2003.10_Szkoła konstruktorów klasa II.pdf

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: (...) chwy-

ciłem kartkę idługopis i szybko sporządziłem

schemat. Następnie wyjąłem lutownicę, ka-

wałek płytki uniwersalnej i zbudowałem ten

układ. (...) Gdy samochód zbliży się do gara-

żu, układ zareaguje jako czujnik zbliżenia, co

ułatwi parkowanie. (...) fotorezystor po

oświetleniu będzie skracał impulsy generato-

ra U2A, które są zliczane przez licznik. Dru-

gi taki sam generator generuje impulsy takie

same jak pierwszy z nieoświetlonym fotorezy-

storem.

rującego. Tu chciałbym stanąć w jego obro-

nie, bo niektórzy zarzucili mu ewidentne

kłamstwo - otóż wliście 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 ge-

neratora U2B okresowo zerują licznik.

W okresach, gdy licznik nie jest zerowany,

zlicza impulsy z generatora U2A, który

w spoczynku pracuje z niewielką częstotli-

wością, nieco mniejszą niż czas bramkowa-

nia. Tym samym w spoczynku licznik nie zli-

czy żadnego impulsu lub zliczy jeden

(właściwie zliczy jedno zbocze). Jeśli

fotorezystor zostanie oświetlony, ge-

nerator 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 do-

puszczalną granicę.

I w zasadzie taka idea jest godna

rozważenia, a Autor zasługuje na

szczerą pochwałę. Jednak młodziutki

pomysłodawca układu, nie mając prak-

tycznego doświadczenia, nie wziął pod

uwagę kilku istotnych czynników. Tak-

że tylko jeden z uczestników zwrócił

uwagę, że wskazanie będzie nieliniowe, a nie-

uniknione zabrudzenie czujnika umieszczo-

nego w garażu zmieni charakterystykę wska-

zań imoże wprowadzić wbłąd. Wpływ kurzu

i innych zanieczyszczeń to naprawdę istotny

problem w stacjonarnym urządzeniu, które

ma być nieprzerwanie użytkowane przez wie-

le lat. W praktyce dużo większym problemem

będzie nie tyle zabrudzenie czujnika, co po-

krycie błotem reflektorów samochodu. Czuj-

nik można okresowo wyczyścić, ale trudno li-

czyć, 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 uczest-

ników.

Druga sprawa to działanie brzęczyka.

W pokazanym prostym rozwiązaniu licznik

może łatwo zliczyć więcej niż 9 czy 10 im-

pulsów 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. Kil-

ku uczestników słusznie przypuszcza, że nie-

wielki brzęczyk sterowany impulsowo z wyj-

ścia 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 ko-

nieczny przy niskim napięciu zasilania, bo

wtedy ograniczeniem będzie niewielka wy-

dajność wyjść licznika CMOS. Ale jednocześ-

nie będzie to oznaczać niewielką głośność

brzęczyka. Żeby brzęczyk spełnił swą rolę,

należało dodać jakiś prosty układ, np. prze-

rzutnik RS czy obwód wydłużania impulsów,

który powodowałby dłuższą igłośniejszą

pracę brzęczyka.

Sumując, można stwierdzić, że pomysł

z czujnikiem światła nie jest dobry ze wzglę-

du 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 po-

przednich zadań Szkoły. Autor napisał, że

układ działa słabo, a jego parametry zależą

od parametrów T1 .

Jak zwykle pytanie brzmi:

Tu muszę przyznać, że niektórzy z uczest-

ników konkursu w ogóle nie zrozumieli idei

projektu i „przyczepili się” jedynie do ozna-

czeń. Stwierdzili, że wejścia układu scalone-

go powinny być inaczej oznaczone:

błędnie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .prawidłowo

CP1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ENA

CP0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .CLK

MR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .RST

Wróżnych katalogach występują rozmai-

te oznaczenia wejść i wykorzystanie alterna-

tywnych oznaczeń na pewno błędem nie jest.

Niewielu uczestników jako błąd uznało za-

mianę wejść ENA(ble) i RST (reset). I ci Ko-

ledzy byli zdecydowanie bliżsi prawdy. Prze-

cież w oryginalnym układzie z rysunku

A przebiegi o zbliżonych częstotliwościach

będą się wzajemnie bramkować i niewiele

z tego wyjdzie. Brak bowiem obwodu zero-

wania. W ten sposób impulsy z obu genera-

torów 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-

Co tu nie gra?

Proszę omożliwie krótkie odpowiedzi. Czy

idea jest błędna, czy chodzi tylko o drobną

usterkę? Kartki, listy i e-maile oznaczcie dopi-

skiem NieGra92 i nadeślijcie w terminie 45 dni

od ukazania się tego numeru EdW. Autorzy

najlepszych odpowiedzi otrzymają upominki.

Piotr Górecki

Elektronika dla Wszystkich

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: