Prakticka Elektronika 2005-09

ROÈNÍK X/2005. ÈÍSLO 9

V TOMTO SEŠITÌ

ñ

Praktická elektronika A Radio

Vydavatel: AMARO spol. s r. o.

Redakce: Šéfredaktor: ing. Josef Kellner,

redaktoøi: ing. Jaroslav Belza, Petr Havliš, OK1PFM, ing. Miloš Munzar, CSc., sekretariát: Eva Kelárková.

Redakce: Zborovská 27, 150 00 Praha 5, tel.: 2 57 31 73 11, tel./fax: 2 57 31 73 10, sekretariát: 2 57 31 73 14.

Roènì vychází 12 èísel. Cena výtisku 50 Kè.

Rozšiøuje První novinová spoleènost a. s. a soukromí distributoøi.

Pøedplatné v ÈR zajišuje Amaro spol. s r. o.

- Hana Merglová (Zborovská 27, 150 00 Praha 5, tel.: 2 57 31 73 12; tel./fax: 2 57 31 73 13). Distribuci pro pøedplatitele také provádí v zastou-pení vydavatele spoleènost Mediaservis s. r. o., Abocentrum, Moravské námìstí 12D, P. O. BOX 351, 659 51 Brno; tel: 5 4123 3232; fax: 5 4161 6160; abocentrum@mediaservis.cz; www.media-servis.cz; reklamace - tel.: 800 800 890.

Objednávky a predplatné v Slovenskej re-publike vybavuje Magnet-Press Slovakia s. r. o., Šustekova 10, 851 04 Bratislava - Petržalka; korešpondencia P. O. BOX 169, 830 00 Bratislava 3; tel./fax (02) 67 20 19 31-33 - predplatné, (02) 67 20 19 21-22 - èasopisy; email: predplatne@press.sk.

Podávání novinových zásilek povoleno Èeskou poštou - øeditelstvím OZ Praha (è.j. nov 6005/96 ze dne 9. 1. 1996).

Inzerci pøijímá redakce - Michaela Jiráèková, Zborovská 27, 150 00 Praha 5, tel.: 2 57 31 73 11, tel./fax: 2 57 31 73 10 (3).

Za pùvodnost a správnost pøíspìvkù odpovídá autor (platí i pro inzerci).

Internet: http://www.aradio.cz E-mail: pe@aradio.cz

Nevyžádané rukopisy nevracíme.

ISSN 1211-328X, MKÈR E 7409

© AMARO spol. s r. o.

Spoleènost Micronix je jedním z pøedních distributorù mìøicí tech-niky u nás. Ve svém sortimentu nabízíte nejrùznìjší mìøicí pøí-stroje od vìtšiny známých svìto-vých i tuzemských výrobcù. Mùžete jej tedy v krátkosti pøipomenout? Naše firma má dnes výhradní zastoupe-ní mnoha svìtových výrobcù, a když zahrne-me i autorizovaná distribuèní práva, vytváøí se sortiment obsahující témìø všechny svì-tové výrobce mìøicí techniky.

Mìøicí technika je však obecnì velmi široký pojem. Urèitì máte svoji specializaci?

Micronix se zabývá zejména pøíruèními a laboratorními mìøidly. Navíc nejsme oriento-váni jen na mìøení elektrických velièin do 1000 V. Nabízíme i testery pro zkušební a revizní techniky, kde mnohdy je nutné použít napìtí i vyšší, nejèastìji do 5 kV. V tomto pøípadì se jedná vìtšinou o mìøièe izolace a testery pøiloženým napìtím.

Naše firma nabízí rovnìž v široké škále i pøístroje pro mìøení neelektrických velièin. Jedná se také o pøíruèní pøístroje zahrnující zejména teplomìry, luxmetry, anemometry, otáèkomìry, pH metry, tlakomìry apod.

Mùžete se vrátit k výrobcùm tìch-to pøístrojù?

Tyto pøístroje distribuujeme vìtšinou od velkých výrobcù, kde disponujeme mnohdy výhradním zastoupením, nebo alespoò auto-rizovaným distributorstvím. Zde zmíním ze-jména pøední výrobce mìøicí techniky, jako je Tektronix, Fluke, Megger, Hameg, Metex, GoodWill, Beha a z tìch menších potom APPA, Prova, Summit, Lutron a novì i Escort. Mohli bychom se dnes zamìøit na ty menší spoleènosti a jejich výrob-ky, o nichž jsme nikdy nehovoøili? Ano, velmi rád. Jednalo by se zejména o produkty firem APPA, Prova a Escort.

Kterou chcete zaèít?

Nejradìji bych zaèal firmou Escort, a to z dùvodu, že zastoupení této firmy pro ÈR a SR je opravdu èerstvé. Obdrželi jsme ho teprve zaèátkem léta tohoto roku. Tím pá-dem samozøejmì ještì úplnì nevíme, jak ob-stojí v tvrdé konkurenci ostatních výrobkù. Nicménì jsme si jisti, že v sortimentu je mnoho technicky zajímavých pøístrojù, které by si mìly najít cestu ke spotøebiteli.

Napøíklad z multimetrù by to mohla být øada 170. Escort 176, 178 a 179, které mají rozsah mìøicího napìtí 1000 V jak na ss, tak na st rozsahu. Zejména u st napìtí (po-mineme-li multimetry Fluke, které mají jiné cenové relace) je tak vysoký rozsah pomìr-nì neobvyklý. Další zajímavostí u tìchto multimetrù je mìøení teploty. K dispozici (na

rozdíl od jiných multimetrù) jsou 2 kanály, takže zde je možné mìøit jak t1, tak t2 a tím pádem i ∆t. Z multimetrù ještì zmíním typ 89S, který disponuje 5místným displejem, což pomáhá mìøit s vyšší pøesností - a to za velmi pøíznivou cenu.

V oblasti stolních multimetrù nabízí Escort novou øadu 314xA. Jedná se o multi-metry s velmi zdaøilým designem, dosti ná-padnì podobným multimetrùm Agilent, døíve Hewlett Packard. Tyto multimetry mají 51_/

2

míst-ný duální displej. Jejich základní pøesnost je 0,02 % u typu 3145A a 0,01 % u typu 3146A. Tento stolní multimetr mìøí opravdo-vou efektivní hodnotu jak pro rozsahy AC, tak i pro AC+DC (True RMS) až do frekvence 100 kHz u st napìtí a u st proudu do 10 kHz. Tyto parametry se vztahují na typ 3146. Pro typ 3145 (nižší cena) je frekvence pro True RMS asi polovièní. Samozøejmostí je mìøení ss velièin proudu a napìtí. Odpor lze mìøit i 4vodièovì do 300 MΩ. Standardnì obsahuje linku RS-232 pro komunikaci s PC. Za pøí-platek lze pøiobjednat i port GPIB (IEE 488).

Mùžete se kromì multimetrù zmí-nit o nìkteré další zajímavé skupi-nì pøístrojù Escort ?

Urèitì technicky a cenovì nejzajímavìjší z výrobkù Escort jsou mìøièe RLC. V nabíd-ce firmy Micronix se objeví dva základní mo-dely. Pøíruèní typ ELC 131D je vybaven multi-funkèním displejem, který zobrazuje zároveò nìkolik údajù. Ten základní udává R, L a C do 9999 a pomocný pak zobrazuje hodnotu

D a Q (èinitel ztrát a èinitel jakosti) do

hod-noty 999. Na displeji se objevují ještì další údaje, jako je napø. frekvence, pøi níž se mìøí

L a C. Tento pøístroj má automatické i ruèní

pøepínání rozsahù a mìøí pøi frekvencích 0,12 a 1 kHz. Mìøené hodnoty jsou 0,1 pF až 10 mF; 0,1 µH až 1 H a 0,001 Ω až 10 MΩ. Základní pøesnost tohoto pøístroje je 0,7 %.

Podobným mìøièem je ELC 133. Ten má mìøicí frekvenci až do 10 kHz a je také vyba-ven možností komunikace s PC pøes RS-232. Pøístroj pùsobí velmi líbivì, nebo byl opat-øen zcela novým designem.

Dalším, ještì zajímavìjším pøístrojem je stolní mìøiè RLC - ELC 3133A. Je vybaven duálním displejem se zobrazením R, L a C do 19 999 a D a Q do hodnoty 999. Základní pøesnost tohoto stolního pøístroje je 0,3 %. Rozsahy jsou 0,01 pF až 10 mF; 0,1 µH až 1000 H a 0,001 Ω až 10 MΩ. Má 4 mìøicí frekvence - 0,1; 0,12; 1 a 10 kHz. Data lze zpracovávat v PC pøes RS-232 s pøíslušným SW. Ten se na rozdíl od RS-232, kterým jsou pøístroje již vybaveny, musí dokoupit, podobnì jako pøídavné mìøicí sondy.

A to je z nabídky Escort vše? Ještì bych se rád zmínil o pøíruèních ka-librátorech. Naše firma zaøadila do své na-bídky typ Escort 2030 a Escort 22.

První z uvedených typù obsahuje kromì pøesného kalibrátoru na ss napìtí, ss proud a frekvenci i multimetr se základní pøesností 0,03 %. Multimetr mìøí ss i st napìtí a proud (do 250 V, do 500 mA). Kalibrátor je vybaven èítaèem do 200 kHz. Doplòkovou funkcí je mìøení teploty v rozsahu -50 až +1372 °C.

Na-s ing. Pøemyslem Hejdukem z fir-my Micronix o novinkách v mìøicí technice.

Kalibrátor Escort 2030 Stolní multimetr Escort 3146A

Nᚠrozhovor ... 1

Nové knihy ... 2

AR mládeži: Základy elektrotechniky .... 3

Jednoduchá zapojení pro volný èas ... 5

Jednoduchá zabezpeèovací ústøedna Dina v1.1 ... 8

FunTimer - èasovaè pre ventilátor s netradièným ovládaním ...13

Spouštìní pøídavného blesku ... 16

Šestikanálový zesilovaè PCA 51 (pokraèování) ...17

VGA rozboèovaè ... 21

Ovádací jednotka pro „neony“ ... 23

Inzerce ... I-XXXII, 48 Pøevodovka k PC volantu...25

Úprava spínacích hodin ...28

Úprava vestavné nabíjeèky akumulátorù Li-ion z PE 4/2005 ...30

Digitální album starých fotografií z neobvyklého „A/D pøevodníku“ ...32

PC hobby ...33

Rádio „Historie“ ...42

Pøipravil ing. Josef Kellner.

ñ

Knihy si mùžete zakoupit nebo objednat na dobír-ku v prodejnì technické literatury BEN, Vìšínova 5, 100 00 Praha 10, tel. 2 7482 0411, 2 7481 6162, fax 2 7482 2775. Další prodejní místa: Jindøišská 29, Praha 1, sady Pìtatøicátníkù 33, Plzeò; Cejl 51, Brno; Èeskobratrská 17, Ostrava, e-mail: knihy@ben.cz, adresa na Inter-netu: www.ben.cz. Zásielková služba v SR: Anima, ani-ma@dodo.sk, Slovenskej jednoty 10 (za Národnou bankou SR), 040 01 Košice, tel./fax (055) 6011262.

Danìk, K.: Moderní rádiový

pøi-jímaè - kniha o jeho návrhu.

Vy-dalo nakladatelství BEN -

tech-nická literatura, 208 stran B5,

obj. è. 121206.

Zabýváme-li se kompletním návrhem rá-diového pøijímaèe, zjistíme, že problematika je tak široká, že rozumné zjednodušení v ýraznì pomùže orientaci a pøitom do vý-sledného návrhu nevnáší podstatnou chybu. Cílem publikace je shrnout a použít jednodu-ché zásady pøi návrhu klasického analogové-ho rádiovéanalogové-ho pøijímaèe s použitím moder-ních obvodových øešení. Rozebrán je i návrh softwarovì definovaného digitálního rádia. U jednotlivých koncepcí jsou uvedena nìkte-rá omezení, ktenìkte-rá jsou v pøípadì digitální konstrukce dána pøedevším stavem souèas-né technologie.

Mnohé publikace se zabývají rigorózním návrhem elektronických obvodù. Jiné se slo-žitìjším vzorcùm vyhýbají a problematiku elektroniky øeší formou jakési kuchaøky. Tak ostatnì informuje o svých nových souèást-kách pøevážná vìtšina souèasných svìto-vých výrobcù: formou datosvìto-vých listù uvádí podrobnì základní charakteristiky nového produktu a spoleènì s nimi navrhuje i zá-kladní typizovaná zapojení, vèetnì vztahù potøebných pro správné zapojení takové souèástky. Nezbytné minimum vzorcù se týká hlavnì pøizpùsobení impedancí a úrov-ní, nastavení hodnot potøebného zisku a po-dobnì.

Publikace je urèena technikùm a inžený-rùm, kteøí jsou postaveni pøed úkol navrh-nout kompletní rádiový pøijímaè, a ukazuje jednu z cest, kterou se lze v souèasné dobì vydat.

pìový výstup z kalibrátoru je ss ±1,5 a ±15 V, proudový ±25 mA. Obojí s pøesností 0,03 %. Vestavìný generátor dává signál obdélníko-vého prùbìhu s pulsem od 0,2 ms až po 2 s v pásmu 0,5 až 4800 Hz s pøesností 0,005 % a amplitudou ±5 a ±12 V.

Druhý typ Escort 22 je urèen spíše na kalibrování teplot, nebo je pøizpùsoben k si-mulování teplot z 13 druhù èidel (J, K, T apod., vèetnì odporových - Pt).

Tak to bylo pøedstavení nìkterých produktù Escort. Mùžeme tedy pøejít na další dvì firmy? Samozøejmì, zaèal bych výrobky firmy Prova, která kromì osvìdèených a zavede-ných produktù pøišla právì v poslední dobì s mnoha novinkami.

Prova je tchajwanský výrobce mìøicí techniky vyšší støední tøídy. Firma se soustøe-ïuje na výrobu hlavnì klešových multimetrù a nìkterých dalších pøístrojù pro mìøení ne-elektrických velièin. Právì klešové multime-try vynikají svými paramemultime-try, zejména citli-vostí a pøesností.

Novinkou právì v této skupinì je tøífázo-vý analyzátor PROVA 6800. Na displeji lze zobrazit až 35 mìøených parametrù. Díky bodovému maticovému displeji LCD lze gra-ficky znázornit napø. fázový vektorový dia-gram rozložení a posuvu napìtí a proudu. Samozøejmostí je i analýza vyšších harmo-nických, vèetnì zobrazení prùbìhu n-té har-monické na displeji. Pomocí velké pamìti lze programovì nastavit interval od 1 do 6000 s pro 17 000 mìøení na 3fázové 4vodièové soustavì. Pøístroj dále mìøí èinný, jalový a zdánlivý výkon od 0 do 10 000 kW, což je ome-zeno zvoleným druhem proudových kleští. Ty jsou dodávány pro každou fázi zvl᚝ v provede-ní s oznaèeprovede-ním 6801 (100 A) a 6802 (1000 A).

Ètenáøe by možná spíše než mì-øení na silových èástech zajímaly nìkteré pøístroje urèené pro mìøe-ní malých hodnot s dobrou pøes-ností. To bývá pøeci u klasických klešových multimetrù problém? Ano, ale napø. již osvìdèený typ Prova 11 je urèen na mìøení velmi malých hodnot proudù se solidní pøesností.

Firma Prova pøichází rovnìž s novým za-jímavým modelem klešových multimetrù M 21/23 a M 19. Pøedností tìchto multimetrù je rozlišení od 10 µA. Harmonická analýza (V a A) až do 99. harmonické. Tyto klešové multimetry najdou i široké využití pøi vyhledá-vání špièek, protože funkce „Fast Peak“ mùže mít vzorkovací èas až 33 µs. Tìmito pøístroji lze vyøešit problémy mnoha uživatelù, jež si stìžují na „míjení“ nìkterých max. hod-not u bìžných klešových multimetrù.

Typy M 21 a 23 mùžou kromì napìtí a proudu navíc ještì testovat výkon, a to èinný, zdánlivý i jalový do 9 MW s rozlišením 1 kW. M 21 má rozsah do 50 A (od 0 do 30 A - 1 %, a od 30 do 50 A - 2 %). Typ M 23 má rozsah do 100 A (0 až 60 A - 1 %, 60 až 100 A - 2 %).

Máme ve svém sortimentu i mnoho dal-ších, již osvìdèených pøístrojù Prova. Mezi nì patøí zejména moderní klešové multimet-ry øady CM. Vynikají zejména malým prùmì-rem kleští, dále možností u pøístrojù, jež mo-hou mìøit ss proud, nulovat Hallovu sondu automaticky pøed každým mìøením.

A pøejdeme k poslední spoleènosti, o které jste se na zaèátku zmínil? APPA je opìt tchajwanská spoleènost vyrábìjící zejména velmi pøesné multimetry. Jedná se o multimetry s nadstandardní vý-bavou a s vyšší tøídou pøesnosti.

V sortimentu Micronix se nabízejí 3 typo-vé øady multimetrù. Øada 90 a 100 je urèena do tìžkých pracovních podmínek s ochra-nou proti vodì odpovídající krytí IP64. Je to velmi dùležité. Pøi mnohých tendrech právì díky této vlastnosti získáváme zakázky na multimetry a dodáváme výše uvedené øady

do t잚ích a vlhèích provozù. Zvýšená je i hranice teplotního koeficientu, která zaru-èuje dodržení stanovené pøesnosti v udaném teplotním pásmu. Samozøejmì, že i mecha-nická odolnost je v tìchto pøípadech také vy-žadována, a tou APPA vyniká. Výrobce udá-vá odolnost proti pádu z výšky 10 m.

Co se týèe elektrických vlastností, jedná se o pøístroje s automatickým pøepínáním rozsahù, mìøící základní velièiny ss a st na-pìtí a proud, dále odpor a vodivost. U øady 100 je navíc ještì možnost mìøit kapacitu, kmitoèet a teplotu. Zvyšuje se podstatnì i pøes-nost, což se projevuje i ve vybavení 41_/

2

míst-ným displejem, zatím co øada 90 obsahuje jen 31_/

2místný. Oba displeje jsou multifunkèní,

vybavené bargrafem, u øady 100 je navíc ještì udávána duální hodnota. Nìkteré typy z této øady obsahují i „dataloger“ pro uchování až 40 000 hodnot, a proto jsou vybaveny i komu-nikací s PC pøes RS-232 pro jejich uložení.

Nejvýše co do vybavení a parametrù je položena øada APPA 300. Pøístroje jsou vy-baveny multifunkèním 41_/

2místným

disple-jem (40 000). Základní pøesnost je 0,1 %. Multimetry této øady mìøí všechny velièiny jako øada 100, avšak s pøidáním mìøení útlu-mu na duálním displeji (dBm/dB). Navíc jsou vybaveny nìkterými dalšími funkcemi, jako Peak holt (zachytávání špièek) Ref, Ofset, High/Low apod. Sériové vybavení pro komu-nikaci s PC je u této øady samozøejmostí.

Všechny multimetry APPA mìøí u st hodnot U a I opravdovou efektivní hodnotu (True RMS) až do frekvence 100 kHz (pro napìtí - u proudu jsou frekvenèní meze sa-mozøejmì o nìco menší).

Dováží Micronix od firmy APPA také nìco jiného než multimetry? Jistì, ale multimetry jsou právì díky výše uvedeným vlastnostem a celkem pøíznivé cenì velmi žádané. Nabízíme však ještì klešo-vé multimetry a zkoušeèky. Typ APPA 36RII je zajímavý mìøením proudù s dobrou pøes-ností, hodnoty jsou zobrazovány na 31_/

2

míst-ném displeji. Pro mìøení ss proudu jsou vyba-veny duální Hallovou sondou a u st velièin mìøí True RMS do 1 kHz. Na tìchto klešových multimetrech lze mìøit ještì napìtí a odpor.

Zkoušeèky APPA nevynikají sice tako-vou pøesností, výhodou jsou však otevøené kleštì pro snadnìjší pøístup k vodièùm v ne-pøístupných místech nebo ve svazcích.

Kde se ètenáøi mohou se všemi uvedenými pøístroji blíže sezná-mit nebo si je prohlédnout? Samozøejmì bližší informace lze získat kdykoli pøi osobní návštìvì u firmy Micronix, kde lze pøístroje i pøedvést. Dílèí dotazy rádi zodpovíme i telefonicky. Mnoho dalších do-plòujících informací získají ètenáøi na webo-vých stránkách naší firmy. Všechny adresy a spojení jsou uvedeny na II. stranì obálky.

Rád bych však ètenáøe také pozval na expozici v našem stánku na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brnì. Zde budou k vidìní nejen uvedené pøístroje, ale i uce-lená škála mìøicí techniky, kterou firma Micronix nabízí. Hovoøili jsme o novém za-stoupení firmy Escort - tìmto pøístrojùm bude vìnována právì na výstavì zvláštní po-zornost, aby se tyto produkty dostaly více do povìdomí veøejnosti. Na veletrhu budou zdarma zájemcùm k dispozici i naše katalo-gy, kde jsou ucelenì seøazeny technická data nejen novinek, ale i již zavedených a osvìdèených mìøicích pøístrojù.

Závìrem bych chtìl podìkovat redakci, že poskytla prostor k seznámení ètenáøù i s produkty menších firem, kdy obecnì ne-platí, že tyto pøístroje by byly technicky ménì dokonalé. Právì naopak, jsou jen ve stínu výrobkù velkých firem, které vìnují svým pøí-strojùm vìtší mediální prostor.

AR ZAÈÍNAJÍCÍM A MÍRNÌ POKROÈILÝM

Dalším jednoduchým kombinaè-ním obvodem, o kterém se zmíkombinaè-níme, je dekodér, který pøevádí èíslo vyjád-øené v binárním kódu na kód 1 z n. Kódù, se kterými mùžeme pracovat v digitální technice, je mnoho a my se o nich obecnì zmíníme pozdìji. Zá-kladním kódem, se kterým pracovala i jednobitová sèítaèka v pøedchozím zapojení, je v èíslicové technice kód binární (BCD). Ten však není vždy nej-vhodnìjší, potøebujeme-li napø. výsle-dek zobrazit displejem LED nebo sa-mostatnými svítivými diodami. K tomu se hodí právì kód 1 z n, který pro kaž-dou z n hodnot aktivuje jeden výstup. My si popíšeme jednoduchý dekodér sestavený z hradel NAND, který bude pøevádìt dvoubitové èíslo v binárním kódu na kód 1 ze 4. Jedná se o jedno-duchý obvod, který každé ze ètyø mož-ných vstupních kombinací dvoubito-vého èísla pøiøadí jiný výstup. Logickou funkci takového obvodu lze vyjádøit pravdivostní tabulkou 39. Vý-stupy funkce navrhneme tak, aby byly aktivní v log. 0, protože k dekodéru budou primárnì pøipojeny indikaèní svítivé diody, které pak mùžeme

za-Digitální technika

a logické obvody

Jednoduché kombinaèní

obvody s hradly

(Pokraèování)

Tab. 39. Pravdivostní tabulka pro dekodér z kódu BCD na kód 1 ze 4

Obr. 85. Schéma zapojení dekodéru z kódu BCD na kód 1 ze 4

pojit pøímo k výstupu logického obvo-du proti napájecímu napìtí U_CC. Tato skuteènost je v tabulce vyjádøena pru-hem nad výstupními promìnnými. Funkce až mùžeme získat kla-sickou minimalizací pomocí Karnau-ghových map nebo pøímo z tabulky, uvìdomíme-li si, že se jedná vždy o funkci NAND. Protože výsledkem funkce NAND je log. 0 pouze v pøípa-dì, kdy všechny vstupy mají hodnotu log. 1, musíme vstupní promìnnou A nebo B znegovat v øádcích, ve kterých nabývají hodnoty log. 0. Funkce až

tedy mùžeme vyjádøit zápisy:

Schéma výsledného obvodu je na obr. 85. S trochou nadšení tak pro vás nyní nebude problém si na nepájivém kontaktním poli sestavit jednobitovou nebo dvoubitovou sèítaèku s dekodé-rem a svítivými diodami na výstupu.

Podobným zpùsobem lze navrh-nout i kodér pøevádìjící èíslo vyjádøe-né ve tvaru 1 z n na èíslo v binárním kódu. Budeme vycházet z tab. 39, ve které prohodíme pravou výstupní èást za levou vstupní. Vstupy pro jedno-duchost ponecháme aktivní v log. 0, jak je definováno tabulkou. Návrh ko-déru se vstupy aktivními v log. 1 by byl velice podobný. S takto definova-nou pravdivostní tabulkou ovšem na-rážíme na jeden zásadní problém, kte-rý pøi návrhu zapojení musíme vyøešit. Na ètyøech vstupech mùže nastat šestnáct rùzných kombinací hodnot, tabulka je ovšem definována pouze pro ètyøi z nich. Tento problém mùže-me vyøešit dvìma zpùsoby. Nejjedno-dušší variantou je pøedpokládat, že se

na vstupech nemùže objevit žádná jiná hodnota než ta, která je definová-na pravdivostní tabulkou. Takového stavu bychom mohli dosáhnout napøí-klad v pøípadì, kdy bychom mìli na vstupu ètyøpolohový pøepínaè, který by zaruèoval, že bude aktivní vždy pou-ze jediný vstup. V pravdivostní tabul-ce kodéru (tab. 40) bude vhodné ješ-tì definovat stav, kdy není aktivní žádný vstup (tj. na všech vstupech je log. 1). Ukážeme si, jak postupovat pøi minimalizaci funkcí Y₁ a Y₀ pomocí Karnaughových map (obr. 86). Vodo-rovné a svislé pruhy podél mapy ozna-èují øádky a sloupce, ve kterých pøí-slušná promìnná nabývá hodnoty 1. Každé pole mapy je tak jednoznaènì identifikováno a odpovídá jedné kom-binaci vstupních hodnot. Na místa, která nejsou tabulkou definována (podle zadání nemohou tyto kombi-nace nastat), zapíšeme X. Pole X nám znaènì zjednodušují minimalizaci, protože je mùžeme považovat jak za nuly, tak za jednièky. Minimalizace probíhá tak, že je nutné všechna pole s hodnotou 1 uzavøít do smyèek. Smyèka mùže být buï ètvercového, nebo obdélníkového tvaru o hranách 2n_{. V našem pøípadì pøipadají v}

úva-hu smyèky o rozmìrech 1×1, 1×2, 1×4, 2×2, 2×4 nebo 4×4. Smyèky musí být co nejvìtší, mohou se pøe-krývat a mùžeme je uzavírat i pøes hrany a rohy mapy. Minimalizovanou funkci získáme ve tvaru souètu sou-èinù. Každý souèin odpovídá jedné smyèce a bude obsahovat promìnné, které uvnitø smyèky nemìní svou hod-notu. Nabývá-li vstupní promìnná po celé ploše smyèky hodnoty 0, bude v pøíslušném souèinu znegována. V opaèném pøípadì bude bez nega-ce. Èím je tedy smyèka vìtší, tím ménì promìnných bude daný souèin obsahovat. Zároveò klesá poèet prv-kù výsledného souètu s klesajícím poètem smyèek. Tím jsou dána hlav-ní dvì kritéria pro minimalizaci funk-ce, která urèují její výslednou složi-tost, neboli míru její minimalizace. (Pozn.: Další informace o Karnaugho-vých mapách spolu s ilustraèními pøí-klady naleznete v PE 11, 12/2003 a 1/2004.) Provedeme-li minimalizaci podle uvedených pravidel, získáme funkce Y₁ a Y₀ ve tvaru:

a .

Všehovšudy si tedy vystaèíme se dvì-ma hradly NAND.

Druhou možností je tzv. prioritní kodér, jehož výstup odpovídá aktivo-vanému vstupu s vyšší prioritou. Je-li tedy aktivováno více vstupù souèas-nì, na výstupu bude binární èíslo,

kte-Tab. 40. Pravdivostní tabulka pro kodér z kódu 1 ze 4 na kód BCD (vstupy jsou aktivní v log. 0)

Obr. 86. Karnaughovy mapy funkcí Y₁ a Y₀ pro kodér charakterizovaný

ré bude odpovídat aktivovanému vstu-pu s nejvyšší prioritou. Tím jsou defi-novány hodnoty výstupù pro všechny vstupní kombinace. Funkci prioritní-ho kodéru lze vyjádøit pravdivostní ta-bulkou 41. Priorita vstupu je dána po-øadovým èíslem jeho indexu. Tabulka je uvedena ve zjednodušeném tvaru,

Tab. 41. Pravdivostní tabulka pro prioritní kodér z kódu 1 ze 4 na kód BCD, priorita vstupu je urèena poøadovým èíslem jeho indexu, vstupy jsou aktivní v log. 0

Obr. 87. Karnaughovy mapy funkcí Y₁ a Y₀ pro prioritní kodér

charakteri-zovaný pravdivostní tabulkou 41

kde symboly X zastupují hodnoty 0 i 1. Tøetí øádek tabulky tak definuje hod-noty výstupních promìnných Y₁ a Y₀ pro vstupní kombinace 1100 a 1101, ètvrtý øádek pro 1000, 1001, 1010 a 1011 a pátý øádek pro vstupní hodno-ty 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110 a 0111. Celkem jsou tedy tabulkou definovány hodnoty výstupù

pro všech 16 možných vstupních kom-binací. Kodér je opìt navržen tak, že jsou jeho vstupy aktivní v log. 0. Z tabulky je patrné, že je-li aktivován vstup s vyšší prioritou, na hodnotách vstupù s prioritou nižší již nezáleží. Minimalizaci funkcí Y₁ a Y₀ prove-deme obdobným zpùsobem jako v pøedchozím pøípadì s použitím Kar-naughových map (viz obr. 87). Mini-malizované funkce Y₁ a Y₀ mùžeme vyjádøit zápisem:

a .

K realizaci prioritního kodéru pøe-vádìjícího kód 1 ze 4 na kód BIN tedy budeme potøebovat ètyøi hradla NAND, popø. tøi hradla NAND a jeden invertor. _{Vít Špringl} (Pokraèování pøíštì)

〉

Zesilovaèe

s tranzistory

Výkonové zesilovaèe

(Pokraèování)

Pro dosažení velkých až extrém-ních výkonù se v nf zesilovaèích za-pojují koncové tranzistory po nìkoli-ka paralelnì, nìkdy také sériovì nebo sérioparalelnì. Nejèastìjším dùvo-dem je snažší odvod tepla z konco-vých tranzistorù, nedostateèné para-metry jedné dvojice koncových tranzistorù a v neposlední øadì i za-jištìní dostateèné spolehlivosti celé-ho zesilovaèe. Jinak bude konstruo-ván koncový zesilovaè pro audiofily a jinak zesilovaè pro ozvuèení koncertù nebo diskoték. V prvém pøípadì, u zesilovaèe pro „domácí“ poslech, bude pøi poslechu støední výkon o mnoho menší než maximální výkon zesilovaèe, maximální výkon nebude nikdy využit (nebo jen výjimeènì) a výkonová rezerva je využita pøede-vším pro zajištìní nezkresleného zvu-ku. Naproti tomu „ozvuèovací“ zesilo-vaèe jsou èasto využívány právì v oblasti maximálního výkonu. Napo-máhají tomu také rùzné limitéry a høe-benové filtry, jimiž se odstraní modu-laèní špièky.

Na obr. 82 je zjednodušené zapo-jení výkonové èásti zesilovaèe s vý-konem 300 W. Obvod pro nastavení klidového proudu je naznaèen obdél-níèkem a zcela jsou vypuštìny ochranné obvody (o nich nìkdy pøíš-tì). Dvoustupòový budicí stupeò musí zajistit dostateèný proud pro buzení koncových tranzistorù. V emitorech koncových tranzistorù jsou rezistory s malým odporem, které zajišují rov-nomìrné rozdìlení proudu tekoucího koncovými tranzistory. Rezistory fun-gují jako lokální záporná zpìtná vaz-ba, protože napìtí báze-emitor

kon-Obr. 82. Koncový stupeò zesilovaèe LEACH 300 W (celé schéna viz KE 2/2004)

cových tranzistorù se pro dosažení stejného emitorového proudu mohou u jednotlivých tranzistorù nepatrnì li-šit. Rezistory 10 Ω v bázích zabraòují nestabilitì na vysokých kmitoètech. Na zesilovaèi je dále zajímavá zpìtná vazba, která je pro nadakustické kmi-toèty vedena pøes C9 a R20 již z bu-dicího stupnì a ne pøes „pomalý“ kon-cový stupeò.

Na obr. 83 je koncový stupeò se sériovoparalelním zapojením konco-vých tranzistorù. Tímto uspoøádáním lze podstatnì zvìtšit odolnost konco-vých tranzistorù proti poškození tzv. druhým prùrazem. Na tranzistorech je pøi stejném proudu polovièní napìtí, které je zajištìno dìlièi s rezistory 2,7 kΩ z výstupu na napájecí napìtí. VH

(Pokraèování pøíštì) Obr. 83. Koncový stupeò se

JEDNODUCHÁ ZAPOJENÍ PRO VOLNÝ ÈAS

Magnetoterapie po tøetí

Moje pøedchozí popisy magneto-terapeutických pøístrojù (Electus 1998, s. 60 a PE 8/2004, s. 5) se odvíjely z osobnì odzkoušené varianty jakési modifikace akupunkturické, ve které magnetické pole vychází z jádra elek-tromagnetu o prùmìru asi 8 mm a pùsobí v ose jádra magnetu na léèe-né místo. Popsaným zaøízením s im-pulsy o kmitoètu kolem 7 Hz jsem také už v roce 1997 úspìšnì a defini-tivnì vyléèil svùj „tenisový“ loket.

V lékaøské praxi se dnes pøede-vším v rehabilitaèních ordinacích používají magnetická pole velmi rozdílných intenzit a rozdílných kmi-toètù a pole se aplikují externími cív-kami s pùsobením na vìtší ploše.

Aèkoliv mám silnou averzi vùèí po-domním obchodníkùm a podobným agentùm nabízejícím rozlièné senzaè-ní výrobky, byl jsem nìjakým nedopat-øením navštíven zástupkyní firmy vy-rábìjící magnetoterapeutické pøístroje a nìjakou chvíli jsem byl nucen na-slouchat, jak naše buòky nejsou schop-ny se bez pøítomnosti magnetického pole zbavovat škodlivých látek. Bylo mi pøi tom odhaleno tajemství jedineè-nosti nabízeného zaøízení, které do externí cívky dodává proudové pulsy s dávkami od 5 do 75 Hz a cívka polo-žená na zem mùže léèit chodidla, po-ložená do køesla bederní nebo krèní

páteø. Nabídl jsem pøítomné zástupky-ni, že když chvíli poèká, doplním svùj pøístroj o 3 souèástky a externí cívku a pøedvedu jí totéž. Nevydržela.

Proto si dovoluji zveøejnit další va-riantu nazvanou MT05, která navíc umožòuje cívku navléknout na loket, kotník èi koleno, nebo vytvarovat do písmene U k položení na léèené ra-meno.

Schéma na obr. 1 je tvoøeno dvì-ma vzájemnì se ovlivòujícími lavino-vými generátory, jeden s kmitoètem asi 5 Hz (T1, R1, C1) a druhý kolem 75 Hz (T2, R2, C2), a koncovým stup-nìm (T3), který má v kolektorovém obvodu zapojenu externí aplikaèní cívku (L1). Pøítomnost magnetického pole v aplikaèní cívce indikuje jemným pobrukováním paralelnì pøipojené piezosluchátko, které nahradilo diodu LED, používanou v pøedchozích kon-strukcích. Pøi napájení 12 V potøebu-je zaøízení proud asi 25 mA.

Vše, co se ve schématu vyskytuje, lze získat z vyøazeného barevného te-levizoru, snad mimo piezosluchátka. Cívku získáme z barevné obrazovky (u které obstarává odmagnetování masky), a protože má dost velký prù-mìr, pøeložíme ji na polovièní veli-kost a ovineme širší izolepou. Taková cívka má indukènost asi 18 mH, což je hodnota naprosto vyhovující.

Vzdálenost pùsobení magnetické-ho pole snadno zjistíme, když si do

Obr. 5. Spodní strana krabièky s otvory pro ovládání trimrù Obr. 4. Destièka s piezosluchátkem

pøed pøipevnìním do krabièky Obr. 3. Celkový pohled na pøístroj

MT05 s aplikaèní cívkou Obr. 2. Destièka s plošnými spoji s pøipájenými souèástkami Obr. 1. Magneto-terapeutický pøístroj MT05

ruky vezmeme permanentní magnet a cítíme pulsování v rytmu buzení.

Výsledný potøebný impulsní prù-bìh nastavíme trimry P1 a P2. Dopo-ruèená délka aplikace je dvacet minut dennì.

Fotografie na obr. 2 až obr. 5 doku-mentují praktické provedení pøístroje v krabièce od telefonní zásuvky.

Na kuprextitové destièce jsou pá-jecí plochy vytvoøeny dìlicími èarami zhotovenými jehlovým pilníkem a sou-èástky jsou umístìny na stranì fólie. Jako T3 mùže být použit i jiný typ tran-zistoru NPN, napø. KF508 apod.

Luboš Matyásek, OK1ACP

→

Obr. 8. Obrazec plošných spojù kabelového boosteru (mìø.: 1 : 1) Obr. 9. Rozmístìní souèástek na desce kabelového boosteru

Kabelový booster

Jedná se o dvoustupòový zesilo-vaè, který zpracovává vf signály v kmi-toètovém rozsahu rozhlasového pás-ma FM (88 až 108 MHz). Je vhodný jako zesilovaè k aktivní anténì nebo k buzení odporového rozboèovaèe, kterým se distribuuje vf signál z kabe-lového rozvodu do více vstupù nìko-lika FM pøijímaèù. Zavedeme-li do vstupu boosteru signál FM ze zásuv-ky kabelového rozvodu a na výstup boosteru pøipojíme ètvrtvlnnou an-ténu (teleskopickou o délce 75 cm nebo drát o téže délce), mùžeme sig-nál FM z kabelového rozvodu pøená-šet na vzdálenost nìkolika metrù do pøijímaèe FM, který nemá anténní ko-nektor a je vybaven pouze teleskopic-kou anténou. Takové využití boosteru však není legální.

Pro ovìøení funkce byl kabelový booster realizován (obr. 6).

Popis funkce

Schéma boosteru je na obr. 7. Jedná se o klasický dvoustupòový zesilovaè s vf bipolárními tranzistory NPN typu BF199 (T1, T2). Zesílení jednotlivých stupòù je upraveno míst-ními zápornými zpìtnými vazbami zavedenými rezistory R2 a R6, takže celkové napìové zesílení na kmitoètu 100 MHz je asi 14 (mìøeno s odpoje-ným rezonanèním obvodem L1, C8).

Rezonanèní obvod L1, C8 vyme-zuje šíøku pásma zesilovaèe a

pøizpù-Obr. 6. Deska s plošnými spoji kabelového boosteru

Obr. 7. Kabelový booster

sobuje anténu k tranzistoru T2. Podle názoru redaktora je funkce rezonanè-ního obvodu pochybná, protože je ma-lou impedancí (desítek ohmù) ètvrt-vlnného záøièe (drátu o délce 75 cm) silnì zatlumen, a odboèkou na L1 se zatìžovací impedance kolektoru T2 dále zmenšuje až na jednotky ohmù, zatímco kolektor T2 by mìl být zatí-žen impedancí øádu stovek ohmù. Avšak jak jsme koupili, tak prodává-me, a jak bylo ovìøeno praktickou zkouškou, booster s anténou funguje uspokojivì.

Kabelový booster je napájen ss na-pìtím 9 V z destièkové baterie nebo ze síového adaptéru se stabilizáto-rem. Napájecí proud je asi 10 mA.

Konstrukce a oživení

Kabelový booster je zkonstruován z vývodových souèástek na desce s jednostrannými plošnými spoji. Ob-razec spojù je na obr. 8, rozmístìní souèástek na desce je na obr. 9. Re-zistory mohou být pochopitelnì po-užity i levnìjšího typu (uhlíkové) s to-lerancí 5 nebo 10 %.

Cívka L1 má 3 závity mìdìného pocínovaného drátu o prùmìru 1 mm, který je navinut na vnitøním prùmìru 8 mm. Odboèka na cívce je na prv-ním závitu od uzemnìného konce. Odboèka je vytvoøena vytvarováním drátu vinutí do jakéhosi výbìžku (obr. 10). Odboèku naohýbáme na kusu drátu napøed a teprve pak drát stoèíme do tvaru cívky. Pro odboèku zhotovíme v desce s plošnými spoji oválnou díru, a to spojením dvou dìr o prùmìru 1,2 mm vyvrtaných tìsnì vedle sebe. Po zapájení cívky do des-ky vytvarujeme závity tak, aby na horní stranì cívky byla mezera mezi závity asi 1 mm. Pak závity na horní stranì cívky zafixujeme kapkou tav-ného lepidla.

Ke vstupním vývodùm J1 a J2 boosteru pøipojíme krátkým

koaxiál-Obr. 10. Provedení odboèky na cívce L1 a její propojení s deskou

ním kablíkem vf souosou zásuvku K1 (BNC nebo televizní IEC) a k výstup-nímu vývodu J5 drát o délce 75 cm jako anténu.

Zapojenou desku oživíme. Pøipojí-me napájecí napìtí 9 V a zkontroluje-me ss napìtí (vùèi zemi) v obvodech tranzistorù T1 a T2. V realizovaném vzorku bylo pøi napájecím napìtí +9,06 V (na J3) na horním vývodu R8 napìtí +6,92 V a na kolektoru T2 na-pìtí +1,58 V. Na horním vývodu R4 bylo napìtí +5,94 V a na kolektoru T1 napìtí +1,46 V. Z úbytkù napìtí na rezistorech R4 a R8 byly vypoèteny kolektorové proudy 4,48 mA tranzis-toru T1 a 5,34 mA tranzistranzis-toru T2.

Pokud máme potøebné mìøicí pøí-stroje, mùžeme zkontrolovat zesílení boosteru. Ke vstupu pøipojíme signál-ní generátor, kondenzátor C7 odpojí-me od odboèky L1 a pøipojíodpojí-me k nìmu vstup (o impedanci 50 Ω) vf voltmet-ru. Úroveò signálu z generátoru musí být co nejmenší (napø. -40 dBm), aby booster nelimitoval. U realizovaného vzorku bylo z pomìru výstupního a vstupního napìtí urèeno napìové ze-sílení asi 14 (na kmitoètu 100 MHz).

Sledováním závislosti úrovnì vý-stupního signálu na úrovni vvý-stupního signálu byla zjištìna u realizované-ho vzorku vstupní úroveò limitace -30 dBm (pøi dalším zvyšování úrov-nì vstupního signálu se již úroveò vý-stupního signálu nezvyšovala). Po zatížení kolektoru T2 rezonanèním

drát vinutí laminátová deska

cínová pájkamìdìná fólie odboèka

Tématem èasopisu Konstrukèní elektronika A Radio 5/2005, který vychází zaèátkem øíjna 2005, je elektronika v automobi-lu. Jsou popisována pøedevším èidla a konstrukce pøípravkù pro jejich diagnostiku. Obsah èaso-pisu je doplnìn nìkolika užitko-vými a zajímaužitko-vými zapojeními.

! Upozoròujeme !

obvodem s anténou se vstupní

úro-veò limitace ještì sníží, to však již nebylo promìøováno. Pravdìpodob-nì bude tedy nutné pøed vstup boos-teru zaøadit útlumový èlánek, který zabrání pøebuzení boosteru.

Pøi ladìní rezonanèního obvodu pøipojíme C7 k odboèce L1, odpojíme anténu a vf voltmetr navážeme na L1 vazební cívkou. Vazební cívka má je-den závit o prùmìru asi 1 cm a je pøi-pájena na konci krátkého (< 0,5 m) koaxiálního kabelu, který je pøipojen do vstupu (o impedanci 50 Ω) vf volt-metru. Pøi rozmítání signálu z gene-rátoru v rozmezí 80 až 120 MHz po-zorujeme na osciloskopu pøipojeném k vf voltmetru rezonanèní køivku ladì-ného obvodu. Vrchol køivky mùžeme posouvat po ose kmitoètu natáèením trimru C8. Naladíme optimální rezo-nanèní kmitoèet 98 MHz. Po pøipojení antény se rezonanèní køivka zcela zploští a v rozmezí 88 až 108 MHz kolísá úroveò signálu z vazební smyè-ky nejvýše o ±3 dB.

Pro konstruktéry bez mìøicích pøí-strojù z toho vyplývá, že naladìní re-zonanèního obvodu není nijak kritic-ké a že pøi provedení cívky L1 podle pøedchozího popisu postaèí nastavit C8 asi do 3/4 maximální kapacity (jako u realizovaného vzorku).

Na závìr byl ovìøován pøenos kmi-toètovì modulovaného signálu z an-tény boosteru do kapesního FM pøijí-maèe. Pøi úrovni -50 dBm na vstupu boosteru byl ve vzdálenosti 4 m od boosteru pøíjem zcela èistý i pøi zasu-nuté teleskopické anténì pøijímaèe.

Seznam souèástek

R1 100 Ω/1 %/0,5 W, metal. R2, R6 470 Ω/1 %/0,5 W, metal.

Obr. 12. Zapínací obvod s tlaèítkem a dolními spínacími tranzistory

R3, R7 10 kΩ/1 %/0,5 W, metal. R4, R8 1 kΩ/1 %/0,5 W, metal. R5, R9 220 Ω/1 %/0,5 W, metal. C1, C3, C4, C6 1 nF, keramický, RM5 C2, C5 47 pF, keramický, RM5 C7 100 pF, keramický, RM5 C8 33 pF, trimr 7,5 mm, styroflexový, hnìdý L1 viz text T1, T2 BF199 K1 viz text ANT anténa, viz text deska s plošnými spoji è. KE02B5

Elektor, 7-8/2001

Zapínací obvod

s tlaèítkem

Z dvou hradel NAND nebo ze dvou invertorù obsažených v IO CMOS mùžeme snadno realizovat bistabilní klopný obvod, který se ovládá (pøe-klápí) jediným spínacím tlaèítkem. Tímto obvodem lze pak zapínat malé stejnosmìrné napájecí napìtí do rùz-ných spotøebièù.

Díky použitému IO typu CMOS pracuje zapínací obvod v širokém roz-mezí napájecího napìtí (3 až 15 V) pøi zanedbatelné vlastní spotøebì.

Schéma zapínacího obvodu s tzv. horními spínacími tranzistory je na obr. 11. Horními spínacími tranzisto-ry T1, T2 (polarity PNP) se zapíná kladné napájecí napìtí do zátìže Z1 nebo Z2, která má jeden z napájecích pøívodù trvale spojen se zemí (se zá-porným pólem napájecího napìtí).

Bistabilní klopný obvod je zapojen s dvouvstupovými hradly NAND, je-jichž ètveøici obsahuje IO1 typu 4011.

Obr. 11. Zapínací obvod s tlaèítkem a horními spínacími tranzistory

Po pøipojení napájecího napìtí je vý-stup hradla IO1B ve stavu „log. 1“ (v úrovni H), takže tranzistor T1 je vy-pnut. Po stisknutí tlaèítka S1 pøejde výstup hradla IO1B do stavu „log. 0“ (do úrovnì L) a tranzistor T1 sepne. Po dalším stisknutí tlaèítka zmìní klopný obvod znovu svùj stav a T1 vypne atd.

K výstupu druhého hradla IO1A, jehož stav je negací stavu hradla IO1B, je pøipojen tranzistor T2. Proto je T2 sepnut, když je T1 vypnut, a na-opak. Obìma tranzistory tak mùžeme spínat napø. dvì žárovky nebo diody LED, u kterých požadujeme, aby vždy svítila pouze jedna z nich.

Zapínáme-li jen jednu zátìž, vyne-cháme tranzistor T2 a pøíslušný re-zistor R5. Tranre-zistory T1 a T2 typu BC557 mají maximální povolený ko-lektorový proud 100 mA, takže jimi lze spínat proud do zátìže s odbìrem do 50 mA (s dvojnásobnou rezervou). Pokud má zátìž jen velmi malou spotøebu (menší než asi 0,5 mA), mùžeme spínací tranzistor vynechat a zátìž pøipojit pøímo mezi výstup hradla a zem.

Když má naopak zátìž velkou spo-tøebu (jednotky ampér), použijeme na místech T1 a T2 výkonové Darlingto-novy tranzistory PNP.

Zátìž též mùžeme od zapínacího obvodu galvanicky oddìlit vhodným relé, jehož cívku zapojíme do kolek-torového obvodu tranzistoru T1 nabo T2. Relé pak mùže spínat i støídavé síové napìtí do výkonové zátìže.

Schéma varianty zapínacího ob-vodu s tzv. dolními spínacími tranzis-tory je na obr. 12. Dolními spínacími tranzistory T1, T2 (polarity NPN) se pøi-pojuje záporné napájecí napìtí (zem) k zátìži Z1 nebo Z2, která má jeden z napájecích pøívodù trvale spojen s kladným pólem napájecího napìtí). Funkce bistabilního obvodu i zpù-soby pøipojení zátìže s rùznými prou-dovými odbìry jsou stejné jako v pøed-chozím pøípadì.

Budeme-li obvod realizovat, ne-smíme zapomenout ošetøit vstupy nepoužitých hradel IO1C a IO1D napø. tak, že je spojíme se zemí. Jinak by se tato hradla mohla dostat do ha-zardního stavu s odbìrem napájecí-ho proudu øádu desítek mA.

Základní vlastnosti

- Jednoduché ovládání pomocí vyba-vovacího tlaèítka.

- Jednoduchá indikace provozního stavu (režimu) vícebarevnou svítivou diodou.

- Reakce vstupu smyèky na pøeruše-ní, zkrat, kladný i záporný pól napájení. - Smyèka se zpoždìnou odezvou pøi narušení sledovaného prostoru. - Smyèka s okamžitou odezvou pøi narušení sledovaného prostoru. - Doba pro pøíchod a odblokování prostoru 45 s.

- Doba pro odchod po zablokování prostoru 3 minuty.

- Doba pro rozepnutí poplachového kontaktu výstupního relé 5 s.

- Napájení ss napìtím 12 V.

Popis èinnosti

Po zapnutí (pøipojení napájecího napìtí) Dina v1.1 signalizuje pøipra-venost k provozu postupným rozsví-cením kontrolní diody LED v barvì

èervené, žluté, zelené vždy po sekun-dì a dále ústøedna pøejde do režimu „ODBLOKOVÁNO“.

V režimu „ODBLOKOVÁNO“ je uzavøení smyèek signalizováno trva-lým svitem kontrolní diody LED v barvì zelené. Nejsou-li smyèky uzavøeny, je tento stav signalizován krátkými zá-blesky (0,1 s) kontrolní LED v barvì zelené každou sekundu. Kontakt vý-stupního relé je sepnut a ústøedna èeká na stisk vybavovacího tlaèítka pro zablokování sledovaného prostoru. Do režimu „ODCHOD“ pøejde ústøed-na stiskem vybavovacího tlaèítka pouze pøi uzavøených poplachových smyèkách. Nejsou-li uzavøeny popla-chové smyèky, stisk tlaèítka je igno-rován.

Režim „ODCHOD“ je signalizován trvalým svitem kontrolní diody LED v barvì žluté po celou dobu probíha-jícího zpoždìní pro odchod ze støeže-ného prostoru. Kontakt výstupního relé je sepnut. Doba pro odchod je nastavena standardnì na 180 s. Po pøedchozí dohodì mùže být nastave-na pøi výrobì ústøedny v rozmezí 1 až 255 s.

Stiskem vybavovacího tlaèítka v re-žimu „ODCHOD“ pøejde ústøedna zpìt do režimu „ODBLOKOVÁNO“. Není-li stisknuto vybavovací tlaèítko, po uplynutí doby zpoždìní pro od-chod ze støeženého prostoru pøejde ústøedna do režimu „ZABLOKOVÁ-NO“.

Režim „ZABLOKOVÁNO“ je sig-nalizován blikáním kontrolní diody LED v barvì èervené. Ústøedna ète poplachové smyèky a èeká na jejich

narušení. Kontakt výstupního relé je sepnut. Pøi narušení okamžité smyèky pøejde ústøedna do režimu „ALARM“. Pøi narušení zpoždìné smyèky pøejde ústøedna do režimu „PØÍCHOD“.

Režim „PØÍCHOD“ je signalizován blikáním kontrolní diody LED v barvì žluté. Kontakt výstupního relé je se-pnut. Ústøedna èeká pøedem stano-venou dobu na stisk vybavovacího tlaèítka. Doba pro pøíchod je nastave-na pøi výrobì ústøedny standardnì nastave-na 45 s. Po pøedchozí dohodì mùže být nastavena pøi výrobì ústøedny v roz-mezí 1 až 255 s. Stiskem vybavova-cího tlaèítka pøejde ústøedna do reži-mu „ODBLOKOVÁNO“.

Není-li stisknuto vybavovací tlaèít-ko bìhem doby zpoždìní pro pøíchod nebo je-li souèasnì narušena oka-mžitá smyèka, ústøedna pøejde do re-žimu „ALARM“.

Režim „ALARM“ je signalizován trvalým svitem kontrolní diody LED v barvì èervené za souèasného roze-pnutí kontaktu výstupního relé. Doba pro rozepnutí kontaktu výstupního relé je nastavena pøi výrobì ústøedny standardnì na 5 s. Po pøedchozí do-hodì mùže být nastavena v rozmezí 1 až 255 s. Po uplynutí této doby se-pne kontakt výstupního relé a ústøed-na èeká ústøed-na uzavøení poplachových smyèek. Uzavøou-li se opìt poplacho-vé smyèky, ústøedna pøejde do reži-mu „ZABLOKOVÁNO“.

Napájení

Ústøedna Dina verze 1.1 je navr-žena pro napájení z akumulátorové baterie 12 V nebo síového adaptéru 12 V/300 mA. Odbìr pøi uvedeném napájení 12 V je max. 50 mA pro bìžný provoz. Napájení 12 V není podmínkou a plná funkce zaøízení je zaruèena v rozsahu napájecích napì-tí 10 až 15 V.

Pro pøipojení napájecího napìtí jsou urèeny svorkovnice X4 a X5. Do svorkovnice X4 pøipojíme kladný pól napájecího napìtí pro ústøednu. Do

Jednoduchá

zabezpeèovací

ústøedna Dina v1.1

Martin Pokorný

V poslední dobì se na stránkách odborných èasopisù objevují

zapojení elektronických hlásièù, pagerù, a jim podobných zaøízení

pracujících na principu pøenosu signálù po síti GSM. Výhody a

pøínos takovýchto zaøízení jsou nesporné. Slabou stránkou

vìtši-ny z nich jsou vstupní obvody, kdy øídicí signály jsou pøivedevìtši-ny

pøímo na vstupy procesoru, v lepším pøípadì oddìleny

optoèle-nem. Chceme-li takové zaøízení GSM využít pro zabezpeèení

ob-jektù pomocí napø. PIR senzorù, musíme vstupní obvody

pøizpù-sobit na ss napìtí 12 V pro omezení rušení a navíc je udìlat citlivé

na zmìnu impedance (zkrat, pøerušení…). Uvedený problém øeší

níže popsaná ústøedna.

Dina verze 1.1 je jednoduché elektronické zaøízení vhodné pro

zabezpeèení malých objektù (rekreaèní chaty, bytu, chalupy,

gará-že apod.) pomocí dvou bezpeènostních smyèek s odlišnou dobou

reakce na narušení sledovaného prostoru. Je urèeno pro instalaci

na skrytém místì, kde pro odblokování/zablokování sledovaného

prostoru slouží vestavìné vybavovací tlaèítko. Dále je zaøízení

opatøeno indikaèní LED pro zjištìní momentálního stavu.

Obr. 1. Rozložení funkèních prvkù

svorkovnice X5 pøipojíme záporný pól napájecího napìtí pro ústøednu, vèet-nì záporného pólu napájecího vedení pro jednotlivé poplachové smyèky.

Svorkovnice X6 je urèena pro pøi-pojení kladného pólu napájecího ve-dení pro jednotlivé poplachové smyèky a je jištìna tavnou sklenìnou pojist-kou odpovídající hodnotì proudu v zá-vislosti na poètu a odbìru pøipoje-ných poplachových èidel. Pøipojení napájecího napìtí je zøejmé ze sché-matu na obr. 2.

Pøipojení poplachových èidel

Pro pøipojení poplachových èidel jsou urèeny svorkovnice X1, X2. Vstupní obvody jsou konstruovány tak, aby bylo možné vytvoøit jednodu-chou vyváženou smyèku. Smyèka musí být zakonèena rezistorem 1 kΩ/ /1 W. Do svorkovnice X1 pøipojíme zpoždìnou smyèku, do svorkovnice X2 okamžitou smyèku. Možné zpùso-by pøipojení smyèek jsou zøejmé ze schématu na obr. 3.

Pøipojení nadøazené

ústøedny/poplachové sirény

Pro pøipojení smyèky nadøazené poplachové ústøedny, GSM komuni-kátoru nebo výstupní sirény pro upo-zornìní okolí je urèena svorkovnice X3. Ta je pøímo spojena se spínacím kontaktem výstupního relé. Kontakt výstupního relé je dimenzovaný na 50 V/0,5 A. Zapojení spínacího kon-taktu je zøejmé ze schématu obr. 4. Nezapojený vývod svorkovnice X3 je umístìn blíže ke kraji DPS a je ozna-èen „GPC“. Je urozna-èen pro všeobecné použití.

Uvedení ústøedny do provozu,

zapnutí napájecího napìtí

Ústøedna Dina v1.1 je pøipravena k provozu okamžitì po pøivedení na-pájecího napìtí a nevyžaduje žádné dodateèné nastavení. Nevyužijeme-li obì poplachové smyèky, je nutné ne-využitý poplachový vstup propojit re-zistorem 1 kΩ/1 W, aby byla nevyužitá smyèka uzavøena. Odpor 1 kΩ/1 W pro vyvážení smyèky není podmín-kou. Správnì vyvážená smyèka vy-kazuje napìtí mìøené na svorkovni-cích X1, X2 rovné pøibližnì polovinì

napájecího napìtí ústøedny. Dále je nutné mít uzavøeno víèko instalaèní krabice tak, aby mikrospínaè „TAMPER“ neblokoval okamžitou smyèku. Po pøivedení napájecího napìtí probìh-ne startovací sekvence signalizovaná svitem èervené, žluté a zelené kont-rolní LED a ústøedna pøejde do reži-mu „ODBLOKOVÁNO“, jak je popsá-no výše.

Tím je ústøedna pøipravena k pro-vozu. Je-li vše v poøádku, mùžeme vyzkoušet ostatní funkce.

Poznámka: Ústøedna Dina v1.1 je vy-bavena funkcí negace stavu výstup-ního relé. Toho lze využít v pøípadì, že k ústøednì bude pøipojena popla-chová siréna. Pøi této funkci zùstává kontakt relé rozpojen, dokud ústøedna nepøejde do režimu „ALARM“. V nìm kontakt relé sepne na dobu nastave-nou pøi výrobì ústøedny (5 s). Chce-me-li využít výše uvedenou funkci, podržíme stisknuté vybavovací tlaèít-ko po celou dobu startovací sekven-ce (èervená-žlutá-zelená), poèínaje okamžikem pøivedení napájecího napìtí. Stisk vybavovacího tlaèítka tedy musí být delší než 5 s od oka-mžiku pøivedení napájecího napìtí. Ústøedna bude negovat stav výstup-ního relé, dokud nebude pøerušeno napájení.

Upozornìní: Nezodpovídáme za pøípadné škody vzniklé nespráv-ným pøipojením nebo poruchou ústøedny Dina v1.1. Naopak, vítáme jakékoliv pøipomínky, které pove-dou ke zdokonalení funkce ústøed-ny.

Souhrn dùležitých upozornìní

- Dbejte na správné propojení a vyvá-žení poplachových smyèek.

- Správnì uzavøete instalaèní krabici víèkem pro zamezení chyb zpùsobe-ných kontaktem „TAMPER“.

- Pro externí napájení ústøedny pou-žijte kvalitní filtrovaný zdroj s napìtím 10 až 15 V.

Technické parametry

Napájecí napìtí: 10 až 15 V.

Pøíkon pøi 12 V:

0,6 W pro bìžný provoz.

Pracovní teplota: -10 až +50 °C.

Vlhkost: 30 až 70 % RH.

Vstup okamžité smyèky:

vyvážený rezistorem, citlivý na zmìnu impedance.

Vstup zpoždìné smyèky:

vyvážený rezistorem, citlivý na zmìnu impedance.

Výstup: galvanicky oddìlený spínací

kontakt relé 50 V/0,5 A.

Popis obvodového øešení

Konstrukènì je ústøedna konci-pována jako jednodesková s napá-jením z vnìjšího zdroje 10 až 15 V. Umožòuje pøipojení dvou poplacho-vých smyèek a je ovládána jedním tlaèítkem. Signalizace provozního stavu je zobrazena vícebarevnou diodou LED a èinností kontaktu po-plachového relé. Veškeré funkce ústøedny øídí jednoèipový 8bitový mikrokontrolér s architekturou RISC, typu PIC12C508A s potøebnou SW výbavou.

Obvod napájení sestává ze svor-kovnic X4, X5, X6, diody D6, pojistky F1, stabilizátoru IC2 a kondenzátorù C1, C2, C3, C4, C5. Dioda D6 je za-pojena paralelnì k napájecí vìtvi v zá-vìrném smìru a má ochrannou funkci proti pøepólování napájecího napìtí. Pojistka F1 jistí napájecí vedení po-plachových èidel proti zkratu. Stabili-zátor IC2 s kondenStabili-zátory C1, C2 pra-cuje v katalogovém zapojení a snižuje napájecí napìtí na 5 V pro napájení procesoru IC1. Vzhledem k malému napájecímu proudu ústøedny není nutné stabilizátor opatøit chladièem. Kondenzátory C3, C4, C5 blokují na-pájecí vedení 5 V/12 V a omezují im-pulsní napìové pøekmity/podpìtí v na-pájecí vìtvi.

Obr. 2. Pøipojení napájecího napìtí

Obr. 3. Pøipojení poplachových èidel Obr. 4. Pøipojení nadøazené ústøedny/ /poplachové sirény

Obvod vyhodnocení stavu popla-chových smyèek sestává ze dvou shodných èástí tvoøených X1, IC3A, IC3B, R5, R7, R8, R9, R10, R11, R12, D2, D3 pro zpoždìnou smyèku a X2, IC3C, IC3D, R6, R13, R14, R15, R16, R17, R18, D4, D5 pro oka-mžitou smyèku. Dále je zde R19 spo-leèný pro obì smyèky a kontakt mik-rospínaèe TL1 v obvodu okamžité smyèky.

Èinnost obou èástí je shodná. Vstupní obvod tvoøí R19, poplachová smyèka (1 kΩ) a R12 (R18). Pøi správnì vyvážené smyèce je napìtí na R12 (R18) proti GND rovné polo-vinì napájecího napìtí, tedy pøi 12 V je napìtí na R12 (R18) 6 V. Toto vstupní napìtí je pøivedeno na vstupy napìového komparátoru IC3 pøes ochranný obvod tvoøený R10, D2 a R11, D3 (R16, D4 a R17, D5). Ochranný obvod omezuje náhodná pøepìtí v poplachové smyèce. Dvoji-ce napìových komparátorù s otevøe-ným kolektorem IC3A, IC3B (IC3C, IC3D) tvoøí okénkový komparátor. Pøedpìtí komparátorù pro vyhodno-cení správného vyvážení poplachové smyèky je odeèítáno z napìového dìlièe R7, R8, R9 (R13, R14, R15). Klesne-li vstupní napìtí na R12 (R18) pod tøetinu napájecího napìtí, pøeklo-pí se IC3A (IC3C) a na výstupu kom-parátoru namìøíme 0 V proti GND. Zvýší-li se vstupní napìtí R12 (R18) nad 2/3 napájecího napìtí, pøeklopí se IC3B (IC3D) a na výstupu kompa-rátoru namìøíme 0 V proti GND. Pøedpìtí na kolektorech výstupních tranzistorù IC3 je nastaveno rezisto-rem R5 (R6).

Mikrospínaè TL1 je spojen s vý-stupem komparátorù IC3C, IC3D a pøi uvolnìní sepne výstup IC3C, IC3D s GND. Za normálního provozního stavu je TL1 rozepnutý. Pøi sejmutí víèka instalaèní krabice (neoprávnì-ném vniknutí) zpùsobí narušení oka-mžité smyèky a tím spuštìní popla-chu.

Výstupy IC3A, IC3B a IC3C, IC3D jsou pøipojeny pøímo na vstupní brá-nu øídicího procesoru IC1.

Obvod vybavovacího tlaèítka se-stává z R4, TL2 a je pøímo pøipojen na vstupní bránu øídicího procesoru IC1. Pøi stisku TL2 je vstup IC1 spo-jen s GND.

Obvod signalizace provozního stavu ústøedny sestává z R1, R2, LED1. Výstupní brána øídicího proce-soru ovládá pøes ochranné rezistory R1, R2 dvoubarevnou svítivou diodu LED1, kde rozsvícením èervené, ze-lené nebo žluté (kombinace èerve-ná+zelená) zobrazuje jednotlivé pro-vozní stavy (režimy) ústøedny.

Obvod poplachového relé sestává z R3, T1, D1, RE1, X3. Výstupní brá-na øídicího procesoru spíná pøes ochranný rezistor R3 tranzistor T1 a následnì relé RE1. Dioda D1 je ochranná a omezuje napìové pøe-kmity opaèné polarity pøi vypnutí relé RE1. Spínací kontakt RE1A je pøímo spojen se svorkovnicí X3 a je urèen pro ovládání poplachové smyèky nadøazené ústøedny, GSM komuniká-toru nebo poplachové sirény.

Veškeré funkce ústøedny øídí malý jednoèipový mikrokontrolér IC1 na základì programu DINA1_1. Kromì výše popsaných periferních obvodù mikrokontrolér nevyžaduje žádné ex-terní souèástky. Pro svoji funkci vyu-žívá vestavìného oscilátoru 4 MHz, èasovaèe WDT i obvodu RESET, které výrobce nabízí jako bìžný standard.

Montážní postup

Montហprovádíme v nìkolika níže uvedených krocích. Je vhodné osa-zované souèástky pøedem ovìøit vhodnými mìøicími pøístroji, abychom pøedešli pøípadným chybám a dis-funkcím jednotlivých periferních ob-vodù mikrokontroléru.

Zaèneme mechanickou úpravou desky s plošnými spoji (DPS) tak, aby ji bylo možné volnì vložit do in-stalaèní krabice. Úprava spoèívá ve vyøíznutí drážek po stranách desky. Plocha odpadu je na potisku vyšrafo-vána.

Dále vyvrtáme otvory v instalaèní krabici, na víèku krabice pro vybavo-vací tlaèítko a signalizaèní LED a na spodku krabice pro pøipevnìní di-stanèních sloupkù. Otvory pro distan-èní sloupky zahloubíme ze spodní strany pro šroub M3 se zapuštìnou hlavou. Nálitek v instalaèní krabici pro pøipevnìní vìneèku neodstraòu-jeme, je využit pro podepøení DPS. Umístìní otvorù na instalaèní krabici je zøejmé z obr. 6. Vzhledem k

odliš-Obr. 5. Obvodové schéma ústøedny

nostem v rozmìrech instalaèních kra-bic jsou kóty kresleny od pomyslného støedu krabice. Nakonec osadíme do krabice distanèní sloupky. Matky M3 využijeme pro zvýšení sloupku na 7 mm ode dna krabice.

Máme-li mechanickou úpravu ho-tovou, pøistoupíme k osazování DPS. - Osadíme rezistory R1 až R19. R19 je v DPS zapájen „nastojato“, a proto je tøeba dbát, aby jeho výška nad DPS nebránila volnému uzavøení kra-bice víèkem. Zkontrolujeme to vlože-ním DPS do instalaèní krabice a uza-vøením víèka.

- Osadíme diody D1 až D6. - Osadíme objímky pro IC1 a IC3. - Osadíme kondenzátory C1 až C5. C3 a C4 jsou pájeny „naležato“, viz potisk na DPS.

- Osadíme stabilizátor IC2. IC2 je pá-jen „naležato“, viz potisk na DPS. - Osadíme držák pojistky F1a, F1b, relé RE1, tranzistor T1, mikrospínaè TL1, tlaèítko TL2 a LED1. Maximální výška kulového vrchlíku LED1 nad DPS nesmí pøesáhnout 12 mm. Do-poruèená výška vrchlíku nad DPS je 10 až 11 mm. Kontrolu uskuteèníme vložením DPS do instalaèní krabice a uzavøením víèka. Kulový vrchlík ne-smí pøevyšovat víèko.

- Osadíme svorkovnice X1 až X6. Po osazení zkontrolujeme DPS vi-zuální prohlídkou. Pøípadné kulièky cínu, slité pájecí plošky a jiné

mecha-nické vady odstraníme a mùžeme pøistoupit k oživení zaøízení.

Oživení

Zaøízení nemá žádné záludnosti a pøi peèlivé práci s pøedem ovìøený-mi souèástkaovìøený-mi pracuje na první za-pojení. I pøes to ústøednu oživujeme postupnì po jednotlivých níže uvede-ných krocích. V každém kroku ovìøí-me jeden samostatnì funkèní celek a tím zúžíme pøípadný výskyt závady/ disfunkce na nìkolik málo souèástek.

Pro oživení nám postaèí multimetr (stejnosmìrný ampérmetr 50 mA, stejnosmìrný voltmetr 15 V, „prozvá-nìèka“), laboratorní zdroj s regulací výstupního napìtí 0 až 15 V/0,5 A (síový adaptér 3-6-9-12 V/300 mA) a odporový trimr (potenciometr) s od-porem 4,7 až 10 kΩ.

1. Pøipojíme výstup laboratorního zdroje na svorkovnice X4, X5 s ohle-dem na správnou polaritu. Postupnì zvyšujeme napìtí od 0 do 12 V a zá-roveò mìøíme napájecí proud. Proud nesmí pøesáhnout 12 mA.

2. Zmìøíme napìtí na objímce IC1 mezi vývody 1 a 8. Namìøená hodno-ta musí být 5 V ±10 %.

3. Zmìøíme napìtí na objímce obvo-du IC3 mezi vývody 12 a 3. Namìøe-ná hodnota musí odpovídat výstupní-mu napìtí laboratorního zdroje (12 V).

4. Zmìøíme napìtí na objímce IC3 mezi vývody 12 a 11. Namìøená hod-nota musí odpovídat 2/3 výstupního napìtí laboratorního zdroje ±10 % (8 V pøi 12 V).

5. Zmìøíme napìtí na objímce IC3 mezi vývody 12 a 8. Namìøená hod-nota musí odpovídat 1/3 výstupního napìtí laboratorního zdroje ±10 % (4 V pøi 12 V).

6. Zmìøíme napìtí na objímce IC3 mezi vývody 12 a 4. Namìøená hod-nota musí odpovídat 1/3 výstupního napìtí laboratorního zdroje ±10 % (4 V pøi 12 V).

7. Zmìøíme napìtí na objímce IC3 mezi vývody 12 a 7. Namìøená hod-nota musí odpovídat 2/3 výstupního napìtí laboratorního zdroje ±10 % (8 V pøi 12 V).

8. Zmìøíme napìtí na objímce IC3 mezi vývody 12 a 1, 12 a 2. Namìøe-ná hodnota musí být 5 V ±10 %. 9. Zmìøíme napìtí na objímce IC3 mezi vývody 12 a 13, 12 a 14. Namì-øená hodnota musí být 0 V. Po stisku TL1 musí být 5 V ±10 %.

10. Zmìøíme napìtí na objímce IC1 mezi vývody 8 a 4. Namìøená hodno-ta musí být 5 V ±10 %. Po stisku TL2 musí být 0 V.

11. Pøes ampérmetr propojíme vývo-dy objímky IC1 1 a 6. Musí se rozsví-tit LED1 zelenou barvou a namìøená hodnota nesmí pøesáhnout 10 mA. 12. Pøes ampérmetr propojíme vývo-dy objímky IC1 1 a 7. Musí se rozsvítit LED1 èervenou barvou a namìøená hodnota nesmí pøesáhnout 10 mA. 13. Pøes ampérmetr propojíme vývo-dy objímky IC1 1 a 5. Musí sepnout relé RE1 a namìøená hodnota nesmí pøesáhnout 2 mA. Funkènost spína-cího kontaktu relé RE1A zmìøíme na svorkovnici X3 ohmmetrem („prozvá-nìèkou“). Neuzavírá-li se T1 po roz-pojení vývodù 1 a 5 na objímce IC1, uzavøeme jej propojením vývodù 5 a

8 na objímce IC1.

14. Vypneme (odpojíme laboratorní zdroj) napájecí napìtí a osadíme kom-parátor IC3 do objímky a pojistku F1.

Obr. 6. Výkres otvorù v instalaèní krabici Obr. 7. Deska s plošnými spoji ústøedny DINA v1.1

15. Pøipojíme výstup laboratorního zdroje na svorkovnice X4, X5 s ohle-dem na správnou polaritu. Postupnì zvyšujeme napìtí od 0 do 12 V a zá-roveò mìøíme napájecí proud. Proud nesmí pøesáhnout 15 mA.

16. Do svorkovnice X1 pøipojíme od-porový trimr (potenciometr) o hodno-tì 4,7 až 10 kΩ.

17. Zmìøíme napìtí na objímce IC1 mezi vývody 8 a 3. Otáèením trimru z jedné krajní polohy do druhé se na-mìøené napìtí musí mìnit skokovì 0 V - 5 V - 0 V.

18. Odpojíme odporový trimr (poten-ciometr) ze svorkovnice X1 a pøipojí-me jej do svorkovnice X2.

19. Zmìøíme napìtí na objímce IC1 mezi vývody 8 a 2 za souèasného stisku mikrospínaèe TL1. Otáèením trimru z jedné krajní polohy do druhé se namìøené napìtí musí mìnit sko-kovì 0 V - 5 V - 0 V.

20. Odpojíme odporový trimr (poten-ciometr) ze svorkovnice X2.

21. Zmìøíme napìtí mezi svorkovni-cemi X5 a X6. Namìøená hodnota musí odpovídat výstupnímu napìtí laboratorního zdroje (12 V).

22. Vypneme (odpojíme laboratorní zdroj) napájecí napìtí a osadíme mi-krokontrolér IC1 do objímky.

23. Pøipojíme výstup laboratorního zdroje na svorkovnice X4, X5 s ohle-dem na správnou polaritu. Postupnì zvyšujeme napìtí od 0 do 12 V a zá-roveò mìøíme napájecí proud. Proud nesmí pøesáhnout 50 mA.

24. Vypneme napájecí napìtí a za-pneme skokovì.

25. Vyzkoušíme funkce ústøedny pøi sepnutém mikrospínaèi TL1.

Sestava

Oživenou a vyzkoušenou desku ústøedny Dina v1.1 ošetøíme jednou až dvìma vrstvami izolaèního laku, napø. PRF202/220. Po jeho zaschnutí desku vložíme do lištové krabice, pøi-pevníme pomocí matek na distanèní sloupky a páèku mikrospínaèe TL1 pøihneme tak, aby pøi uzavøení krabi-ce víèkem byl kontakt mikrospínaèe rozpojen. Tlaèítko TL2 osadíme ovlá-dací hlavicí a vyzkoušíme mechanic-ký chod tlaèítka pøi uzavøeném víèku krabice. Hlavice tlaèítka se musí po-hybovat volnì. Na víèko krabice nale-píme samolepicí štítek s ohledem na otvor pro hlavici tlaèítka a indikaèní diodu LED. Krabici uzavøeme víèkem.

Tímto je výrobek hotov a je pøipra-ven k montáži/zahoøení.

Rozpis materiálu

R1, R2 390 Ω, RM0207 R3 2,7 kΩ, RM0207 R4, R5, R6, R7, R8, R9, R13, R14, R15 10 kΩ, RM0207 R10, R11, R16, R17 1 kΩ, RM0207 R12, R18 1,2 kΩ, RM0207 R19 100 Ω, 2 W R20, R21 1,00 kΩ, 1 %, SMA0411 50 C1, C2, C5 100 nF, keram. C3 4,7 µF/63 V C4 220 µF/25 V D1 1N4007 D2, D3, D4, D5 BZX85C12 D6 1N5408 F1 0,250 A 5x20 1500 A F1a, F1b PZ1001 IC1 PIC12C508A-04I/P + SW „DINA1_1“ (na www.aradio.cz)

IC2 7805, TO-220 IC3 LM339N LED1 L-115IGW*G T1 BC337-40 TL1 DM-03S01P TL2 P1-0S

RE1 PRMA 1A12

X1, X2, X4, X6 CZM5/2

X3, X5 CZM5/3

DPS DINA v1.1

KRA krabice instalaèní lištová Objímka DIL8, GS 8 Objímka DIL14, GS 14 Hmatník PRO TL2 RBF P1/4 Sloupek 5 mm, DA 5 mm, 2 ks Šroub M3 x 5, 2 ks Šroub zapuštìný M3 x 6 SSK, 2 ks Matka M3, 4 ks SK M3 Podložka M3, SKZ M3, 2 ks Hmoždinka, 2 ks Vrut, 2 ks

Použitá literatura

[1] Katalog GES-ELECTRONICS. [2] Katalog MICROCHIP. Obr. 9. Pøíklad zapojení ústøedny DINA v1.1

Obr. 8. Fotografie ústøedny DINA v1.1

Bližší informace, úpravy SW, hotové DPS, samolepky èelního pa-nelu a stavebnice ústøedny je mož-né získat na f-system@volny.cz.

Pri návrhu zariadenia boli sledo-vané tieto hlavné ciele:

- Zariadenie má ma malé rozmery, aby sa vošlo do montážnej krabice pod klasický spínaè alebo vypínaè, ktorými sa ventilátory v kúpe¾niach a na WC bežne ovládajú.

- Vzh¾adom na prvú podmienku by pre signalizáciu nemal by použitý displej - bola zvolená signalizácia jednou LED v kombinácii so zvuko-vou signalizáciou piezomenièom. - Jednoduchá a lacná konštrukcia za-riadenia.

- Možnos nastavi dobu èinnosti ven-tilátora pri jeho spustení, alebo mož-nos kedyko¾vek prednastavi túto dobu bez nutnosti mechanického zá-sahu (nepouži teda trimer).

- Nepouži rôzne automaty typu spusti pri rozsvietení žiarovky, resp. spusti pri zhasnutí žiarovky - v praxi totiž nie je potrebné spusti ventilátor pri kaž-dom rozsvietení žiarovky na WC ale-bo v kúpe¾ni.

- Montហèasovaèa do pôvodného si-lového okruhu s ventilátorom a vypí-naèom - túto podmienku sa však bohu-žia¾ nepodarilo splni úplne, pretože zariadenie pre svoju èinnos potrebuje aj prítomnos nulového vodièa v

mies-te montáže, mies-teda v montážnej krabici. Je to dané tým, že èasovaè je navr-hovaný na použitie ventilátora, teda v princípe indukènej záaže. V prípa-de èinnej odporovej záaže by prav-depodobne bolo možné navrhnú ob-vody tak, aby nulový vodiè nebol potrebný, ale v prípade indukènej zá-aže je to ažko realizovate¾né.

POZOR!! Celé zariadenie je galvanic-ky spojené so sieou 230 V/50 Hz. Pri práci a manipulácii so zariade-ním je potrebné dodrža všetky bezpeènostné predpisy, hlavne pri inštalácii zariadenia!

Výsledkom návrhu je zariadenie s nasledovnými parametrami:

Ovládaná záaž:

ventilátor 230 V/max. 150 W (alebo odporová záaž max. 150 W).

Rozmery: 48 x 48 x 7,5 mm.

Nastavenie doby èinnosti ventilátora:

a) štandardný režim - režim klasické-ho èasovaèa, po stlaèení spínaèa je ventilátor v èinnosti poèas vopred prednastavenej doby 1 až 15 minút (doba nastavite¾ná po 1 minúte); b) režim nastavite¾ného èasovaèa - doba èinnosti ventilátora sa nastavuje dåžkou

stlaèenia spínaèa pri každom spuste-ní ventilátora s podporou optickej a akustickej signalizácie v rozsahu 1 až 10 minút (doba nastavite¾ná po 1 mi-núte);

c) permanentný režim - ventilátor je v èinnosti poèas celej doby, keï je zopnutý spínaè, zariadenie prechá-dza do tohto režimu automaticky z re-žimu nastavite¾ného èasovaèa pri dlhšom zopnutí spínaèa (viï popis obsluhy zariadenia).

Možnos vypnutia ventilátora:

pred uplynutím nastavenej doby.

Optická signalizácia:

pomocou vyvedenej LED.

Akustická signalizácia:

pomocou piezomenièa.

Popis obvodového zapojenia

Schéma zariadenia je na obr. 1. Hlavným prvkom zariadenia je mikro-radiè PIC12C508A. Existujú samo-zrejme aj modernejšie mikroradièe, ale vzh¾adom na jednoduchos apli-kácie (a snahu dosiahnú nízku cenu) splní svoju úlohu aj zvolený typ. Na port GP0 je pripojený štartovací spí-naè, ošetrený pull-up rezistorom R2. Druhým vstupom je port GP3, na kto-rom sa pomocou jumpera (alebo pre-pojky) nastavuje log. 0 alebo log. 1, na základe èoho potom systém roz-hoduje o okamihu spustenia ventilá-tora - viac pri popise obsluhy zariadenia. Výstupný port GP1 prostredníc-tvom tranzistora Q1 a príslušných rezistorov spína triak Tr1, ktorý po-tom priamo ovláda pripojený venti-látor. Piezomeniè a LED sú pripojené na porty GP2 a GP4 oproti kladnému napájaciemu napätiu. Obvod je na-pájaný cez prvky R1, C1, ZD1, D1 a filtraèné kondenzátory EC1 a EC2. Namiesto jedného filtraèného kon-denzátora sú použité dva menšie, osadené na dosku s plošnými spoj-mi naležato - dôvodom je snaha použi prvky s menším priemerom, aby sa zbytoène nezväèšovala cel-ková konštrukèná výška zariade-nia. Kondenzátory C2 a C3 sú

blo-FunTimer - èasovaè

pre ventilátor

s netradièným ovládaním

Ing. Jaroslav Macko

V rôznych èasopisoch už bolo zverejnených mnoho konštrukcií

rozlièných èasových spínaèov - poènúc najjednoduchšími, až po

zložité a ve¾ké zariadenia. Keï som ale potreboval jednoduchý

èa-sovaè pre ovládanie ventilátora v kúpe¾ni a WC, ktorý by

umožòo-val kedyko¾vek nastavi dobu èinnosti ventilátora, našiel som len

zložité zapojenia s displejom. Navrhol som preto obvodovo ve¾mi

jednoduché zariadenie s trochu netradièným ovládaním - preto

ten parafrázovaný názov zariadenia (FanTimer - FunTimer).

Obr. 1. Schéma zapojenia èasovaèa