11_12.pdf
(
343 KB
)
Pobierz
8140165 UNPDF
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,
zmniejszałby szansę na wizytę złodziei,
ewentualnie powiadamiałby właściciela bądź
ewentualnie powiadamiałby właściciela bądź
sąsiadów o włamaniu.
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
25
za−
projektowanie układu elektronicznego, który
projektowanie układu elektronicznego, który
zmniejszałby szansę na wizytę złodziei,
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.
26
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/96
Paweł Niedźwiedzki
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
27
Tomasz Fraszczak
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.
28
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/96
g
go
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
29
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:
marokesz
Inne pliki z tego folderu:
09_12.pdf
(380 KB)
08_13.pdf
(458 KB)
07_11.pdf
(340 KB)
06_10.pdf
(263 KB)
05_10.pdf
(114 KB)
Inne foldery tego chomika:
ABSURD chomikuj.pl !!
Adam słodowy majsterkowanie
Audi a4 b6
Audiobook
autocad
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin