Szkoła Konstruktorów

Szkoła Konstruktorów
Szkoła
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).
Suplement Galerii Szkoły Konstruktorów
W EdW 1/2003 przedstawiliśmy Galerię
Szkoły Konstruktorów – autoprezentację
uczestników i sympatyków Szkoły. Przedsięwzięcie to wywołało żywy odzew i znakomicie ułatwiło kontakty, zwłaszcza ze
stałymi uczestnikami Szkoły, publikującymi już swe projekty w dziale E-2000
i w Forum Czytelników.
Nie chodziło nam wyłącznie o uhonorowanie czołowych uczestników Szkoły, ale
też o danie sposobności nawiązania bezpośrednich kontaktów. Mając to na względzie,
planujemy uaktualnione wydanie Galerii
w numerze 1/2004. Chcemy więc w numerze
styczniowym zaprezentować nowych uczestników i sympatyków Szkoły (z różnych
względów dane o kilku osobach nie znalazły
się w pierwszym wydaniu) oraz krótko przypomnieć aktualne „namiary” wcześniej
przedstawionych Kolegów. Jeśli więc
u kogoś z uczestników już przedstawionych zmieniły się „namiary” (adres, email, telefon, itp.) może uaktualnić swoje
dane, ewentualnie przedstawić inne życzenia i uwagi. Zapraszamy też nowych
chętnych.
Informacje do uaktualnionego wydania Galerii należy nadsyłać najpóźniej do
15 listopada 2003.
Zadanie nr 92
którzy chrapią tylko śpiąc na wznak. Ale czasem sprawa jest wręcz beznadziejna, jeśli
osobnik taki wielokrotnie budzony czy stymulowany gwizdaniem, po krótkiej chwili
znów zaczyna chrapać.
I tu niewątpliwie przydałoby się jakieś
nieskomplikowane urządzenie, które wyręczy nas z obowiązku budzenia czy gwizdania
(które podobno pomaga). Na pewno ktoś, kto
wie, że ma problem z chrapaniem, sam zechce sprawić sobie takie urządzenie, by nie
przeszkadzać innym, zwłaszcza podczas wyjazdów, gdy śpi się w jednym pomieszczeniu
z obcymi osobami.
Oczywiście ani Mirek, ani ja nie mamy na
myśli łóżka z generatorem impulsów wysokiego napięcia. W zadaniu nie chodzi też tylko o uciszenie chrapiącego osobnika, który
nie pozwoli zasnąć innym. Problem wbrew
pozorom jest bardzo poważny, a zadanie
choć niełatwe, jest wręcz znakomite dla
wszystkich dociekliwych konstruktorów.
Mamy mianowicie niecodzienny problem
i trzeba podjąć próbę jego rozwiązania. Otóż
chrapanie najczęściej jest objawem nieprawi-
dłowej pracy organizmu. Czasem wręcz łączy się z groźnym dla zdrowia, bardzo osłabiającym bezdechem sennym. I oto niepostrzeżenie wchodzimy na bardzo poważny
grunt medyczny. Oczywiście od uczestników
Szkoły Konstruktorów EdW nikt nie wymaga, żeby skonstruowali aparaturę medyczną,
zapobiegającą bezdechowi. Niemniej warto
zastanowić się, co można w tym zakresie
zrobić. I tu mam prośbę – w miarę możliwości zasięgnijcie informacji u zaprzyjaźnionych lekarzy, zwłaszcza laryngologów (jeśli
to uczynicie, napiszcie proszę o tym w swoich pracach). Ale nawet bez takich konsultacji mamy wystarczająco dużo informacji
i ogromne pole do popisu. Wystarczy wykonać urządzenie, które niezawodnie wykryje
chrapanie. Zachęcam do badań i prób praktycznych, choćby dlatego, że różne osoby wydają różne odgłosy. Czy trzeba indywidualnie
dostosowywać układ wykrywania do pojedynczej osoby, czy wystarczy układ uniwersalny?
W takiej prostej „medycznej” wersji nie
chodzi o dyscyplinator – wystarczy jakkolwiek zasygnalizować, że oto zaczyna się
Tematem zadania 70 był uciszacz psa. Zaproponowaliście wtedy różnorodne rozwiązania
i pomysły. Jeden uczestników tamtego zadania, Mirosław Kost z Golasowic, podczas prób
swojego układu wpadł na pomysł, że podobnie
może działać „dyscyplinator” chrapiącego
człowieka. I oto temat zadania:
Zaprojektować „dyscyplinator” chrapiącego człowieka, ewentualnie układ wykrywania lub monitorowania chrapania.
Od razu spodobał mi się ten temat. Rzeczywiście zdarzają się nam wszystkim sytuacje, gdy będąc pod namiotem, w schronisku
czy w hotelu zmuszeni jesteśmy spędzić noc
pod jednym dachem z kimś, kto głośno chrapie. Potem przez całą noc cierpimy katusze,
nie mogąc zasnąć z powodu denerwującego
chrapania. A może to my mamy takie tendencje i nieświadomie „umilamy” noc innym?
Sprawa jest, jak wiadomo, nieprzyjemna.
Często wystarczy zmienić pozycję – nie-
28
E l e k t ro n i k a d l a Ws z y s t k i c h
Szkoła Konstruktorów
chrapanie. Ale to nie wszystko. Oto kolejna
możliwość: zamiast konstruować dyscyplinator czy urządzenie wykrywające, można
wykonać pożyteczne stacjonarne urządzenie
monitorujące do zastosowania we własnym
domu. Jego zadaniem byłoby rejestrować
czas chrapania w ciągu całej nocy. Dobrze
byłoby wykrywać szczególne punkty, jak początek chrapania, a zwłaszcza gwałtowne
przerwy w chrapaniu, które mogą łączyć się
ze wspomnianym groźnym bezdechem. Istnieją podobne urządzenia szpitalne, które
monitorują aktywność śpiącego nie tylko za
pomocą mikrofonu, ale też innych czujników, m.in. kontrolujących puls i oddech. I tu
Rozwiązanie zadania nr 88
Temat zadania 88 brzmiał: Zaprojektować
układ związany z pomiarem częstotliwości.
Temat wzbudził żywe zainteresowanie,
jednak zgodnie z oczekiwaniami, okazał się
dla wielu zdecydowanie zbyt trudny. Tym
bardziej cieszę się z dziewięciu modeli, które
nadesłaliście i z licznych prac teoretycznych.
Niektórzy nadesłali swe prace po raz pierwszy. Ze szczególną przyjemnością przeczytałem list, który nadesłał interesujący się elektroniką od 12. roku życia, 30-letni Sławomir
Drożdż z Tomaszowa Mazowieckiego. W liście można przeczytać: (...) dzięki EdW nie
czuję upływającego czasu i mam duchem 18
lat. Mam znajomych elektroników, którzy mają po 46 lat, a dzięki wam zachowują się jak
młode chłopaczki. Oczywiście oficjalnie nie
czytują EdW (“bo to pismo dla dzieci”, tak
mówią), ale wiem na 111%, że co miesiąc zasuwają do kiosku, żeby kupić ten miesięcznik
i z wypiekami na twarzach przeglądają zawartość. Nie chwaląc się „jam to uczynił”.
Na samym początku zawsze tak sobie niby od
niechcenia przeglądali egzemplarz, który ja
kupiłem, a teraz „po kryjomu” kupują i sami
czytują. Hłe hłe...
Pozdrawiam i wszystkiego najlepszego
dla redakcji, koleżanek i kolegów „elektrolitów” ;-)
Sławomir przysłał schematy swojego wykonanego wiele lat temu miernika częstotliwości. Oryginalne materiały można znaleźć
na naszej stronie internetowej jako Drożdż.rar (129kB). Warto do nich zajrzeć, bo
choć konstrukcja jest rzeczywiście archaiczna, pokazuje, iż pożyteczne przyrządy można
wykonać za pomocą popularnych układów
scalonych TTL.
Michał Koziak z Sosnowca odpoczywał
w wakacje poza domem i tym razem nadesłał
tylko ogólne rozważania i plany. Z kolei Michał Włodarczyk nadesłał e-mailem pytanie, czy prosty generator funkcyjny na pececie (drabinka rezystorów i program w QBASIC-u) zmieściłby się w ramach zadania. Ja-
E l e k t ro n i k a d l a Ws z y s t k i c h
otwiera się jeszcze szersze pole do popisu:
mając komputer, można łatwo utrwalić na
twardym dysku zapis akustyczny z całej nocy (nie musi to być zapis stereo o jakości płyty CD, wystarczy zapis mono o niezbyt dużej
częstotliwości próbkowania) i sygnały
z ewentualnych innych czujników. Zapisany
sygnał można przetworzyć następnego dnia
albo też próbować go analizować i przetwarzać na bieżąco.
Jak widać, temat jest obszerny. Macie naprawdę szerokie pole działania. Skonsultujcie temat ze znajomym lekarzem. A jeśli
próbowalibyście przeprowadzać ewentualne
testy, pamiętajcie o bezpieczeństwie. Urzą-
dzenia medyczne są konstruowane z uwzględnieniem szczególnie ostrych przepisów bezpieczeństwa. Urządzenie medyczne musi być
absolutnie bezpieczne dla człowieka w każdych okolicznościach. Dlatego nie namawiam do prób z czujnikami dołączanymi do
ciała i radzę pozostać przy czujniku w postaci mikrofonu.
Serdecznie zachęcam do udziału w tym
interesującym zadaniu. Jestem przekonany,
iż jak zawsze nadeślecie ciekawe pomysły,
rozwiązania i układy. Stale czekam też na
propozycje kolejnych tematów. Przypominam, że pomysłodawcy wykorzystanych zadań otrzymują nagrody.
kub Jagiełło z Gorzowa Wlkp. nadesłał prosty schemat (Jagiello.gif) układu z linijką
diod i kostką 4017, podobny do tego, który
właśnie analizujemy w rozwiązaniu zadania
Co tu nie gra? Nieznany nadawca (w mailu
ściąganym z serwera w nietypowy, okrężny
sposób, nie ma adresu nadawcy) przysłał
schemat i program mikroprocesorowego
stroika do skrzypiec. Oryginalny schemat
i program w BASCOM-ie można ściągnąć ze
strony internetowej (Nieznany.zip), jednak
jego praktyczna przydatność będzie ograniczona: wskaźnikiem są tylko trzy diody
LED, a według schematu procesor 89C2051
ma być zasilany napięciem 9V, co niezbyt
dobrze świadczy o znajomości sprzętu. Więcej pożytku da przeanalizowanie schematu
i programu, które przysłał 19-letni Krzysztof
Żmuda z Chrzanowa. Proponuje budowę
mikroprocesorowego automatycznego częstościomierza (Zmuda.gif), przy czym zakres
pomiarowy do 150MHz uzyskuje się dzięki
układowi LB3500. Schematu i programu nie
można traktować jako „gotowców”, bo projekt nie został sprawdzony praktycznie
i wszystko wskazuje, że zawiera usterki.
Tomasz Jadasch z Kęt słusznie zaproponował budowę przystawki do multimetru.
Schemat pokazany jest na rysunku 1.
Rafał Kuchta ze Skrzyszowa zmobilizowany zadaniem 88 przeprowadził analizę potrzeb i możliwości. Słusznie doszedł jednak
do wniosku, że za pomocą „gołego” proceso-
ra AVR taktowanego częstotliwością 4MHz
czy 10MHz nie uzyska potrzebnych zakresów i dokładności miernika. Pod koniec listu
przypomniał pośrednią metodę pomiaru
z wykorzystaniem dwóch przetworników
F/U, według rysunku 2. Rzeczywiście, może w pewnych przypadkach okazać się pomocna. Rafał obiecuje, że jeśli będzie miał
trochę wolnego czasu, spróbuje zbudować
precyzyjny miernik częstotliwości. Ja ze
swej strony dodam, że chętnie zaprezentuję
na łamach EdW dobry, wypróbowany praktycznie miernik częstotliwości, czasu, okresu
i licznik zdarzeń.
Rys. 1
Rys. 2
Kilka kolejnych osób podało tylko ogólne
propozycje – niektórzy chcą wykorzystywać
komputer PC, a ściślej jego porty, inni przysłali schematy mierników mikroprocesorowych. Oczywiście idea jest dobra, ale od
ogólnego schematu aplikacyjnego procesora
do dobrego miernika częstotliwości droga
jest daleka. Łatwiej zrealizować dokładny
miernik czasu i licznik impulsów. Podobnie
z wykorzystaniem komputera – wzmianka,
że program można napisać w QBASIC-u,
to trochę za mało. Tych uczestników serdecznie zachęcam do podjęcia działań
praktycznych.
Rozwiązania
praktyczne
Nadesłane rozwiązania praktyczne zadania 88 wprawiły mnie w dobry humor.
Tym bardziej, że ostatecznie aż pięć projektów z dziewięciu nadesłanych skierowałem do sprawdzenia i publikacji jako
projekty E-2000 lub Forum Czytelników,
a co do innych projektów, można skorzystać
29
Szkoła Konstruktorów
bezpośrednio z materiałów autorskich. Z niekłamaną przyjemnością czytałem o waszych
działaniach i długo podziwiałem nadesłane
modele. A oto szczegóły.
Stały uczestnik Szkoły, Jarosław Tarnawa z Godziszki, postawił sobie ambitny
i niełatwy cel – próbował zrealizować
odbiornik kalibracyjny 225kHz. Schemat
układu można znaleźć na stronie internetowej jako Tarnawa.gif. Niestety po zmontowaniu i eksperymentach okazało się, iż układ
nie chciał działać prawidłowo, a Autor z powodu braku sprzętu pomiarowego nie był
w stanie dojść przyczyny problemu.
Fotografia 1 pokazuje model Radosława
Cioska z Trzebnicy. Radek zdecydował się
na wykonanie układu, którzy służy jedynie
do dokładnego ustawiania częstotliwości nośnej w generatorach pilotów podczerwieni.
Radek pisze, że prosty, „analogowy” sposób
z odbiornikiem TFMS nie zapewnia potrzebnej dokładności. Można dyskutować o szczegółach, w każdym razie schemat układu
można znaleźć na stronie internetowej
Rys. 3
Rys. 4
Rys. 5
Fot. 4 Model Mariusza Chilmona
Fot. 1 Model Radosława Cioska
Fot. 2 Obrotomierz Marcina Wiązani
Fot. 3 Higrometr Michała Stacha
30
(Ciosk.gif), a o program można poprosić
Autora e-mailem ([email protected]).
Fotografia 2 pokazuje obrotomierz Marcina Wiązani z Buska Zdroju. Szczegółów
nie przedstawiam, ponieważ kieruję układ do
sprawdzenia i publikacji.
Na fotografii 3 zaprezentowany jest model higrometru Michała Stacha z Kamionki
Małej. Schemat układu pokazany jest na rysunku 3.
Według Autora, w układzie mogą być
stosowane czujniki przetwarzające wilgotność na zmianę rezystancji, a także na zmianę pojemności i rezystancji. Układ LM331
przetwarza wielkość mierzoną na częstotliwość, a mikroprocesor 89C4051 mierzy tę
częstotliwość. Co istotne, w dodatkowej pa-
mięci EEPROM zapisane są współczynniki
korekcyjne, pozwalające linearyzować charakterystykę czujnika, żeby na wyświetlaczu
LCD pojawiała się informacja o wilgotności
(względnej) wyrażonej w procentach. Układ
bardzo mi się spodobał. Podłączyłem zasilanie i sprawdziłem wstępnie działanie modelu. Chętnie skierowałbym ten interesujący
projekt do publikacji, jednak podczas testów
w pewnych warunkach wskazanie osiągnęło
217%, co jest wartością ciut za dużą, jak na
wilgotność względną. Ponadto w modelu
pracuje prosty czujnik własnej roboty, zawierający na płytce drukowanej zestaw „grzebieni” pokrytych warstwą tlenku glinu i spoiwa.
Ewentualni naśladowcy mieliby spory kłopot
ze zdobyciem podobnego czujnika, którego
parametry mogą się zresztą znacznie zmieniać pod wpływem różnych czynników.
E l e k t ro n i k a d l a Ws z y s t k i c h
Szkoła Konstruktorów
W każdym razie pokazany układ może być
znakomitą inspiracją dla własnych opracowań.
Komplet oryginalnych materiałów Michała
można znaleźć na naszej stronie internetowej
jako Stach.rar. A kontakt do Autora podany
był w Galerii Szkoły Konstruktorów w styczniowym numerze z tego roku. A swoją drogą,
jeśli Michał lub ktoś inny wykona i sprawdzi
praktycznie podobny układ z fabrycznym
czujnikiem wilgotności, chętnie zaprezentuję
projekt na łamach czasopisma. Warunkiem
jest użycie czujnika o powtarzalnych parametrach, najlepiej fabrycznego.
A teraz trzy projekty wykorzystujące
komputer i jego port szeregowy. Mariusz
Chilmon z Augustowa planował wykonanie
układu z preskalerem według rysunku 4. Ponieważ nie udało mu się nabyć kostek
74LS390, zdecydował się na wykonanie wersji uproszczonej według rysunku 5. Model
pokazany jest na fotografii 4. Zadanie napisania programu okazało się dość trudne. Do
chwili publikacji Mariusz przysłał wersję 1.2
(Chilmon.zip 313kB), a w mailu napisał:
Fot. 5 Model Dariusza Drelicharza
Rys. 6
Fot. 6 Częstościomierz Andrzeja Sadowskiego-Skwarczewskiego
E l e k t ro n i k a d l a Ws z y s t k i c h
Przesyłam ulepszoną wersję Miernika (usunąłem całą masę drobnych błędów, dodałem
zapamiętywanie ustawień i poprawiłem interfejs). Niewiele jej brakuje do wersji w pełni użytecznej. Prawdopodobnie jeszcze przed
publikacją rozwiązania zadania 88 w EdW
uda mi się przygotować wersję 1.3 z pomocą.
Zrzut z ekranu okna wersji 1.2 pokazany
jest na rysunku 6, a o wspomnianą najnowszą wersję można pytać Autora e-mailem
([email protected]) lub zajrzeć na stronę
www.vmario.prv.pl/
Warto!
A gdyby Mariusz zrealizował praktycznie
i sprawdził wersję z preskalerem, niewykluczone, że udałoby się ją z czasem zaprezentować w EdW, pomimo że jeden z podobnych projektów już kieruję do publikacji. Napisałem też do Mariusza e-maila z propozycją. Uważam bowiem, że dobrych częstościomierzy nigdy za dużo.
Podobny prosty układ wykonał Dariusz Drelicharz
z Przemyśla. Model pokazany
jest na fotografii 5, a schematy na rysunku 7. Jest to rozwinięcie jego projektu F-meter
w myszce opisanego w EdW
4/2003 (AVT-2638). Na naszej
stronie internetowej w oryginalnym pliku Drelicharz.zip
można znaleźć dalsze informacje, w tym program obsługujący taki układ podłączony do
portu COM2.
Fot. 7 Projekt Arkadiusza Zielińskiego
Rys. 7
Rys. 8
Bardzo interesujący układ tego rodzaju
wykonał Andrzej Sadowski-Skwarczewski
ze Skarżyska-Kam. W małej wtyczce DB9F umieścił obwód z tranzystorem oraz preskaler w postaci kostki CMOS 4040. Napisał
też program o sporych możliwościach. Fotografia 6 pokazuje model. Na rysunku 8
można zobaczyć okno programu. Dalszych
szczegółów nie podaję, ponieważ z przyjemnością kieruję ten projekt do sprawdzenia
i publikacji, a Autora zachęcam do dalszych
prac projektowych i do ich publikacji
w EdW.
Na koniec zostawiłem trzy projekty kompletnych, autonomicznych mierników częstotliwości.
Arkadiusz Zieliński z Częstochowy
przysłał model pokazany na fotografii 7.
Podstawą konstrukcji jest procesor 90S8515.
Urządzenie komunikuje się z komputerem
przez łącze szeregowe. Ten ambitny i dość
trudny projekt jest interesujący i dobrze się
zapowiada. Na razie nie otrzymałem jednak
kompletnej dokumentacji. Wysłałem do
Autora e-maila i mam nadzieję, że ostatecznie uda się „dopieścić” ten interesujący układ
i opublikować go w EdW.
Arek napisał też, że pracuje nad zaawansowanym
sterowaniem
wentylatorów
w komputerze. Oczywiście gotów jestem
przedstawić stosowny projekt w EdW, zwłaszcza że ostatnio też miałem ten problem
31
Szkoła Konstruktorów
(zmniejszyłem spoczynkowe obroty wentylatora procesora w moim komputerze).
Wiem, że inni Koledzy też chętnie zrealizowaliby wspomniany zaawansowany projekt.
Arek napisał dalej: Takie urządzenie bardzo mi się przyda. Kończę właśnie budowę
własnego WC...w moim pokoju :-)
Ale nie w dosłownym słowa znaczeniu.
Oczywiście chodzi o chłodzenie wodne. Przy
okazji przerabiałem obudowę. Będzie na co
popatrzeć. Tylko mnie tak zastanawia, co redakcja sądzi na temat MODowania komputerów – dziury, okna, podświetlanie i cała masa innych bajerów? Czy pan redaktor byłby
skłonny do takich przeróbek?
Ja osobiście chyba już jestem za stary na takie przeróbki, niemniej interesujące (a przy
tym trwałe i powtarzalne) osiągnięcia można
byłoby zaprezentować w EdW. Jestem pewien,
że młodsi Czytelnicy byliby zachwyceni.
A przy okazji Arek poddał mi temat interesującego zadania do Szkoły... Już teraz możecie
się zastanowić, jakie zmiany i „bajery” można
zrealizować w komputerze. Takie zadanie pojawi się w jednym z najbliższych miesięcy.
Fotografia 8 pokazuje interesujący wielofunkcyjny układ autorstwa Romana Biadalskiego z Zielonej Góry. Konstrukcja
oparta jest na mikrokontrolerze 89C2051, ale
można zastosować 89C4051, a po niewielkiej przeróbce także 90S2313. Moduł mierzy
częstotliwość do 100MHz i w przedstawionej postaci może być wykorzystany do różnych celów. Autor przysłał gotowe programy
wynikowe do takich projektów jak klasyczny
częstościomierz oraz pomiar częstotliwości
z uwzględnieniem przesunięcia 455kHz
i 6MHz. Roman pisze, że może to być dobra
platforma do realizacji wielu projektów, wymagających pomiaru częstotliwości, oczywiście także w zakresie częstotliwości radiowych. Kieruję ten interesujący projekt do
sprawdzenia i do publikacji. A tak przy okazji, bardzo proszę Romana o przysyłanie plików tekstowych w bardziej strawnej postaci,
najlepiej w formacie .DOC choćby z Wordpada, a nawet .TXT z Notatnika.
Na koniec zostawiłem prosty układ, którego Autorem jest Dawid Kozioł z Elbląga.
Model pokazany jest na fotografii 9. Dawid
nie posiada komputera, więc z konieczności
wykonał prosty częstościomierz za pomocą
kilku układów rodziny CMOS 4000. Jestem
pewien, że taka prosta konstrukcja zainteresuje licznych Czytelników, dlatego i ten projekt
kieruję do Pracowni AVT i do publikacji.
Podsumowanie
Plon 88 zadania Szkoły uważam za znakomity, wręcz rewelacyjny. Jestem przekonany, że
opublikowane projekty okażą się przydatne
wielu Czytelnikom.
Mam co prawda pewien niedosyt, że
wśród modeli nie pojawiła się żadna przystawka-częstościomierz do multimetru. Przyczyna jest chyba dość oczywista – w EdW
1/2001 str. 87 pojawił się projekt Przetwornik U/f i f/U z układem LM331 (RC4151),
który można z powodzeniem wykorzystać jako taką przystawkę. A popularne przetworniki F/U zostały opisane szeroko w EdW
12/2000 str. 25 w cyklu Najsłynniejsze aplikacje (LM331, RC4151 – uniwersalne przetworniki U/f i f/U).
Oczywiście można wykonać przystawkę
kilkuzakresową z wstępnym dzielnikiem. Jeśli
ktoś wykonał taką przystawkę do miernika,
która z powodzeniem służy mu w pracowni,
ma szansę na publikację – proszę o informację.
A teraz uwagi ogólne. Z ogromną przyjemnością obserwuję postęp u uczestników
Szkoły. Cieszę się, że Koledzy walczą z problemami, potykają się, ale co ważne, nie re-
zygnują. I taki sposób zdobywania wiedzy
jest wręcz bezcenny. Muszę też przyznać, że
niektórzy po osiągnięciu pewnego poziomu
wiedzy i umiejętności jakby się zatrzymują.
Przestają eksperymentować i tworzą swoje
propozycje na podstawie wcześniejszych doświadczeń i materiałów z literatury. Przypomina to składanie z gotowych klocków. Choć
taka umiejętność kompilacji jest cenna, dużo
lepiej, jeśli w projekcie zawarta jest własna
inwencja i błysk pomysłowości, a nie tylko
sprawność kompilacji gotowych „klocków”.
Piszę to również w tym celu, żeby uzasadnić
na pozór dziwny przydział punktów. Zawsze
doceniałem i doceniam eksperymenty, inwencję twórczą i iskierki geniuszu, błyszczące w wielu skądinąd niedopracowanych projektach. Jeszcze bardziej chciałbym niniejszym zachęcić wszystkich uczestników
Szkoły z jednej strony do staranności i solidnego wykonywania modeli, a z drugiej do
eksperymentów dających nieocenionej wagi
doświadczenie konstruktorskie.
Przykro mi, że nie mogę wszystkich obdarować odpowiednimi nagrodami i upominkami; niech nagrodą będzie też przyjemność zaprezentowania się ogromnej rzeszy Czytelników EdW. Nagrody za zadanie 88 otrzymują
Mariusz Chilmon, Michał Stach i Dariusz
Drelicharz. Upominki otrzymają też: Jarosław Tarnawa i Radosław Ciosk. Drobne
upominki, a po publikacji honorarium otrzymają Roman Biadalski, Marcin Wiązania,
Arkadiusz Zieliński, Andrzej SadowskiSkwarczewski i Dawid Kozioł. Aktualna
punktacja zawarta jest w tabeli. Ponawiam
prośbę: jeśli nadsyłacie pracę do Szkoły emailem, podawajcie od razu swój adres pocztowy, a przynajmniej miejscowość zamieszkania. Serdecznie zapraszam do udziału
w rozwiązywaniu kolejnych zadań i do nadsyłania prac w terminie.
Wasz Instruktor
Piotr Górecki
Punktacja Szkoły Konstruktorów
Fot. 8 Moduł Romana Biadalskiego
Fot. 9 Częstościomierz Dawida Kozioła
32
Marcin Wiązania Busko Zdrój . . . . . .172
Mariusz Chilmon Augustów . . . . . . . .103
Dariusz Drelicharz Przemyśl . . . . . . .100
Michał Stach Kamionka Mała . . . . . . . .95
Roman Biadalski Zielona Góra . . . . . .68
Jarosław Tarnawa Godziszka . . . . . . . .62
Michał Koziak Sosnowiec . . . . . . . . . .56
Jarosław Chudoba Gorzów Wlkp. . . . . 49
Marcin Malich Wodzisław Śl. . . . . . . .44
Piotr Wójtowicz
Wólka Bodzechowska . . . . . . . . . . . . . .44
Krzysztof Kraska Przemyśl . . . . . . . . .41
Arkadiusz Zieliński Częstochowa . . . .41
Piotr Romysz Koszalin . . . . . . . . . . . . .39
Bartłomiej Radzik Ostrowiec Św. . . . .37
Rafał Stępień Rudy . . . . . . . . . . . . . . . .34
Szymon Janek Lublin . . . . . . . . . . . . . .30
Dawid Lichosyt Gorenice . . . . . . . . . . .30
Dariusz Knull Zabrze . . . . . . . . . . . . . .29
Filip Rus Zawiercie . . . . . . . . . . . . . . . .28
Radosław Ciosk Trzebnica . . . . . . . . . .26
Piotr Dereszowski Chrzanów . . . . . . . .24
Piotr Bechcicki Sochaczew . . . . . . . . . .23
Andrzej Sadowski
Skarżysko Kam. . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
Bartek Czerwiec Mogilno . . . . . . . . . .22
Mariusz Ciołek Kownaciska . . . . . . . . .20
Robert Jaworowski Augustów . . . . . . .20
Jakub Kallas Gdynia . . . . . . . . . . . . . .20
Jacek Konieczny Poznań . . . . . . . . . . .20
Dawid Kozioł Elbląg . . . . . . . . . . . . . . .20
Jakub Jagiełło Gorzów Wlkp. . . . . . . .18
Michał Pasiecznik Zawiszów . . . . . . . .18
Radosław Koppel Gliwice . . . . . . . . . .17
Krzysztof Żmuda Chrzanów . . . . . . . .17
Łukasz Cyga Chełmek . . . . . . . . . . . . .16
Piotr Podczarski Redecz . . . . . . . . . . .16
Jakub Świegot Środa Wlkp. . . . . . . . . .16
Tomasz Gajda Wrząsawa . . . . . . . . . . .15
Maciej Jurzak Rabka . . . . . . . . . . . . . .15
Ryszard Milewicz Wrocław . . . . . . . . .15
Emil Ulanowski Skierniewice . . . . . . . .15
Artur Filip Legionowo . . . . . . . . . . . . .14
Paweł Szwed Grodziec Śl. . . . . . . . . . .14
Aleksander Drab Zdziechowice . . . . . .13
Wojciech Macek Nowy Sącz . . . . . . . .13
Michał Gołębiewski Bydgoszcz . . . . . .12
Tomasz Jadasch Kety . . . . . . . . . . . . . .12
Zbigniew Meus Dąbrowa Szlach. . . . .12
Rafał Kobylecki Czarnowo . . . . . . . . . .11
Sebastian Mankiewicz Poznań . . . . . . .11
Marcin Piotrowski Białystok . . . . . . . .11
Andrzej Szymczak Środa Wlkp. . . . . .11
Marcin Dyoniziak Brwinów . . . . . . . . .10
Bartek Stróżyński Kęty . . . . . . . . . . . .10
Mariusz Ciszewski Polanica Zdr. . . . . . .9
Filip Karbowski Warszawa . . . . . . . . . . .9
Paweł Knioła Lublewo . . . . . . . . . . . . . .9
Arkadiusz Kocowicz Czarny Las . . . . . .9
Witold Krzak Żywiec . . . . . . . . . . . . . . .9
Piotr Kuśmierczuk Gościno . . . . . . . . . .9
Kamil Urbanowicz Ełk . . . . . . . . . . . . . .9
Michał Waśkiewicz Białystok . . . . . . . . .9
Piotr Wilk Suchedniów . . . . . . . . . . . . . .9
Tomasz Badura Kędzierzyn . . . . . . . . . .8
Krzysztof Budnik Gdynia . . . . . . . . . . . .8
Adam Czech Pszów . . . . . . . . . . . . . . . .8
Krzysztof Gedroyć Stanisławowo . . . . . .8
Przemysław Korpas Skierniewice . . . . .8
Sławomir Orkisz Kuślin . . . . . . . . . . . . .8
Michał Bielecki Konstancin . . . . . . . . . .7
Arkadiusz Biliński Środa Śl. . . . . . . . . .7
Paweł Broda Rzeszów . . . . . . . . . . . . . .7
Piotr Diaków Kraków . . . . . . . . . . . . . . .7
Remigiusz Idzikowski Szczecin . . . . . . .7
Maciej Kamiński Kędzierzyn-Koźle . . . .7
Rafał Kędzierski Toruń . . . . . . . . . . . . .7
Paweł Kowalski Kraków . . . . . . . . . . . . .7
Radosław Krawczyk Ruda Śl. . . . . . . . .7
Marek Osiak Żabno . . . . . . . . . . . . . . . .7
Łukasz Podgórnik Dąbrowa Tarn. . . . . .7
Łukasz Szczęsny Wybcz . . . . . . . . . . .7
Adrian Wojtaszewski Łódź . . . . . . . . .7
E l e k t ro n i k a d l a Ws z y s t k i c h
Szkoła Konstruktorów
Co tu nie gra?
- Szkoła Konstruktorów klasa II
Rozwiązanie zadania 88
W EdW 6/2003 na stronie 38 zamieszczony
był schemat układu mającego pomagać przy
parkowaniu. Oryginalny schemat pokazany
jest na rysunku A. Autor napisał: (...) chwyciłem kartkę i długopis i szybko sporządziłem
schemat. Następnie wyjąłem lutownicę, kawałek płytki uniwersalnej i zbudowałem ten
układ. (...) Gdy samochód zbliży się do garażu, układ zareaguje jako czujnik zbliżenia, co
ułatwi parkowanie. (...) fotorezystor po
oświetleniu będzie skracał impulsy generatora U2A, które są zliczane przez licznik. Drugi taki sam generator generuje impulsy takie
same jak pierwszy z nieoświetlonym fotorezystorem.
Tu muszę przyznać, że niektórzy z uczestników konkursu w ogóle nie zrozumieli idei
projektu i „przyczepili się” jedynie do oznaczeń. Stwierdzili, że wejścia układu scalonego powinny być inaczej oznaczone:
błędnie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . prawidłowo
CP1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ENA
CP0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . CLK
MR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .RST
W różnych katalogach występują rozmaite oznaczenia wejść i wykorzystanie alternatywnych oznaczeń na pewno błędem nie jest.
Niewielu uczestników jako błąd uznało zamianę wejść ENA(ble) i RST (reset). I ci Koledzy byli zdecydowanie bliżsi prawdy. Przecież w oryginalnym układzie z rysunku
A przebiegi o zbliżonych częstotliwościach
będą się wzajemnie bramkować i niewiele
z tego wyjdzie. Brak bowiem obwodu zerowania. W ten sposób impulsy z obu generatorów będą zliczane kolejno, nie dając żadnej
użytecznej informacji. Tymczasem wszystko
wskazuje, że w zamyśle Autora ten w sumie
interesujący pomysł ma polegać na tym, że
jeden z generatorów steruje pracą wejścia ze-
E l e k t ro n i k a d l a Ws z y s t k i c h
rującego. Tu chciałbym stanąć w jego obronie, bo niektórzy zarzucili mu ewidentne
kłamstwo - otóż w liście Autor napisał też:
Impulsy z drugiego generatora zerują licznik,
co może wskazywać, że chodzi tylko o błąd
rysunkowy. Ja celowo pominąłem to zdanie,
żeby utrudnić zadanie.
Zapewne idea była taka: generator
U2B powinien być dołączony do wejścia MR
(RST). Impulsy o stałej częstotliwości z generatora U2B okresowo zerują licznik.
W okresach, gdy licznik nie jest zerowany,
zlicza impulsy z generatora U2A, który
w spoczynku pracuje z niewielką częstotliwością, nieco mniejszą niż czas bramkowania. Tym samym w spoczynku licznik nie zliczy żadnego impulsu lub zliczy jeden
(właściwie zliczy jedno zbocze). Jeśli
fotorezystor zostanie oświetlony, generator U2A zwiększy częstotliwość
i licznik zliczy kilka impulsów. Czym
więcej światła dotrze do fotorezystora,
tym więcej impulsów zliczy licznik.
Zostanie to zobrazowane na linijce
diod LED, a brzęczyk ma pokazać dopuszczalną granicę.
I w zasadzie taka idea jest godna
rozważenia, a Autor zasługuje na
szczerą pochwałę. Jednak młodziutki
pomysłodawca układu, nie mając praktycznego doświadczenia, nie wziął pod
A
uwagę kilku istotnych czynników. Także tylko jeden z uczestników zwrócił
uwagę, że wskazanie będzie nieliniowe, a nieuniknione zabrudzenie czujnika umieszczonego w garażu zmieni charakterystykę wskazań i może wprowadzić w błąd. Wpływ kurzu
i innych zanieczyszczeń to naprawdę istotny
problem w stacjonarnym urządzeniu, które
ma być nieprzerwanie użytkowane przez wiele lat. W praktyce dużo większym problemem
będzie nie tyle zabrudzenie czujnika, co pokrycie błotem reflektorów samochodu. Czujnik można okresowo wyczyścić, ale trudno liczyć, że kierowca kończąc długą podróż
przed wjazdem do garażu starannie wyczyści
reflektory.
I tu należy podkreślić, że podobną istotną
wadę miałby analogowy układ z linijką
LM3914, zaproponowany przez kilku uczestników.
Druga sprawa to działanie brzęczyka.
W pokazanym prostym rozwiązaniu licznik
może łatwo zliczyć więcej niż 9 czy 10 impulsów i wtedy wskazanie przeskoczy na
diodę „BRAK ŚWIATŁA”. To może nie jest
nieszczęście, bo i tak układ nie mając żadnej
pamięci, będzie pracował w sposób impulso-
wy. W każdym razie brzęczyk przy silnym
oświetleniu będzie włączany na krótkie
chwile, oddzielone długimi przerwami. Kilku uczestników słusznie przypuszcza, że niewielki brzęczyk sterowany impulsowo z wyjścia kostki zostanie skutecznie zagłuszony
hałasem pracującego silnika. W grę wchodzi
tu niewielka wydajność prądowa wyjścia.
A z tym wiąże się kolejna usterka. Prawie
wszyscy zwrócili uwagę na brak rezystorów
czy też wspólnego rezystora ograniczającego
prąd diod LED. Rezystor taki nie jest konieczny przy niskim napięciu zasilania, bo
wtedy ograniczeniem będzie niewielka wydajność wyjść licznika CMOS. Ale jednocześnie będzie to oznaczać niewielką głośność
brzęczyka. Żeby brzęczyk spełnił swą rolę,
należało dodać jakiś prosty układ, np. przerzutnik RS czy obwód wydłużania impulsów,
który powodowałby dłuższą i głośniejszą
pracę brzęczyka.
Sumując, można stwierdzić, że pomysł
z czujnikiem światła nie jest dobry ze względu na specyficzne zastosowanie. Natomiast
ogólna idea jest interesująca i może znaleźć
zastosowanie w innych przypadkach.
Nagrody otrzymują: Mariusz Mąsior,
Michał Włodarczyk i Rafał Niecki.
Zadanie 92
Na rysunku B pokazany jest schemat układu
nadesłany jako rozwiązanie jednego z poprzednich zadań Szkoły. Autor napisał, że
układ działa słabo, a jego parametry zależą
od parametrów T1.
Jak zwykle pytanie brzmi:
B
Co tu nie gra?
Proszę o możliwie krótkie odpowiedzi. Czy
idea jest błędna, czy chodzi tylko o drobną
usterkę? Kartki, listy i e-maile oznaczcie dopiskiem NieGra92 i nadeślijcie w terminie 45 dni
od ukazania się tego numeru EdW. Autorzy
najlepszych odpowiedzi otrzymają upominki.
Piotr Górecki
33