Prakticka Elektronika 2003-06

ROÈNÍK VIII/2003. ÈÍSLO 6

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: Radlická 2, 150 00 Praha 5, tel.: 2 57 31 73 11, tel./fax: 2 57 31 73 10, sekretariát: 2 57 32 11 09, l. 268.

Roènì vychází 12 èísel. Cena výtisku 50 Kè. Rozšiøuje ÚDT a. s., Transpress spol. s r. o., Mediaprint & Kapa a soukromí distributoøi. Pøedplatné v ÈR zajišuje Amaro spol. s r. o. - Hana Merglová (Radlická 2, 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., Teslova 12, P. O. BOX 169, 830 00 Bratislava 3, tel./fax (02) 444 545 59 - predplatné, (02) 444 546 28 - administratíva; email: magnet@press.sk. Podávání novinových zásilek povoleno Èeskou poštou - øeditelstvím OZ Praha (è.j. nov 6005/96 ze dne 9. 1. 1996).

Inzerci v ÈR pøijímá redakce - Michaela Jiráèková, Radlická 2, 150 00 Praha 5, tel.: 2 57 31 73 11, tel./fax: 2 57 31 73 10 (3). I nzerci v SR vyøizuje Magnet-Press Slo-vakia s. r. o., Teslova 12, 821 02 Bratislava, tel./fax (02) 444 506 93.

Za pùvodnost a správnost pøíspìvkù odpovídá au-tor (platí i pro inzerci).

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

Nevyžádané rukopisy nevracíme. ISSN 1211-328X, MKÈR 7409 © AMARO spol. s r. o.

Letos vaše firma oslaví 15leté výroèí své èinnosti v anténní, satelitní a ozvuèovací technice a je to také 10 let od prvního rozhovoru v AR; ètenáøe by urèi-tì zajímalo, co je u vás nového? Úvodem musím zdùraznit, že od posledního rozhovoru se spoleènost speciálnì zamìøila na profesionálnìjší zaøízení jak v STA a TKR, tak v celé oblasti audio. Jejím cílem je zajistit maximální spokojenost zákazníka, i když obèas to není vùbec lehké. Z toho plyne naše dlouho pøipravo-vaná a mediálnì podpoøená novin-ka. Jako první jsme vydali katalog s odbornì zpracovanou tematikou STA a TKR od firmy Grundig, na je-jíž výrobky nabízíme 3 roky záruku výmìnným zpùsobem.

Proè jste se více zamìøili na pro-fesionální produkty?

Protože teprve v nich lze nìèeho uspokojivého dosáhnout, práce vás musí bavit a pak podle ní vypadá vše okolo vás. Proto jsme se chtìli stát tím, èím jsme, a je naším celoživotním cílem se v dané oblasti a úrovni ne-ustále zdokonalovat. To je jeden dù-vod, druhý dùdù-vod, proè se firma ubírá touto cestou, je, že na profesionální produkty musíte nabízet profesio-nální služby a záruky a to je to, co nás baví. Jsme schopni navrhnout kompletní øešení i vyøešit rùzné

na-stalé problémy, o které v této oblasti techniky není nouze.

A které firmy preferujete v pro-fesionální technice?

Hlavnì si vybíráme pružné firmy støední velikosti, které ještì nestaèily „zkostnatìt“. Jak je zøejmé z našeho katalogu, tak jsou to pøedevším firmy: Grundig (a jeho OEM partner MSAT), FTE maximal, SMW, KWS electronic, FG electronic a WHD Loudspeakers. Pro vìtšinu tìchto firem jsme výhrad-ním dovozcem a na jejich profesio-nální produkty také nabízeme tøíletou záruku.

V oblasti anténní a satelitní tech-niky je u nás velmi dobøe zavedeno zboží firmy Grundig. Ta se však ne-zabývá celým sortimentem, který je pro anténáøe nutný, rozhodli jsme se proto zastupovat firmu FTE maximal, se kterou spolupracujeme déle než 12 let jak na èeském, tak slovenském trhu.

Ze sortimentu SMW (Swedish Micro Wave) máme profesionální an-ténní konvertory.

Chcete-li spolehlivì zmìøit signál, nabízíme maximálnì profesionální mìøicí pøístroje firmy KWS electronic, pro jejíž pøístroje problematika MPEG 2 nebo odkódování COFDM na obra-zovce jsou samozøejmostí. Pro ilu-straci profesionality jejích výrobkù - pøístroje jsou opatøeny aluminio-vým kufrem s možností zatížení do 120 kg.

V oblasti audio techniky jsme se stále specializovali na 100 V systémy firmy FG electronic a WHD Loud-speakers. Obì novinky v našem sor-timentu vynikají pøedevším svojí ma-ximální spolehlivostí a možnostmi pro zákazníka, protože heslo obou fi-rem je shodné: Pøání zákazníka splnit s maximální pøesností a zajistit, aby vše spolehlivì fungovalo s tøíletou zá-rukou.

s panem Jiøím Jandou,

maji-telem firmy JJJ SAT & BESIE,

která se již 15 let zabývá anténní,

satelitní a ozvuèovací technikou.

Sídlo firmy JJJ SAT & BESIE ve Støešovické ulici v Praze 6

Nᚠrozhovor ... 1

Výstava Amper 2003 ... 3

AR mládeži: Základy elektrotechniky ... 4

Jednoduchá zapojení pro volný èas ... 6

Informace, Informace ... 8

Výškomìr (nejen) pro letecké modely... Bateriový poplašný systém BZP - 100 .... 14

Nabíjeèka pro hermetizované olovìné gelové akumulátory... 16

Nové knihy... 17

Nejjednodušší teplomìr LCD ... 18

Solární robot ... 19

Hodiny øízené signálem DCF-77 s možností nastavení èasového pásma ... 20

Stabilizátor malého napìtí s malým úbytkem ... 24

Inzerce ... I-XXIV, 48 Zosilòovaè 5.1 Live ... 25

Signalizátor zapnutých a vypnutých svetiel v automobile ... 28

Hlídaè teploty s velmi malou spotøebou .. 29

Z katalogu mikrovlnných tranzistorù 4 .... 30

Zdroj ATX ... 32

PC hobby... 33

Rádio „Historie“ ... 42

ñ

Když hovoøíte o audio technice, nezapomnìl jste na SEAS a vᚠdøívìjší AUDIOCHRÁM? Ne. Na Hi-End reproduktory firmy SEAS nelze zapomenout a již vùbec ne na naši poslechovou místnost, pøi-èemž tu první jste opravdu nazvali „Audiochrám na Evropské“.

Naše souèasná poslechová míst-nost na Støešovické je podstatnì skromnìjší, avšak akusticky vyrovna-nìjší i na nízkých kmitoètech. Prodá-váme totiž nejen mìøicí programy pro akustiku, ale navrhujeme i akustické úpravy. Ostatnì místnost je daleko více využívána pro akustická mìøení. Dùkazem je rostoucí øada v naší nabíd-ce stavebnic reproduktorových soustav BESIE s Hi-End reproduktory SEAS.

Jak se vás dotýká problematika propojování vašich zaøízení s PC a používání nároènìjších aplika-cí hardware a software?

Dodáváme napøíklad motorové návádìcí systémy EGIS, øízené PC. Takto získané zkušenosti jsou vel-kým pøínosem pøi programování sa-telitních systémù, zmìnách SW apod. V souèasnosti máme také v nabídce digitální satelitní pøijímaèe se zázna-mem na pevný disk. Novinkou jsou pøijímaèe pro digitální pozemní vysí-lání. To je již v Praze pokusnì v provozu, a tak lze bez duchù chytat základní stanice na malou anténu. U vìtšiny zmínìných pøijímaèù lze propojením s PC modernizovat jejich firmware

Lahùdkou pro fandy je ojedinìlý digitální satelitní pøijímaè DREAMBOX na bázi operaèního systému Linux. Jedná se vlastnì o poèítaè vybavený procesorem Power PC, u kterého je vše øízeno SW. Pøijímaè propojíte se svým PC a vaše možnosti jsou obrov-ské. Samozøejmì lze do pøijímaèe také vestavìt pevný disk pro nahrávání po-øadù, které pak lze pøes sí stáhnout do PC a napø. vypálit na CD èi DVD.

Pøestože jste už na èesko-slo-venském trhu pøes 15 let, mno-hé nové ètenáøe by zajímalo, jak vznikla vaše firma, co vás pøi-mìlo k podnikání a proè právì v satelitní a ozvuèovací oblasti? Poèátky spadají samozøejmì dál do minulosti. I v dobách, kdy to nebylo oficiálnì možné, bylo obvyklé, že mnoho lidí vedle svého zamìstnání vyví-jelo další, mnohdy výdìleènou èinnost. Za prvé nebylo snadné existovat z „nor-málního“ pøíjmu a za druhé, kdo chtìl nìco dìlat, cestu si vždy našel.

Elektronika byla od mládí mým hobby - chodil jsem do radioklubu (OK1KPZ).

Zabýval jsem se mimo jiné dálko-vým pøíjmem TV, ale Praha je pøece jen od hranic trochu daleko a navíc v kotlinì. Nadìje svitla v roce 1983 vypuštìním prakticky první využitelné družice Eutelsat F1 vysílající TV signál. Nicménì v rámci tohoto experimentu byly ceny za zaøízení (pøijímaè a kon-vertor) pro nás astronomické a potøeb-ná velikost antény pøímo obrovská.

Pøece jsme se však zaèali pøipra-vovat - a tak již v roce 1986 jsme

vy-rábìli s kamárádem ing. Jonákem první 2 m parabolické antény…

Jak jste vùbec pøišli k názvu JJJ SAT a jak se dostala hlava psa do vašeho loga?

Protože JJJ SAT je rodinným pod-nikem, tak právì tøi J jsou iniciály naší rodiny a novofundlandské psy chová naše rodina více než 34 let. Celý název i naše logo není sice z hlediska jazykového i grafického nejšastnìjší (tím se však v zaèátcích nikdo nezabý-val), ale myslím si, že je nepøehlédnutel-ný a to je samozøejmì pro nás plus.

Pøed pìti lety jste se pøestìho-vali do nové budovy ve Støešo-vicích. Proè?

Naše spoleènost potøebovala úpl-nì jiné nebytové prostory, než které poskytoval objekt v Evropské ulici (Na Hadovce), kde se provoz oprav-du rozjel. Po dlouhých letech shánìní jsme získali v roce 1997 zdevastovaný objekt samoobsluhy ve Støešovické ulici. Nový provoz jsme zahájili 1. ledna 1998. A nyní tyto prostory splòují podmínky jak logistické, tak provozní.

Závìrem - jaké máte plány do budoucna, nestraší vás vstup do EU?

Naším plánem je dále rozvíjet, co umíme, a dovést to k dokonalosti, což je nikdy nekonèící proces. Na-štìstí nastupuje mládí - pøed 5 lety zaèal pracovat ve firmì Jiøí Janda ju-nior, který po ukonèení obchodní akademie pøevzal øízení obchodu. To mi umožnilo se plnì soustøedit na technické záležitosti.

Vstup do EU nebude pro velké množství podnikù jednoduchý, ale vì-øím, že u firem, kde zákazník je nejdù-ležitìjší osobou, to bude náležitì oce-nìno. A pøedevším to je naší snahou.

Dìkuji vám za rozhovor.

Pøipravil ing. Josef Kellner. Nabídka reproduktorù SEAS v prodejnì První shora je pøijímaè Dreambox, digitální pøijímaè úplnì dole je kombinací pro satelitní a pozemní pøíjem

Pøíznivcùm slaboproudé elektrotechni-ky a elektronielektrotechni-ky vèetnì mìøení a informati-ky byly vyhrazeny èásti v rozdìlené tøetí hale a malý prostor pøiléhající ke vstupní-mu areálu. Pøesto pro „jednodenního“ ná-vštìvníka, který by chtìl získat podrobnìj-ší informace o všech tam prezentovaných výrobcích, by to byl problém z èasových dùvodù neøešitelný. Všimneme si tedy jen nìkterých oblastí, které mne zaujaly.

Pøednì – toho, kdo se zabývá sdìlova-cí technikou a informatikou, nutnì po shléd-nutí napadlo, že pøeci jen veletrh s názvem COMNET poøádaný v Praze v èervnu je z jeho hlediska zajímavìjší. Pokud by pát-ral po døíve vyhledávaných domácích znaè-kách a jejich výrobcích TESLA a METRA, zjistil by, že jedinì METRA Blansko zde vy-stavuje solidní paletu mìøicích pøístrojù, jak jsme byli zvyklí v dobách døívìjších, ale „na paty jí šlape“ úspìšnì konkurenèní fir-ma sídlící v témže mìstì – ILLKO, jejíž multifunkèní digitální mìøicí pøístroj urèe-ný k revizím a kontrolám elektrického ruè-ního náøadí, REVEX 2051 byl dokonce odmìnìn ocenìním ZLATÝ AMPER v loò-ském roce. Je schopen mìøit, ukládat do interní pamìti a pøenášet do PC údaje o pøechodových odporech, izolaèních od-porech, proudech v ochranných vodièích, dotykových a rozdílových proudech, prou-du spotøebièe odebíraném ze zdroje nebo jeho spotøebu, teplotu a otáèky. Použití tedy všestranné, umožòující srovnávat namì-øené hodnoty s hodnotami pøi pøedchozí revizi. Kromì tohoto pøístroje pak nabízela øadu jednodušších, jednoúèelových mìøi-cích pøístrojù.

Znaèku TESLA reprezentovaly TESLA Blatná, která kromì rezistorù v širokém sor-timentu vèetnì fotorezistorù vyrábí také od-rušovací tlumivky a optrony (zapouzdøená LED a fotorezistor) – což není právì nej-známìjší prvek. Vyrábí se ve 12 varian-tách podle výstupních parametrù pod ozna-èením 3WK163xx. TESLA Jihlava nìjak

unikla mé pozornosti, TESLA Lanškroun naopak zaujala ponìkud netradièními vý-robky – splachovaèi pisoárù, toalet, sprcha-mi a umyvadlovýsprcha-mi bateriesprcha-mi vybavenýsprcha-mi speciálními senzory pro ovládání vody. Ale na své tradièní výrobky – hybridní integro-vané obvody, kondenzátory, cermetové po-tenciometry a další také nezanevøeli. TESLA Stropkov pøedvedla paletu telefon-ních pøístrojù v moderním designu, nìkte-ré se zámkem, s tarifikátorem, pamìmi i „domácí“ poboèkovou ústøednu 1/4, pøí-stroje na èipovou kartu, v nevýbušném pro-vedení ap. Zabývá se nyní i výrobou elek-troinstalaèního materiálu, domácích telefonù a elektrických vrátných, vèetnì vi-deodoplòkù.

V Hradci Králové se tradiènì vyrábìjí krystalové výbrusy. Kromì tìch nyní firma HC electronics (www.hcelectronics.cz) vy-rábí zapouzdøené oscilátory vèetnì teplot-nì kompenzovaných (TCXO) a oscilátory øízené napìtím (VCXO) – na zakázku do-dávají i jednotlivé kusy, s kmitoèty 0,1 až 130 MHz se sinusovým nebo TTL výstup-ním signálem (u VCXO možnost modula-ce), nìkteré dokonce v SMD provedení.

Prezentace Kovohutí Pøíbram, které jsou držiteli certifikátu jakosti podle EN ISO 9001-2000, v hale s elektronikou zdánlivì nedávala smysl, ale byly zde nabízeny spe-ciální pájky – jednak tavitelné pøi nízkých teplotách (napø. typ Alloy 47 již pøi teplotì 47 °_{C), klasické SnPb, tzv. eutektické s}

pøí-davkem støíbra, což zmenšuje poškození hrotù pájeèek i povrchu pájených souèás-tek, a pak bezolovnaté pájky (SnAg, ev. SnAgCu) používané tam, kde je to z eko-logického èi hygienického hlediska nezbyt-né, a pájky na hliník S-Sn70Zn30, vìtši-nou jako dráty nebo trubièky v bohatém výbìru prùmìrù (od 0,5 do 6 mm).

LED diody již pøestávají být pøevážnì indikaèními prvky – nìkolik zástupcù na-bízelo v nejrùznìjším provedení jejich vy-socesvítivé varianty, které mají oproti žá-rovkám jen asi 20 % spotøeby energie pøi stejném svìtelném toku. Svit nìkterých typù je v ose svìtelného kužele pøímo oslòující.

Rovnìž st/ss a ss/ss pøevodníky v nejrùznìjším provedení – vèetnì zapouz-døených nízkovýkonových typù již našly své místo na našem trhu a jedinì jejich zatím vyšší cena zøejmì vadí vìtšímu roz-šíøení. Také zastoupení firmy SPEZIAL

AMPER 2003

ELECTRONIC bylo možno najít mezi de-sítkami dalších – právì tato firma uspoko-juje naše požadavky promptními dodávka-mi ménì obvyklých typù souèástek a pamìtmi flash od firmy M-Systems – vèet-nì známých „klíèenek“.

Pokud byl u nìkterých stánkù vìtší chu-mel hlavnì pøíslušníkù mladší generace, bylo témìø jisté, že tam lze výhodnì získat nìco víc, než pouhé prospekty. Za velmi výhodné ceny nabízely katalogy firmy GM Electronic, ALFATRONIC a FK technics a nesmíme zapomenout ani na technickou li-teraturu – zastoupení firmy BEN bylo mož-no nalézt hned na dvou místech a ve stán-ku firmy AMARO nabízeli více titulù èasopisù od nejnovìjších èísel až po vý-bìr ze starších roèníkù v „papírové“ i CD formì. Vstupní halu však zásobovali i pro-dejci, které byste ve výstavních prostorách marnì hledali. Napøíklad výpravný katalog firmy HADEX (www.hadex.cz) byl k dispo-zici zájemcùm právì tam.

Zamìøil jsem se pøi popisu na oblast, která – jak pøedpokládám – pøevážnì zají-má konstruktéry. V malé míøe však bylo možné nalézt i firmy nabízející antény, na-pájeèe, pøijímaèe a vysílaèe (mimo komerè-ních i CB), satelitní techniku a pøijímaèe GPS, rádiové systémy pøenosu dat aj.; jako šafránu bylo firem pøedvádìjících výpoèet-ní techniku – pokud, tak spíše se zamìøe-ním na digitální fototechniku a videotech-niku, podstatnì více bylo zastoupeno firem nabízejících automatizaèní, øídicí a regu-laèní techniku, spíše však v oblasti silové elektrotechniky. Kdo navštìvuje tento ve-letrh pravidelnì od jeho skromných zaèát-kù v Paláci kultury, má alespoò pøíležitost sledovat postupný a nesporný rozvoj v ob-lasti, která je právì jemu blízká.

QX

Pøístroj pro revize a kontroly REVEX 2051

Rozbìhové kondenzátory vyrábí TESLA Lanškroun Zkoušeèka proudových chránièù FITEST 45, výrobek firmy ILLKO z Blanska

Ve dnech 1. až 4. 4. jsme mìli pøíležitost shlédnout letos již 11. roèník mezinárodního veletrhu elektrotechniky a elektroniky v pražském výstav-ním areálu (PVA) v Letòanech. Jako obvykle byly ve výstavních halách vystavovatelé oborovì seøazeni, nejvìtší prostor obsadila silová elektro-technika, jmenovitì to, co poøadatelé nazvali elektroinstalaèní technikou, dále výroba a rozvod elektrické energie.

AR ZAÈÍNAJÍCÍM A MÍRNÌ POKROÈILÝM

VH (Pokraèování pøíštì)

Elektronické

obvody

V další èásti seriálu si popíšeme nìkteré jednoduché elektronické ob-vody. Dùraz budu klást na návrh a výpoèet hodnot použitých souèástek, tak aby zapojení bylo možno použít i pøi jiném napájecím napìtí, jiné zá-tìži, se souèástkami s odlišnými vlast-nostmi apod.

Spínací obvod s tranzistorem

Na obr. 1 je obvod, který øeší po-mìrnì èastý požadavek: z výstupu lo-gického obvodu nebo mikroprocesoru je tøeba ovládat relé, které pak spíná velkou zátìž. I tak jednoduchý obvod mùže mít záludnosti a špatný návrh mùže znehodnotit celé zaøízení.

Obr. 1. Spínací obvod s tranzistorem a relé

Funkce zapojení je velmi jednodu-chá. Je-li na výstupu logického obvo-du úroveò L (nebo log. 0, chcete-li) je tranzistor uzavøen a relé není sepnuto. Pøejde-li výstup do úrovnì H (log. 1), tranzistor se otevøe, cívkou relé zaène procházet proud a relé sepne.

Nejdøíve si øeknìme, na co je v za-pojení dioda D1. Cívka relé se chová stejnì jako každá jiná indukènost. Po uzavøení tranzistoru se magnetické pole snaží udržet proud tekoucí cív-kou. Protože je však obvod pøerušen (tranzistor se zavøe), vybudí se v cív-ce velké napìtí øádu desítek až sto-vek voltù. Tímto napìovým impulsem se mùže prorazit tranzistor nebo i po-škodit izolace mezi závity cívky. I když tranzistor nemusí být okamžitì znièen, zhoršují se dlouhodobì jeho vlastnosti (pøedevším se zmenšuje zesilovací èinitel a spolehlivost). Ve formì ruše-ní se impuls šíøí obvodem a dále na-rušuje jeho funkci. Napìtí vybuzené v cívce má opaènou polaritu než na-pìtí napájecí. Staèí proto zapojit k cívce relé diodu, která pro napìtí opaèné polarity cívku zkratuje. Napì-ový impuls pak vùbec nevznikne. Nìkterá relé mají již diodu integrová-nu a cívku relé je potom integrová-nutno zapojit se správnou polaritou. Napìový im-puls na cívce lze omezit i jiným zpù-sobem: varistorem, doutnavkou,

èle-nem RC, zpomalením uzavøení tran-zistoru apod. Použítí diody je však opravdu nejpraktiètìjší.

U relé je tøeba zjistit odpor cívky (je zpravidla uveden v katalogu). Spo-èítáme z nìho, jaký proud poteèe cív-kou pøi sepnutém tranzistoru

I_c= U_n/ R_c ,

kde I_c je proud cívkou, U_n napájecí napìtí relé a R_c odpor cívky. Úbytek napìtí na sepnutém tranzistoru není tøeba vìtšinou uvažovat, poèítáme s celým napájecím napìtím. Proud cív-kou mùžeme jednoduše také zmìøit.

V dalším kroku zvolíme vhodný spínací tranzistor. Tranzistor musí být dimenzován na proud cívkou a na použité napájecí napìtí. Oba parame-try volíme radìji s urèitou rezervou. Parametry maximální kolektorový proud I_Cmax a maximální napìtí ko-lektor-emitor U_CEmax bývají vìtšinou uvedeny i v katalozích prodejcù sou-èástek. Maximální ztrátový výkon tran-zistoru není v tomto pøípadì pøíliš dùležitý, protože tranzistorem buï teèe proud a je na nìm jen (velmi) malé saturaèní napìtí, nebo jím ne-teèe proud žádný a je na nìm plné napájecí napìtí relé. V obou pøípa-dech je výkon ztracený na tranzistoru malý. O to více nás zajímá další pa-rametr tranzistoru, a tím je stejno-smìrný proudový zesilovací èinitel, oznaèovaný vìšinou h_FE. I tento pa-rametr bývá uveden v katalogu pro-dejcù souèástek jako rozsah minimál-ní a maximálminimál-ní hodnoty. Budeme pesimisticky pøedpokládat, že jsme koupili ten nejhorší kus, a tak uvažuj-me minimální zesilovací èinitel h_FE. Z nìho pak spoèítáme potøebný mini-mální proud báze I_B, pøi kterém je tran-zistor zcela otevøen

I_B= I_C/ h_FE ,

kde I_C je proud kolektoru, v tomto za-pojení shodný s pøedem zjištìným proudem cívky relé I_c.

I když je tranzistor zcela otevøen proudem do báze, vznikne na nìm mezi kolektorem a emitorem úbytek napìtí, který se pøi dalším zvìtšování proudu báze již nezmenšuje. Tento úbytek se nazývá saturaèní napìtí. V našem pøípadì je žádoucí, aby byl tranzistor spolehlivì otevøen, a proto radìji spoèítaný proud I_B ještì o nìco zvìtšíme.

Posledním úkolem je vhodnì zvo-lit odpor rezistoru R1. K tomu potøe-bujeme vìdìt, jaké výstupní napìtí má použitý logický obvod v úrovni H. U logických obvodù TTL a NMOS to bývá pøi napájení 5 V asi 3,5 V, u dnes nejbìžnìjších obvodù CMOS asi od dvou tøetin do plné velikosti napájecí-ho napìtí. Opìt zvolíme nejnapájecí-horší

pøí-pad, zde asi 3,5 V. Od tohoto napìtí odeèteme ještì úbytek napìtí mezi bází a emitorem tranzistoru, tj. u køe-míkových tranzistorù asi 0,5 V. Opìt použijeme Ohmùv zákon

R1 = (U_H- U_BE) / I_B .

V praxi zvolíme nejbližší menší z øady vyrábìných hodnot.

V nìkterých pøípadech je na výstu-pu logického obvodu i pøi úrovni L napìtí. Bude-li toto napìtí vìtší než 0,3 V, mùže zpùsobit, že tranzistor ne-bude zcela uzavøen. Pak použijeme i rezistor R2, který vytvoøí s R1 dìliè napìtí. Jeho odpor musíme zvolit tak, aby napìtí na bázi tranzistoru bylo pøi úrovni L menší než 0,2 V.

I na tomto zapojení lze lecos zka-zit. Pøíkladem nevhodného zapojení je obvod na obr. 2.

Obr. 2. Nevhodnì pøipojené relé Zdálo by se, že je jedno, zda pou-žijeme relé na 12 V a zapojíme je pod-le obr. 1 nebo relé na 5 V v zapojení podle obr. 2. Odpor cívky relé pro 5 V je však 5x až 6x menší než odpor cív-ky stejného relé pro napìtí 12 V. Cív-kou relé na 5 V pak protéká více než 2x vìtší proud než cívkou relé na 12 V. Tento proud prochází stabilizátorem a zbyteènì jej zatìžuje. Pokud proud cívkou relé pøedstavuje vìtšinu odbì-ru proudu zaøízení, mùže být celkový odbìr pøístroje více než dvojnásobný. Všechna relé na 12 V pøitom již spo-lehlivì spínají pøi napìtí 9 V a nevadí jim napìtí i 15 V. Relé lze proto jet z nestabilizovaného výstupu napá-jecího zdroje a napìtí stabilizovat pou-ze pro citlivé elektronické obvody.

Ještì ménì vhodné je zapojení na obr. 3. Zapojením emitorového sledo-vaèe sice ušetøíme jeden rezistor, na-pìtí na cívce však mùže být tak malé, že relé bude spínat nespolehlivì. Na cívce je napìtí výstupu logického ob-vodu zmenšené o úbytek napìtí na pøechodu báze-emitor. Zvídavìjší mo-hou pøemýšlet, proè v tomto pøípadì není nutná ani ochranná dioda.

V pøípadì výpoètu rozdílu dvou bi-nárních èísel bychom postupovali ob-dobným zpùsobem jako pøi sèítání (viz minulý díl). U pøíkladu uvedeného v tab. 15 nejprve odeèteme 1–1=0 v pravém sloupci, tak jak jsme zvyklí, a v následujícím sloupci 1–0=1. Pro-blémy snad nebude èinit ani rozdíl 0–1 ve tøetím sloupci zprava, kde ode-èítáme vìtší èíslo od menšího. U desítkových èísel si v takovém pøí-padì vypomáháme pøidáním jedniè-ky ve vyšším øádu menšence (èíslo, od kterého odèítáme). Tu vykompen-zujeme tím, že ji odeèteme v následu-jícím sloupci vlevo (dojde tedy k pøenosu –1). Napø. rozdíl 5–8 spoèí-táme jako 15–8=7, zapíšeme sedm a v následujícím vyšším øádu odeèteme jednièku. Stejným zpùsobem budeme postupovat i zde. Místo 0–1 tedy bu-deme poèítat 10–1=1 a do výsledku zapíšeme 1. V dalším øádu (v levém sloupci) odeèteme jednièku, kterou jsme si vypùjèili, tedy 1–1=0, pøièemž nulu do výsledku nezapisujeme.

Popsaného zpùsobu se však v po-èítaèích obvykle nepoužívá. Místo toho se odeèítané èíslo vyjádøí ve tva-ru již zmínìného dvojkového doplòku jako èíslo záporné a následnì se obì èísla jednoduše seètou. Na obr. 1 (v minulém èísle PE) je vidìt zpùsob jeho vytvoøení spolu s pøíkladem pøe-vodu kladného èísla na záporné. Pøi operacích s takto vyjádøenými èísly se využívá toho, že se èítaèe nebo sèí-taèky v poèítaèích, mikroprocesorech nebo logických obvodech chovají po-dobnì jako mechanická poèítadla v magnetofonu, která pøi pøeteèení zaènou poèítat opìt od nuly. Ukazu-je-li pìtimístné mechanické poèítadlo hodnotu 99999, bude po pøiètení dvou otáèek ukazovat 00001. Podobný pøí-pad nastane, pøièteme-li dvojku k osmibitovému èíslu 11111111₂.

Pro-tože máme pro èíslo vyhrazeno právì osm bitù, bude výsledkem 00000001₂ a devátý bit se pøímo neuplatní. Pøíklad 7: Vypoètìte rozdíl 6₁₀–4₁₀ ve ètyøbitovém binárním vyjádøení. Èíslo –4 pøeveïte do tvaru dvojkové-ho doplòku a následnì obì èísla se-ètìte.

Øešení: 6₁₀=0110₂, –4₁₀=1100 (viz obr. 1) 0110₂+1100₂ = 10010₂, proto-že však pracujeme s ètyøbitovými èís-ly, pátý bit bude ignorován a výsled-kem bude 0010₂=2₁₀.

Pøíklad 8: Jaké hodnoty èísel mùže-me vyjádøit s použitím osmi bitù, chce-me-li použít zápis ve tvaru dvojkové-ho doplòku?

Øešení: S použitím osmi bitù mùžeme vyjádøit èísla –128₁₀ (10000000₂) až 127₁₀ (01111111₂). Osmý bit nám dává informaci o znaménku. Je-li roven jed-nièce, jedná se o èíslo záporné, je-li roven nule, je èíslo kladné. Z toho také plyne daný rozsah hodnot.

Pøíklad 9: Vypoètìte –56₁₀–10₁₀ v osmibitovém vyjádøení ve tvaru dvojkového doplòku.

Øešení: Nejprve vyjádøíme absolutní hodnoty èísel v binárním tvaru :

56₁₀=00111000₂, 10₁₀=00001010₂,

poté je pøevedeme do vyjádøení ve tvaru dvojkového doplòku podle algo-ritmu uvedeného na obr. 1 (zneguje-me a pøiète(zneguje-me jednièku):

–56₁₀=11001000₂, –10₁₀=11110110₂

a nakonec obì takto vyjádøená èísla seèteme:

11001000₂+11110110₂=110111110₂. Protože pracujeme v osmibitovém vyjádøení, bude devátý bit ignorován a výsledkem bude 10111110_2. Jedná se o èíslo -66₁₀.

Zpùsob násobení binárních èísel se nijak neliší od zpùsobu, jakým náso-bíme èísla desítková. Pøíklad je uve-den v tab. 16. Pøi samotném násobe-ní vlastnì ani nijak nepocítíme, že se jedná o binární èísla. Rozdíl nastane až pøi sèítání mezivýsledkù, kdy bu-deme postupovat zpùsobem popsa-ným výše. Všimnìte si, že v podstatì nedìláme nic jiného, než že horní èíslo buï opisujeme v nezmìnìné podobì, pokud násobíme jednièkou, nebo pí-šeme samé nuly. Bez zajímavosti není také násobení dvìma. Mùžete si vy-zkoušet vynásobit jakékoliv binární

Digitální technika

a logické obvody

Aritmetické operace

s binárními èísly

(Pokraèování)

Tab.16. Násobení binárních èísel

èíslo dvìma. Dvojka je v binární sou-stavì reprezentována èíslem 10₂. Efekt bude stejný, jako kdybyste v de-sítkové soustavì násobili deseti. Bu-deme vlastnì jen pøidávat nuly zpra-va. Násobení (i dìlení) binárního èísla mocninami dvojky se tak stává velice snadnou záležitostí.

Pøestože se dìlení binárních èísel jeví na první pohled jako velice kom-plikované, nesetkáme se s nièím, co bychom již dávno neznali. Vystaèíme si v podstatì jen s odèítáním. Pøíklad je uveden v tab. 17. Popíšeme si zde algoritmus, který pøímo vychází z po-stupu dìlení desítkových èísel, jak ho známe ze základní školy.

Za základ dìlení vezmeme takovou èást dìlence, která je vìtší nebo rov-na dìliteli, ale menší než jeho dvoj-násobek, v našem pøípadì tedy èíslo 110₂ (viz první øádek s komentáøi v tab. 17). Nyní provedeme podíl 110:101 (zvolené èíslo vydìlíme dìli-telem tak, jak jsme tomu zvyklí u dì-lení desítkových èísel). Výsledkem by byla nula v pøípadì, že by bylo 110<101. My jsme však èíslo zvolili zámìrnì tak, aby bylo vìtší nebo rov-no èíslu 101 (dìliteli) a v takovém pøí-padì je výsledkem podílu jednièka. Vidíme, že se nám tak celé dìlení re-dukuje na porovnávání velikostí. Nyní vezmeme nᚠvýsledek (1), vynáso-bíme jím dìlitele (1·101) a odeèteme ho od hodnoty 110: 110–1·101=1 (dru-hý øádek komentáøù v tab. 17). Roz-díl mùžeme realizovat podobným zpù-sobem jako u pøíkladu z tab. 15. K èíslu 1 pøidáme pøíslušnou cifru dì-lence a pokraèujeme postupem uve-deným výše: 11:101=0, protože je 11<101. Nyní od èísla 11 neodeèítá-me nic (0·101=0), a mùženeodeèítá-me tak rov-nou pokraèovat pøipsáním další èísli-ce dìlenèísli-ce (tøetí øádek komentáøù v tab.). Protože je 111>101, je 111:101=1. Zapíšeme výsledek a pro-vedeme rozdíl 111–1·101=10 (ètvrtý øádek). K èíslu 10 pøidáme poslední èíslici dìlence a vzniklé èíslo vydìlí-me dìlitelem: 101:101=1 (dìlívydìlí-me-li dvì stejnì velká èísla, výsledkem je jednièka). Po odeètení 101–101 nám vyjde nulový zbytek. Pokud by byl zby-tek nenulový, mohli bychom pokraèo-vat v dìlení standardním zpùsobem – k výsledku bychom pøipsali desetin-nou èárku a ke zbytku pøipsali další cifru dìlence (jsou to již jenom nuly, kterých si mùžeme vpravo za dese-tinnou èárkou pøidat kolik chceme – napø. 110111,00000…)

Tab. 15. Odèítání binárních èísel

Tab. 17. Dìlení binárních èísel

Vít Špringl (Pokraèování pøíštì)

JEDNODUCHÁ ZAPOJENÍ PRO VOLNÝ ÈAS

Obr. 2. Prùbìh výstupního signálu testovacího nf generátoru

Obr. 1. Testovací nf generátor

Obr. 3. Obrazec plošných spojù testovacího nf generátoru (mìø.: 1 : 1)

Obr. 4. Rozmístìní souèástek na desce testovacího nf generátoru.

Vpravo jsou výstupní svorky

Testovací generátor

Popsaná pomùcka je generátorem nf signálu s pøibližnì sinusovým prùbì-hem o kmitoètu asi 1330 Hz. Tento ge-nerátor jistì nalezne uplatnìní pøi opra-vách zesilovaèù. Zároveò toto zapojení dokazuje, že pro sinusový signál ne-musíme hned shánìt integrovaný ob-vod. Po doplnìní o harmonický filtr jím mùžeme i mìøit.

Deska s plošnými spoji generátoru je navržena tak, aby ji bylo možné umístit do válcového pouzdra ve tvaru tlusté tužky, které lze pohodlnì držet v ruce.

Popis zapojení

Schéma generátoru je na obr. 1. Použité zapojení se nazývá oscilátor s fázovacím èlánkem. Je to zapojení známé ještì z dob germaniových tran-zistorù, tehdy to byl nejúspornìjší zpùsob, jak zkonstruovat jednoduchý sinusový generátor s nízkým kmito-ètem.

Vhodné napájecí napìtí generátoru je 2 až 9 V (dolní mez závisí na kvalitì tranzistoru), napájecí proud pøi napáje-cím napìtí 3 V a správnì nastaveném trimru P1 je asi 3 mA. Popisovaný vzo-rek generátoru je napájen napìtím 3 V z malého knoflíkového lithiového èlán-ku (z takového, jaký v PC zálohuje ho-diny reálného èasu). Napájecí napìtí se zapíná spínaèem Sp1. LED D1 svítí pøi zapnutém napájení a pøipomíná nám, že jsme zapomnìli generátor vypnout. Kvùli úspoøe proudu je tøe-ba použít LED s velkou svítivostí (typ 2 mA nebo supersvítivou).

Pravou polovinu zapojení tvoøí zesi-lovaè s tranzistorem T1. Testovací nf signál se odebírá z kolektoru tranzisto-ru a pøes regulátor „síly“ signálu (poten-ciometr P2) a oddìlovací kondenzátor C6 se pøivádí do testovaného obvodu.

Zpùsob nastavení pracovního bodu tranzistoru trimrem P1 jsem si trochu zjednodušil, ale výhodou je pomìrnì stálé nastavení velikosti generovaného signálu i pøi mìnícím se napìtí baterie. Je tøeba dávat pozor, abychom trimr P1 nenastavili na nulový odpor, tranzis-tor by se znièil pøíliš velkým proudem báze (pozn. red.: do série s trimrem P1

by bylo vhodné zapojit rezistor o od-poru napø. 1 kΩ).

Aby generátor kmital, je tøeba za-vést v obvodu tranzistoru kmitoètovì závislou kladnou zpìtnou vazbu. Ge-nerátor se pak rozkmitá na takovém kmitoètu a s takovou amplitudou, kdy je splnìna podmínka ustálených kmitù, která øíká, že v uzavøené smyèce zpìt-né vazby musí být pro první harmonic-kou zesílení rovno jedné a fázový posuv rovný 0° (nebo celistvému násobku 360°).

Protože tranzistor otáèí v použitém zapojení se spoleèným emitorem fázi o 180°, rozkmitá se generátor na kmitoètu, na nìmž má kaskáda èlánkù C1 R2, C2 R3, C3 R4 a C4 R5 fázový posuv také 180° a kompenzuje tak fá-zový posuv tranzistoru (každý èlánek posouvá fázi o 45°).

Kmitoèet generovaného signálu lze urèit podle vzorce (pøedpokládejme, že ve všech èláncích RC jsou stejné hod-noty souèástek):

f = 1000/(7,53·R2·C1) [kHz; kΩ, nF]. Zmìna kmitoètu je u tohoto zapoje-ní generátoru obtížná, protože vyžadu-je úpravu hodnot kondenzátorù nebo rezistorù všech èlánkù RC, což je velmi nároèné.

V nìkterých zapojeních jsou místo ètyø èlánkù RC použity èlánky tøi. V tom pøípadì každý èlánek posouvá fázi zpìtnovazebního signálu o 60° a ge-nerovaný kmitoèet je:

f = 1000/(15,4·R2·C1) [kHz; kΩ, nF]. Pøi tøech èláncích RC vyžaduje ge-nerátor vìtší napájecí napìtí a pøi na-pìtí 3 V nekmitá pøíliš ochotnì. Proto jsem použil ètyøi èlánky RC. Dokonce jsem zkoušel i pìt èlánkù, generátor kmital se stejnou ochotou jako pøi èty-øech, pouze se zvýšil kmitoèet.

Výstupní signál generátoru není úplnì sinusový, což vyplývá z principu funkce. Aby se totiž generátor rozkmi-tal, musí být zesílení v uzavøené smyè-ce zpìtné vazby vìtší než jedna. Po rozkmitání však amplituda sinusových kmitù stále vzrùstá, a to až do limitace signálu (do deformace jeho tvaru), pøi

níž je pak pro první harmonickou zesí-lení v uzavøené smyèce zpìtné vazby právì rovno jedné.

Pokud má generátor poskytovat nezkreslený sinusový signál, musí ob-sahovat lineární obvod pro regulaci ze-sílení (napø. se žárovkou, termistorem apod.), který pøi zvìtšování amplitudy signálu zmenšuje zesílení v uzavøené smyèce zpìtné vazby. Regulaèní ob-vod tak ustálí amplitudu kmitù ještì pøed limitací signálu.

Chtìl jsem se pøesvìdèit o skuteè-ném prùbìhu signálu z popisovaného generátoru, a proto jsem jej pøes útlu-mový èlánek (zátìž generátoru byla 1 kΩ) nahrál do PC. V programu Gold-Wave jsem si nechal vykreslit prùbìh signálu, který je na obr. 2.

Stavba a oživení

Souèástky generátoru jsou pøipáje-né na desce s jednostrannými plošný-mi spoji (obr. 3 a obr. 4).

Desku vyleptáme, zkontrolujeme a osadíme. Pøi osazování si radìji pomá-háme schématem zapojení. Všechny rezistory jsou zapájeny „nastojato“.

Pokud si jsme jisti, že souèástky jsou zapájené správnì, vytoèíme trimr P1 na nejvìtší odpor a pøipojíme napá-jecí napìtí 3 V. Výstupní signál pøive-deme do zesilovaèe, popø. na piezoele-ment. Potenciometrem P2 nastavíme maximální apmlitudu výstupního signá-lu, tj. jeho bìžec natoèíme do krajní polohy smìrem ke kolektoru tranzisto-ru. Pak zaèneme pomalu zmenšovat

odpor trimru P1, dokud se neozve sig-nál (optimální napìtí na kolektoru je asi 1,6 V pøi napájení 3 V). Nesmíme však nastavit odpor trimru na nulu, tranzistor by se znièil. Pokud použijete piezoele-ment, doporuèuji ho pøitisknout k des-ce stolu, bude slyšet mnohem hlasitìji. Jestliže generátor nechce kmitat, zvìtšíme napájecí napìtí nebo vymìní-me tranzistor.

Seznam souèástek

R1 1 kΩ, miniaturní R2 až R5 10 kΩ, miniaturní P1 1 MΩ, trimr stojatý P2 1 kΩ, potenciometr C1 až C4 10 nF, keramický C5 4,7 µF/6,3 V, radiální, subminiaturní C6 100 nF, keramický D1 LED, èervená, 2 mA T1 BC337

Sp1 spínaè DIP, do pl. spojù baterie knoflíková lithiová 3 V

60 cm dvojlinky

jehla jako hrot zkoušeèky

krokosvorka pro uzemnìní zkoušeèky na mìøený pøístroj

Libor Kadlèík, 8. D

Nf pøedzesilovaè

pro mikrofon, MGF, rádio

Na obr. 5 je schéma univerzálního nf pøedzesilovaèe, který je vhodný pro zesílení slabých signálù z dynamické-ho nebo elektretovédynamické-ho mikrofonu, magnetofonu (MGF), rádia, televize, popø. ze snímaèe telefonních hovorù.

Pøedzesilovaè je dvoustupòový s pøímovázanou dvojicí tranzistorù v zapojení se spoleènými emitory. Ze-sílení jsem nemìl možnost zmìøit, ale je dostateèné. Na vstupu i na výstupu jsou odporové trimry (R1, R6), kterými se nastavují vhodné úrovnì vstupního a výstupního nf signálu. Mezi vstupní svorky 1 a 3 se pøipojuje elektretový mikrofon, ostatní zdroje signálu se pøi-pojují mezi svorky 2 a 3. Na výstupu je tónová clona s kondenzátorem C5 a potenciometrem R7, která oøezává podle potøeby vysoké kmitoèty a šum obsažný v nf signálu.

Pøedzesilovaè se napájí stejno-smìrným dobøe vyhlazeným napìtím 6 až 12 V, napájecí proud je asi 5 mA.

Výstupní signál z pøedzesilovaèe se pøivádí na bìžný nf koncový zesilovaè. Vhodné jsou napø. zesilovaèe s LM386 nebo TDA..., které prodává firma Flaj-zar ve Vracovì nebo i jiní dodavatelé stavebnic.

Souèástky jsou pøipájené na desce s plošnými spoji, které vznikly „pro-škrábnutím“ dìlicích èar. Deska má rozmìry asi 40x30 mm. Všechny sou-èástky jsou bìžné, tranzistory lze na-hradit i jinými typy napø. z øady BC. Rovnìž velikosti odporu trimrù R1 a R6 nejsou kritické a mùžeme použít nejbliž-ší hodnoty z novì prodávaných øad.

Pøedzesilovaè je vestavìn do stínì-né skøíòky, vstupy, výstup a pøívod napájení jsou vyvedeny na vhodné ko-nektory (CINCH, DIN apod.). K propo-jení pøedzesilovaèe s dalšími pøístroji použijeme stínìné kablíky.

Jaroslav Výborný

Ultrazvukový odpuzovaè

hmyzu

Na obr. 6 je schéma jednoduchého ultrazvukového odpuzovaèe bodavého a jiného obtížného hmyzu (a také psù). Dosah pøístroje je asi 2 m, takže jím mùžeme napø. vyhnat komáry z menší-ho stanu apod. Zapojení pøístroje je velmi jednoduché, takže jeho kon-strukce je vhodná i pro zaèáteèníky.

Základem pøístroje je generátor ul-trazvukového signálu (o kmitoètu asi 20 kHz) s hradlem IO1B typu 4093B

Obr. 5. Nf pøedzesilovaè

Obr. 6. Ultrazvukový odpuzovaè hmyzu

Obr. 7. Obrazec plošných spojù ultrazvukového odpuzovaèe hmyzu

(mìø.: 1 : 1)

Obr. 8. Rozmístìní souèástek na desce ultrazvukového

odpuzovaèe hmyzu

(Schmittùv klopný obvod). Signál z vý-stupu IO1B je invertován dalším hra-dlem IO1A.

Piezokeramický elektroakustický mìniè SP1 je pøipojen mezi vstup a vý-stup IO1A, takže je na nìm dvakrát vìtší rozkmit napìtí, než kdyby byl pøipojen pøímo mezi výstup IO1B a zem, a tím je dosažen co nejvìtší akus-tický výkon.

Kvùli úspoøe napájecího proudu je generátor ultrazvukového signálu (IO1B) klíèován pomocným osciláto-rem s hradlem IO1D, který generuje impulsy se støídou 1:1 a s periodou asi 2 s. Pøerušováním ultrazvukového sig-nálu se napájecí proud zmenší na po-lovinu a pøitom se nezmenší úèinnost odpuzování.

Pøístroj je napájen napìtím 9 V z destièkové baterie, odebíraný proud je asi 4 mA. Napájení se zapíná posuv-ným nebo páèkovým spínaèem S1.

Di-INFORMACE, INFORMACE ...

Na tomto místì vás pravidelnì informujeme o nabídce knihovny Starman Bohemia, Konviktská 24, 110 00 Praha 1, tel.: 224 239 684, fax: 224 231 933 (Internet: http:// www.starman.cz, E-mail: bohemia@starman.cz), v níž lze zakoupit cokoli z velmi bohaté nabídky knih,

vycházejí-cích v USA, v Anglii, Holandsku a ve Springer Verlag (SRN) (knihy nejen elektrotechnické, elektronické èi poèítaèové - nìkolik set titulù) - pro stálé zákazníky sle-va až 14 %.

Knihu SMART SENSOR INTERFACES, kterou sesta-vili Jofan H. Huijsing a Gerard C. M. Meijer, vydalo nakla-datelství Kluwer Academic Publishers v roce 1997.

Kniha soustøeïuje deset jednotlivých èlánkù s temati-kou inteligentních interface k senzorùm neelektrických velièin (ke snímaèi tlaku, ke snímaèi pohybu a teploty, k èidlu kyslièníku uhelnatého atd.), jejichž autory jsou ev-ropští výzkumníci a které byly publikovány v mezinárod-ním èasopise Analog Integrated Circuits and Signal Pro-cessing.

Kniha má 296 stran textu s mnoha èernobílými obrázky, formát pøibližnì A4, kvalitní vazbu a v ÈR stojí 3246,- Kè.

Tématem èasopisu Konstrukèní elek-tronika A Radio 3/2003, který vychází souèasnì s tímto èíslem PE, je dokon-èení èlánku Pøehled a popis nejpoužíva-nìjších mikrokontrolérù a dále Ohýbaè-ka plechu a Zajímavá zapojení z oblasti napájecích zdrojù a mìøicí techniky.

! Upozoròujeme !

Obr. 9. Indikátor výpadku napájecího napìtí oda D1 chrání IO1 pøed znièením pøi

pøepólování baterie. Kondenzátory C1 a C2 filtrují napájecí napìtí.

Zapnutí pøístroje je indikováno dio-dou LED D2. Aby LED zbyteènì nevy-bíjela baterii, je zapojena v obvodu multivibrátoru s hradlem IO1C tak, aby blikala. LED vydává krátké záblesky s delšími mezerami, takže støední hodnota proudu, který odebírá, je asi 0,1 mA. Aby byla indikace zøetelná, musí být použita LED s vìtší úèinností (s oznaèením 2 mA) nebo nejlépe su-persvítivá.

Souèástky jsou pøipájené na malé destièce s jednostrannými plošnými spoji (obr. 7, obr. 8). Plošné spoje byly pøekresleny z pùvodního pramene, funkce zapojení však nebyla v redakci ovìøena! Elektrolytické kondenzátory C1, C3 a C5 jsou umístìny naležato. Kablík pro pøipojení baterie je pøed pøipájením provléknut dvìma dírami v desce (poblíž nápisu KE0227), aby byl zajištìn proti ulomení. LED D2 je pøipájena na tak dlouhých vývo-dech, aby vyènívala z èelní stìny skøíòky, do které je deska vestavìna.

K zapojené desce pøipojíme baterii a osciloskopem zkontrolujeme pøítom-nost ultrazvukového signálu.

Oživenou desku spolu s baterií, spí-naèem S1 a piezomìnièem SP1 vesta-víme do malé skøíòky z plastické hmo-ty. Do èelní stìny skøíòky vyvrtáme díru o prùmìru 8 mm pro piezomìniè a dal-ší díru pro LED D2. Piezomìniè pøilepí-me zevnitø na èelní stìnu skøíòky (nad pøíslušnou díru) prostøednictvím pod-ložky o tloušce 5 mm a prùmìru asi 27 mm, kterou zhotovíme z odpadové roury z PVC. Mìniè propojíme s des-kou kablíkem. Spínaè S1 upevníme na boèní stìnu skøíòky, pro baterii vy-tvoøíme ve skøíòce pomocí mezistìny zvláštní pøihrádku.

Dokonèený pøístroj nezbývá než vy-zkoušet v praxi.

Seznam souèástek

R1 1 MΩ, miniaturní R2 15 kΩ, miniaturní R3 47 kΩ, miniaturní C1, C5 47 µF/35 V, rad. C2 100 nF, keramický C3 2,2 µF/35 V, rad. C4 1 nF, fóliový D1 1N4001 D2 LED, èervená, 3 mm, 2 mA IO1 4093B SP1 piezoelektrický elektroakustický mìniè (∅ asi 30 mm)

objímka pro DIL14, obyèejná

klips s kablíkem pro destièkovou baterii deska s plošnými spoji è.: KE0227

Radioelektronik Audio-HiFi-Video, 5/2000

Pozn. red.: Názory na úèinnost ul-trazvukových odpuzovaèù hmyzu se rùzní, nìkteøí lidé tvrdí, že vùbec ne-fungují. Napište (mailujte) nám proto do redakce o vašich zkušenostech s tímto a podobnými ultrazvukovými (i jinými) odpuzovaèi, vaše poznatky shrneme v dalším èlánku.

Indikátor výpadku

napájecího napìtí

Na obr. 9 je schéma obvodu, který po dobu asi 1,5 minuty indikuje bliká-ním LED D7 výpadek napìtí, kterým je napájen. Funkce obvodu byla vyzkou-šena na nepájivém kontaktním poli,

pøièemž do zapojení pøevzatého z pù-vodního pramene musel být doplnìn rezistor R5, aby obvod vùbec fungoval. Dále byly doplnìny rezistory R6 a R7, které omezují proud tekoucí z C1 a C2 do bází tranzistorù T1 a T2.

Obvod mùže být použit k indika-ci výpadku témìø libovolného napìtí - stejnosmìrného i støídavého v rozme-zí 10 až 1000 V. Podle velikosti napìtí je nutné upravit odpor rezistorù R1 a R2, pøi indikaci výpadku stejnosmìrné-ho napìtí je možné vypustit usmìròo-vací mùstek D1 až D4. Zapojení a hod-noty souèástek na obr. 9 jsou urèené pro indikaci výpadku síového napìtí 230 V/50 Hz.

Síové napìtí, které se pøivádí na vstup Uin mezi svorky J1 a J2, je dvou-cestnì usmìrnìno (diodami D1 až D4), zmenšeno asi na 9,5 V (rezistory R1, R2 a Zenerovou diodou D6) a pøes oddìlovací diodu D5 udržuje v nabitém stavu kondenzátor C1 o velké kapacitì (1000 µF/10 V). Nabití C1 trvá asi 25 s od pøipojení síového napìtí. Paralelnì ke kondenzátoru C1 je pøipojen asta-bilní multivibrátor s tranzistory T1 a T2 a s indikaèní LED D7. Pøi pøítomnosti síového napìtí je kladným napìtím na rezistoru R3 multivibrátor zablokován a LED D7 nesvítí. Po výpadku síového napìtí je na levý vývod R3 pøiveden pøes R5 potenciál zemì, multivibrátor se rozkmitá (na kmitoètu asi 1 Hz) a LED D7 zaène blikat. Energii dodává kondenzátor C1 a multivibrátor kmitá až do jeho vybití, což je asi 1,5 min (jas LED se postupnì zmenšuje). LED musí jasnì svítit i pøi malém proudu (typ 2 mA nebo supersvítivá). Místo LED lze zapojit optoèlen a informaci o výpadku pøedávat do dalšího zaøízení.

Již na zaèátku musím podotknout, že se na vývoji tohoto výškomìru po-díleli i dva známí modeláøi Petr Sysa-la [2] a Roman Vojtìch [3]. Díky jejich konstruktivním pøipomínkám se do-stala konstrukce výškomìru tam, kde dnes je.

Podrobné schéma výškomìru je na obr. 1. Princip mìøení výšky po-mocí mìøení atmosférického tlaku byl podrobnì popsán v pùvodním èlánku [4], takže jen krátce. Ze zjednodušené barometrické rovnice lze odvodit, že pokles tlaku o 1 hPa odpovídá nárustu výšky o asi 8 m. Pøi použití tlakového èidla MPX4115 s citlivostí asi 5 mV na 1 hPa pak mùžeme jednoduše vypoèítat potøeb-né rozlišení pøevodníku AD pro žáda-né rozlišení mìøení výšky. Ta byla v našem pøípadì požadována 1 m. Tomu odpovídá použití 13bitového pøevodníku.

Takový pøevodník k dispozici není, bìžnì se prodávají pøevodníky s roz-lišením 12 nebo 14 bitù. Samozøejmì platí vztah, že s poètem bitù roste i cena. To byl jeden z dùvodù, proè jsem nakonec použil pøevodník 12bi-tový ADS7822. Na trhu jsou dostup-né i levnìjší pøevodníky typu sigma-delta, avšak ty jsou pøíliš pomalé. Celé mìøení tlaku je velmi zatíženo šumem a je potøeba dìlat základní analogovou i následnou digitální fil-traci. K ní potøebujeme co nejvíce zmìøených dat.

Dalším, pomìrnì pøísným poža-davkem byla maximální možná rych-lost záznamu dat do pamìti. Nej-rychlejší verze výškomìru je schopna zaznamenávat data každých 100 ms! Z tohoto pohledu se procesor bìhem mìøení a zpracovávání dat rozhodnì nenudí. Na místì mikroprocesoru jsem použil klasický AT89C2051

v provedení SMD. Mikroprocesory jsou dnes cenovì velmi pøístupné. Na pultech malých obchodù je najde-te za 50 Kè, ve vìtších množstvích stojí 1 kus stejnì jako 1 „znaèkové“ pivo v restauraci. A to je zatím tìžko pøekonatelný argument proti pøecho-du na jinou procesorovou platformu.

Mikroprocesor je opìt taktován krystalem 11,0592 MHz pro genero-vání standardních pøenosových rych-lostí pro pøenos do PC. Nulování ob-vodu ani blokování napájení snad komentáø nepotøebují. Pøevodník IC2 ADS7822 je pøipojen tøemi vodièi na bránu P1 mikroprocesoru.

Data jsou ukládána do sériové pa-mìti EEPROM typu 24LC64, která komunikuje s mikroprocesorem po sbìrnici I2_{C. K dispozici je i 1,}

popøí-padì 2 diody LED indikující funkèní stavy výškomìru.

Vzhledem k použitému pøevodní-ku s rozlišením 12 bitù a požadova-nému rozlišení mìøení výšky 1 m vy-vstává potøeba signál z èidla zesílit. To se dìje v operaèním zesilovaèi IC5 MC33501. IC2 je zapojen jako in-vertující zesilovaè se stejnosmìrným posuvem výstupu. Zesílení je dáno kombinací R3 a R4, znalý ètenáø jistì Ohmùv zákon a funkci operaèního zesilovaèe zná. Tlakové èidlo je pøi-pojeno mezi JP2, JP3, JP4. Tento zpùsob zapojení omezuje použití výš-komìru zhruba do 2000 m, avšak za-tím si žádný modeláø nestìžoval. Tedy po pravdì øeèeno, jeden raketo-vý modeláø se chystal k testování dvoustupòové rakety a chtìl mít nìja-kou rezervu...

U použitého operaèního zesilova-èe bych se na chvíli zastavil, protože se jedná o velmi zajímavou souèást-ku. Je to jednoduchý operaèní zesilo-vaè v malém pouzdru SOT23-5, což je pro tuto miniaturní aplikaci pøíno-sem. Zesilovaè je typu „rail to rail“ na výstupu i na vstupu a pracuje již od napájecího napìtí 1 V. Vstupní of-set má typickou úroveò 0,5 mV a vstupní proud má typickou hodnotu Obr. 1. Schéma výškomìru

Výškomìr (nejen)

pro letecké modely

Ing. Radek Václavík, OK2XDX

Po publikování èlánku o turistickém výškomìru [1] mne

kontak-tovalo nìkolik leteckých modeláøù s otázkou, zda je možné využít

tento pøístroj také pro mìøení výšky letícího modelu letadla.

Sa-mozøejmì hlavní pøekážkou použití pùvodní konstrukce byly

roz-mìry výškomìru a hmotnost, proto jsem se rozhodl celý

výško-mìr radikálnì zmenšit. Základní otázkou bylo, co se zmìøenými

daty udìlat. Prvním nápadem bylo posílat získaná data „online“

k pilotovi pomocí rádiového modulu a tam je zobrazovat na

dis-pleji. Nicménì pilot nemá mnoho èasu sledovat displej bìhem

øí-zení letadla, takže jsem tuto variantu zavrhl. Vzhledem k tomu, že

modeláøi chtìjí výšková data podrobnìji analyzovat, rozhodl jsem

se pro pøímý záznam dat do pamìti EEPROM.

40 fA (10-15 _{A). Operaèní zesilovaè}

mùže být napájen pøímo z jednoho tužkového èlánku.

Napájení takového pøístroje není také triviální problém, protože tlako-vé èidlo má garantované parametry pøi napájecím napìtí 5,1 V. Typická modeláøská aplikace používá k napá-jení systému minimálnì 4 akumulá-tory, což nám dává napìtí 4,8 V. Pro-to jsem uskuteènil sérii testù èidel tlaku a zjistil jsem, že všechna pracují bez problémù s napìtím nižším. Pad-la volba na napìtí 4,0 V a regulátor IC3 typu MC78LC40 od firmy ON Se-miconductor. Schottkyho dioda ID1 chrání zaøízení pøed pøepólováním.

K pøenosu dat se využívá sériová linka PC dostupná na konektoru JP1. Pro pøipojení k poèítaèi je nutný ex-terní interface. Za zmínku stojí ještì funkce propojky JP5, která slouží k volbì jedné ze dvou naprogramo-vaných záznamových period.

Interface k pøenosu dat do PC je na obr. 2. Jeho funkce je jednoduchá, invertuje signály TTL z mikroproceso-ru a zajišuje oddìlení od PC. Drtivá vìtšina standardních PC portù dete-kuje bez problému i úrovnì 0/5 V, což celou konstrukci interfejsu zjednodu-šuje. Na interfejsu je také tlaèítko sloužící k vynulování pamìti výško-mìru. Jeho funkce je popsána dále. Tranzistor a jedno hradlo s èlán-kem RC slouží ke krátkodobému zkratování sériového vývodu na zem. To je jednoduchý signál pro výško-mìr, že je pøipojen interface a že mùže pøenášet data do PC. Pokud by se pøenášela data po každém zapnu-tí, byla by to velká ztráta èasu a pøi mnoha aplikacích by to vadilo.

Výškomìr je realizován na obou-stranné desce s plošnými spoji (obr. 3 a 4), pro interface staèí deska jed-nostranná (obr. 5).

Funkce výškomìru

Základní vlastností výškomìru je možnost rozdìlit zaznamenaný výš-kový profil do nìkolika nezávislých blokù, které mohou odpovídat jednot-livým letùm s modelem. Oznaèení blokù je dáno zapnutím/vypnutím

výškomìru. Po každém zapnutí výš-komìr zmìøí referenèní tlak a uloží jej do pamìti na zaèátku bloku zároveò s aktuální mìøicí periodou. Poté zaèí-ná pravidelnì mìøit podle nastavené periody, dokud se pøístroj nevypne nebo se nenaplní pamì. Maximální poèet blokù je 10. Bìhem meøení dio-da LED bliká v rytmu záznamu dio-dat.

Ještì pøed zaèátkem mìøení výš-komìr zkontroluje, zda je pøipojen in-terface. Pokud ano, zaène pøenášet všechna uložená data do pamìti. Ne-pøenáší se fyzicky celý obsah pamìti, ale jen reálnì zaznamenaná data, což samozøejmì zkrátí èas pøenosu. Bìhem této doby dioda LED svítí po-lovièním jasem. Po skonèení pøenosu dioda zhasne a èeká se na další za-pnutí pøístroje.

Po pøenesení dat do poèítaèe je možné obsah pamìti smazat. K tomu slouží tlaèítko na interface. Chceme--li pamì opravdu vymazat, pak pøi vypnutém výškomìru stiskneme tla-èítko, zapneme výškomìr a tlaèítko držíme tak dlouho, než zaène LED blikat v pomìru 1 : 1. Poté výškomìr vypneme a je nachystán na další mì-øení.

Praktické zkoušky ukázaly, že tlakové èidlo po zapnutí není zcela v ustáleném stavu a bìhem krátké

doby se výstupní napìtí mírnì zmìní a zpùsobí tak fiktivní zmìnu výšky. Proto jsem vložil 120 s dlouhou èeka-cí dobu, bìhem níž výškomìr bliká a nemìøí. Posledních 15 s této doby se blikání zrychlí a tím se dává najevo zkracující se èas pøed startem mìøe-ní.

Parametry výškomìru

Velikost:

40 x 22 x 10 mm (max. hodnoty). Hmotnost:

8 g (vèetnì pøívodního kabelu). Perioda záznamu:

volitelná, od 100 ms. Délka záznamu: volitelná, až 18 hod. (pøi periodì 8 s). Poèet blokù zapnuto/vypnuto:

10 (libovolné délky). Napájecí napìtí: 4,4 až 9,6 V (z pøijímaèe jako servo). Proudová spotøeba: 15 až 17 mA. Rozlišení zmìny výšky (citlivost):

1,1 m (mìøí i záporné hodnoty - údaj pod výškou startu). Maximální výška: 2000 m (nad místem startu). Kapacita záznamu je daná do-stupným poètem míst v pamìti. Tìch je 8180 pro jeden maximálnì dlouhý blok, takže pøi záznamové periodì 3 s je možné zaznamenat dìje o dél-ce témìø 7 hodin. Pokud se naplní pamì, indikaèní LED zhasne a výš-komìr pøestane mìøit. Tím je zaruèeno, že se nepøepíší data.

Záznamovou periodu lze volit po krocích 25 ms. Za témìø rok používá-ní výškomìru leteckými modeláøi se ustálila základní doporuèení pro vol-bu period v závislosti na konkrétním použití, viz tab. 1.

Obr. 2. Schéma interface

Obr. 3. Deska s plošnými spoji výškomìru (strana spojù)

Obr. 5. Deska s plošnými spoji interface (strana souèástek, spojù) Obr. 4. Deska s plošnými spoji výškomìru (strana souèástek)

Periody Urèení Doba záznamu 0,1/0,5 házedla, F3x, rychlé elektrovìtronì 13 min. 38 s/68 min. 10 s 0,1/1,5 házedla, normální vìtronì 13 min. 38 s/3 hod. 25 min. 0,5/2,0 kluzáky a motorové modely s potøebou

delšího zápisu, termické vìtronì 68 min. 10 s/4 hod. 32 min. 1,0/3,0 bìžné vìtronì, obøí termické vìtronì

s potøebou dlouhého zápisu 2 hod. 16 min./6 hod. 49 min. 0,1(0,2) speciální provedení pro raketové modeláøe

(pouze jeden èas + spínaè zápisu) 13 min. 38 s Tab. 1

Formát dat

Pro maximální využití pamìti ne-jsou ukládány pøímo hodnoty zmìøe-ného tlaku, ale pouze rozdíl mezi dvìma po sobì jdoucími mìøeními. Hodnota má délku 1 byte (8 bitù), nejvyšší bit je znaménko, takže maxi-mální zmìna výšky mezi dvìma mì-øeními je 127 m. Takové omezení ne-èiní v bìžné praxi žádné problémy a dává dvojnásobnou kapacitu pamìti pro záznam dat v porovnánís pøímým zápisem tlaku.

Pøi pøenosu dat do PC nejsou po-sílána pøímo binární data, avšak je-jich hodnota ASCII. To znamená, že údaj 127 je poslán jako 3 znaky „1“ „2“ a „7“ a je ukonèen kódem <CR>. Tento zpùsob pøenosu jsem zvolil zá-mìrnì z dùvodu snadného pøíjmu dat bìžným terminálem ve Windows. Uložený soubor je pak možné zpra-covávat makrem pro program MS Ex-cel. Nevýhodou je delší doba pøeno-su.

Pro potøebu zpracování dat kolega programátor napsal makro pro MS Excel, které naèítá data pøímo ze sé-riového portu. Makro je volnì k stáh-nutí na níže uvedených adresách. Vlastní formát dat a jejich další zpra-cování je snadno pochopitelné ze sa-motného makra a nemá cenu jej zde podrobnì popisovat.

Pro poèítaèe, disponující menším výpoèetním výkonem, je urèen pro-gram Altík z propro-gramátorské dílny Vladimíra Wagnera [5], popøípadì výsledek mezinárodní spolupráce s kolegou v Rakousku. Všestranný modeláø a programátor Rainer Pri-mosch upravil program pro komuni-kaci mìøicích pøístrojù po lince RS232 pro exportní verzi výškomìru LOLO (funkènì zcela stejný výrobek). Tento program je k dispozici na [6]. Zají-mavá je také jeho možnost propo-jení s multimetrem METEX a nabí-jeèkou Orbit.

Pøíklady použití

Jako první zájemci o vyzkoušení prototypu výškomìru se ozvali kole-gové raketoví modeláøi, kteøí chtìli mít reálná data o dostupu svých mo-delù raket. To byla velká technická výzva, nicménì to stálo urèité množ-ství financí mimo pùvodní plán, viz dále.

Ještì pøed vestavbou výškomìru do rakety bylo nutné udìlat nìkolik

drobných úprav firmware. V této apli-kaci je totiž nutné spouštìt záznam pøesnì v okamžiku startu, tedy v oka-mžiku, kdy raketa opouští startovací rampu. Proto jsme k výškomìru pøi-dali externí kontakt, jehož rozpojení signalizovalo start a spustilo záznam dat. Kontakt byl realizován magnetic-kým spínaèem, kdy po instalaci rake-ty na startovací rampu magnet se-pnul kontakt v raketì a výškomìr pøešel do stavu „nabito“. Vše ostatní bylo v rukou modeláøù - chemikù, kteøí namíchali palivo a postavili ra-ketu o prùmìru 31 mm a délce 70 cm. Vlastní elektronika byla oddìlena od

pohonné jednotky tak, aby se nepo-škodila pøi letu nebo výmìtu padáku. Umístit relativnì tìžkou baterii pod výškomìr se ukázalo krajnì neprozí-ravé... Proè? O tom se dozvíte za chvíli.

Ondra Paèes vymyslel i metodu snímání tlaku, takže vše bylo nachys-táno ke zkouškám. První let probìhl nádhernì a raketa pøistála na padáè-ku 400 m od startu v blátì. Jak popi-suje autor na svých stránkách, dych-tivì stáhli data a kochali se prvními prùbìhy. Výsledek vidíte na obr. 6. Raketa dostoupala do výšky 650 m a pøistála za asi 80 s na padáèku. Je-den bod ve výšce 850 m odpovídá podtlaku vzniklému pøi výmìtu padá-ku. Zmìna strmosti sestupné køivky odpovídá rozvinutí padáku a pøecho-du z volného pápøecho-du na klidný let.

Ondra na svých stránkách publi-koval nìkolik dalších grafù [7], z kte-rých je možné studovat pohon rakety a pøípadnì (díky kolmému vzletu) i její orientaèní rychlost. Zajímavé je, Obr. 6.

První let výškomìru

v modelu rakety

Obr. 8. Záznam letu malého elektroletu (Petr S.)

Obr. 9. Záznam letu modelu Tornádo Mini Obr. 7.

Poslední let výškomìru

že se namìøené výsledky shodují s výsledky simulaèními. Ty vznikly ještì pøed použitím výškomìru.

Povzbuzen úspìchem se nechal Ondra pøemluvit k druhému letu. Dru-hý let skonèil mírnì tragicky. Raketa opìt zmizela se znaèným øevem mo-toru v obloze. Jen bílá stopa kouøe naznaèovala smìr. Avšak na rozdíl od prvního letu selhal výmìt padáku. Za 25 s po startu se ozvala rána do-provázející dopad. Asi 150 m od ram-py Ondru èekal pohled na raketu za-píchnutou asi 0,5 m hluboko. Po chvíli kopání se podaøilo raketu vy-táhnout. Raketa byla o nìco kratší, ale v pomìrnì dobrém stavu. Co ne-pøežilo, byla elektronika. Nyní se do-stáváme k tomu, proè není dobré dá-vat baterii nebo jiné tìžké pøedmìty hned pod výškomìr. Hloubavìjší z vás patrnì napadlo, že pøi pádu se raketa pøeklopí a to, co bylo „pod“, je pak „nad“. Takže baterie mìla pøi dopadu funkci kladiva, které si s elektronikou lehce poradilo.

Nicménì se podaøilo data z pamì-ti stáhnout a studovat velmi pøesný balistický let. Paradoxnì byla tato data cennìjší pro srovnání se simu-laèním programem. Obrázek 7 uka-zuje tento poslední let výškomìru. Nìkolik teèek v 10 s letu ukazuje ne-úspìšný pokus o výmìt padáku. I to je daò výzkumu. By se jedná o ma-teriální ztrátu, cennost získaných dat je mnohem vìtší.

Primárním použitím výškomìru jsou pøece jen o nìco bezpeènìjší modely letadel. První pokusy pro-bíhaly v malém modelu pohánìném elektromotorem a typické prùbìhy jsou na obr. 8. Pro modeláøe je vel-kou pomùcvel-kou i graf stoupání/klesá-ní, pomocí kterého mohou ladit po-hon modelu.

Další graf ukazuje záznam letu modelu Tornádo Mini (obr. 9), dosa-žená výška 732 m. Jak se výškomìr zaèal rozšiøovat mezi modeláøe, pøi-bývalo i zajímavých grafù.

Stoupání do 1000 m a potom støemhlavý let nám pøedvedl jiný modeláø, viz obr. 10. Podotýkám, že pak s modelem bez problémù pøistál.

Marcel Kuèera analyzoval, jak vy-soko se dá vyhodit soutìžní házedlo rotaèním hodem, obr. 11. Poslední, podezøele krátký let, byl zpùsoben „odflertováním“ výškovky.

Velmi zajímavou možností je pro-kládat nìkolik letù pøes sebe a studo-vat rozdíly - viz obr. 12.

Samozøejmostí je možnost vzít výškomìr do kapsy pøi výletu na kole, lyžích èi pìšky a pak se kochat doma u poèítaèe nad výškovým profilem. Pozor však na zkreslení zaznamenaného výškového profilu vlivem zmìn tlaku vzduchu, z zá-vislosti na meteorologických pod-mínkách. Start a ukonèení

celoden-Obr. 10. Pád (øízený) z 1000 m

Obr. 11. Záznam letu s rotaèním hodem

Obr. 12. Poèáteèní fáze startu modelu F3 ního výletu se tak èasto nemusí

odehrávat ve stejné výšce.

Další možnosti

Pro nìkteré závodní kategorie se ukázala 2minutová prodleva na za-èátku mìøení jako problematická. Pro toto stresující omezení vznikl poža-davek nìjakým zpùsobem ovládat èinnost výškomìru pøes volný kanál RC soupravy. Díky tomu vznikla

spe-ciální varianta výškomìru nazvaná RACE. Ta dokáže navíc vyhodnoco-vat signál z pøijímaèe.

Je-li zvolený ovládací kanál v minimu (t < 1,5 ms) pøi zapnutí výškomìru, výš-komìr zaène blikat. Pøi pøesunu kanálu do polohy „maximum“ (t > 1,5 ms) se LED na výškomìru rozsvítí trvale a výš-komìr je pøipraven ke startu záznamu. Ten je aktivován pøesunem ovládacího kanálu zpìt do minima. LED výškomìru zaène blikat v rytmu ukládaných dat.

Pokud pøi zapnutí výškomìru není detekován signál z pøijímaèe, výško-mìr pøejde automaticky do režimu 120 s èekání. Variantu výškomìru RACE lze tedy používat i nezávisle, bez pøijímaèe, jako bìžný výškomìr.

Co dál

Bìhem provozu tohoto typu výš-komìru jsme dostali od uživatelù øadu zajímavých nápadù, které jsme se snažili zapracovat do nového mo-delu. V dobì psaní tohoto èlánku je nový model výškomìru pøipraven k tes-tùm. Co umí navíc:

- rozlišení 0,5 m;

- volba 4 záznamových period minia-turním pøepínaèem DIP;

- ovládání zaèátku záznamu pomocí volného kanálu RC soupravy; - možnost zaznamenat tzv. marker (nìèím zajímavý bod letu) - ty se po-tom zobrazí ve výsledném grafu; - plnohodnotný software pro Win-dows;

- možnost vypnutí záznamu signálem z pøijímaèe;

- externí LED indikující èinnost výš-komìru, externí znaèkovaè.

Zájemcùm doporuèuji navštívit níže uvedené stránky pro aktuální in-formace.

Závìrem

Popsaný pøístroj umožòuje velmi rychlý a pøesný záznam výšky letící-ho modelu do pamìti. Spolu s dalším zpracováním dat v poèítaèi umožòuje detailní analýzu chování modelu v rùz-ných situacích. Stal se proto nepo-stradatelnou pomùckou špièkových

leteckých modeláøù po celém svìtì. I naše reprezentaèní družstvo v F3B tento výškomìr používá. Výškomìr najde uplatnìní i u rekreaèních letcù. Konèí totiž doba dohadù „Jak jsem byl vysoko? Taaaaaaaaaakhle...“.

Díky nízké cenì se dá využít také v dalších sportech jako paraglide, pa-rašutismus, turistika apod. pro zá-znam výšky. Zatím není dostupná verze pro potápìní. V nìkterých ze-mích jsou dokonce modeláøi podro-beni legislativnímu omezení (Holand-sko), a tak je znalost výšky letu více než nutná.

Zájem o tento pøístroj nás motivoval i k vývoji dalších pøístrojù, které najdou uplatnìní v modeláøském sportu a které jsou zatím díky vysoké cenì pomìr-nì nedostupné. Zkuste se obèas po-dívat na naše stránky [3], [8], [9].

Pokud si chcete výškomìr koupit, staèí poslat e-mail na info@lomco-vak.cz.

Pokud máte zájem o desku s ploš-nými spoji a jednotlivé souèástky (mi-kroprocesor, èidlo, pøevodník a OZ) nebo máte technické dotazy, kon-taktujte mne na ok2xdx@centrum.cz. Stavebnice není k dispozici.

Použité souèástky

Výškomìr

R1 8,2 kΩ, SMD1206 R2, R7, R8 470 Ω, SMD1206 R3 10 kΩ, SMD1206 R4 22 kΩ, SMD1206 R5 47 kΩ, SMD1206 R6 33 kΩ, SMD1206 R11 820 Ω, SMD1206 C1 4,7 µF/6 V C2, C3 33 pF C4 100 µF/6 V C5, C6, C12 100 nF D1 LED 3 mm GRN D2 LED 3 mm RED IC1 AT89C2051 SMD IC2 ADS7822UB IC3 MC78LC40HT IC4 24C64 SMD IC5 MC33501 SMD ID1 BAT42SMD

MPX4115A tlakové èidlo

Q1 11,0592 MHz TL1, TL2 1 µH tlumivka SMD 0805 JP1 1X3_90 pinhead JP5 1X2_90 pinhead

Interfejs

R1 470 Ω, SMD1206 R2, R3 27 kΩ, SMD1206 C1 100 nF, SMD1206 C2 100 µF/10 V D2 5V1 IC1 74HC04SMD T1 BC817 SMD JP1 PIN-1X3-FEM-90

TL1 jednoduché tlaèítko „žabka“

Literatura

[1] PE 6/2001.

[2] Alias Pes na diskuzním fóru www.mojehobby.cz/diskuze [3] http://www.lomcovak.cz [4] http://www.qsl.net/ok2xdx/Vysko-mer/Vyskomer.html [5] alti.wz.cz/download [6] http://members.aon.at/p-51/ [7] http://raketky.ebox.cz/ondra/vysko-mer/vyskomer.htm [8] http://alti.wz.cz [9] http://www.qsl.net/ok2xdx Obr. 13. Fotografie strany souèástek interface Obr. 14. Fotografie strany spojù interface

Základní technické parametry

Napájecí napìtí:

9 V (destièková baterie). Odbìr: klid - 1,40 mA, alarm - 24 mA. Bezpotenciálový výstup:

kontakty relé (1x spínací). Akustická signalizace:

vnitøní (piezo 80 db). Optická signalizace:

3x LED (zelená, žlutá, èervená ). Ovládání: vypínaè (zepøedu). Vnìjší rozmìry: 11,5 x 7 x 3 cm.

hradla IO1A a IO1E z log. 1 do log. 0. Po pøeklopení hradel je zabezpeèova-cí systém aktivní a hradlo IO2A se pøeklopí z log. 0 do log. 1.

Jestliže se magnetický kontakt rozpojí, rychle se nabije kondenzátor C1 a pøes okruh tvoøený ze dvou hra-del IO2B, IO2C a trimru P2 se kon-denzátor udržuje nabitý (èas alarmu). Dokud se pøes hradlo IO1D a diodu D7 nenabije kondenzátor C3, bìží èas pøíchodu. Po vybití kondenzátoru C3 èas pøíchodu uplynul, a pokud mezitím nebyl vypnut systém BZP,

spustí se poplach. Pøes trimr P2 se zaène vybíjet kondenzátor C1. Po vy-bití kondenzátoru se vypne poplach. Pokud dveøe nebyly mezitím zavøeny, zapoène se zase odeèítat èas pøícho-du.

Tab. 1.

Trimr Èas Rozsah P1 èas odchodu asi 1 - 30 s P3 èas pøíchodu asi 1 - 60 s P2 èas alarmu asi 1 - 60 s

Popis pøístroje

Pro zabezpeèovací zaøízení je ur-èena krabièka U-KP20 s rozmìry 11,5 x 7 x 3 cm. Diody LED jsou ve výšce 10 mm od desky s plošnými spoji (viz obr. 2).

Popis funkce

Zabezpeèovací systém BZP se zapíná spínaèem S1. Po stisknutí spínaèe se rozsvítí LED D2 chránìna rezistorem R1, také se zaène nabíjet pøes trimr P1 kondenzátor C2 (èas odchodu). Jakmile se kondenzátor nabije nad úroveò log. 0, pøeklopí se

Bateriový poplašný

systém BZP - 100

Stanislav Kubín, junior

Bateriový Poplašný Systém BZP - 100 je poplašné zaøízení

pra-cující s magnetickým kontaktem, které sleduje otevøení dveøí. Je

napájeno baterií 9 V. Bateriový poplašný systém je levný a

jedno-duchý a má všechny funkce dražších ústøeden.

Obr. 1. Schéma zapojení