11_12.pdf

Szkoła Konstruktorów

“Szkoła Konstruktorów” nabiera

rozpędu. Otrzymujemy wiele listów.

Bardzo cieszą nas szczegółowe

rozwiązania nadsyłane przez

doświadczonych praktyków − oby ich

było jak najwięcej − a z drugiej

strony, bardzo zależy nam na

ujawnieniu młodych i bardzo

młodych talentów, którzy dopiero

raczkują w elektronice. Jak wynika z

listów, niektórzy z Was nie bardzo

wierzą we własne siły i są pełni

obaw. Okazuje się, że to właśnie ci

nieśmiali uczestnicy nadsyłają wiele

oryginalnych i ciekawych pomysłów.

Nie obawiajcie się więc popełnienia

jakichś błędów, przysyłajcie także

rozwiązania częściowe.

Zadanie 9

Ochrona przed

włamaniem

Nadchodzi zima. Długie wieczory są dobrą

okazją do działania dla amatorów cudzego

mienia. Rzeczywiście, wieczorem łatwo zaob−

serwować, które mieszkania czy domki jed−

norodzinne pozostały bez opieki. Jedną z wi−

domych oznak są wygaszone światła. Ale na−

wet pozostawienie włączonej na stałe jednej

lampy, radia czy telewizora nie ma większego

sensu, bo każdy łatwo się zorientuje, że

mieszkanie jest puste.

Tematem zadania numer 8 jest więc za−

za−

umożliwia mi połączenie centralki sterującej

z niemal każdym punktem domu i pobliskiego

budynku wielofunkcyjnego.

Ale nie każdy ma taką sieć. Co zaproponu−

jecie? Jak przesłać informację z centralki ste−

rującej do kilku pomieszczeń? Jakich elemen−

tów wykonawczych użyć? Czy mają to być

triaki, czy raczej przekaźniki? i Gdzie mają być

umieszczone, żeby nie psuły estetyki wnętrz?

Serdecznie zachęcam do zmierzenia się

z próbą zaprojektowania takiego dużego sys−

temu. Byłby on pożyteczny nie tylko w symu−

latorze obecności, ale również do zdalnego

sterowania wieloma innymi urządzeniami,

a także do sygnalizacji.

Wiem jednak, że tak złożone zagadnienie

będzie dla niektórych z Was po prostu za

trudne.

Ponadto należy wziąć pod uwagę koszty.

Nie ma sensu budować systemu kosztujące−

go górę pieniędzy i mnóstwo pracy, a nie da−

jącego w sumie gwarancji bezpieczeństwa.

Dlatego z przyjemnością zapoznam się też

z prostszymi rozwiązaniami symulatorów

obecności. Ruszcie głową i zaprojektujcie

prosty symulator, sterujący pracą jednego lub

dwóch urządzeń. Dobrze byłoby (choć nie jest

to konieczne), żeby układ działał tylko od za−

padnięcia zmroku do godziny, powiedzmy, 22

lub do północy.

A może macie jeszcze inne oryginalne po−

mysły na zwiększenie bezpieczeństwa pus−

tych mieszkań?

Oprócz układu symulatora są jeszcze inne

sposoby, którymi warto się zainteresować.

Wiktoryn Żeberecki sygnalizuje dodatkowo:

Kolonie domków letniskowych są zwykle od−

dalone od miasta. Wiadomo, że ich wyposa−

żenie stanowi łatwy łup dla potencjalnego zło−

dzieja. Sygnalizacja świetlna czy dźwiękowa

nie wchodzi w grę, bo i tak nikt jej nie zauwa−

ży. W grę mogą wchodzić: urządzenia powia−

damiające właściciela o włamaniu (analogicz−

ne do autopowiadomienia) oraz urządzenia re−

jestrujące i zapamiętujące cechy włamywa−

cza umożliwiające jego identyfikację i schwy−

tanie. (... )

Zakres tematów jest więc szeroki. Jak

zwykle czekam zarówno na opracowania ca−

projektowanie układu elektronicznego, który

zmniejszałby szansę na wizytę złodziei,

ewentualnie powiadamiałby właściciela bądź

sąsiadów o włamaniu.

Zadanie o mniej więcej takiej treści zapro−

ponowali: Jakub Blicharski z Kielc, Wiktoryn

Żeberecki z Pszczelej Woli i Zbigniew Dob−

rzański z Częstochowy.

Temat zadania jest w sumie bardzo szero−

ki, ponieważ można wziąć na warsztat różne

warianty. Pierwszy z nich to wykonanie prak−

tycznego symulatora obecności domowni−

ków dla mieszkań w bloku czy domków jed−

norodzinnych.

Zbigniew Dobrzański pisze: Zadaniem jest

stworzyć wrażenie zamieszkiwania domu.

Urządzenie powinno włączać światła w domu

w sposób i w kolejności imitującej normalne

użytkowanie domu.

O zachodzie słońca powinno się włączyć

światło w pokoju gościnnym i kuchni. Po 45

minutach w jadalni, po następnych 15 minu−

tach powinno zgasnąć w pokoju dziennym

i kuchni, itd, aż do wygaszenia świateł w ła−

zience i sypialni, gdy “domownicy” idą spać.

Zadanie takie jest dość trudne, a najwięk−

szy problem nie polega na zbudowaniu elekt−

ronicznego układu sterującego, tylko na zna−

lezieniu sposobu na przesłanie sygnałów ste−

rujących i włączanie lamp rozrzuconych po ca−

łym domu. Pół biedy, gdy ktoś buduje dom od

podstaw. Wtedy można tak zaprojektować in−

stalację elektryczną i ewentualnie poprowa−

dzić dodatkowe przewody sterujące, aby

można było z jednego punktu sterować pracą

wszystkich lamp i gniazdek sieciowych. Ja,

Wasz Instruktor, mam w domu pod tynkiem

rozbudowaną sieć kabli sterujących, która

Autor lub autorzy najlepszych rozwiązań

zostaną uhonorowani wybranymi przez

siebie zestawami AVT o łącznej wartości

100 zł. Autorzy opublikowanych propo−

zycji zadań będą mogli wybrać zestaw(y)

AVT o wartości 30 zł. Nie trzeba od razu

określać, jakie zestawy czy podzespoły

chce się otrzymać w nagrodę − laureaci

otrzymują pocztą stosowną ankietę z fir−

my AVT.

Rozwiązanie zadania powinno zawierać

schemat elektryczny i dokładny opis

działania; model i schematy montażowe

nie są wymagane. Na rozwiązania cze−

kamy do końca miesiąca podanego na

okładce EdW (zadanie 9 − do 30 listopa−

da1996).

Ponieważ w naszym konkursie biorą

udział uczestnicy zarówno bardzo mło−

dzi, jak i zdecydowanie starsi, bardzo

prosimy, podawajcie w listach swój

wiek.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/96

za−

projektowanie układu elektronicznego, który

zmniejszałby szansę na wizytę złodziei,

ewentualnie powiadamiałby właściciela bądź

sąsiadów o włamaniu.

Szkoła Konstruktorów

łościowe przedstawiające szczegóły, ale

szansę mają także ciekawe pomysły, obejmu−

jące tylko ideę, bez szczegółów realizacyj−

nych. Jeśli więc masz dobry pomysł technicz−

ny, przedstaw go − może stanie się natchnie−

niem dla innych.

Rozwiązanie zadania 6

Tematem zadania 6 było opracowanie ja−

kiegokolwiek urządzenia elektronicznego, wy−

korzystującego płytkę wielofunkcyjną PW−02.

Choć w okresie wakacyjnym rozwiązań napły−

nęło trochę mniej, niż zwykle, jestem z nich

bardzo zadowolony. Przede wszystkim przed−

stawiliście kilka cennych pomysłów. Niektóre

rozwiązania (po ewentualnych drobnych mo−

dyfikacjach okażą się naprawdę przydatne

w praktyce.

Omawianie prac zacznę od czujników po−

ziomu cieczy. Nie możemy rozstać się z tym

tematem − wraca on jak bumerang.

Na przykład Michał Jakóbczyk

Rys. 1. Propozycja Michała Jakóbczy−

ka.

nia (nóżki 4 i 6) i błędną budową obwodu we−

jścia (nóżka 5).

Nie tylko Łukasz zapomniał o takich szcze−

gółach − podobne wpadki mieli także inni

uczestnicy. Należy pamiętać, że najwyższe

napięcie na koncówce 4 lub 6 nie może być

wyższe niż 12V i koniecznie musi być przynaj−

mniej o 1,5V mniejsze niż napięcie zasilania

układu. Układy rodziny LM391X są naprawdę

bardzo uniwersalne, ale przy ich wykorzysta−

niu należy pamiętać o szczegółach budowy

wewnętrznej − niezbędne informacje zawarte

są w EdW 2/96 na stronie 11.

Otrzymałem dwa rozwiązania dotyczące

pomiaru temperatury.

Paweł Niedźwiedzki

Paweł Niedźwiedzki ze Szprotawy propo−

nuje budowę monitora temperatury wody

w chłodnicy. Schemat ideowy układu pokaza−

ny jest na rysunku 3

rysunku 3. Sygnał wyjściowy zna−

nego z EdW 5/96 czujnika temperatury LM35

jest wzmacniany przez popularny wzmacniacz

operacyjny U2 typu 741 i zobrazowany przez

kostkę LM3914 i diody LED D1...D10. Paweł

słusznie proponuje zastosowanie dodatkowe−

go tranzystora PNP sterującego przekaźni−

kiem wentylatora.

Wentylator jest uruchomiany, gdy tempe−

ratura dojdzie do jakiejś górnej granicy i gdy

zapali się dioda D10. W praktyce najprawdo−

podobniej temperatura będzie jeszcze przez

jakiś czas wzrastać i niestety tych zmian nie

można zobrazować na wyświetlaczu. Nie

można też dołączyć tranzystora Tx do innej

diody, bowiem układ pracuje w trybie punktu

świetlnego (nóżka 9 niepodłączona) i dalszy

wzrost temperatury spowodowałby wyłącze−

nie wentylatora. Układ zaproponowany przez

Pawła mierzy temperaturę od zera stopni Cel−

sjusza do maksymalnej wartości mniej więcej

+100 o C. W praktyce samochodowy monitor

temperatury powinien mieć zakres od, po−

wiedzmy +40 lub nawet +60 o C, do około

+120 o C. Nie interesują nas niższe temperatu−

ry, ponieważ w czasie normalnej pracy silnika

temperatura wody w chłodnicy wynosi przy−

najmniej kilkadziesiąt stopni, a trzeba też pa−

miętać, iż temperatura może przekroczyć

+100 o C (!). Przecież w układzie chłodzącym

wytwarza się znaczne ciśnienie i nawet zwyk−

ła woda przy takim ciśnieniu wrze w tempera−

turze ponad +100 o C.

Dla uzyskania takiego zakresu mierzonych

temperatur, należałoby podać na końcówkę

4 kostki U1 napięcie rzędu 400...600mV, od−

Michał Jakóbczyk z Będzina

proponuje wykorzystanie czujnika w postaci

potencjometru obrotowego z pływakiem,

wzorowanego na układzie z ”Klocków elekt−

ronicznych” z EdW 8/96. Cenną zaletą takie−

go czujnika jest możliwość pomiaru poziomu

cieczy nieprzewodzących. Michał wykorzystał

linijkę diod LED do zobrazowania poziomu

cieczy, ale dodatkowo zaproponował użycie

wzmacniacza operacyjnego, jako komparato−

ra sygnalizującego przekroczenie ustalonego

poziomu cieczy i sterującego zaworem lub

pompą.

Jednak dużo wyżej oceniam drugą ideę

autorstwa Michała Jakóbczyka, przedstawio−

ną na rysunku 1

Michał Jakóbczyk

Rys. 2. Proponowane układy wyjścio−

we.

rysunku 1. A oto fragment listu: W nie−

których urządzeniach elektronicznych (np.

multimetrach) problemem jest niszczenie się

się styków przełączników obrotowych, uzy−

wanych do przełączania funkcji. Ścieżki, które

służą jako styki, po prostu się wycierają. Na−

prawa takiej ścieżki sporo kosztuje.

Czy rozwiązaniem nie mógłby być układ

LM3914 połączony z potencjometrem obro−

towym. Układ scalony, wysterowuje jedno

z wyjść, zależnie od położenia suwaka poten−

cjometru. (...)

Michał proponuje, aby wyjścia kostki

LM3914 sterowały np. przekaźnikami przełą−

czającymi zakresy, czy też funkcje urządzenia.

Za ten ciekawy pomysł Autor otrzymuje upo−

minek. Jednak przy praktycznym wykorzysta−

niu idei należy zwrócić uwagę na konieczność

zasilania potencjometru dobrze stabilizowa−

nym napięciem z wyjścia REFOut (nóżka 7).

Ponadto przy dołączeniu przekaźników bez−

pośrednio do wyjść układu, występująca

w nich histereza spowoduje, że w pewnych

położeniach suwaka potencjometru, zadziała−

ją dwa sąsiednie przekaźniki. To samo zjawis−

ko może wystąpić przy sterowaniu tranzysto−

rów czy układów scalonych.

Dla zmniejszenia zakresu położeń suwaka,

w którym może się to zdarzyć, należy praco−

wać przy możliwie dużych wartościach napię−

cia na nóżce 7, rzędu kilku woltów.

Aby jednak całkowicie wyeliminować ta−

kie zjawisko, należy zastosować układ tran−

zystorów wykonawczych według rysunku 2

rysunku 1

wy podzieli się między dwa wyjścia, żaden

z tranzystorów nie będzie wysterowany. Da−

ny tranzystor powinien się otwierać dopiero

wtedy, gdy prąd wzrośnie do wartości około

75% ustawionego prądu LED (jak wiadomo

ustawiony prąd wyjściowy LED jest około

dziesięć razy większy, niż prąd wypływający

z końcówki 7 − zobacz EdW 2/96 str. 9−14).

A może byłoby celowe zmniejszenie na−

pięcia zasilającego potencjometr i napięcia na

nóżce 6 układu do wartości rzędu kilkuset mi−

liwoltów (a może nawet mniej) − wtedy strefy

przejściowe będą szersze i poszczególne za−

kresy będą oddzielone wyraźnymi przerwami,

w których nie będzie wysterowany żaden

tranzystor.

Oczywiście układ scalony powinien praco−

wać w trybie punktu świetlnego (nóżka 9 nie−

podłączona).

Również Łukasz Wójcicki

Łukasz Wójcicki z Radomia przy−

słał schemat układu do pomiaru poziomu cie−

czy przewodzących, ale jego propozycja za−

wiera istotne błędy związane z niewłaściwym

wykorzystaniem końcówek drabinki odniesie−

rysunku 2

i dobrać wartości rezystorów Rx tak, aby przy

przepływie przez rezystor prądu równego po−

łowie ustawionego prądu LED, spadek napię−

cia na rezystorze był mniejszy niż 0,55V − wte−

dy w strefie przejściowej, gdy prąd wyjścio−

rysunku 2

Rys. 3. Układ Pawła Niedźwiedzkiego.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/96

Paweł Niedźwiedzki

rysunku 3

Michał Jakóbczyk

rysunku 1

Łukasz Wójcicki

Szkoła Konstruktorów

Rys. 4. Propozycja Tomasza Fraszczaka.

powiadające temperaturze +40...+60 o C oraz

nie wzmacniać sygnału z czujnika. Czyli syg−

nał z wyjścia czujnika LM35 powinien być po−

dany bezpośrednio na nóżkę 5 układu U1.

Tu Paweł notuje na swym koncie wpadkę.

Jego wzmacniacz z kostką 741 nie będzie

pracował. Dlaczego? Nie chodzi mi o zupełnie

zbędny rezystor Rx (R5 także nie jest koniecz−

ny). Po prostu staruszek 741 nie może popra−

wnie pracować przy napięciach na wejściach

bliskich napięciu ujemnego napięcia zasilają−

cego, czyli w naszym przypadku − masy. Cho−

dzi tu o katalogowy parametr zwany zakre−

sem napięć wspólnych. Zakres ten zależy od

budowy stopni wejściowych wzmacniacza.

W kostce 741 na wejściu zastosowano tran−

zystory NPN, które na pewno nie będą praco−

wać przy napięciach wejściowych poniżej 1V.

Wpadkę Pawła można jednak usprawiedli−

wić − ma dopiero 15 lat i wszystkiego nie mu−

si umieć. W sumie jego układ może znaleźć

praktyczne zastosowanie i niewątpliwie za−

sługuje na pochwałę.

Problem niskiego napięcia wejściowego

można prosto rozwiązać, stosując sztuczną

masę − wymaga to zastosowania na płytce re−

zystora oznaczonego R2 o odpowiedniej war−

tości. Napięcie na tej sztucznej masie (nóżki

4 i 8 kostki U1) powinno wynosić 3...6V.

Oczywiście ujemna końcówka czujnika tem−

peratury i ewentualne rezystory R5, R6 (jeśli

zostaną użyte) muszą być dołączone do tej

sztucznej masy.

Należy jednak zawsze pamiętać o zakresie

napięć wspólnych wzmacniacza operacyjne−

go. Ja sam stanąłem przed tym problemem

przy wykonywaniu termometru opisanego

w tym numerze EdW w dziale “Płytki uniwer−

salne”. Koniecznie chciałem, żeby obudowa

czujnika (tranzystora PNP w metalowej obu−

dowie) miała potencjał masy (inaczej mówiąc

− minusa zasilania). Musiałem zastosować

wzmacniacz operacyjny wykonany w techno−

logii CMOS, który może pracować przy takich

napięciach wejściowych. Co prawda popular−

ny układ LM358 także byłby dobry, ale nie

można go zastosować na płytce PW−02, bo

kostka LM358 zawiera dwa wzmacniacze

i ma inny rozkład końcówek zasilania.

Nieco inaczej do podobnego problemu

podszedł Tomasz Fraszczak

łącznik Pr1 dołączający układ wykonawczy do

katody jednej z diod LED. Gdy wraz ze wzros−

tem temperatury zapala się ta właśnie dioda,

zostaje wysterowany tranzystor T1. Powodu−

je to wyłączenie tranzystora T2, który wcześ−

niej przewodził, będąc polaryzowany przez re−

zystory R4 i R5. Przekaźnik puszcza i grzanie

zostaje odłączone. Tym razem nie występuje

problem wyłączania przekaźnika przy dalszym

wzroście temperatury, ponieważ układ pracu−

je w trybie linijki świetlnej (nóżka 9 zwarta

z plusem zasilania), więc dana dioda przy dal−

szym wzroście temperatury pozostaje zapalo−

na.

Spośród wszystkich nadesłanych propozy−

cji, tę oceniłem najwyżej. Ale jak zwykle nie

obędzie się bez uwag krytycznych.

W trybie linijki, przy zaświeceniu wszyst−

kich diod, najprawdopodobnie zostanie prze−

kroczona dopuszczalna moc strat układu U1

(1,36W w temperaturze otoczenia +20 o C).

Trochę wątpliwości budzi mały zakres na−

pięć wejściowych pełnej skali, to znaczy róż−

nica napięć między końcówkami 4 i 6 kostki

U1, równa 100mV. Przy tak małym zakresie

wskazanie będzie zmieniać się w sposób

płynny, to znaczy w ”strefie pośredniej” będą

się świecić dwie sąsiednie diody. Przy jesz−

cze mniejszym zakresie, jednocześnie mogło−

by się świecić 3 lub więcej diod − związane

jest to ze skonczoną wartością wzmocnienia

wewnętrznych komparatorów. Osobiście

uważam, że te 100mV wystarczy do popra−

wnej pracy układu LM3914, ale należałoby to

sprawdzić na kilku egzemplarzach kostki.

Oczywiście w termostacie należy zastoso−

wać liniową kostkę LM3914, a nie jak propo−

nuje Autor − logarytmiczną LM3915.

Ponadto Tomasz zapomniał o wprowadze−

niu niewielkiej histerezy. Każdy, kto próbował

zbudować regulator temperatury wie, ile kło−

potów wywołuje brak histerezy. Przecież

w praktyce temperatura zmienia się bardzo

wolno i w strefie przejściowej, blisko progu

zadziałania układu, nieodłączne zakłócenia po−

wodują, że zamiast oczekiwanego pewnego

i szybkiego przełączenia między stanami za−

łącz/wyłącz, przekaźnik kilkakrotne stuka lub

nawet terkocze. Zastosowane układy scalone

i tranzystory mają wielkie wzmocnienie i nie−

kiedy przy przełączniu przekaźnik nawet kilka

Autor pisze: Potencjometry P1 i P2 służą

do ustawienia zakresu temperatury, w jakim

będzie pracował układ. P1 − górna granica, P2

− dolna. R1 ustala prąd diod LED. Na wyjściu

REFO (n. 7) otrzymujemy napięcie równe

1,2V. Tak więc w górnym położeniu suwaka

P1 i dolnym − P2 zakres temperatur wyniesie

0...+120 o C. Przy takim ustawieniu termometr

będzie bardzo niedokładny (zapalenie kolejnej

diody to zmiana temperatury o 12 o C). Najle−

piej ustawić zakres taki, aby różnica napięć

między suwakami wynosiła 100mV − wtedy

1 LED = 1 o C. Do akwarium najlepszy zakres

to +18 o C...+28 o C, a więc na na nóżce 4 usta−

wiamy 180mV, a na nóżce 6 − 280mV. (...)

Przełącznik Pr2 służy do wyłączenia termo−

statu (pozycja OFF). W tej pozycji układ za−

chowuje się jak zwykły termometr, tyle że

elektroniczny. C2, R2 zabezpieczają przed za−

kłóceniami pochodzącymi od przełącznika.

Można również zrezygnować z przełącznika

Pr1, łącząc na stałe wejście układu wykonaw−

czego z odpowiednią nogą kostki U1.

Tomasz Fraszczak z Wrocławia. Na

rysunku 4

rysunku 4 pokazano schemat termostatu do

akwarium jego autorstwa. Tomasz przewi−

dział możliwość zadawania żądanej tempera−

tury. Służy do tego dziesięciopozycyjny prze−

Rys. 5. Modyfikacja układu z rysunku 4.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/96

Tomasz Fraszczak

rysunku 4

Szkoła Konstruktorów

Rys. 6. Układ pomysłu Zbigniewa Wojciechowskiego.

wiednie przesunięcie punktu włączania i wy−

łączania poszczególnych diod.

Układ rzeczywiście jest interesujący i mo−

że znaleźć szereg praktycznych zastosowań.

Trzeba jednak stwierdzić, że generator z ukła−

dem U2 nie wytworzy na wyjściu “czystego

sinusa”. Każdy, kto próbował kiedykolwiek

zbudować podobny układ z mostkiem Wiena,

z całą pewnością natknął się na problem sta−

bilizacji amplitudy drgań. Wszystko zależy od

wartości elementów ujemnego sprzężenia

zwrotnego (47k W i 22k W ) Przy zbyt małej war−

tości rezystora umieszczonego między wy−

jściem, a ujemnym wejściem wzmacniacza,

drgania w ogóle nie powstaną. Natomiast

przy zbyt dużej wartości tego rezystora,

wierzchołki sinusoidy zostaną obcięte i prze−

bieg będzie przypominał trapez lub nawet

prostokąt. Życie pokazuje, że nie ma żadnej

szansy na uzyskanie czystego przebiegu sinu−

soidalnego, gdy rezystory te dobrane będą na

stałe. Dlatego w podobnych układach zawsze

stosuje się tu obwody automatycznej regula−

cji amplitudy: z żarówką, termistorem albo

tranzystorem polowym (porównaj EdW 8/96

str. 47).

Na szczęście w układzie Zbigniewa nie

musi to być czysty sinus − można dopuścić

niewielkie obcinanie wierzchołków. W każ−

dym razie wspomniane rezystory trzeba bę−

dzie indywidualnie dobrać, aby uzyskać po−

trzebny przebieg i żeby drgania nie zanikły

przy zmianach napięcia zasilającego i tempe−

ratury.

W sumie można stwierdzić, że schemat

jest interesujący, ale trudno go zrealizować

na płytce PW−02; Autor nie zaproponował jak

poszczególne elementy mają być na niej

umieszczone. Jednak za oryginalny pomysł

otrzymuje drobny upominek.

Biegający punkt świetlny można uzyskać

w prostszy i bardziej niezawodny sposób, wy−

korzystując ideę pokazaną na rysunku 7

sekund brzęczy, zanim przeskoczy do prze−

ciwnego stanu − przyczyną jest wzmacnianie

przydźwięku sieciowego indukującego się na

przewodach. Dlatego w praktycznych ukła−

dach, w stopniach wejściowych stosuje się

filtrowanie sygnału (po prostu kondensatory

filtrujące), natomiast w stopniu wykonaw−

czym powinna być wprowadzona histereza,

tym większa, im większe są spodziewane

sygnały zakłócające. Dlatego proponowałbym

nieco zmodyfikować układ: tak jak widać na

rysunku 5

Spośród innych propozycji na uwagę za−

sługuje projekt Zbigniewa Wojciechowskie−

Zbigniewa Wojciechowskie−

g go z Lubaczowa. Schemat układu pokazany

jest na rysunku 6

rysunku 6. Autor pisze: Jest to układ,

który może udawać wahadło zegara, może

służyć jako efektowny symulator alarmu, a po

zamontowaniu “tego” do urządzenia zdalnie

sterowanego może sprawić, że ktoś nie zna−

jący się na elektronice uzna, iż urządzenie

samo myśli.

Innymi słowy jest to wędrujący tam i z po−

wrotem punkt świetlny.

Układ U2 (dowolny wzmacniacz operacyj−

ny) pracuje jako generator sinusoidalny, któ−

rego częstotliwość można ustawić dowolnie

zmieniając R1, R2 lub C1, C2. Przy wartości

elementów jak na rysunku, częstotliwość wy−

nosi około 0,5Hz. Układ można zamontować

w samochodzie bez stabilizatora i nie powi−

nien reagować na zmiany napięcia zasilające−

go. Amplituda sinusoidy zmienia się wraz ze

zmianami napięcia zasilającego, i żeby zapo−

biec wskazaniom, w którym punkt świetlny

nie będzie dochodził do końca linijki lub wy−

wędruje poza nią, zastosowałem potencjo−

metry połączone z masą i plusem zasilania.

Spowoduje to, że wraz ze zmianą napięcia za−

silającego będzie następowała zmiana podzia−

łu wewnętrznego dzielnika, powodując odpo−

rysunku 6

rysunku 5.

Dodatkowe rezystory umieszczone szere−

gowo z diodami LED należy dobrać w zależ−

ności od wartości napięcia zasilającego

(0,8...1,2k W przy 12V). Zamiast rezystorów,

można też zastosować jedną diodę Zenera na

napięcie 6,8...9,1V o mocy strat rzędu 1W,

umieszczoną między plusem zasilania a ano−

dami LEDów. Dodatkowy rezystor R7 dodat−

niego sprzężenia zwrotnego należy dobrać,

aby wprowadzona histereza była większa niż

spodziewane zakłócenia (szacunkowa war−

tość 1M W ; nie mniej niż 470k W ).

Bardzo jestem ciekawy, czy ktoś wyko−

rzysta taki oryginalny układ w praktyce. Pro−

szę o informacje.

Pomimo wspomnianych usterek, Tomasz

jest laureatem głównej nagrody.

rysunku 7.

Przed rokiem, projektując płytkę PW−02,

nie na darmo nazwaną wielofunkcyjną, prze−

widziałem i takie jej zastosowanie. Dla unie−

zależnienia się od zmian napięcia zasilające−

go, kostkę U2 należy zasilić napięciem stabili−

zowanym. W tym celu wystarczy, stosując

R2 o odpowiedniej wartości, ustawić na nóż−

ce 7 odpowiednio wysokie napięcie, rzędu

8...10V. Napięcie to podane na bazę tranzys−

tora T2 utrzyma na jego emiterze dobrze sta−

bilizowane napięcie zasilające dla kostki U2.

Zamiast generatora sinusa wykorzystuje się

tu przebieg w przybliżeniu trójkątny, jaki wy−

stępuje na nieodwracającym wejściu wzmac−

niacza (nóżka 2 kostki U1). Układ z rysunku

7 jest w sumie bardzo prosty do wykonania −

należy tylko przeciąć w odpowiednich punk−

tach kilka ścieżek i wykonać kilka zwór. Te

szczegóły pozostawiam wam, moi drodzy.

Rys. 7. Sposób na uzyskanie wahającego się punktu świetlnego.

Rys. 8. Projekt Michała Cybulskiego.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/96

g go

rysunku 5

rysunku 7

Szkoła Konstruktorów

Rys. 9. Propozycja Wojciecha Szczygielskiego.

Spośród pozostałych propozycji muszę

wymienić jeszcze trzy.

Przynajmniej na wzmiankę zasługuje pros−

ty, ale bardzo starannie wykonany projekt 13−

letniego Michała Cybulskiego

Z asada działania wskaźnika jest następująca:

generator pracuje w układzie kaskody z tran−

zystorami T1 i T2 z częstotliwością 50Hz. Gdy

do cewki generatora zbliżymy dowolne źródło

pola elektromagnetycznego 50Hz, nastąpi

spadek napięcia na wyjściu generatora. Syg−

nał wyjściowy generatora podany jest na we−

jście odwracające wzmacniacza U2, który

pracuje jako prostownik liniowy. W konsek−

wencji wzrost napięcia na wejściu U1 spowo−

duje zapalenie odpowiedniej ilości diod, pro−

porcjonalnej do natężenia pola. (...)

Niestety, ten układ nie będzie działał. Woj−

ciech proponuje wykorzystać przy częstotli−

wości 50Hz zasadę pracy dip−metra. Nie sły−

szałem, by się to komulolwiek udało przy

częstotliwościach poniżej kilkudziesięciu kilo−

herców. Przede wszystkim, układ generatora

pokazany na schemacie nie jest przeznaczony

do pracy przy częstotliwościach rzędu dziesią−

tek herców, poza tym potrzebna indukcyj−

ność miałaby wartość rzędu 1 henra, a to już

wymagałoby zastosowania cewki z rdzeniem

z blach magnetycznych.

Przykład ten podaję, aby wskazać, że na−

wet dobrych sposobów wykorzystywanych

w różnych zakresach częstotliwości nie udaje

się tak po prostu zrealizować w zupełnie in−

nych zakresach częstotliwości. Po prostu

w poszczególnych zakresach częstotliwości

stosuje się odmienne układy i sposoby.

W sumie wynika to z praw fizyki i specyfiki

użytych podzespołów. Niestety nie da się te−

go wyjaśnić w kilku słowach − żeby być dob−

rym elektronikiem trzeba poznać te charakte−

rystyczne układy i metody, najlepiej zapozna−

jąc się ze stosowną literaturą.

Jednak zagadnienie poruszone przez Woj−

ciecha jest naprawdę bardzo ciekawe. Właś−

ciwie są to dwa zagadnienia: jedno to pomiar

natężenia pola magnetycznego, drugi − poszu−

kiwanie przewodów ukrytych w ścianach.

Pomiarem natężenia pola magnetycznego

zajmiemy się niebawem w ramach Klubu

Konstruktorów. Natomiast odnośnie poszuki−

wania ukrytych przewodów chciałbym zachę−

cić wszystkich, którzy mają jakieś praktyczne

doświadczenia w tym zakresie do zaprezen−

towania ich w ramach Forum Czytelników.

Pokrewne zastosowanie proponuje Grze−

rysunku 8.

Ja osobiście zmontowałbym taki migacz bez

płytki, jak to się mówi w naszej elektronicznej

gwarze − na sznurkach. Ale Michała pozdra−

wiam i zachęcam do dalszego zgłębiania tajni−

ków elektroniki − jeśli nadal będziesz tak sta−

rannie wykonywał swoje prace, to masz duże

szanse zostać w przyszłości solidnym i cenio−

nym fachowcem.

Podobnie chciałbym odnotować staranny

projekt 15−letniego Pawła Leńczuka

rysunku 8

Grze−

rysunku 10 przed−

stawiony jest wskaźnik natężenia pola w.cz.

Autor przyznaje, że pomysł mostka wyjścio−

wego zaczerpnął z literatury. W liście pisze:

Potencjometr P1 służy do równoważenia

mostka, czyli ustawiania zera. Natomiast po−

tencjometr P2 reguluje wzmocnienie, czyli

w sumie czułość urządzenia.

Układ działa następująco: fale w.cz. wzbu−

dzają w antenie prądy w.cz. Te zwiększają

prąd tranzystora. Im silniejsze pole, tym więk−

szy prąd bazy i kolektora tranzystora, wsku−

tek czego układ przestaje być w równowa−

dze. Napięcie niezrównoważenia mostka zo−

staje wzmocnione przez US1 i powoduje za−

świecenie odpowiedniej ilości diod.

Układ można w bardzo prosty sposób

przystosować do pomiaru temperatury czy

natężenia światła.

Rzeczywiście, idea jest w zasadzie słusz−

na. Przyznam szczerze, iż nie jestem eksper−

tem w dziedzinie w.cz, jednak wątpię w prak−

tyczną przydatność takiego wskaźnika.

Ale nie w tym rzecz. Wiadomo, że najlep−

szym sposobem sprawdzenia przydatności

jest przeprowadzenie eksperymentów. Ale

póki co, jesteśmy w Szkole Konstruktorów

i wypada ocenić układ Grzegorza ze strony

układowej. Okazuje się, iż Autor popełnił is−

totny błąd. Przede wszystkim z układu należy

wyrzucić rezystor R3 − żeby uzyskać potrzeb−

ne napięcie odniesienia, wystarczy dobrać

wartość R4. Trzeba także dodać kondensator

odsprzągający zasilanie.

Ale najistotniejsza jest sprawa poziomu

sygnału na wyjściu kostki US1. Przy zapropo−

nowanym układzie połączeń przy wzroście

sygnału w.cz. napięcie na kolektorze tranzys−

tora będzie się obniżać, a więc napięcie na

wyjściu wzmacniacza operacyjnego (pracują−

cego jako wzmacniacz odwracający) będzie

wzrastać powyżej górnego napięcia odniesie−

nia. W efekcie stale będzie zaświecona ostat−

nia, dziesiąta dioda LED. Aby uzyskać właści−

we wskazania należy albo zamienić miejsca−

mi rezystor R2 i tranzystor T1 (oczywiście

trzeba zmienić tranzystor na PNP), albo zasto−

rysunku 10

Pawła Leńczuka z Malbor−

ka. Paweł proponuje nietypowe wykorzysta−

nie płytki PW−02 do budowy... modułu mikse−

ra audio. Pisze, że do każdego z wejść można

podłączyć kit AVT−196, czyli układ procesora

audio. Rzeczywiście, można tak zrobić, jed−

nak do współpracy z procesorami AVT−196

przewidziany jest moduł AVT−188.

Na koniec zostawiłem ciekawą propozycję

nadesłaną przez znanego już ze Szkoły Woj−

Pawła Leńczuka

Woj−

ciecha Szczygielskiego. Tym razem Wojciech

proponuje budowę układu wskaźnika pola

50Hz, który miałby być pomocny przy wyszu−

kiwaniu przebiegających w ścianach przewo−

dów sieci energetycznej. Schemat, nadesła−

ny jak zwykle na mikroskopijnej wielkości kar−

teczkach (które naszych redakcyjnych rysow−

ników doprowadzają do rozpaczy) pokazany

jest na rysunku 9

rysunku 9. Na płytce PW−02 zmonto−

wany jest prostownik liniowy i wskaźnik

z diodami, natomiast generator byłby umiesz−

czony na oddzielnej płytce. Wojciech pisze:

Rys. 10. Propozycja Grzegorza Cipory.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/96

Michała Cybulskiego z Leoncina. Mi−

chał proponuje na płytce PW−02 zmontować

generator impulsów świetlnych z jedną diodą

LED i tranzystorami − schemat na rysunku 8

Michała Cybulskiego

gorz Cipora

gorz Cipora z Dydyni. Na rysunku 10

ciecha Szczygielskiego

rysunku 9

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: