- tranzystora T1. Teoretycznie gdy diody LED
6  280mV. (...) Bramki U1C i U1D tworzą nikiem, lecz w konkursie  Co tu nie gra? nie świecą, nie płyną przez nie prądy. W rze-
generator akustyczny, który jest przerywany biorę udział po raz pierwszy. Wcześniej nie czywistości trzeba liczyć się z prądem upły-
przez generator na U1A i U1B. Zadaniem te- przywiązywałem uwagi do tej części Waszego wu wyjść, który wprawdzie typowo powi-
go generatora jest sygnalizowanie przekro- pisma, lecz teraz postanowiÅ‚em zatrzymać siÄ™ nien wynosić tylko 0,1µA, ale maksymalnie
czenia okreÅ›lonej temperatury. na tej rubryce dÅ‚użej i co... niesamowite, ale może wynosić 10µA. W zaproponowanym
tak mnie to wciągnęło, układzie przy wzmocnieniu prądowym tran-
A
że będę tu zaglądał zystora równym 100x, przy prądzie bazy
z zainteresowaniem co 0,1µA prÄ…d kolektora wyniesie 10µA  ozna-
miesiąc, gdyż można cza to, że dodany rezystor Rx nie powinien
z tego działu wiele się mieć dużej wartości. Rozpatrując najgorszy
nauczyć, a najlepsza przypadek, przy prądzie bazy (upływu) rów-
nauka to przecież na- nym 10µA, prÄ…d kolektora T1 wyniósÅ‚by aż
uka na własnych błę- 1mA! Aby definitywnie wykluczyć możli-
dach. (...) wość błędnego działania, należy dodać rezy-
A teraz przecho- stor Ry o wartości poniżej 47k&! między do-
dzimy do schematu: datniÄ… szynÄ™ zasilania a bazÄ™ T1 w jeden ze
jedna usterka jest sposobów pokazanych na rysunku B. Za
oczywista  brak re- pracÄ… kostki LM3914 w trybie linijki powin-
zystora z kolektora T1 no to zagwarantować prawidłową pracę.
do masy  nazwijmy W trybie punktowym nóżka 1 ma dodatkowy
go rezystorem Rx. Re- obwód i trzeba byłoby się wtedy liczyć z prą-
zystor taki musi być dem  upÅ‚ywu nawet rzÄ™du 450µA (typowo
Elektronika dla Wszystkich
35
Szkoła Konstruktorów
potencjometrów P1, P2 ustawić napięcia
B
180mV i 280mV. Owszem, może ustawić ta-
kie napięcie na nóżce 4 za pomocą P2, ale nie
ustawi napięcia 280mV na nóżce 6, bo napię-
cie na dolnym wyprowadzeniu P1 wynosi
około 0,64V (0,6...0,67V)  ilustruje to rysu-
nek C. Oznaczałoby to, że najniższa górna
temperatura wynosi około +64oC. Należałoby
zmienić układ, choćby według rysunku D.
Modyfikacja według rysunku D nie roz-
wiązuje jednak problemu do końca. Rzecz
w tym, że w proponowanym układzie różni-
ca napięć na końcówkach RHI, RLO (nóżki
C
150µA), co wymagaÅ‚oby zmniejszenia Ry zasilania powyżej 6, 4) wynosi tylko 100mV. Przynajmniej teo-
nawet do wartości 1k&!. 10V trzeba liczyć się retycznie wzrost napięcia o 10mV ma wy-
Do obu generatorów też mieliście zastrze- ze znaczną mocą starczyć do zaświecenia następnej diody 
żenia. W układzie klasycznego generatora strat. Na schemacie można powiedzieć, iż na jedną diodę przypa-
dwubramkowego nie powinno się stosować nie podano wartości da 10mV  dokładnie tyle, ile wynosi przy-
kondensatorów elektrolitycznych z uwagi, że napięcia zasilania, rost napięcia kostki LM35 przy zmianie tem-
pojawia się tam napięcie zmienne. Konden- więc nie sposób peratury o 1oC. Problem polega na tym, że
sator elektrolityczny 2,2µF należy zmienić oszacować strat. Nie- ukÅ‚ad LM3914 zawiera dziesięć komparatorów
na staÅ‚y 470nF...1µF i stosownie zwiÄ™kszyć D mniej tego szczegółu i drabinkÄ™ rezystorowÄ… wedÅ‚ug rysunku E.
wartość rezystora z 220k&! na 470k&!...1M&!. pominąć nie można. Dokładność wykonania  liniowej drabinki
Na schemacie nie podano, jaką wartość ma Kolejna usterka w kostce  3914 jest bardzo dobra, natomiast
napięcie zasilające. Przy napięciach powyżej jest znacznie subtel- nie można pominąć napięcia niezrównowa-
5V zalecane jest dodanie rezystorów ograni- niejsza, ale i ważniej- żenia komparatorów. Według karty katalogo-
czających w obu generatorach  ich brak nie sza. Przede wszystkim wej napięcie niezrównoważenia typowo wy-
jest istotną usterką, bo praktyka pokazuje, że Autor chce za pomocą nosi 3mV, a maksymalnie do 15mV. Maksy-
takie rezystory rzadko są niezbędne. malny błąd sięgający 15mV to więcej
Liczna grupa osób rozważyła obwód ste- niż przyjęte napięcie przypadające na
E
rowania brzęczyka. Wszystko wskazuje, że jedną diodę (10mV).
wukładzie ma pracować zwykła membrana Serdecznie gratuluję tym nielicz-
piezo, a nie brzęczyk z generatorem. Jeśli nym uczestnikom, którzy zwrócili
tak, zaproponowany obwód z tranzystorem uwagę na tę istotną niedoróbkę i za-
T2 jest błędny. Membrana piezo zachowuje proponowali modyfikację. Na pewno
się jak kiepskiej jakości kondensator, więc trzeba znacznie zwiększyć różnicę na-
włączenie jej wprost między kolektor a plus pięć między końcówkami 6, 4 kostki
zasilania jest błędem. Można równolegle do LM3914. Automatycznie oznacza to
membrany dołączyć rezystor (np. 1k&!) lub konieczność wzmocnienia sygnału
lepiej cewkę o takiej indukcyjności, by z po- z czujnika temperatury. Można do te-
jemnością membrany tworzyła obwód rezo- go wykorzystać wzmacniacz opera-
nansowy o częstotliwości równej mechanicz- cyjny, mogący pracować przy napię-
nej częstotliwości rezonansowej membrany. ciach wejściowych bliskich ujemne-
W najprostszym przypadku należy usunąć mu napięciu zasilania  schemat po-
tranzystor T2 i dołączyć membranę wprost kazany jest na rysunku F. Może to
do wyjścia bramki U1D. być nawet popularny LM358. W tym
Zwróciliście też uwagę, że po przekrocze- wypadku napięcie niezrównoważenia
niu ustawionej temperatury sygnalizator bÄ™- wzmacniacza operacyjnego nie gra
dzie długo wył i nie ma możliwości jego wy- roli, ponieważ zostanie skompenso-
łączenia. Rzeczywiście, nawet małe akwarium wane podczas kalibracji za pomocą
ma bardzo dużą bezwładność cieplną. Na mar- potencjometrów. Kilku Kolegów za-
ginesie wspomnę, że kostka LM3914 nie ma proponowało inny, prostszy sposób
obwodów histerezy w obwodach sterowania według rysunku G. Dodanie dwóch
poszczególnych diod LED, ma natomiast taką rezystorów pozwala zwiększyć
budowę, że także w trybie punktowym, współczynnik przetwarzania kostki
w  strefie pośredniej , gdy gaśnie jedna dioda, LM35 nawet do 100mV/K.
a zaświeca się kolejna, nigdy nie zostaną wy-
F
gaszone wszystkie diody, tylko na tym  po-
graniczu będą świecić obie. Zapobiega to
błędnym wskazaniom w trybie punktowym.
Wkażdym razie należy albo dodać obwód
wyłączania brzęczyka, albo zmodyfikować
układ w inny sposób.
Kilka osób słusznie zwróciło uwagę na to,
że przy pracy w trybie linijki i przy napięciu
Elektronika dla Wszystkich
36
Szkoła Konstruktorów
Nagrody-upominki czas, w którym światło będzie włączane, wy-
G
za najlepsze odpowiedzi nosił 5-6min, lecz można go zmieniać w sze-
otrzymujÄ…: Wojciech rokich granicach za pomocÄ… rezystora R2
Sobczak - Wólka A
ę- i/lub kondensatora C3. W układzie zastoso-
czeszycka, Adam La- wałem klasyczną aplikację układu NE555
skowski - Rytel, Jakub oraz bardzo prosty zasilacz beztransformato-
Świegot - Środa Wlkp. rowy, gwarantujący niezawodność oraz niski
koszt wykonania.
Zadanie 87 Jak zwykle pytanie brzmi:
Na rysunku H pokaza- Co tu nie gra?
ny jest układ nadesłany jako rozwiązanie jed- Proszę o możliwie krótkie odpowiedzi.
nego z poprzednich zadań Szkoły. Ma to być Czy idea jest błędna, czy tylko chodzi o drob-
układ czasowego wyłącznika oświetlenia do ną usterkę? Kartki, listy i e-maile oznaczcie
garażu z kostką 555, optotriakiem i zasila- dopiskiem NieGra87 i nadeślijcie w terminie
czem beztransformatorowym. Naciśnięcie 45 dni od ukazania się tego numeru EdW.
przycisku SW (zwykły microswitch umie- Autorzy najlepszych odpowiedzi otrzymają
szczony gdziekolwiek, w dogodnym, Å‚atwo upominki.
dostępnym miejscu) rozpoczyna cykl pracy.
Autor napisał: Układ jest ustawiony tak, żeby Piotr Górecki
H
CiÄ…g dalszy ze strony 29. rzeczywiste urzÄ…dzenie postscriptowe, albo
sterownik postscriptowy. Potem każdy pro-
Ostatnio zamiast fotoploterów do naświe- gram Windows może wykorzystywać tę
tlania klisz wykorzystuje się naświetlarki (wirtualną) drukarkę, która wytworzy pliki
postscriptowe, które normalnie wykorzysty- postscriptowe. Można też zainstalować
wane są do zupełnie innych celów, choćby do i spróbować wykorzystać inne sterowniki,
naświetlania klisz dla drukarni. Wtedy plik przeznaczone do tworzenia plików PDF
roboczy do wykonania kliszy nie ma nic (PDF Writer, Acrobat Distiller).
wspólnego z omówionym właśnie formatem Choć wykorzystywanie PostScriptu jest
Gerber (RS-274), tylko jest to plik w znanym coraz szersze, a plików Gerbera coraz mniej-
i szeroko stosowanym formacie, a właściwie sze, nieprzypadkowo poświęciłem formatowi
języku PostScript. Aby korzystając z Protela RS-274 aż tyle uwagi. Przyczynę poznasz w
wytworzyć taki plik, nie wykorzystuje się następnym odcinku, w kolejnym numerze
CAM Managera. W komputerze (nie w Pro- EdW.
telu, tylko w systemie Windows) należy zain-
stalować kolejną drukarkę, którą jest albo Piotr Górecki
Elektronika dla Wszystkich
37
Mikroprocesorowa Ośla łączka M1 54
Ćwiczenie 13 Prawdziwy zegar cyfrowy
Teraz możesz samodzielnie  pokombino-
wać i bez mojej pomocy zrealizować naj-
prawdziwszy zegar cyfrowy. Zegar cyfrowy
to jedna z żelaznych pozycji repertuaru każ-
dego elektronika. A samodzielne zaprogra-
mowanie zegara to nie tylko okazja do dal-
szych ćwiczeń i możliwość wykazania się
inicjatywÄ…. Samodzielne (albo prawie samo-
dzielne) zaprojektowanie zegara niewÄ…tpli-
wie jest też wielkim powodem do dumy jego
Twórcy, czyli Ciebie.
Dlatego serdecznie zachęcam także Cie-
bie, Czytelniku, do spróbowania swych sił
w takim zadaniu. Najpierw, nie czytajÄ…c dal-
szej części opisu, spróbuj zaprojektować
zwyczajny zegar cyfrowy, pokazujÄ…cy godzi-
ny i minuty. Dopiero potem zapoznaj siÄ™
z zaprezentowanymi rozwiÄ…zaniami. Na ra-
zie nie musi on mieć możliwości ustawiania
 niech tylko prawidłowo odmierza czas.
No, bierz siÄ™ do roboty!
Oczywiście sposobów realizacji zegara
jest mnóstwo. Na pewno warto wykorzystać
jeden z liczników T/C0 lub T/C1, przy czym
wcale nie musi on zgłaszać przerwań co se-
kundę. Ważne jest, by wykorzystać jakiś pre-
cyzyjny sposób odmierzania czasu, a do ta-
Rys. 62
kiej roli każdy z liczników T/C0, T/C1 nada-
je się znakomicie. Ja w pierwszym przykłado-
wym programie wykorzystałem timer T/C1 szczanie w jednej linii kilku poleceń oddzie- i korygowanie liczników dokonywane jest co
z preskalerem 64, czyli zwiększający swój lonych dwukropkami  nie daj się zmylić ta- 4,096ms. Takie rozwiązanie jest potrzebne, by
stan co 16µs. Przy dÅ‚ugoÅ›ci cyklu 62500 da to kiemu zapisowi i w razie wÄ…tpliwoÅ›ci porów- prawidÅ‚owo zmieniać stany liczników podczas
dokładnie 1 sekundę. Można też zastosować naj z wcześniejszymi programami. Załaduj ustawiania za pomocą przycisków S1 i S2.
wstÄ™pny podziaÅ‚ przez 256 (co 64µs) i wtedy program do procesora i uruchom. Zegar pra-  Inteligentny przycisk S2 pozwala usta-
do uzyskania przerwania co sekundę cykl cuje, zaczyna swą pracę kilka sekund przed wić minuty, a S1 dodatkowo godziny. Czer-
licznika trzeba skrócić do 15625  przerwania północą, jednak istotną wadą jest brak możli- woną linią zaznaczyłem polecenia zapewnia-
też będą zgłaszane dokładnie co sekundę. wości ustawiania czasu. jącą kasowanie liczników sekund podczas
Potrzebne będą również impulsy do pracy Do ustawiania minut i godzin można wy- naciskania S2. Oznacza to, że w praktyce
wyświetlacza  tu możemy wykorzystać licz- korzystać program  inteligentnego przyci- ustawianie zegara będzie wyglądać tak: naj-
nik T/C0 dający, jak poprzednio, przerwania sku zrealizowany w ćwiczeniu 10. Ale usta- pierw za pomocą S2 należy ustawić minuty,
co 4ms. Ponieważ będą służyć tylko do stero- wianie warto byłoby zrealizować tak, by do- najlepiej o jedną mniej, niż trzeba. Potem
wania wyświetlacza, można nie skracać cza- dać możliwość zerowania licznika sekund. za pomocą S1 ustawić godziny. O pełnej mi-
su cyklu, uzyskując przerwania co 4,096ms. Wtedy otrzymamy w pełni użyteczny zegar. nucie należy wcisnąć S2, co ustawi potrzeb-
Główny program prościutkiego zegara, Rysunek 63 (C013b.bas) pokazuje taki ną godzinę i minutę, a także wyzeruje licznik
bez możliwości ustawiania, mógłby wyglą- program. Porównaj z poprzednim i zwróć uwa- sekund, zapewniając dużą dokładność.
dać jak na rysunku 62 (C013a.bas). Przea- gę, że teraz przerwanie przychodzące co se- W praktyce dokładność zegara będzie za-
nalizuj program takiego zegara. Dla zmniej- kundę tylko skraca cykl licznika i zwiększa leżeć od częstotliwości i stabilności rezona-
szenia długości listingu zastosowałem umie- stan licznika sekund. Natomiast sprawdzanie tora kwarcowego, która nominalnie wynosi
towi żółtą kartkę lub ignoruje sygnał sędziego Działanie procesora różni się jednak w pew-
 Przestarzałe przerwania
bocznego, uważając, że sam lepiej widział zdarze- nym istotnym szczególe od reakcji sędziów na bo-
Co bardzo ważne, odpowiednia flaga jest usta-
nie. W procesorze jest podobnie  dane urządze- isku. Mianowicie jeśli w procesorze któryś  sędzia
wiana zawsze, gdy spełniony zostanie warunek
nie, np. licznik T/C0  podnosi chorÄ…giewkÄ™ , czy- boczny podniesie chorÄ…giewkÄ™, trzyma jÄ… do
przerwania, np. przepełnienie licznika i to nieza-
li jak mówimy  ustawia flagę TOV0. I to jest ko- skutku  aż  sędzia główny ją zauważy. Oznacza
leżnie od stanu bitu indywidualnego zezwolenia.
niec jego roli. to, że nawet jeśli przerwania są wyłączone, czyli
Wskazuje na to też rysunek C (w poprzednim
Jeśli nie są ustawione oba bity zezwalające: ze- nie są ustawione bity zezwalające, mimo wszystko
numerze EdW). Flagę możemy traktować podob-
zwolenia globalnego I (SREG.7) i lokalnego TOIE przy spełnieniu odpowiednich warunków zostaną
nie jak chorągiewkę sędziego bocznego na boisku
(TIMSK.1), procesor zignoruje ten fakt, pomimo ustawione flagi przerwań (także tych wyłączo-
piłki nożnej. Sędzia boczny ma za zadanie zasy-
ustawienia flagi. Procesor raczy łaskawie zauważyć nych). Mało tego  flagi  wyłączonych przerwań
gnalizować zdarzenie  podnosi chorągiewkę (fla-
 podniesioną chorągiewkę tylko wtedy, gdy oba pozostaną ustawione niejako na stałe, bo nie ma
gę) i na przykład sygnalizuje faul przy linii bocz-
wspomniane bity zezwalajÄ…ce sÄ… ustawione. Zau- mechanizmu ich samoczynnego zerowania (flaga
nej. I to jest koniec jego roli. OstatecznÄ… decyzjÄ™
waży i przejdzie do procedury obsługi przerwania. jest zerowana dopiero na początku obsługi  swo-
podejmuje sędzia główny i np. pokazuje delikwen-
jego przerwania). Jeśli w takiej sytuacji dane
Elektronika dla Wszystkich
38
T
E
C
H
N
I
K
A
L
I
A
55 M1 Mikroprocesorowa Ośla łączka
4,000MHz, a w praktyce zapewne będzie
nieco inna. Jest to prawie pewne, ponieważ
popularne, tanie rezonatory kwarcowe, choć
są dość stabilne, mają znaczne rozrzuty czę-
stotliwości pracy. Nominalną częstotliwość
kwarcu można uzyskać, zmieniając pojem-
ność C3, C4 w zakresie 10pF...68pF. Prostszy
dla programisty sposób to zmiana długości
zliczania timera T/C1. Trzeba eksperymen-
talnie zmienić nieco długość cyklu z 62500
na taką, która dla danego egzemplarza kwar-
cu da czas między przerwaniami równy do-
kładnie 1 sekundzie.
Zegary można też realizować na wiele in-
nych sposobów. Stosując przerwania od time-
ra(-ów), można w nich wykorzystać pożytecz-
ne polecenie Debounce umieszczone w pro-
gramie głównym. Jak wspominałem, w pole-
ceniu Debounce zawarta jest pętla odliczająca
25ms czasu opóz
nienia. W tym czasie działa-
nie głównego programu jest wprawdzie
wstrzymane, ale przerwania są obsługiwane.
Dzięki temu przy sensownie napisanym pro-
gramie także podczas ustawiania zegar nie
 zgubi czasu, a nawet poprawnie obsłuży
wyświetlacze. Jedynym efektem występowa-
nia przerwań będzie dłuższe niż 25ms odlicza-
nie czasu opóz
nienia samego polecenia Debo-
unce  tylko tyle. Podobnie jest z poleceniami
z grupy WAIT  obsługa ewentualnych prze-
rwań przedłuży czas odmierzany w pętli WA-
IT. Tu widać kolejny powód, że poleceniea
grupy WAIT nie zapewniają bezwzględnej
precyzji odmierzania czasu. Tylko przemyśla-
ne wykorzystanie liczników T/C0, T/C1 daje
Rys. 63
gwarancję dokładnego odmierzania czasu.
Ćwiczenie 14 Zegar Predatora
Pomysł Zegara Predatora nadesłał do Re- ny chronometr, pokazujący czas za pomocą rządkowane są więc wartości 8, 4, 2, 1. Przy-
dakcji EdW Dariusz Drelicharz z Przemyśla dziwnych symboli w nader tajemniczy spo- kład z wykorzystaniem segmentów a, b, e,
w roku 2002 (dziś już wiemy, że okazał się sób. Tajemniczy dla osób postronnych  Ty d pokazany jest na rysunkach 64a i 64b. Jak
najciekawszym projektem roku 2002). Jak i inni wtajemniczeni szybciutko przyzwycza- słusznie zwrócił uwagę pomysłodawca, Da-
wiadomo, Predator  bohater filmu i gry icie się do niecodziennych wskazań. riusz Drelicharz, lepszy efekt powstaje, gdy
komputerowej, miał na przedramieniu spe- Idea jest niezmiernie prosta: jest to zwy- aktywne segmenty są nie zaświecane, tylko
cjalny przyrząd z tajemniczym wyświetla- czajny wyświetlacz pokazujący liczbę 0...9 gaszone  wygląd takich odwróconych,  ne-
czem. Ty, mając klasyczny zegar, możesz w kodzie dwójkowym 0000...1001. Czterem gatywowych znaków pokazuje rysunek 64c.
bardzo łatwo przekształcić go w niecodzien- dowolnym segmentom wyświetlacza przypo- Ty możesz przypisać wartościom 8, 4, 2, 1
przerwanie zostanie potem odblokowane (bity ze- TIMSK.1 = 1  inaczej Enable Timer0 Å‚apkami, ale tylko w pewnych nietypowych pro-
zwolenia ustawione), procesor dopiero wtedy  zau- Dotyczy to większości przerwań (oprócz gramach; w prostszych nie napotkasz problemów.
waży tę dużo wcześniej ustawioną flagę i z dowol- INT0, INT1 w niektórych konfiguracjach), ale tyl-
nie dużym opóz
nieniem obsłuży  przestarzałe ko w sytuacji, gdy przerwania są odblokowywane ROZMIARY i rozmiary
przerwanie. Program może być jednak tak napisany, i blokowane podczas działania programu (Ena- W naszym procesorze razem mamy ponad 2300
żeby procesor ignorował  stare , dużo wcześniej ble/Disable). Takimi szczegółami nie musisz się bajtów w pamięciach FLASH (2048), EEPROM
zgłoszone przerwania  w tym celu można progra- jednak martwić  w większości przypadków spra- (128) i RAM (128 + rejestry I/O, razem około 190
mowo zerować flagi (przecież to są bity w rejestrach wa jest prostsza: potrzebne przerwania są odblo- bajtów). Podając wielkość pamięci, często wyraża-
I/O) i tym samym nie obsługiwać takich  przesta- kowane przez cały czas działania programu i każ- my ją w kilobajtach (KB). W zasadzie przedrostek
rzałych przerwań. Trzeba wtedy najpierw wyzero- de czynne zgłoszenie przerwania zostaje sprawnie kilo oznacza tysiąc, ale w informatyce, gdzie pod-
wać bit flagi, a dopiero potem odblokować przerwa- obsłużone. Nawet jeśli wszystkiego nie zrozumia- stawą jest system dwójkowy, oznacza 1024 (bo
nie. łeś, nie przejmuj się  sygnalizuję Ci specyficzne 1024 liczba 2 do potęgi dziesiątej). Dla odróżnienia
Przykładowo dla licznika T/C0: właściwości procesora, które mogą się okazać pu- w informatyce K piszemy jako wielką literę:
TIFR.1=0  zerujemy flagÄ™ T/C0 1024B = 1KB
Elektronika dla Wszystkich
39
T
E
C
H
N
I
K
A
L
I
A
Mikroprocesorowa Ośla łączka M1 56
inne segmenty  możesz je zaznaczyć na  pu- menty mają świecić, a które nie, oraz wpiszesz fikacja programu C013b.bas (rysunek 63) bę-
stym rysunku 65. Dodatkową pomocą bę- kody-liczby potrzebne do wyświetlenia takich dzie bardzo mała: zmienisz tylko liczby-kody za
dzie rysunek 66, gdzie zaznaczysz, które seg- znaków za pomocą polecenia LOOKUP. Mody- etykietką Tabela. Reszta pozostanie bez zmian.
Rys. 64
Rys. 66
Rys. 65
Ćwiczenie 15
Tylko dla dociekliwych
Zwróć uwagę, że program główny stopera i zegara z poprzednich ćwi-
czeń to pusta nieskończona pętla DO...LOOP, a wszystkie procedury
sprawdzania stanu przycisków, liczenia czasu i obsługi wyświetlacza
umieszczone są za etykietami i są wykonywane po każdym przepełnieniu
odpowiedniego licznika.
Można też na przykład procedury zwiększania zawartości licznika
(liczenia czasu) oraz obsługi wyświetlacza elegancko spakować do pod-
programów pod etykietami Zwiekszlicznik oraz Obsluzwyswietlacz i pro-
gram zmienić według rysunku 67 (C015a.bas). Podoba Ci się taki
przejrzysty sposób z oddzielnymi procedurami?
Taki prymitywny stoper można też zrealizować na wiele innych spo-
sobów. Na przykład na rysunku 68 (C15b.bas) znajdziesz jeszcze inne
rozwiązanie. Zauważ, że tym razem obsługa przerwania to jedynie usta-
wienie pojedynczego bitu o nazwie Flaga. Natomiast wszystkie procedu-
ry obsługi są zawarte w programie głównym. Jeśli znacznik Flaga nie jest
ustawiony, pętla DO...LOOP bezproduktywnie  kręci się wkółko . Gdy
co 4ms Flaga zostanie ustawiona w efekcie przerwania od Timera0, pro-
gram główny wykrywa to i właśnie program główny jednorazowo wyko-
nuje potrzebne procedury. Może takie pakowanie wszystkiego do progra-
mu głównego wyda Ci się mało eleganckie w porównaniu z poprzednim
Rys. 67
programem z etykietami... Wszystkie trzy programy działają w sumie
65536 = 64KB E - czternaście
HEX  system szesnastkowy
512KB = 524288B F- piętnaście
W informatyce często korzystamy ze specyficzne-
Analogiczna różnica dotyczy przedrostka mega. Tak jest: A...F to nie literki, tylko cyfry syste-
go zapisu liczb, wykorzystujÄ…cego system szesna-
Wdużych systemach mikroprocesorowych rozmia- mu szesnastkowego. Tym samym każdą czterobi-
stkowy (heksadecymalny). Jest on ściśle spokrew-
ry pamięci wyrażamy w megabajtach (MB). O ile tową liczbę dwójkową (0...15) można zapisać za
niony z systemem dwójkowym. W systemie dwój-
1M&! = 1000000&! pomocÄ… jednej liczby szesnastkowej (heksadecy-
kowym mamy tylko dwie cyfry (0, 1). W systemie
o tyle malnej). Ośmiobitowa liczba dwójkowa (0...255)
dziesiętnym mamy dziesięć cyfr (0...9). W syste-
1MB = (1024*1024)B = 1048576B w zapisie szesnastkowym będzie miała co najwy-
mie szesnastkowym cyfr jest 16. Oprócz cyfr 0...9
Dla programisty i elektronika różnica między żej dwie cyfry. Szesnaście cyfr systemu szesnast-
mamy jeszcze cyfry:
k=1000 a K=1024 oraz M=1000000, M=1048576 kowego pozwala zapisywać liczby dwójkowe
A - dziesięć
nie ma żadnego praktycznego znaczenia. w bardzo zwięzły sposób (liczbę dwójkową dzieli
B - jedenaście
się na czterobitowe  kawałki i pisze szesnastko-
C - dwanaście
wą reprezentację tych  kawałków ). Pokazuje to
D - trzynaście
tabela na następnej stronie.
Elektronika dla Wszystkich
40
T
E
C
H
N
I
K
A
L
I
A
57 M1 Mikroprocesorowa Ośla łączka
bardzo podobnie. Czy warto więc poświęcać
tyle uwagi prymitywnemu stoperowi?
Warto! Możesz sam sprawdzić, że wcze-
śniejszy program z rysunku 59 (C12a.bas) po
kompilacji zajmie w pamięci FLASH proce-
sora 628 bajtów, program z rysunku 67  636
bajtów, a program z rysunku 68, tylko 512
bajtów, czyli dokładnie jedną czwartą dostęp-
niej pamięci programu naszego procesora.
Różnica między 636 a 512 bajtów to aż
25%! Już niebawem na własnej skórze się
przekonasz, że te 25% to gra jak najbardziej
warta świeczki. Na pewno już niedługo zda-
rzy się, że napiszesz dłuższy program, który
po kompilacji zajmie więcej niż 2kB. Chodzi
nie o rozmiar programu z rozszerzeniem .bas
 ten może mieć objętość wielokrotnie więk-
szÄ…, zwaszcza z obszernymi komentarzami.
Chodzi o objętość  czystego programu w ję-
zyku maszynowym, który jest  spuszczany
do pamięci FLASH. Dłuższy program po
pierwsze nie zmieści się w 2-kilobajtowej pa-
mięci naszego procesora AT90S2313, a po
drugie BASCOM AVR w darmowej wersji
DEMO obsługuje tylko programy mające po
Rys. 68
kompilacji co najwyżej 2kB. Nie uda się
więc wykorzystać innego procesora z więk-
szą pamięcią programu  trzeba zakupić peł- sze wyniki (szybsze i krótsze programy w pa- SUB i etykiety. I takie zmniejszenie objętości
ną wersję BASCOM-a AVR. Gdy skompilo- mięci procesora). A tak naprawdę, to pełną programu to niewątpliwa korzyść ze stoso-
wany program ma tylko trochę więcej niż kontrolę nad programem daje tylko asembler, wania etykiet i polecenia GOSUB.
2kB, możliwość nawet niewielkiego  odchu- czyli język programowania najściślej zwią- Niemniej wykorzystanie polecenia GO-
dzenia to szansa na wagę złota. Co prawda zany z procesorem. Niestety, programowanie SUB dosłownie oznacza odłożenie dotych-
jest to wyższa szkoła jazdy i na pewno po- w asemblerze wymaga sporej wiedzy i do- czasowej pracy na bok i zajęcie się procedurą
trzebnych umiejętności nie można zdobyć świadczenia, a dla początkujących optymal- zza etykiety. Potem po poleceniu RETURN
szybko, jednak ja już na początku chcę Ci za- nym rozwiązaniem jest bez wątpienia BA- program od nowa bierze się za przerwaną do-
sygnalizować tę niezmiernie istotną sprawę. SCOM, pomimo pewnych swych wad. Trzy tychczasową pracę. Tak samo jest, gdy zgło-
BASCOM genialnie ułatwia nam życie, po- ostatnio analizowane programy pokazują, że szone zostanie przerwanie: trzeba odłożyć do-
nieważ pozwala pisać programy w języku także w BASCOM-ie mamy znaczny wpływ tychczasową pracę na bok, a potem do niej
BASIC, a potem kompilator jedną linijkę na- na objętość (a także szybkość wykonywania) wrócić. Pół biedy, jeśli ta  dotychczasowa
szego programu w sobie wiadomy sposób programu.
potrafi zamienić na wiele rozkazów w tak Dlatego zapamiętaj następujące ważne in-
Liczba Liczba Liczba
dziesiętna dwójkowa szesnastkowa
zwanym języku maszynowym. Niestety, BA- formacje: dzielenie programu na małe ka-
0 0000 0
SCOM jako kompilator nie jest zbyt oszczęd- wałki (procedury) umieszczone za etykieta-
1 0001 1
ny. Gdy zamienia program na język maszy- mi, do których odwołuje się za pomocą pole-
2 0010 2
3 0011 3
nowy, realizuje zadanie poprawnie, ale za- ceń GOSUB...RETURN, jest wręcz koniecz-
4 0100 4
zwyczaj ani w sposób najprostszy z możli- ne, jeśli jakaś procedura musiałaby być
5 0101 5
6 0110 6
wych, ani w sposób zapewniający najszybszą umieszczana w programie w kilku miej-
7 0111 7
realizację programu. Dlatego bardziej zaa- scach. Zamiast umieszczać ją w programie
8 1000 8
wansowani konstruktorzy wykorzystują kilka razy i zwiększać tym jego objętość,
9 1001 9
10 1010 A
kompilatory słynnego języka C, dające lep- warto odwoływać się do niej za pomocą GO-
11 1011 B
12 1100 C
13 1101 D
Jeśli chcesz, poszukaj w podręczni-
14 1110 E
kach dalszych szczegółów. Nie musisz
15 1111 F
16 10000 10
wszystkiego rozumieć  liczb w postaci
17 10001 11
szesnastkowej na razie nie będziemy wy-
18 10010 12
korzystywać. Wspominam o nich, byś nie
... ... ...
przestraszył się  dziwnych liczb, za- 45 101101 2D
... ... ...
wierajÄ…cych  litery . To wcale nie litery,
107 1101011 6B
tylko dodatkowe cyfry szesnastkowego
... ... ...
systemu liczbowego. W razie potrzeby
152 10011000 98
... ... ...
możesz łatwo przeliczać liczby o różnych
188 10111100 BC
systemach za pomocÄ… komputerowego
... ... ...
kalkulatora z Windows (wybierz Widok 
2153 100001101001 869
... ... ...
Naukowy), jak pokazuje rysunek obok.
2799 101011101111 AEF
Ten kalkulator pozwala przedstawiać licz-
Elektronika dla Wszystkich
45
T
E
C
H
N
I
K
A
L
I
A
T
E
C
H
N
I
K
A
L
I
A
Mikroprocesorowa Ośla łączka M1 58
praca to bezproduktywne  kręcenie się
wkółko w pustej pętli DO...LOOP. Ale czę-
sto nie jest tak dobrze  odkładając na bok
bardziej skomplikowanÄ… pracÄ™, trzeba niejako
zapamiętać szczegóły z nią związane, żeby
potem do niej precyzyjnie wrócić, czyli od-
tworzyć stan kluczowych rejestrów procesora
sprzed skoku. BASCOM-owe polecenie GO-
SUB...RETURN powoduje, że procesor zapi-
suje w pamięci RAM zawartość kilku kluczo-
wych rejestrów. W tym celu część ze 128 baj-
tów dostępnej pamięci RAM rezerwuje się na
tak zwany stos. Działanie stosu jest opisane
wczęści Technikalia. Rysunek 69 pokazuje,
gdzie w kompilatorze określamy, ile bajtów
RAM-u rezerwujemy na stos  domyślna Rys. 69
wartość dla stosu sprzętowego (HW-Stack 
Hardware Stack) to jak widać 32 bajty (okien-
ka Soft Stack i Framesize określają, ile dodat-
kowo pamięci RAM zostaje zarezerwowane
na potrzeby tzw. stosu programowego i ram-
ki, co jest potrzebne przy korzystaniu z wy-
świetlacza LCD i tzw. zmiennych lokalnych).
W ten sposób uszczuplamy i tak niezbyt duże
zasoby RAM-u.
Wykorzystanie GOSUB, etykiet jest bar-
dzo wygodne dla programisty, bo znakomicie
zwiększa przejrzystość programu i ułatwia
wprowadzanie zmian. Ale jeśli w programie
zagniez
dzisz kilka poleceń GOSUB...RE-
TURN, tego odkładania na stos będzie wię-
cej i w kompilatorze trzeba zarezerwować
większą ilość pamięci RAM na stos. Potem
możesz zdziwić się, gdy pojawi się komuni-
kat o braku pamięci RAM lub program nie
Rys. 70
będzie pracował poprawnie.
Rezerwacja pamięci na potrzeby stosu to Choć kwestie optymalizacji to melodia  sam sprawdz
, jakich) pozwolił zmniejszyć
jedna sprawa. Druga, często równie istotna dalszej przyszłości, jednak już teraz chciał- rozmiar programu z rysunku 68 aż o 25%.
kwestia to fakt, że odkładanie na stos i zdej- bym Ci zwrócić uwagę na ważną sprawę: W ramach samodzielnych ćwiczeń porównaj
mowanie ze stosu zajmuje stosunkowo dużo podczas obsługi przerwania też następuje starannie programy z rysunków 59 oraz 67,
czasu, co jest kluczowym problemem w wie- odłożenie kluczowych informacji na stos 68 (C012a.bas, C15a.bas, C015b.bas)
lu programach, które muszą działać jak naj- i zdjęcie ich po zakończeniu obsługi prze- i zwróć uwagę na opisane różnice. O rozmia-
szybciej. rwania - podobnie jak przy poleceniu GO- rach programu w pamieci FLASH przeko-
Stosowanie polecenia GOSUB...RE- SUB...RETURN. To zajmuje czas oraz wy- nasz siÄ™ po kompilacji (Ctrl+F7, F7, Ctrl+W)
TURN ma więc zarówno wielkie zalety, jak maga zarezerwowania pamięci RAM na stos. lub Program  Show result. W otwartym
i istotne wady. Z czasem, gdy dokładniej po- Tak dzieje się przy standardowej obsłudze oknie zobaczysz tekst raportu z wieloma in-
znasz zarówno procesor, jak i sztukę progra- klasycznego przerwania i często jest to wręcz formacjami, między innymi właśnie o wiel-
mowania, będziesz świadomie optymalizo- koniecznością. Można jednak przyspieszyć kości programu. Na rysunku 70 czerwoną
wać swoje programy albo by uzyskać jak naj- działanie programu i zmniejszyć jego obję- strzałką zaznaczyłem linię z tą informacją.
krótszy kod, albo żeby pracowały jak naj- tość w pamięci FLASH, świadomie pomija- Teraz serdecznie zachęcam, żebyś w ra-
szybciej. To sprawa przyszłości - na razie jąc przy obsłudze przerwania odkładanie na mach zajęć domowych sam napisał lub zmo-
wcale nie musisz się tym martwić. Ciesz się, stos i przywracanie zawartości kluczowych dyfikował kilka programów, żeby wykony-
jeśli Twoje programy poprawnie pracują. Bo rejestrów. wały to samo zadanie, ale różnie wykorzy-
lepszy jest program nieoptymalizowany, Wykorzystałem tu opisaną w Technika- stywały przerwanie i polecenia GOSUB.
a działający, niż optymalizowany a działają- liach opcję NOSAVE. Właśnie ten sposób Sprawdzaj za każdym razem objętość pro-
cy niepoprawnie. (oraz kilka dodatkowych drobnych zabiegów gramu.
Ćwiczenie 16 Konwersja BCD
A co byś powiedział na realizację zegara, po- Na pewno zegar będzie zliczał poprawnie, bo jak zobrazować wynik, jeśli jedną liczbę dwój-
kazanÄ… na rysunku 71 (C016a.bas)? liczniki Sekundy, Minuty i Godziny to zmienne kowÄ… z zakresu 0...59 z jednego licznika ma-
Co sądzisz o takich licznikach? bajtowe mogące zliczać w zakresie 0...255. Tylko ją reprezentować dwie cyfry na wyświetlaczu?
Elektronika dla Wszystkich
46
59 M1 Mikroprocesorowa Ośla łączka
Czy masz jakiś pomysł?
Wbrew pozorom, nie trzeba tu wgłębiać się w zasady arytmetyki
dwójkowej i szukać sposobów konwersji. BASCOM umożliwia dzie-
cinnie łatwe zobrazowanie na dwóch siedmiosegmentowych wyświetla-
czach liczby dwójkowej, większej od 9, byle nie była większa od 99.
Wykorzystamy do tego celu polecenie MAKEBCD. Więcej informacji
na temat tego polecenia znajdziesz w ELEMENTarzu. W każdym razie
zamienia ono  zwyczajną liczbę dwójkową z zakresu 0...99 na dwie
czterobitowe liczby reprezentujące jednostki i dziesiątki. Trzeba więc
 zwyczajną liczbę dwójkową przekonwertować na format BCD z uży-
ciem polecenia MAKEBCD, a potem  wydłubać kolejno obie cztero-
bitowe liczby reprezentujÄ…ce jednostki i dziesiÄ…tki. Rysunek 72
(C016b.bas) pokazuje jeden ze sposobów zastosowany w programie ze-
gara: najpierw konwertujemy liczbę dwójkową na BCD do zmiennej
Dziesiatki, potem za pomocą maski z użyciem operatora logicznego
AND  wydłubujemy cztery młodsze bity, czyli Jednostki  liczbę z za-
kresu 0...9 reprezentujÄ…cÄ… jednostki. Potem po prostu przesuwany za-
wartość zmiennej Dziesiatki o cztery miejsca w prawo za pomocą roz-
kazu SHIFT. Cztery bity reprezentujÄ…ce liczbÄ™ dziesiÄ…tek zostanÄ… prze-
sunięte na niższe pozycje, dając liczbę z zakresu 0...9, a do czterech
starszych bitów bajtu Dziesiatki zostaną wprowadzone zera. Zapamię-
taj ten interesujący sposób. W ramach zajęć domowych możesz napisać
nowe lub zmodyfikować wcześniejsze programy wykorzystując polece-
nie MAKEBCD według rysunku 72.
Piotr Górecki
Rys. 72
Rys. 71
Jeden z Czytelników napisał: sób, w jaki Pan przedstawia podstawy no- Informacje te są przechowywane w pliku
Z wielkim zainteresowanim czytam Pana woczesnej elektroniki. Basavr.ini w katalogu C:\Windows. Na
artykuły n/t programu BASCOM AVR i nau- Krzysztof drugim załączonym rysunku zaznaczona
ki programowania mikroprocesorów AT. (...) jest linia odpowiedzialna za kolor tła.
Mam jednak pewien problem natury tech-
nicznej. Po uruchomieniu BASCOM-a wy- Kolory ustawia siÄ™ po poleceniach
gląd ekranu jest taki sam jak na rysunkach Options \ Environment na zakładce Fonts
drukowanych w EdW. Natomiast kiedy za po- jak pokazuje załączony rysunek obok.
mocą polecenia FILE, OPEN otwieram zapi- Czerwono zaznaczyłem okienko, gdzie
sany w NOTATNIKU program, ekran zmie- ustawia się kolor tła.
nia kolor na czarny. Sam tekst programu za-
chowuje prawidłowe kolory, ale na czarnym
tle jest bardzo z
le widoczny. (...) ProszÄ™ mi
poradzić, co powinienem zrobić, aby uzyskać
taki wygląd ekranu jak w Pana artykułach.
Jest to dla mnie bardzo ważne, ponieważ
z uwagi na wadę wzroku długie wpatrywanie
siÄ™ w tak niewyraz
ny obraz jest dla oczu
bardzo męczące i mocno ogranicza czas, ja-
ki mogę spędzać przy bardzo mnie interesu-
jÄ…cym BASCOM-ie.
Serdecznie proszę omożliwie szybką od-
powiedz
i pozdrawiając dziękuję za bardzo
zrozumiały i przystępny dla nowicjuszy spo-
Elektronika dla Wszystkich
47
NAJLEPSZY PROJEKT ROKU 2002
konkurs im. Zbigniewa Raabe
W EdW 12/2002 ogłoszony został wielki konkurs na najlepszy projekt opublikowany w Elektronice dla Wszystkich, opracowany przez
osobÄ™ spoza grona redakcyjnego.
Należało wybrać trzy najbardziej innowacyjne, najbardziej interesujące i pomysłowe projekty opublikowane w EdW w dwunastu nume-
rach z 2002 roku. Konkurs ma służyć ujawnianiu i promowaniu utalentowanych Czytelników, nieprzeciętnych twórców, w tym uczestników
Szkoły Konstruktorów. Z przyjemnością informujemy, że najlepszy projekt roku 2002 to opublikowany w numerze
paz
dziernikowym
Zegar Predatora
Autorem tego projektu jest Dariusz Drelicharz z Przemyśla.
Zegar został oceniony przez Was jako połączenie przydatności,
pomysłowości, edukacji i rozrywki. Idea Zegara Predatora istotnie
jest rewelacyjna!
II miejsce zajÄ…Å‚ przedstawiony w EdW 11/2002
Wyświetlacz widmowy
Autorem jest A
ukasz Hrapek z Sanoka. Według opinii z ankiet - Wyświetlacz wid-
mowy to niezwykle ciekawy i dopracowany projekt, pozwalający na poznawanie możli-
wości współczesnej elektroniki i mechaniki.
III miejsce zajęła opisana w EdW 8/2002
Programowana tablica świetlna
Autorem jest Michał Stach z Kamionki Małej. Z listów i e-maili, dotyczących
nominacji tego projektu do nagrody, wypłynął podstawowy wniosek:  Za staranne
wykonanie i praktyczne wykorzystanie Bascoma .
A oto kolejno projekty, które otrzymały najwięcej głosów:
4. Transformator Tesli (EdW 9,10/02)  A
ukasz Bajda i Radosław Szymczycha.
5. Sterownik pieca węglowego (EdW 12/02)  Krzysztof Nawacki.
6. Sonar  dalmierz ultradz
więkowy (EdW 7/02)  Olaf Janik.
7. UPS  zasilacz awaryjny (EdW 11/02)  Dariusz Knull.
8. Zasilacz symetryczny (EdW 9/02)  Marcin WiÄ…zania.
9. Projektor laserowy (EdW 5/02)  Bartłomiej Stróżyński.
10. Sterownik (niekoniecznie) akwariowy (EdW 11/02)  Remigiusz Idzikowski.
Zwycięzcy konkursu, Dariusz Drelicharz, A
ukasz Hrapek i Michał Stach, otrzymują oscyloskopy HPS10 firmy Velleman.
Wśród uczestników ankiety-konkursu rozlosowaliśmy nagrody w postaci kitów AVT i książek. Otrzymają je: Rafał Burszewski z Tcze-
wa, Karol Pietruszewski z Poznania, Tomasz Kaczmarczyk z Krakowa, Stefan Latko z Udrzyna, Jakub Podgórski z Wałbrzycha,
Jan Stanisławski z Sanoka, Marcin Komisarz z Rzeszowa, Krzysztof Stanowiec z Koszalina, Bartłomiej Warzecha z Hurko, Krzysztof
Kunka z Giżycka i Anna Nowakowska z Jaworza. Gratulujemy zwycięzcom konkursu, wszystkim wyróżnionym i jednocześnie zachęcamy
do dalszej współpracy z redakcją EdW zarówno Autorów interesujacych projektów, jak i wszystkich Czytelników.
Elektronika dla Wszystkich
48
To warto wiedzieć
Bezkompromisowa jakość audio,
Bezkompromisowa jakość audio,
czyli
droga do Direct Digital Chain
droga do Direct Digital Chain
Dlaczego przetwornik 1-bitowy jest lepszy od 16-bitowego
część 3
ć
3
część 3
ć
3
Przebieg o stałej wartości da na wyjściu częstotliwość próbkowania też musi być
przetwornika ciąg na przemian zer i jedynek wielokrotnie większa od najwyższej czę-
 zobacz rysunek 13. Same jedynki infor- stotliwości sygnału. Metoda przetwarza-
mują, że przebieg rośnie bardzo szybko, sa- nia PDM nazywana jest też bardzo często
me zera  że bardzo szybko maleje. Przykła- metodą sigma-delta (-). Zarówno sama na-
dowy przebieg analogowy oraz sygnał cy- zwa, jak i liczne opisy działania skutecz-
frowy uzyskany zeń za pomocą przetworni- nie zniechęcają wielu od zajmowania się
ka delta pokazany jest na rysunku 14. tymi interesującymi i nad wyraz pożytecz-
Szczegóły znów nie są tu istotne, w każdym nymi przetwornikami. Rzeczywiście pod-
razie: 1-bitowy przetwornik DPCM nazywa- stawy teoretyczne i niezbędny aparat ma-
Rys. 13
ny jest przetwornikiem delta, a przestawio- tematyczny wręcz przerażają. Okazuje się
na metodą  modulacją delta () lub modu- jednak, że ogólna zasada działania jest ła-
Rys. 14
lacjÄ… PWM (pulse width modulation). Prze-
biegi o różnym nachyleniu zostaną przetwo-
rzone na ciÄ…gi zer i jedynek, gdzie o nachy-
leniu przebiegu informuje stosunek liczby
zer do liczby jedynek. Warunkiem prawi-
dłowego działania jest duża częstotliwosć
próbkowania  musi ona być wielokrotnie
większa od częstotliwości przetwarzanego
sygnału, jak pokazuje rysunek 15. Jeśli czę-
stotliwość próbkowania będzie za mała (albo twa do zrozumienia, choć
przyrost, kwant zmian będzie za mały) prze- rzeczywiście szczegóły ich
twornik delta  nie nadąży za zmianami sy- budowy mogą przestraszyć
gnału i wynik będzie błędny, jak pokazuje mniej zaawansowanych.
rysunek 16. Oto garść wyjaśnień:
Nietrudno się domyślić, że z tak przetwo- Można przyjąć w upro-
rzonego sygnału (pochodnej funkcji) można szczeniu, że w metodzie
Rys. 15
łatwo odtworzyć funkcję oryginalną w pro- PWM na przetwornik A/C (komparator)
stym przetworniku cyfrowo-analogowym, podawana jest różnica między wartościa- Rys. 16
zawierającym integrator (układ całkujący). mi aktualnej i poprzedniej próbki sygnału
Także i tu dokładność uzyskiwana przy re- wejściowego (w praktyce realizacje by-
konstrukcji przebiegu zależna jest oczywi- wają inne, ale to nieistotny szczegół).
ście od częstotliwości próbkowania podczas Wkażdym razie kluczową rolę gra ta róż-
kodowania  czym wyższa częstotliwość nica i stąd nazwa przetworniki i modulacja
próbkowania, tym lepiej. delta (- delta). I to jest jasne i oczywiste.
Nieco trudniej jest z metodÄ… PDM, zwanÄ…
PDM, SDM sigma-delta (-). Można powiedzieć, że tu
Przedstawiona w poprzednim fragmencie, też przetwornik (komparator) określa róż-
znana od wielu lat metoda PWM, choć uży- nicę (- delta) między wartością aktualną
teczna, ma istotne wady. W latach 60. ubie- sygnału, a sumą ( - sigma) wartości po-
głego wieku opracowano podobny, ale ulep- przednich próbek wyjściowych. Można
szony sposób przetwarzania analogowo-cy- przyjąć w uproszczeniu, że na wyjściu
frowego nazywany PDM (pulse density mo- prostego przetwornika - w danej chwili
dulation). Także i tu występuje przetwornik może pojawić się tylko jedna z dwóch
1-bitowy, czyli najzwyklejszy komparator, wartości: 0, 1, wskazująca, czy w tej
a dla uzyskania dokładności przetwarzania, chwili sygnał wejściowy jest większy czy Rys. 17
M
EU Elektronika dla Wszystkich
64
To warto wiedzieć
mniejszy od scałkowanej sumy poprzednich Oczywiście! Wystarczy włączać i wyłą-
próbek. Na przetwornik analogowo-cyfrowy czać światło z odpowiednio dużą częstotli-
typu sigma-delta podawany jest sygnał ana- wością, by oko nie dostrzegło migotania.
logowy, a sygnałem wyjściowym jest ciąg Dokładnie tak samo działa przetwornik
impulsów, podobnie jak w przetworniku del- C/A, czyli przełącznik z rysunków 17 i 18.
ta (porównaj rysunek 14). Uproszczony Jeśli będzie odpowiednio szybko przełącza-
schemat blokowy prostego przetwornika ny, pozwoli na wyjściu filtru uśredniającego
A/C typu pokazany jest na rysunku 17. Wy- uzyskać dowolne napięcie w zakresie
glÄ…da co najmniej tajemniczo. Mniej dziw-  Uref...+Uref. Ilustruje to rysunek 19. Sa-
nie prezentuje się schemat z rysunku 18 po- me jedynki na wejściu cyfrowym A ozna-
Rys. 20
kazujący, że sumator i filtr pętli to zwyczaj- czają ciągłe dołączenie napięcia +Uref do
ny integrator (układ całkujący, czyli uśre- filtru RC. Na wyjściu B pojawi się pełne na- Rys. 21
dniający, będący prościutkim filtrem dolno- pięcie +Uref. Podanie na wejście A na prze-
przepustowym) ze wzmacniaczem operacyj- mian zer i jedynek da na wyjściu B napięcie
nym, że 1-bitowy przetwornik A/C to naj- równe połowie napięcia między +Uref
zwyczajniejszy komparator z dodatkowym i  Uref, czyli potencjał masy. Ogólnie bio-
przerzutnikiem D pełniącym rolę pamięci, rąc, wartość napięcia na wyjściu B zależy
a przetwornik C/A to zwyczajny przełącz- od stosunku liczby zer do liczby jedynek.
nik, podający na jedno z wejść intergratora W przetworniku z rysunku 18 zastosowany
dodatnie lub ujemne napięcie odniesienia, jest nie prościutki filtr RC, tylko integrator
zależnie od stanu logicznego na wyjściu ze wzmacniaczem operacyjnym. Oprócz ro-
przetwornika. Najogólniej biorąc, integrator li filtru uśredniającego pełni on dodatkowo
związany jest z określeniem sigma, a kom- rolę sumatora. Ściślej biorąc, zgodnie z ry-
parator  delta. sunkiem 17 jest to układ odejmujący napięcie wcześniej szumy (rekwantyzacji) są w tym
Taki schemat może okazać się trudny do sygnału wejściowego i sygnału z przetworni- przypadku przesunięte w górę, w pasmo leżą-
dokładnej analizy, niemniej podstawowa ka C/A. Tym samym na wejście komparatora ce znacznie powyżej pasma akustycznego.
zasada działania jest beznadziejnie prosta. podawane jest napięcie będące uśrednioną Przetwarzanie sigma-delta zapewnia też zna-
Zacznijmy od przetwornika C/A  jego dzia- różnicą oryginalnego sygnału i sygnału z we- komitą liniowość i ma też inne ważne zalety.
łanie można zobrazować przykładem ciemne- wnętrznego przetwornika C/A. Należy po- Wkażdym razie koniecznie należy zau-
go pokoju i lampy. Mając zwykłą lampę ze traktować to (niewielkie) napięcie jako sygnał ważyć, iż w przetworniku typu delta stosu-
zwykłym wyłącznikiem, można włączyć błędu. I właśnie ten sygnał błędu, a konkret- nek liczby zer do liczby jedynek w ciągu
światło (stan 1) lub wyłączyć światło (stan 0). nie jego biegunowość, zadecyduje o tym, jaki wyjściowym informuje o nachyleniu prze-
Wyłącznik jest tutaj najprawdziwszym 1-bi- będzie stan wyjściowy przetwornika po na- biegu wejściowego. W przetworniku sigma-
towym przetwornikiem cyfrowo-analogo- stępnym impulsie zegarowym. Ten stan, gdy delta  nie o nachyleniu, tylko o amplitu-
wym. pojawi się na wyjściu, dzięki obecności prze- dzie, co potwierdza rysunek 21. I to jest bar-
Czy mając taki 1-bitowy przetwornik, twornika C/A, skoryguje średnie napięcie na dzo istotne.
można uzyskać pośrednie wartości oświetle- wyjściu integratora i następny stan na wyjściu I oto doszliśmy do systemu SACD. Dal-
nia, od całkowitej ciemności do pełnej jasno- będzie zależał od biegunowości aktualnego sze szczegóły na temat tego systemu zawarte
ści lampy? napięcia błędu. Na wyjściu pojawia się ciąg są w ostatniej, czwartej częsci artykułu, która
zer i jedynek, których ukaże się za miesiąc.
stosunek jest wyzna-
czony przez napięcie Robert Bandyk
wyjściowe. Uproszczo-
ny przykład pokazany
jest na rysunku 20.
Wyraz
nie widać, że
niedoskonałość wynika
z niezbyt dużej często-
tliwości próbkowania.
Dokładność przetwa-
rzania i póz
niejszego
rekonstruowanego sy-
gnału zależy od często-
tliwości próbkowania:
czym wyższa, tym le-
Rys. 18
piej. Co niezmiernie
Rys. 19
ważne, wspomniane
M
Elektronika dla Wszystkich EU
65