s Ing. Frantikem Køíem, CSc. o speciální mìøicí technice z nabídky firmy EMPOS.
ROÈNÍK X/2005. ÈÍSLO 1 V TOMTO SEITÌ
Firma EMPOS je z inzerce v PE známa zejména jako dodavatel laboratorních zdrojù, osciloskopù a mìøicí techniky pro TV/SAT nebo elektrorevize. Víme vak, e ve vaem sortimentu je i jiná - speciální mìøicí technika.
Ná rozhovor ................ .................................. ............................ ..........11 Nové knih y ................. ..................................... .............................. ..........22 Výsledk y Konkursu 2004 ..... .......... ......... ......... ......... ...... 3 AR mládei: Základy elektrotechniky .................. ............................. ........... 4 Jednoduchá zapojení pro volný èas........... 6 Context GSM - dálkový ovladaè, komunikující komuni kující pomocí SMS .... ......... .......... ......... ......... ....... 9 Stroboskop na 12 V s dvojzábleskem dvojzábleskem ....... 13 Výkonn á siréna na 230 V .... ......... ......... ......... ......... .... 14 estika nálový teplomìr .... ......... ......... ......... .......... ......... 16 Øídicí obvod pro subwoofer ..... ......... ......... ......... .... 20 Automat pro hlídání èerpadla ... ...... ...... ...... ......22 ...22 Èasový spínaè pro nabíjení akumulátorù .... ......... ......... ......... .........24 ....24 Inzerce ................ ................................ ....................... ....... I-XXIV, 48 LED strobosk op ..... ......... ......... .......... .......... ......... ......... ......... .... 25 Stmívaèe - hodnì muziky za málo penìz (dokonèení ) ..... ......... ......... .........2 ....2 6 Úprava satelitního pozicionéru pozicionéru Nokia ... 28 Mìniè pro anodo vé napìtí ..... .......... .......... .......... ....... 29 Modul digitálního potencio metru s PT2256 .... ......... ......... ......... .........3 ....3 0 Od krystalky k audionu .... ......... ......... ......... .......... ......... 31 PC hobby ................ ................................. ................................ ............... 33 Rádio Historie ................ .................................. ....................... ..... 42 Z radioamatérského svìta .................. ....................... ..... 45
Mimo základního sortimentu mìøicí techniky pro obecné aplikace, TV/SAT a elektrorevize jsou v naí nabídce také pøístroje vyí tøídy. Je to zejména mìøicí technika pro vysokofrekvenèní, mikrovlnnou a leteckou techniku firmy Aeroflex. EMPOS je výhradním distributorem firmy Aeroflex pro Èeskou a Slovenskou republiku. Dalími speciálními produkty jsou vysokofrekvenèní atenuátory, zátìe a pøepínaèe firmy JFW Industries; mìøicí technika pro EMC firmy Schaffner a pøístroje firmy Toellner.
Praktická elektronika A Radio Vydavatel: AMARO spol. s r. o.
éfredaktor: ing. Josef Kellner, redaktoøi: ing. Jaroslav Belza, Petr Havli, OK1PFM, ing. Milo 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. Roziøuje První novinová spoleènost a. s. a soukromí distributoøi. Pøedplatné v ÈR zajiuje 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 zastoupení 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;
[email protected]; www.mediaservis.cz; reklamace - tel.: 800 800 890. Objednávky a predplatné v Slovenskej republike vybavuje Magnet-Press Slovakia s. r. o., ustekova 10, 851 04 Bratislava - Petralka; korepondencia 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:
[email protected]. Podávání novinových zásilek povoleno Èeskou potou - øeditelstvím OZ Praha (è.j. nov 6005/96 ze dne 9. 1. 1996). Inzerci pøijímá redakce - Michaela Michaela Jiráèkov á, 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 Redakce:
E-mail:
[email protected] Nevyádané rukopisy nevracíme. ISSN 1211-328X, MKÈR E 7409
© AMARO spol. s r. o.
Pokud si pamatuji dobøe, vf a mikrovlnné pøístroje vae firma døíve nabízela pod znaèkou Marconi Instruments a leteckou mìøicí techniku pod znaèkou IFR. Je nìjaká souvislost mezi Marconi Instruments, IFR a Aeroflex?
Ano, a to velmi úzká. Pro objasnìní, kdo je Aeroflex, nejprve trochu historie. V roce 1936 vzniká v Anglii firma Marconi Instruments osamostatnì osamostatnì-ním divize vyrábìjící vf mìøicí pøístroje anglické firmy Marconi Telecommunication. Z pøístrojù Marconi Instruments jsou u nás dobøe známé pøedevím signální generátory a radiotestery. V roce 1968 vzniká americká firma IFR výrobce radiotesterù, spektrálních analyzátorù a zejména testerù leteckého palubního radionavigaèního a radiokomunikaèního vybavení, které jsou uívány snad na kadém vìtím letiti. IFR kupuje v roce 1998 Marconi Instruments a vzniká IFR Systems se závodem v anglické Stevenage a závodem v americké Wichitì. Na pøelomu tisíciletí vstupuje na scénu americká spoleènost Aeroflex s globálními aktivitami, zaloená v roce 1937. Aeroflex (sdruuje firmy zabývající se speciální mìøicí technikou a mikroelektronikou) hledá monosti rozíøení, a tak se v roce 2002 stává IFR Systems, vèetnì døívìjí Marconi Instruments, jednou z firem Aeroflex, IFR - An Aeroflex Company. Od srpna 2003 vechny firmy Aeroflex v rámci
jednotné strategie a image vystupují jednotnì pod jménem Aeroflex a jsou rozlieny sídlem. A tak døívìjí Marconi Instruments je nyní Aeroflex Stevenage a døívìjí IFR je Aeroflex Wichita. Nae firma se roku 1991 stala výhradním distributorem pøístrojù Marconi Instruments pro ÈR a SR, a tedy pozdìji distributorem firmy IFR a nyní firmy Aeroflex. Mùete øíci nìco podrobnìji o sortimentu pøístrojù Aeroflex, napøíklad co zùstalo ze sortimentu Marconi Instruments?
Výrobní program Aeroflex Stevenage zahrnuje zdroje signálu, radiotestery, mikrovlnné testery a mìøièe výkonu a telekomunikaèní testery. Aeroflex je jedním z pøedních svìtových výrobcù signálních generátorù, který významnì pøispívá a vdy pøispíval k jejich vývoji. Napøíklad v roce 1984 uvádí Marconi Instruments na trh typ 2022, první kompaktní AM/FM signální generátor 1 GHz s jedním integrovaným displejem LCD, a koncem osmdesátých let je firmì Marconi Instruments udìlen patent na architekturu vf frekvenèní syntézy nevyadující ádné analogové korekce. Tato architektura je zaloena na N-frakcionálním systému a vyuívá jednobitovou AD technologii a stejnosmìrnì vázanou FM modulaci s extrémnì malým ofsetem a driftem. Ve výstupním signálu jsou principiálnì potlaèeny neádoucí produkty s malým frekvenèním odstupem a má malý fázový um. Tento N-frakcionální systém frekvenèní syntézy je stále iroce vyuíván i ostatními svìtovými výrobci signálních generátorù na základì licence. V souèasnosti jsou stìejními produkty øada 2023 - kompaktní generátory analogových AM/FM signálù do 2,5 GHz a nová øada 3410 - generátory digitálnì modulovaných signálù do 6 GHz. Významným segmentem sortimentu jsou také radiotestery, které obsahují v jedné skøíòce vechny pøístroje potøebné pro testování radiostanic AM, FM, GSM a TETRA - signální generátor, modulaèní generátor, mìøiè výkonu, analyzátor modulace a spektrální analyzátor. Jsou zde
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
ñ
TETRA radiotester 3901
1
Výkonový zdroj Toellner TOE 8872
ñ
Americká firma JFW Industries je výrobce irokého sortimentu vf komESD generátor Schaffner NSG 438 ponent - pevných a promìnných ate2945A - AM/FM radiotester do 1 GHz nuátorù, zátìí, pøepínaèù a dìlièù výkonu pro frekvenèní pásmo øádu navazující na velmi úspìný 2955 z osmdesátých let a TETRA radiotes- GHz a výkony od 1 W a do 1 kW. Zpoèátku jsme produkty JFW Induter 3901 - první z nové generace radiotesterù moderních radiokomunikaè- stries zaøadili do naí nabídky jako doplnìk vf a mv mìøicí techniky Aeních terminálù. V oblasti mikrovlnné mìøicí tech- roflex, avak nyní ji tvoøí svébytnou niky je zajímavá øada analyzátorù vf èást naeho sortimentu. výcarská firma Schaffner je výa mv obvodù 6840 a do 46 GHz. Je to unikátní kombinace syntetizované- robcem mìøicí techniky pro zkouky ho rozmítaného zdroje signálu, ska- EMC - a to jak odolnosti, tak i vyzaøolárního a spektrálního analyzátoru vání. Jsou to napøíklad simulátory ruv jednom pøístroji. Zdroj signálu mùe ení, umìlé sítì, antény, programové být napøíklad pouit jako zcela nezá- vybavení, systémy pro zkouky EMC vislý tracking generátor s plným frek- atd. Vechny pøístroje dùslednì splòuvenèním rozsahem pro spektrální jí poadavky svìtových norem EMC. Nìmecká firma Toellner je výrobanalyzátor pøístroje. cem kvalitních stejnosmìrných stabilizovaných zdrojù, funkèních a arbitZmiòoval jste se také o letecké mìøicí technice Aeroflex. Prorary generátorù. Najdeme zde nejen toe mezi naimi ètenáøi jsou pøístroje pro bìné aplikace, ale i pøítaké pracovníci z leti, mùete stroje pro nároèné aplikace, napø. pøi uvést, co je nového od firmy testování automobilového elektropøíAeroflex Wichita? sluenství. V souèasné dobì jsou pro tyto automotive aplikace velmi poVelmi rozíøené i u nás jsou testery pulární stabilizované zdroje s výkoradionavigaèních a radiokomunikaèních palubních pøijímaèù IFR NAV-402. nem a 4,5 kW. Aeroflex Wichita nyní pøichází s noJe to zajímavý a velmi iroký vou generací testerù palubního rádiosortiment. Dovolte mi vak otázvého vybavení. Je to IFR 4000 ILS/ ku: Jak je to se servisem a opra/VOR/ Comm tester, nástupce NAV-402 vami tìchto speciálních pøíuvedený v roce 2003 a IFR 6000 DME/ strojù? /Transponder tester ohláený na zaPro vechnu tuto mìøicí techniku èátek pøítího roku. V sortimentu závodu ve Wichitì zajiujeme záruèní a pozáruèní ser jsou také spektrální analyzátory do 3, vis. Jsme vybaveni dokumentací, a nai technici jsou koleni výrobci a 13,5 a 26,5 GHz s velmi dobrým pomìrem cena/výkon. Základním ty- tak jsme schopni vìtinu servisních prací provádìt lokálnì. Samozøejmì pem øady je 2399A s barevným displejem a tracking generátorem, digi- v pøípadì nároènìjí opravy se mùe tálními filtry, Quasi-Peak detektorem stát, e pøístroj bude odeslán na opravu výrobci. nebo DTF jako volitelnou výbavou. V úvodu jste se zmínil nejen o firmì Aeroflex, ale i o firmách JFW Industries, Schaffner a Toellner. Mùete je krátce pøedstavit?
Kde mohou nai ètenáøi získat dalí podrobné informace?
Základní informace jsou na naí webové stránce www.empos.cz, vèetnì odkazù na webové stránky pøísluného výrobce. Podrobnìjí informace lze získat telefonicky nebo e-mailem na telefonním èísle a adrese uvedené na naí webové stránce. Zde je také moné si domluvit návtìvu naich pracovníkù a pøípadnì i osahání pøístroje pøed jeho koupí. Dìkuji vám za rozhovor.
Atenuátory JFW Industries
2
Pøipravil Pøipra vil ing. Josef Kell ner.
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
Operaèní zesilovaèe. Vydalo nakladatelství BEN - technická literatura, 520 stran B5, vázané, obj. è. 121095, 799 Kè. Dostál, J.:
Druhé, nové pøepracované vydání základní knihy z oboru konstrukce a pouití operaèních zesilovaèù. První èást knihy poskytuje podrobné informace o vnitøní stavbì operaèních zesilovaèù a o fyzikálním pozadí jejich parametrù, doprovázené pøíklady úspìných konstrukcí. Druhá èást knihy pøináí unifikovanou, prakticky orientovanou teorii obvodù s operaèními zesilovaèi a pøehlednì rozebírá chování operaèních obvodù ze vech hledisek: z hlediska statických a dynamických chyb ve frekvenèní a v èasové oblasti a z hlediska vstupní a výstupní impedance, ofsetu, umu a zpìtnovazební stability. Závìreèná èást je vìnována osvìdèeným praktikám pøi návrhu, oivování a vyhledávání závad realizovaných konstrukcí. Doplòky informují o operaèním zesilovaèi s proudovou zpìtnou vazbou a o konstrukèních zásadách, respektujících vliv vnìjího elektromagnetického ruení (EMC). Struèný obsah: Pøedmluva a glosáø; 1. Základní pojmy; 2. Parametry operaèního zesilovaèe; 3. Vlastnosti operaèního zesilovaèe; 4. Ideální operaèní obvod; 5. Analýza reálného operaèního obvodu; 6. Statické a dynamické chyby ve frekvenèní oblasti; 7. Dynamické chyby v èasové oblasti; 8. Vstupní a výstupní impedance; 9. Ofset; 10. um; 11. Stabilita; 12. Dobré laboratorní praktiky; 13. Dodatky (Souhrnné tabulky, Operaèní zesilovaè s proudovou zpìtnou vazbou); 14. Rejstøík. Knihy si mùete zakoupit nebo objednat na dobírku v prodejnì technické literatury BEN , Vìínova 5, 100 00 Praha 10, tel. 2 7482 0411, 2 7481 6162, fax 2 7482 2775. Dalí prodejní místa: Jindøiská 29, Praha 1, sady Pìtatøicátníkù 33, Plzeò; Cejl 51, Brno; Èeskobratrská 17, Ostrava, e-mail:
[email protected] , adresa na Internetu: www.ben.cz . Zásielková sluba v SR: Anima,
[email protected], Slovenskej jednoty 10 (za Národnou bankou SR), 040 01 Koice, tel./fax (055) 6011262.
Obr. 2 Obr. 1
Výsledky Konkursu PE 2004 o nejlepí elektronické konstrukce Loòský 9. roèník Konkursu èasopisu PE A Radio byl podle vyhláených podmínek (vyly v PE 3/2004) uzavøen dne 22. 9. 2004. Do uzávìrky bylo pøihláeno k ohodnocení celkem 27 konstrukcí, které podle zadaných kritérií posuzovala komise redaktorù PE a pøizvaných odborníkù. Letoní roèník byl, jako je tomu v posledních letech obvyklé, opìt neuvìøitelnì vyrovnaný. Komise rozhodla takto:
Nejvyí ohodnocení získaly: Generátor WOB70 (obr. 1) od ing. Milana Bryndy, OK1FMF (Kladno). Autor obdrí 6000 Kè a cenu od firmy DIAMETRAL laboratorní zdroj P230R51D a mikropájeèku SBL 530.1A. Digitální wattmetr (obr. 2) od Ivo Straila (Brno). Obdrí 4000 Kè a cenu od sponzora FC service profesionální sadu náøadí Electronica 2000 od firmy Bernstein. Rozdílový termostat pro sluneèní kolektor (obr. 3) od Pavla Haka, OK1UOJ (Vysoké Mýto). Obdrí 3000 Kè a od fy ELNEC programátor pamìtí Preprom-02aLV. Pirate - protiúnosové zabezpeèovací zaøízení (obr. 4) od ing. Pavla Hùly (Praha). Obdrí 3000 Kè a souèástky v hodnotì 5000 Kè od firmy RYSTON. Mìøiè vf výkonu (obr. 5) od ing. Jiøího Doleílka (Praha). Obdrí 3000 Kè a od firmy ELIX radiostanici INTEK MT4000. Zabezpeèovací Zabezpeèova cí ústøedna Dina (obr. 6) od Martina Pokorného (Plzeò). Obdrí 3000 Kè a knihy (1000 Kè) od nakladatelství BEN. Sací mìøiè 150 MHz (obr. 7) od ing. Martina enfelda, OK1DXQ (Maov). Obdrí 3000 Kè a od firmy FCC Connect prémii 1000 Kè. Procesorové øízení rotátoru s napìovou zpìtnou vazbou od Radka Tábora (Písek). Obdrí vìcnou cenu za 5000 Kè od firmy RMC.
Hlasový výstup (nejen) k meteostanici (obr. 8) od ing. Pavla Lajnera, OK2UCX a ing. Radka Václavíka, OK2XDX (Ronov). Dohromady obdrí vìcnou cenu za 7000 Kè od Èeského radioklubu. Dalí ceny: 3000 Kè získávají: Ivo Strail (Brno);
Petr Sedláèek (Plzeò); Tomá Flajzar (Vracov); ing. Jan edivý (Praha); Jaromír ák (Rouchovany); Karel Kozlík, OK1CPI (Písek); ing. Jaroslav Macko (Koice, SR). 2000 Kè získávají: ing. Zdenìk Budinský (Praha); Ivo Strail (Brno); Hynek Gajda (Stránice); Pavel Tatar. 1000 Kè získávají: Emil Hal (Èeská Lípa); Karel Holna (Praha); Martin Javorèek (Kostolná Ves, SR); Adam Nehudek (Brno); Matej vantner (Nitra, SR); Jaroslav ák a Jaroslav Cupala (Lipová láznì); Eduard Øíha (Ml. Boleslav).
Vichni úèastníci Konkursu dostanou také knihu od nakladatelství BEN a CD ROM 2003 od firmy AMARO. Autorùm odmìnìných konstrukcí blahopøejeme, vem dìkujeme za úèast a tìíme se na nové konstrukce v 10. roèníku Konkursu, jeho podmínky budou uveøejnìny v èísle 3/2005. Ji dnes mùeme sdìlit, e se podmínky nebudou liit od minulých a opìt jsou pøislíbeny zajímavé ceny. Redakce
Obr. 3
Obr. 4
Obr. 5
Obr. 6
Obr. 8
Obr. 7
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
3
AR ZAÈÍNAJÍCÍM A MÍRNÌ POKROÈILÝM Zesilovaèe s tranzistory (Pokraèování) Stejnosmìrný pracovní bod zesilovaèe s komplementárními tranzistory jsme si spoèítali minule. Zapojení zesilovaèe s konkrétními hodnotami souèástek je na obr. 46.
Obr. 46. Zesilovaè s komplementárními tranzistory V zapojení zbývá navrhnout kapacity kondenzátorù a zpìtnou vazbu. Minimální kapacita kondenzátoru C1 je závislá na vstupním odporu zesilovaèe, a vstupní odpor zesilovaèe je zase závislý na zpìtné vazbì zesilovaèe. Nejmení vstupní odpor má zesilovaè v pøípadì, e je støídavá zpìtná vazba zcela vyøazena, tj. v pøípadì, e Rb = 0. Vstupní odpor uvedeného uvedeného zesilovaèe se skládá z paralelní kombinace vstupního odporu (pro vyí kmitoèty by bylo lepí uvaovat místo èinného odporu komplexní impedanci) tranzistoru T1, ke kterému jsou paralelnì pøipojeny rezistory dìlièe R1 a R2. Vstupní odpor T1 je v daném zapojení zapojení asi asi 50 kΩ, paralelní kombinace R1 a R2 zatìuje vstup odporem 68,7 68,755 k Ω. Je tøeba si uvìdomit, e napájecí zdroj je pro støídavé signály zkrat a rezistory R1 a R2 R 2 jsou pro nf signál zapojeny paralelnì. Výsledný vstupní odpor zesilovaèe je tedy asi 30 kΩ. Po zavedení zpìtné vazby se vstupní odpor zesilovaèe zvìtí, avak nikdy nebude vìtí ne paralelní kombinace R1 a R2, tj. 68,75 68,75 k Ω. Kapacitu C1 spoèítáme pro nejménì pøíznivý pøípad, tj. tj. pro vstupní vstupní odpor 30 k Ω a zvolený nejnií pøenáený kmitoèet, napø. napø. 10 Hz: C
= 1/2πRi f d = 1/2.3,14 .3.104.10 = 0, 0,53 53 µF µF..
S velkou rezervou vyhoví kondenzátor 1, 2,2 nebo 4,7 µF µF.. Pouívat kondenzátory s jetì vìtí kapacitou nemá smysl, po zapnutí pøístroje se dlouho nabíjejí a zbyteènì se prodlu uje doba, po kterou pøístroj po zapnutí nic nedìlá. Podle stejného vzorce spoèítáme i kapacitu kondenzátoru C2. Nejnií
4
pøenáený kmitoèet zvolíme shodný, zátì pøedpokládejme pøedpokládejme napø. napø. 10 kΩ:
C = 1/2πRzf d = 1/2.3,14.104.10 = 1, 1,59 59 µF µF..
Opìt zvolíme kondenzátor s vìtí kapacitou, napø. 2,2 a 10 µF µF.. Kapacitu kondenzátoru C3 zvolíme podle odporu rezistoru Rb ve zpìtné vazbì. Protoe odpor rezistoru Ra nelze libovolnì zvìtovat, bude odpor Rb tím mení, èím bude zpìtnou vazbou nastaveno vìtí zesílení. Kondenzátor C3 a rezistor Rb tvoøí èlánek RC, jeho kmitoèet zlomu f o se poèítá podle stejného vzorce jako kapacita vstupního nebo výstupního kondenzátoru. Zjednoduenì si mùeme pøedstavit, e u sériového spojení rezistoru a kondenzátoru se pod kmitoètem f o více projevuje impedance kondenzátoru (je v absolutní hodnotì vìtí ne odpor rezistoru), nad kmitoètem f o se více projevuje èinný odpor rezistoru. Pøi kmitoètu f o je impedance kondenzátoru v absolutní hodnotì stejná jako odpor rezistoru. Uvaujme, e zesílení je urèeno jen zpìt zpìtno nouu vazbo vazbou: u: A = 1 + Ra/Rb. Pro zesílení 100 (β = 0,01) pøi pøi zavedené zavedené zpìtné zpìtné vazbì vazbì bude bude Rb = 101, 101,01 01 Ω. S kondenzá kondenzátorem torem C3 = 100 µF µF,, pouipouitém v zapojení na obr. 46, bude kmitoèet zlomu f o = 1/2πRbC3 = 1/2.3,14.101.1.10-4 = = 15, 5,88 Hz Hz.. Kmitoètová charakteristika zesilovaèe pro rùzný stupeò zpìtné vazby je na obr. 47 a mohla by slouit jako uèebnicový pøíklad vlivu zpìtné vazby na vlastnosti zesilovaèe. Pro vìtí názornost vlivu zpìtné vazby je kapacita C1 zvìtena na 10 µF a signál je mìøen pøímo na kolektoru T2, take kapacita C2 se vùbec neuplatní. Pokud je støídavá zpìtná vazba vyøazena ( Rb = 0), je zesílení zesílení asi 1600. 1600. Pøi kmitoètech kmitoè tech nad nad 100 kHz se zesílení zmenuje vlivem parazitních kapacit, pøi kmitoètech kmitoètech pod 100 100 Hz se uplatòuje impedance kondenzátoru C3. Kdybychom kapacitu C3 zvìtili, posunulo by se koleno charakteristiky smìrem k niím kmitoètùm. Dalí køivky ukazují zesílení pro β = 0,0 0,001; 01; 0,01 a 0,1, èemu by mìlo odpovídat zesílení 1000, 100 a 10. Zesílení je ve skuteènosti vdy mení, protoe zesílení zesilovaèe bez zpìtné vazby je koneèné. Èím je rezerva zesílení vìtí, tím pøesnìji je zpìtnou vazbou zesílení nastaveno. Malé impedance ve zpìtné vazbì mohou být nìkdy na obtí. Odpor re zistoru Ra nemùeme zvolit pøíli velký, nebo jím protéká relativnì velký proud, který vytváøí na rezistoru velký úbytek napìtí (v pøíkladu na obr. 42 je úbytek 1,33 1,33 V). Zapojení lze vylepit zaøazením dalího tranzistoru do
Obr. 47. Kmitoètová charakteristika zesilovaèe z obr. 46. obvodu podle obr. 48. Ve vztahu k pøedchozímu zapojení je tranzistor T2 zapojen jako emitorový sledovaè. V praxi se obvod navrhuje tak, aby v klidovém stavu tekl tranzistorem T2 stejný proud jako tranzistorem T1, a také tranzistory se volí se shodnými parametry.. Rezistorem Ra parametry R a neteèe nyní emitorový proud tranzistoru T1 (obr. 46), ale o více jak dva øády mení proud báze T2. Rezistory Ra a Rb mohou mít vìtí odpor a kondenzátor C3 mení kapacitu (a rozmìry). V praxi je výhodné zvolit odpor rezistoru Ra tak, aby byl shodný s výstupním odporem dìlièe R1, R2. Emitorovým re zistorem tekou emitorové proudy tran zistorù T1 a T2, které jsou v klidu shodné. Na obou bázích bude shodné napìtí, co usnadòuje návrh obvodu.
Obr. 48. Zesilovaè s diferenèním stupnìm Zvìtí-li se napø. napìtí na bázi T1 (proti bázi T2), tranzistor T1 se uzavøe a poteèe jím mení proud, naopak proud tranzistorem T2, zvìtí. Zmení-li se napìtí na bázi T1, proud tran zistorem T1 se zvìtí. Proud kolektorem T1 se mìní pøedevím podle rozdílu napìtí mezi bázemi T1 a T2. Zmìní-li se napìtí na obou bázích souèasnì, zmìní se kolektorový proud T1 nesrovnatelnì ménì. Rovnì teplotní závislost napìtí U be je dobøe kompenzována, protoe z hlediska obvodu zesilovaèe zmìny Ube pøedstavují souhlasný signál. Takovýto zesilovací stupeò se nazývá diferenèní a je v zesilovaèích (nejen nf) velmi èasto pouíván. VH
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
(Pokraèování pøítì)
Tab. 33. Logický zisk obvodù TTL rùzných modifikací Typ 74 LS S Logický zisk pøi úrovni L N L 10 20 10 Logický zisk pøi úrovni H N H 10 20 20
Digitální technika a logické obvody Logický zisk V minulých dvou dílech jsme se podrobnìji seznámili se vstupními a výstupními parametry logických obvodù TTL. Vidìli jsme, e vstupní proud u bipolárních obvodù TTL není nijak zanedbatelný a v závislosti na konkrétní modifikaci se pohybuje pohybuje okolo 1 mA pro úroveò L a pro úroveò H v øádu desítek mikroampérù. Tento fakt nás limituje v poètu vstupù, které mùeme pøipojit k jednomu výstupu logického obvodu. Jak jsme si toti ukázali na výstupních charakteristikách obvodù TTL (obr. (obr. 57, 58 a 59, v PE12/ /2004), je moné výstup logického obvodu zatíit pouze urèitým maximálním proudem, pøi jeho pøekroèení nejsou zaruèeny odpovídající napìové úrovnì logických stavù. To mùe vést k nestabilitì zapojení nebo pøi vìtím zatíení dokonce k pokození integrovaného obvodu. Informaci o zatíitelnosti obvodu v podobì poètu vstupù (resp. tzv. jednotkových zátìí daných proudy I IL a I IH ), které lze pøipojit k jednomu výstuvýstupu logického obvodu stejné stej né øady, udává tzv. logický zisk. Získáme ho snadno jako podíl výstupního proudu I O a vstupního proudu I I , tedy N H = I OH /I IH a N L = I OL /I IL . Pro standardní øadu TTL je N H = 0, 0,44 mA mA/0 /0,0 ,044 mA = 10 a N L = 16 mA mA/1 /1,6 ,6 mA = 10 10.. Srov Srovná nání ní lologických ziskù u rùzných modifikací obvodù TTL nabízí tabulka 33. Aèkoliv je zøejmé, e je obecnì logický zisk pro úrovnì L a H rùzný, a v tabulce 33 jsou uvedeny pro srovnání oba tyto údaje, obvykle se uvádí pouze jedna hodnota odpovídající menímu z obou údajù, co blíe odpovídá definici lo-
gického zisku. Témìø vdy toti pracujeme s obìma logickými úrovnìmi. Podobnou tabulku mùeme sestavit té pro vzájemnou zatíitelnost hradel rùzných technologií technologií (tab. (tab. 34). Z tabulky jsou jasnì patrné nìkteré ménì vhodné kombinace. V této souvislosti je vhodné zmínit, e na vstupech nìkterých sloitìjích obvodù mùe být integrováno více hradel, která vyuívají stejný vstupní signál. V takovém pøípadì, není-li ve struktuøe obvodu pouito oddìlovaèe, mùe obvod pøedstavovat zátì vìtí ne jednotkovou. Na druhou stranu jsme si v minulém díle ukázali, e obvody èasto disponují urèitou rezervou a jsou schopny dodat o nìco vìtí proud, ne je uvádìn výrobcem. V pøípadì potøeby je také mono pouít nìkterá výkonová hradla se zvìteným logickým ziskem (napø. 7440, N = 30). Omezené monosti zatíení výstupu obvodu je tøeba mít na pamìti ze jména v pøípadech, kdy k obvodu pøipojujeme nìjakou dalí zátì. Zapojíme-li na výstup napøíklad indikaèní LED a necháme jí protékat proud 20 mA, co ji samo o sobì sobì znamená pøekroèení katalogových údajù pro výstupní proud pøi úrovni L, nelze oèekávat, e bychom mohli stejný výstup jetì pouít jako zdroj logického signálu pro dalí obvody.
Odbìr logického obvodu Spotøeba bipolárních obvodù v klidovém stavu je v porovnání s obvody unipolárními o tøi a ètyøi øády vìtí. Srovnání typického pøíkonu obvodù rùzných technologií ukazuje obr. obr. 60. Mení spotøeba vak byla zejména
AS 40 100
ALS 80 20
F 33 50
Tab. 34. Vzájemná zatíitelnost hradel rùzných technologií vstup 74 LS S AS ALS výstup 74 10 20 8 20 20 LS 5 20 4 16 20 S 12 50 10 40 50 AS 12 50 10 40 100 ALS 5 20 4 16 20 F 12 50 10 40 50
F 20 20 50 32 13 33
u prvních øad unipolárních obvodù vykoupena podstatnì mení rychlostí. (Srovnání logických obvodù podle rychlosti a spotøeby spotøeby viz obr. obr. 51, PE10/ /2004.) Graf na obrázku 61 ukazuje zvìtený odbìr proudu, který lze pozorovat pøi pøeklápìní obvodu z jedné logické úrovnì do druhé. V okolí napìtí UT toti nastává situace, kdy vechny tranzistory pracují v aktivní oblasti. Po krátkou dobu jsou otevøeny oba výstupní tranzistory T 3 i T 4 a proud tekoucí koncovým stupnìm je omezen pouze rezistorem R 4 (viz schéma hradla obr. 54, PE 11/2004). 11/2004). Tato Tato proudová pièka, která trvá ménì ne 10 ns, pøedstavuje pøedstavuje podstatný podstatný zdroj ruení. Co nejblíe napájecím vývodùm integrovaného obvodu proto zaøazujeme kondenzátor, který je schopen krátkodobou zvìtenou spotøebu pokrýt. Vìtí odbìr proudu pøi pøeklápìní obvodu má za následek také nárùst ztrátového výkonu pøi vyích pracovních kmitoètech. Zatímco se u bipolárních obvodù zaèíná zvìtený odbìr proudu projevovat a pøi kmitoètech kolem 1 MHz, u obvodù CMOS se spotøeba zvìtuje postupnì a pøi pøi kmitoètech okolo 1 MHz je ji jejich ztrátový výkon srovnatelný s bipolárními obvody.
Vít pringl (Pokraèování pøítì)
Obr. 60. Srovnání pøíkonu u rùzných øad logických obvodù Praktická elektronika A Radio - 01/2005
Obr. 61. Odbìrová charakteristika pøi pøeklápìní obvodu (hradlo NAND standardní øady TTL)
5
JEDNODUCHÁ ZAPOJENÍ PRO VOLNÝ ÈAS RODENTSPHANTOM neboli KUNOPLA Jedná se o plaiè zvíøat zhotovený na naléhání mého spoluáka, kterému se na pùdu jeho víkendového stavení nastìhovala kuna lesní a svým poèínáním a hlavnì zápachem znepøíjemòovala odpoèinkový pobyt. Nejprve jsem prostudoval literaturu na toto téma, ale ve se mi zdálo zbyteènì sloité vzhledem ke skuteènosti, e tato a podobná havì slyí pøedevím v oblasti nad 10 kHz, a proto je potøebné íøit prostorem zvukový signál nejlépe s mìnícím se kmitoètem od 8 do 40 kHz. Sáhl jsem tedy ke svému oblíbenému lavinovému generátoru (viz mùj èlánek Sedmero variací na téma lavinový generátor v èasopise ELECTUS 1998 na s. 59), který pro generování potøebného kmitoètu o dostateèné úrovni obsahuje pouze tøi souèástky - tranzistor T1, kondenzátor C1 a rezistor R1 (obr. 1). V prùbìhu zkouení jsem vak dospìl k pøekvapujícímu zjitìní, e po pøipojení piezosluchátka SP1 postaèí na kmitoètech nad 8 kHz souèástky dvì, a to tranzistor T1 a jeho kolektorový rezistor, sloený z pevného rezistoru R1 a trimru R2 (obr. 2).
Pozn. red.: Kapacita piezosluchátka SP1 nahrazuje kapacitu kondenzátoru C1 z obr. 1. Zmìnou odporu kolektorového re zistoru T1 (tj. pøi zmìnì odporu R1 + R2) pøi stálém napájecím napìtí 12 V se mìní kmitoèet generátoru z obr. 2 podle tab. 1. Kmitoèet generátoru je vak ovlivòován i velikostí napájecího napìtí - viz tab. 2. Tak se nabídla monost napájet lavinový generátor plaièe málo filtrovaným pulsujícím napìtím ze síového
Obr. 1. Základní zapojení lavinového generátoru
Obr. 2. Lavinový generátor s piezosluchátkem
6
Tab. 1. Závislost kmitoètu f lavinového generátoru podle obr. 2 na celkovém odporu R1 + R2 pøi napájecím napìtí UB = 12 V R1 + R2 [Ω] f [kHz]
2300 1500 700 470 8
12
25
50
Tab. 2. Závislost kmitoètu f lavinového generátoru podle obr. 2 na napájecím napìtí UB pøi celkovém odporu R1 + R2 = 700 Ω U B [V]
10
12
15
22
26
f [kHz]
6
14
24
50
60
zdroje a tím v irokých mezích kmitoèet generátoru rozmítat. Celkové zapojení plaièe s lavinovým generátorem a síovým zdrojem je na obr. 3. Zdroj obsahuje malý síový transformátor 230 V/24 V/2 W (urèený pro signalizaèní árovky v rozvadìèích) a jednocestný usmìròovaè. Vyhlazovací kondenzátor C1 v usmìròovaèi má zámìrnì zvolenu tak malou kapacitu, e na nìm ss napìtí pulsuje s periodou síového kmitoètu v rozmezí 10 a 24 V a díky tomu se padesátkrát za sekundu mìní kmitoèet lavinového generátoru od 6 do 50 kHz. Nf signál z lavinového generátoru podle obr. 3 (snímaný osciloskopem na rezistoru R1) má tvar úzkých kladných impulsù se strmou vzestupnou a exponenciální sestupnou hranou, je jich kmitoèet je 6 a 50 kHz v závislosti na okamité velikosti napìtí na kondenzátoru C1. Rozkmit tìchto impulsù takté odpovídá okamité velikosti napìtí na kondenzátoru C1, a je tedy 10 a 24 V. Generovaný nf signál je pøemìòován do akustické podoby a vyzaøován do okolního prostoru telefonním pie zosluchátkem SP1 typu 4 FE 562 29 nebo podobným. LED D2 signalizuje funkci plaièe, ani by nìjak podstatnì ovlivòovala jeho funkci. Prùmìr a barvu LED D2 si mùe kadý zvolit podle svého vkusu. Pokud by byl k dispozici nìjaký výkonnìjí elektroakustický elektroakustický mìniè, lze za lavinový generátor z obr. 3 pøipojit koncový stupeò s tranzistorem T2 podle obr. 4. Vhodný mìniè (reproduktor) SP2 je napø. typu LSF-23 M/ /N/G s impedancí 32 Ω, který pøi výkonu nf signálu 0,1 W poskytuje hlasitost 119 dB. Tento mìniè dodává firma CONRAD pod objednacím èíslem 335409-30. I pøi pouití koncového stupnì musíme ponechat v lavinovém
Obr. 3. Celkové zapojení plaièe kun s lavinovým generátorem
Obr. 4. Koncový stupeò s výkonnìjím elektroakustickým mìnièem SP2 k plaièi z obr. 3 generátoru zapojeno piezosluchátko SP1, které popø. mùeme nahradit kondenzátorem o shodné kapacitì (generovaný kmitoèet je pak vhodné ovìøit osciloskopem). Výbìr tranzistoru T1 do lavinového generátoru je snadný. Na jednoduchý pøípravek, tøeba na nepájivém kontaktním poli, si uchystáte rezistor o odporu asi 2 k Ω v serii s kondenzátorem o kapacitì kolem 10 nF, a ke kondenzátoru paralelnì pøipojíte sluchátko. Pak vyndáte svoje uplíkové zásoby tranzistorù, pøipojíte k pøípravku napájecí napìtí 12 V a pøikládáním rùzných tranzistorù paralelnì ke kondenzátoru si ovìøíte, zda generátor kmitá. Pouijete ten tranzistor, se kterým je tón ve sluchátku nejhlasitìjí. Mimo mnou pouitý tranzistor BD139 jsou vhodné také tranzistory KSY34 nebo nìkteré z øady KF506 a KF508 apod. Pokud by nìkdo chtìl vhodnost plaicího kmitoètu prozkoumat jetì do vìtí hloubky, mùe v zapojení podle obr. 3 zvìtit kapacitu konden zátoru C1 na 100 µF/35 V, do série s rezistorem R1 zapojit trimr s odporem 4,7 kΩ a celý pøístroj nenápadnì odzkouet na reakci doma chovaných køeèkù nebo bílých myek. Vypíná-li majitel rekreaèního ob jektu na dobu své nepøítomnosti hlavní jistiè, je moné napájet straáka z gelové baterie napìtím 12 V. V tomto jednoduchém provedení se vak musí smíøit s tím, e bude produkován pouze nepøeruovaný tón s konstantním kmitoètem. I tak je vak prý straení efektivní.
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
OK1ACP
Impulsní nabíjeèka NiCd akumulátorù Impulsní nabíjení, jak je uvedeno v pùvodním pramenu, zvìtuje ivotnost malých NiCd akumulátorù. Popisovaná impulsní nabíjeèka je urèena pro nabíjení mikrotukových (AAA) NiCd akumulátorù a je navrena tak, aby se akumulátor s kapacitou 200 mAh plnì nabil za 10 hodin. Nabíjeèka generuje impulsy nabíjecího proudu 200 mA o délce 20 ms a periodì 200 ms, take støední hodnota proudu je 20 mA. Je moné nabíjet a 10 èlánkù NiCd zapojených do série. Schéma nabíjeèky je na obr. 6. Základem nabíjeèky je zdroj ss napìtí se síovým transformátorem TR1, mùstkovým usmìròovaèem s diodami D1 a D4 a filtraèním kondenzátorem C1. V pùvodním pramenu byl pouit transformátor TR1 se sekundárním napìtím 10 V/0,8 A, který vak u nás není bìný. Mùeme jej nahradit transformátorem o stejném výkonu (8 VA) se sekundárním napìtím 12 V (chceme-li nabíjet a 10 èlánkù NiCd zapo jených do série) nebo 9 V (postaèí-li (postaèí-li nabijet jen 6 sériovì zapojených èlánkù). Dalí èástí nabíjeèky je zdroj proudu s tranzistorem PNP T2. Z kolektoru T2 teèe do nabíjeného akumulátoru AKU konstantní proud I nab (nezávislý na napìtí akumulátoru) takové velikosti, pøi které je souèet úbytku napìtí UR5 na emitorovém rezistoru R5 a napìtí Ueb mezi emitorem a bází T2 roven referenènímu napìtí UD5 + UD6 na diodách D5 a D6. Platí tedy, e:
UR5 + Ueb = UD5 + UD6
[V; V].
Protoe Ueb je pøiblinì rovno UD6, UR5 = I nab·R5 a UD5 = 0,65 V, mùeme napsat, e:
I nab = 0,65/R5
[A; Ω].
V popisované nabíjeèce je R5 = = 3,3 Ω, take nabíjecí proud I nab bìhem impulsu je 200 mA. Zmìnou od-
Obr. 5. Impulsní nabíjeèka NiCd akumulátorù poru R5 mùeme nabíjecí proud podle potøeby upravit. Zdroj proudu je prostøednictvím spínacího tranzistoru T1 klíèován impulsy z èítaèe IO1. IO1 je dekadický Johnsonùv èítaè, který má na jednotlivých výstupech Q0 a Q9 vysokou úroveò H vdy po dobu jedné periody taktovacího signálu pøivádìného na vstup CLK. Protoe je èítaè taktován støídavým síovým napìtím (pøivádìným na vstup CLK ze sekundárního vinutí transformátoru TR1 pøes rezistor R1), které má periodu 20 ms, má i impuls nabíjecího proudu íøku 20 ms. Vzhledem k tomu, e na výstupu Q6 IO1 se impuls budící bázi T1 vyskytuje vdy po deseti periodách sítì, je perioda nabíjecích impulsù 200 ms. Èítaè IO1 je napájen pøes dìliè R6, R7 (zablokovaný kondenzátokondenzátorem C2) napìtím, které je polovinou usmìrnìného napìtí z kondenzátoru C1 a nikdy nepøekroèí maximální povolenou velikost napájecího napìtí obvodù CMOS (15 V). Prùtok nabíjecího proudu do akumulátoru je indikován zelenou LED D7. Proud diodou LED je zmenen z 200 mA na asi 20 mA paralelním rezistorem R8. Nabíjeèka je zkonstruována z bìných vývodových souèástek, které jsou umístìny na desce s jednostran-
nými plonými spoji. Obrazec spojù je na obr. 7, rozmístìní souèástek na desce je na obr. 8. Osazování desky souèástkami nevyaduje komentáø. Výkonový tran zistor T2 je opatøen malým chladièem. O konstrukèním øeení celé nabí jeèky není v pùvodním pramenu ádná zmínka. Zapojenou desku i se síovým transformátorem je zøejmì vhodné vestavìt do malé plastové skøíòky, na její panel se umístí indikaèní LED D7 a svorky pro pøipojení nabíjeného akumulátoru. Pro ovìøení funkce byla nabíjeèka realizována. Fungovala na první zapojení, ale silné záblesky svìtla LED D7 upozornily na to, e LED protékají impulsy nezdravì velkého proudu (200 mA). Proto musel být paralelnì k LED D7 pøipojen rezistor R8, který nebyl v pùvodním pramenu pouit a který zmenuje proud LED asi na 20 mA. Kvùli R8 musely být upraveny ploné spoje, take obr. 5, na kterém je pùvodní verze desky, neodpovídá obr. 8, na kterém je upravená deska s doplnìným R8. R1 R2 R3, R4 R5 R6, R7
1 MΩ, miniaturní 4,7 kΩ, miniaturní 2,2 kΩ, miniaturní 3,3 Ω/0,5 W, metal. 470 Ω, miniaturní
Obr. 7. Obrazec spojù impulsní nabíjeèky (mìø.: 1 : 1)
Obr. 8. Rozmístìní souèástek na desce impulsní nabíjeèky
Obr. 6. Impulsní nabíjeèka NiCd akumulátorù Praktická elektronika A Radio
Seznam souèástek
- 01/2005
7
R8 C1 C2 D1 a D4 D5, D6 D7 T1 T2 IO1 TR1
10 Ω/0,5 W, metal. 2200 µF/35 V, radiální 220 µF/16 V, radiální 1N4007 1N4148 LED, zelená BC546B BD136-16 4017 (DIL16) transformátor 2300 V/10 V/ 23 V/88 VA (viz text) deska s plonými spoji è. PE319
Radioelektronik Audio-HiFi-Video 9/2001
Úprava automatické nabíjeèky V této rubrice v PE 10/2004 bylo zveøejnìno schéma automatické nabíjeèky olovìných akumulátorù, která je urèena k trvalému udrování záloního olovìného akumulátoru v nabitém stavu. Nabíjeèka ukonèuje nabí jení pøi napìtí 13,8 V (13,2 a 14,4 V), pøi kterém jetì akumulátor neplynuje, a pøi poklesu napìtí nabíjení automaticky obnovuje. Tak se akumulátor udr uje nabitý asi na 80 % kapacity. Jednoduchou úpravou lze tuto nabíjeèku modifikovat tak, aby po nabití akumulátoru na 100 % kapacity automaticky nabíjení trvale ukonèila. Dobu nabíjení pak nemusíme hlídat. Celá úprava spoèívá ve zmìnì zapojení tyristoru TY1, který pøemístíme a za rezistor R1 (viz obr. 9). Nabíjeèka potom pracuje tak, e kdy se akumulátor nabije na 100 % kapacity a jeho napìtí dosáhne jmenovité velikosti 15,6 V (jedná se o tzv. II. stupeò nabíjení, pøi kterém napìtí akumulátoru dosahuje velikosti od 14,4 V do 16,8 V), sepne tyristor TY2, který odvede pøes rezistor R3 øídicí proud TY1 a zabrání sepnutí TY1. V tom okamiku se akumulátor odpojí od nabíjeèky a na horním vývodu re zistoru R1 se objeví maximální nemìnné výstupní napìtí nabíjeèky, které je vdy vìtí ne napìtí na svorkách akumulátoru. Tak je TY2 udrován trvale sepnut a nabíjení je trvale ukonèeno. Pokud bychom chtìli nabí jecí cyklus zopakovat, staèí na malou
Obr. 10. Elektronický spínaè osvìtlení v kabinì automobilu chvíli odpojit nabíjeèku od sítì a znovu ji zapnout. Nové rozhodovací napìtí akumulátoru (15,6 V), pøi kterém se nabíjení ukonèí, nastavíme trimrem P1.
Mgr. Petr imon
Elektronický spínaè osvìtlení v kabinì automobilu Zaparkujeme-li potmì v garái automobil a zavøeme dvíøka, osvìtlení kabiny zhasne a musíme zamykat potmì (i taková auta jetì existují, která se zamykají klíèem). Podobnì pøi startování potmì, kdy zavøeme dvíøka, nevidíme na skøíòku zapalování. Bylo by tedy vhodné, kdyby jetì chvíli po zabouchnutí dvíøek svítilo osvìtlení v kabinì. To zaøídí dále popsaný elektronický spínaè, jeho schéma je na obr. 10. Obvod elektronického spínaèe je pøipojen paralelnì k dveønímu spínaèi osvìtlení kabiny S1 a osvìtlovací árovce Z1. Kdy se otevøou dvíøka a sepne S1, árovka se okamitì rozsvítí. Kdy se dvíøka zavøou a S1 vypne, svítí árovka jetì asi 5 s a pak po zvolna zhasne. Pøitom vlastní odbìr elektronického spínaèe je asi 1,2 mA, take témìø nezatìuje akumulátor. Funkce elektronického spínaèe je jednoduchá. Kdy jsou dvíøka zavøená, je spínaè S1 vypnutý a pøes árovku Z1 (nebo pøes rezistor R8 pøi
pøepáleném vláknu árovky) a pøes pøedøadné rezistory R3 a R4 se na báze tranzistorù T3 a T4 pøivádí plné napájecí napìtí +12 V z palubní sítì. Tranzistor T3 je proto vypnutý a T4 sepnutý. Na bázi T5 je nízká úroveò (pøiblinì potenciál zemì), take je vypnutý a kondenzátor C1 je rezistorem R7 udrován vybitý. Protoe na C1 je nulové napìtí, jsou vypnuté i tranzistory T2 a T1 a árovka nesvítí. Pøi otevøení dvíøek spínaè S1 sepne a rozsvítí árovku Z1. Napìtí na bázích tranzistorù T3 a T4 klesne na nulu, take se otevøe T3 a zavøe T4. Na bázi emitorového sledovaèe T5 se objeví vysoká úroveò (témìø plné napájecí napìtí +12 V) a pøes T5 se nabije kondenzátor C1 (nabíjecí proud je omezen rezistorem R6). Napìtím z kondenzáteru C1 se pøes pøedøadný rezistor R2 otevøou i tran zistory T2 a T1. Kdy se nyní dvíøka zavøou, vypne S1, ale árovka svítí pøes tranzistor T1, který je udrován v sepnutém stavu nábojem kondenzátoru C1. Díky diodì D1 je vak v bodì J2 proti zemi napìtí asi +1 V, take sepne T4, vypne T5 a C1 se se dále nedobíjí. Asi za 5 s poklesne napìtí na C1 natolik, e T2 a T1 pozvolna vypnou, svìtlo plynule zhasne a obvod se uvede do klidového stavu. Polovodièové souèástky mùeme nahradit novìjími typy, T1 je vhodné mírnì chladit. Elektronický spínaè musíme pøed montáí do automobilu dùkladnì izolovat, aby nezpùsobil zkrat na zem v palubní síti.
ELO 7/1982
! Upozoròujeme !
Obr. 9. Upravená automatická nabíjeèka olovìných akumulátorù, která se po ukonèeném nabíjení trvale vypne
8
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
Tématem èasopisu Konstrukèní elektronika A Radio 1/2005, který vychází zaèátkem února 2005, jsou aktivní analogové výhybky pro reproduktorové soustavy. Nejprve je do znaèné hloubky probrána teorie tìchto výhybek, pak následuje jejich návrh s operaèními zesilovaèi.
Context GSM - dálkový ovladaè, komunikující pomocí SMS Ing. Pavel Hùla Zaøízení je urèeno pøedevím k dálkovému zapínání a vypínání elektrických spotøebièù, s moností zjiovat stav vstupù a pøípadnì reagovat na zmìnu jejich stavu. Pro obousmìrné pøedávání øídicích informací vyuívá krátkých textových zpráv, pøenáených prostøednictvím sítì GSM. Spojení pøístroje se sítí GSM je realizováno pouitím mobilního telefonu typu Siemens C10 nebo C35 (lze pouít i nejblií pøíbuzné uvedených typù - S11, M35, S35). Urèitou výhodou je, e lze pouít i telefon s pokozeným disple jem a nefungujícím reproduktorem - co jsou bohuel èasté pøíznaky pokození po pádu telefonu na zem. Samotný telefon ani nemusí mít baterii, je napájen pøímo z baterie zaøízení. Nutnou podmínkou pouitelnosti telefonu je pouze jeho schopnost pøihláení se do sítì operátora a schopnost komunikovat sériovou linkou pøes systémový konektor. Napájení celého zaøízení zajiují 3 NiCd (pøíp. NiMH) tukové èlánky, neustále dobíjené vestavìným automatickým síovým dobíjeèem. Technická data Zpùsob ovládání: Pomocí kódu, pøenáeného krátkou textovou zprávou, poslanou z kteréhokoliv mobilního telefonu nebo brány z Internetu. Ochrana proti ovládání neoprávnìnou osobou:
Obr. 1. Schéma zapojení
Heslem, nastaveným v pøedvolbì telefonu (max 8 znakù). Poèet ovládaných výstupù: 3, oddìlené optotriaky, spínání v nule. Poèet kontrolovaných vstupù: 3, opticky oddìlené, monost nastavení reakce na zmìnu úrovnì nebo na vzestupnou hranu vstupního impulsu.
Monost odposlechu prostoru: Pøíkazem v ovládací zprávì SMS je moné zajistit zavolání na preferovaný telefon. Jakmile je hovor pøijat, dobu jeho trvání urèuje pøíjemce (trvá, dokud ho neukonèí). Zpùsob reakce: Poslání SMS zprávy na preferovaný telefon. Napájecí napìtí: 230 V/50 Hz. Pouitý typ mobilního telefonu: Siemens C10, C35 (pro jednotlivé telefony se program mikrokontroléru lií). Rozmìry: 110 x 90 x 35 mm.
Formát ovládací zprávy Ovládací textovou zprávu je moné posílat z libovolného zdroje - to znamená z libovolného mobilního telefonu nebo i z brány SMS na Internetu. Text zprávy se skládá z hesla a pøíkazu. Heslo musí být uvozeno i ukonèeno znakem dvojitého køíe #. Jako vlastní heslo slouí jméno, ulo ené v páté pøedvolbì telefonu. (Tedy jméno telefonu, na který posílá zaøí zení pøípadné textové zprávy o stavu vstupù a výstupù nebo na který na ádost zavolá.) Za heslem pak následuje pøíkaz. Pro jednotlivé pøíkazy jsou vyhrazena klíèová písmena O (pro ovládání stavu výstupù), F (pro nastavení vstupního filtru), S (pro okamité poslání stavové textové zprávy) a C (pro zavolání). Pøíkaz pro ovládání výstupù musí zaèínat velkým písmenem O (OUT), za ním pak následují tøi znaky, urèující stav pøísluného výstupu v poøadí pro první, druhý a tøetí výstup. Znak 1 znamená sepnutý výstup, znak 0 rozepnutý výstup a znak x ponechá pøísluný výstup v pùvodním stavu. Pøíkaz pro nastavení vstupního filtru musí zaèínat znakem F, pak následují opìt tøi znaky, urèující podmínku zmìny stavu vstupu pro poslání stavové zprávy. 0 znamená vstup vypnut - jakákoliv zmìna stavu pøísluného vstupu nezpùsobí poslání zprávy, 1 - zpráva bude poslána pouze pøi vzestupné hranì vstupního impulsu (to znamená pøi vybuzení pøísluného vstupního optronu) a 2 - kadá zmìna stavu pøísluného
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
9
vstupu aktivuje poslání zprávy. Pro znak x zùstává hodnota filtru ne zmìnìna. Pøíkazová èást je ukonèena znakem hvìzdièky *. Jiné znaky ne uvedené ignoruje. Poøadí a poèet jednotlivých èástí nejsou dùleité. Napø. zpráva #Heslo#O110F000SC* zpùsobí sepnutí prvního a druhého výstupu, rozepnutí tøetího výstupu, nastavení vstupního filtru na 000 - tj. vechny vstupy vypnuty, okamité poslání zprávy a zavolání. Zpráva #Heslo#S* zpùsobí pouze poslání zprávy, zpráva #Heslo#Oxx1* zpùsobí pouze sepnutí tøetího výstupu (ostatní výstupy a nastavení vstupních filtrù zùstávají nezmìnìny). Èíslo uloené v páté pøedvolbì musí být v mezinárodním formátu. V pøípadì pøijmutí pøíkazu pro zavolání pøeète èíslo uloené v páté po zici seznamu a zavolá na nì. Doba hovoru (pøesnìji øeèeno odposlechu) je urèena volaným úèastníkem - trvá tak dlouho, dokud tento hovor neukonèí. Pokud se nepøijme hovor vùbec, vyzvání tak dlouho, dokud není spo jení ukonèeno operátorem (asi 1 minutu). Pro telefon typu Siemens C10 není mono pouít volání na dobu omezenou ze strany pøíjemce hovoru a program je upraven na fixní dobu volání 2 minuty.
Formát stavové zprávy Stavová zpráva obsahuje údaje o stavu vstupù (uvozeno slovem INP:), stavu nastavení vstupního filtru (uvo zeno slovem FIL:) a stavu výstupù (uvozeno slovem OUT:). K zprávì je jetì pøipojena informace o pøíèinì poslání zprávy - sdìlení ACTIVATED ON INxxx, kde x je znak 0 (pøísluný vstup nezpùsobil poslání zprávy) nebo 1 (pøísluný vstup zpùsobil poslání zprávy), popøípadì ACTIVATED ON:REQ pøi poslání na ádost pomocí ovládací SMS (pøíkazem S). Napø. zpráva zpráva INP: 001 FIL: 111 111 OUT: 000 ACTIVATED ON 001 informuje, e tøetí vstup je vybuzen, vstupní filtr je nastaven na poslání zprávy pøi vzestupné hranì na kterémkoliv vstupu, ádný výstup není sepnut, poslání zprávy zpùsobila zmìna úrovnì na tøetím vstupu. Zpráva: INP: 101 FIL: 002 OUT: 010 ACTIVATED ON:REQ øíká, e jsou vybuzeny první a tøetí vstup, vstupní filtr je nastaven na aktivaci pøi jakékoliv zmìnì na tøetím vstupu, na zmìnu stavu prvního a druhého vstupu nereaguje. Sepnut je druhý výstup a poslání zprávy bylo zapøièinìno ádostí v ovládací zprávì.
Popis funkce Kadých asi 8 s se pøístroj pomocí sériové komunikace dotazuje mobilního telefonu, nepøila-li nová textová zpráva. V pøípadì, e ano, pøeète a vyhodnotí její obsah. Nejprve hledá heslo - èást textu ohranièeného dvìma znaky #. V pøípadì, e takovéto
10
heslo nalezne, porovná ho se jménem, uloeným v páté pøedvolbì. Jsou-li obì slova shodná (pøipomínám, e porovnávání je case senzitive - rozliují se malá a velká písmena, a e délka hesla je max. 8 znakù), dekóduje dalí text zprávy - snaí se najít nìkterý z pøíkazù pro nastavení výstupu nebo pro nastavení vstupního filtru, pøípadnì pro okamité poslání zprávy SMS nebo zavolání. Na jde-li takovýto pøíkaz do ukonèení povelu znakem *, posléze pøíkaz vykoná. Jetì pøed tím pøíchozí textovou zprávu smae (a u obsahovala heslo s pøíkazem nebo nikoliv).
Popis obvodového øeení Schéma pøístroje je na obr. 1. Obvodovì lze celé zaøízení rozdìlit na napájecí obvody, obvody vstupù a výstupù a obvod vlastního mikropoèítaèe, v jeho pamìti jsou naprogramovány vechny potøebné funkce. Napájení je øeeno pouitím tøí akumulátorù, které jsou neustále dobíjeny jednoduchým dobíjeèem (spínaný zdroj s IC3). Z obvodového hlediska lze na spínaný zdroj pohlíet jako na zdroj konstantního napìtí s proudovým omezením. Proudové omezení (a tím i velikost dobíjecího proudu) lze mìnit volbou odporu paralelní kombinace rezistorù R19 a R20. Vhodný proud je (podle typu èlánkù) asi 100 a 150 mA. Velikost výstupního napìtí zdroje lze nastavit zmìnou polohy trimru P1. Velikost napìtí je vhodné nastavit na napìtí plnì nabitých èlánkù (4,5 V), pøípadnì o nìco ménì, aby se èlánky pøi trvalém dobíjení nezahøívaly. Ze sítì je zdroj napájen pøes síový transformátor Tr1, jeho napìtí je usmìrnìno mùstkovým usmìròovaèem BR1 a filtrováno kondenzátorem C12. Vzhledem k pouití spínaného zdroje pro dobíjeè nezáleí pøíli na velikosti sekundárního napìtí transformátoru (mùe být klidnì v rozsahu 6 a 24 V), pouze je potøeba dát pozor na pøekroèení povoleného napìtí na C12 (IC3 mùe pracovat do velikosti vstupního napìtí a 40 V). Jako pracovní tlumivku zdroje lze pouít radiální tlumivku Fastron typu 009P-331K (GM). Dioda D1 indikuje pøítomnost napìtí na filtraèním kondenzátoru C12 (tedy indikuje svým svitem pøipojení pøístroje k síti 230 V). Zenerova dioda D10 zabraòuje svitu diody pøi napájení pouze z akumulátorù. Odpor rezistoru R22 je nutné volit s ohledem na velikost sekundárního napìtí transformátoru. Celý zdroj lze pøepnutím pøepínaèe S2 do polohy VYP odpojit od obvodù øídicího poèítaèe (i vlastního telefonu) a tím zaøízení jednodue vyøadit z èinnosti. V pøípadech, kdy tato skuteènost mùe být na závadu, doporuèuji pøepínaè nezapojovat a na desce nahradit propojkou. Kondenzátory C9, C10 a C11 pøispívají ke zmenení vnitøního odporu zdroje a prodluují dobu provozu zaøízení pøi
výpadku sítì. Ukázalo se velmi prospìné pøipojit elektrolytický kondenzátor alespoò 1000 µF/6,3 V pøímo na kontakty pro napájení na vlastním telefonu. Jeho pouití výraznì napomáhá vykrýt proudové pièky vznikající pøi komunikaci telefonu a prodluuje dobu provozu pøi výpadku dobíjecího napìtí. Upozoròuji, e v pøípadì nedostateènì tvrdého napájecího napìtí telefon náhle vypne. S hodnotami uvedenými ve schématu a s konden zátorem 1000 µF pøímo na svorkách telefonu lze poèítat se spolehlivou funkcí pøi výpadku sítì po dobu asi 30 hodin (platí pro akumulátory NiCd 1000 mAh a telefon C35 v místì s dostateènì silným signálem). Pøítomnost napájecího napìtí indikuje svitem dioda D9. Øídicí mikropoèítaè IC1 je typu AT90S2313. Vstupní i výstupní signály jsou galvanicky oddìlené pouitím optoèlenù (na vstupech), pøípadnì optotriakù na výstupech. Pro minimalizaci ruení, vznikajícího pøi spínání výstupù, jsou pouity optotriaky se spínáním v nule. Výkonové èásti výstupních spínaèù (tedy vlastní spínací triaky) nejsou souèástí pøístroje a jejich umístìní (pøípadnì i s potøebným chladièem) je poèítáno v blízkosti spínaného spotøebièe. Diody D2, D3 a D4 indikují svým svitem sepnutí optotriaku pro pøísluný výstup. Rezistory R23, R24 a R25 pùsobí jako boèníky, omezující proud LED (s malým pøíkonem) s ohledem na proud potøebný pro vybuzení optotriakù. Diody D5, D6 a D7 slouí pro indikaci stavu vstupu. Jejich svit vak není øízen pøímo vstupní úrovní, ale pøes program mikropoèítaèe. Rozsvítí se a v okamiku, kdy mikropoèítaè pøíslunou vstupní úroveò skuteènì vzal v úvahu. (Tato okolnost mùe zpùsobit mení prodlevu mezi skuteènou zmìnou stavu vstupu a její indikací.) Obvod IC2 typu MCP120-315GI/TO hlídá velikost napájecího napìtí a jeho úkolem je generovat nulovací impuls pro mikrokontrolér vdy, kdy klesne (by i mikovì) velikost napájecího napìtí pod 3,15 V. Bez pouití tohoto obvodu si pøístroj nemusí správnì zapamatovat nastavení vstupního filtru a výstupù pøi pøípadném vypnutí a opìtovném zapnutí napájecího napìtí. Tlumivky L1 a L4 mají za úkol minimalizovat ruení signálem mobilního telefonu, pøesnìji øeèeno èinností jeho výkonových obvodù. Jsou pouity typy SMD (dost èasto je lze získat z vyøazených desek z poèítaèe). Na indukènostech pøíli nezáleí, pouze na pozici L1 a L4 je nutné pouít typy s co nejmením stejnosmìrným odporem (max. 0,1 Ω). V pøípadì nouze lze tlumivky vynechat (nahradit propojkou). Dioda D11 slouí k indikaci správnì probíhající komunikace telefonu s øídicím mikropoèítaèem. Je-li zaøízení v klidu, blikne kadých asi 8 s na dobu asi 200 ms. V pøípadì nové pøíchozí zprávy svítí dioda po celou dobu, kdy je informace zprávy zpracovávána.
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
Mechanická konstrukce
Obr. 2. Deska s plonými spoji
Celý pøístroj je postaven na jedné jednostranné desce s plonými spoji o celkových rozmìrech 116 x 82 mm a je urèen k vestavìní do plastové krabièky typu KM31N. V pøední a boèní stìnì krabièky jsou vyøíznuty otvory pro svorky SV1 a SV6, pøípadnì SV7 a desku je tøeba oøíznout tak, aby po vloení do krabièky vyènívaly pøipojovací svorky o 6 mm ven. Deska s plonými spoji je na obr. 2. Na delí stranì krabièky je potøeba vyøíznout otvor pro konektor propojovacího kabelu od mobilního telefonu. V horní stìnì krabièky je nutné vytvoøit ètvercový otvor 19 x 23 mm pro vrchní èást síového transformátoru, oválný otvor pro ovládací páèku pøepínaèe a vyvrtat celkem 9 otvorù o prùmìru 3 mm, kterými po sestavení pøístroje vyènívají indikaèní LED. Pøi konstrukci pøístroje byla pouita technika smíené montáe - jsou pouity jak klasické souèástky, tak i SMD. Bateriové pouzdro pro 3 tukové èlánky je k desce pøipevnìno dvìma roubky M2,5 x 8 se zaputìnou hlavou. Je nutné pouít typ bateriového pouzdra s drátovými vývody, které jsou zkráceny na asi 2 cm a zapájeny do desky do bodù + a -. (Pouzdro s vývody na klipsy se do vymezeného prostoru nevejde.) Pøed pøiroubováním desky do krabièky je nutné odøíznout asi 2 mm nálitky na vech ètyøech distanèních sloupcích. I po vloení desky do krabièky a pøiroubování spodního krytu je èást desky pod svorkami volnì pøístupná, na co je potøeba pøi manipulaci dávat pozor, pøípadnì vyènívající vodivé èásti desky vhodnì zakrýt (napø. vrstvou tavného lepidla).
Oivení a uvedení do provozu Obr. 3. Rozmístìní souèástek - strana souèástek
Oivení samotného pøístroje je velmi jednoduché a spoèívá pouze v nastavení správné velikosti napájecího napìtí pro dobíjení akumulátorù. Toto nastavení uskuteèníme bez pøipojeného telefonu, bez osazeného IC1 a s vyjmutými akumulátory. Paralelnì ke kondenzátorùm C9 a C11 je vhodné pøipojit náhradní zátì (re zistor 100 Ω) - lze pøiloit pøímo na kontakty pouzdra pro akumulátory a trimrem P1 nastavit napájecí napìtí na velikost asi 4,4 V. Pak je moné (pøi vypnutém napájecím napìtí) osadit IC1 a vloit akumulátory. Jsou-li èlánky úplnì vybité, necháme je ales-
Obr. 4. Rozmístìní souèástek - strana spojù Praktická elektronika A Radio - 01/2005
Obr. 5. Schéma zapojení výkonového spínaèe
11
ovladaèe, take výkonový spínaè lze realizovat samotným triakem. Ruení pøi spínání je minimalizováno pouitím prvkù spínajících v nule, pøesto je vhodné doplnit spínaè odruovacím èlenem RC. S výstupem ovladaèe je kadý výkonový výkonový triak propojen dvouvodièovým vedením. Na obr. 5 je schéma jednoho z moných provedení spínaèe s triakem TIC216M, na obr. 6 je deska s plonými spoji. S tímto spínaèem lze spínat síové napìtí 230 V a do proudu 0,5 A bez chladièe, s vhodným chladièem typu V7110 (GM) lze spínaè zatíit a proudem 3 A.
Pøipojení telefonu S vlastním ovladaèem je telefon propojen pìtivodièovým kabelem, kterým jsou pøenáeny signály datové komunikace a zároveò slouí pro pøivedení napájecího napìtí pro telefon. Pro datové signály je moné pouít tenkou licnu, na místì vodièù pro napájení telefonu je vhodné pouít licnu o celkovém prùøezu min. 0,5 mm . Délka propojovacího kabelu by nemìla být vìtí ne 30 cm. Na stranì telefonu je zakonèen datovým konektorem podle typu pouitého telefonu. Pøes datový konektor jsou k telefonu pøipojeny signály RX a TX a zem. (Pro jistotu pøipomínám, e TX telefonu je pøipojen na RX desky a RX telefonu na TX desky). Vodièe, urèené pro napájení telefonu je potøeba z kabelu odboèit (buï pøed konektorem, nebo pro nì vyvrtat ve stìnì konektoru otvor) a pøipojit je (pøímo, napø. pøipájením, nebo pomocí malých krokosvorek) na kontakty pro baterii telefonu. S deskou je kabel propojen ètyøpólovým konektorem typu PSH02-04 (na zemní svorku jsou pøipojeny dva vodièe - zem datových signálù a napájecí vodiè). 2
Obr. 6. Deska s plonými spoji výkonového spínaèe poò èásteènì (po dobu nìkolika hodin) nabíjet. Pak je moné pøipojit telefon a po jeho zapnutí musí zaèít blikat výe popsaným zpùsobem dioda D11. Po nastavení èísla a jména (hesla) do páté pozice seznamu (SIM karty telefonu), mùeme posláním ovládací SMS v pøísluném formátu ovìøit funkci celého pøístroje.
Pøipojení výkonových spínaèù Výstupy vlastního pøístroje jsou realizovány optotriaky MOC3062, které jsou konstruovány pro spínání proudù do 100 mA, co je pro vìtinu aplikací málo. Obvodové øeení pøedpokládá pro spínání pøipojených spotøebièù pouití výkonových triakù, umístìných v bezprostøední blízkosti ovládaných spotøebièù a dimenzovaných na patøièný výkon (pøípadnì opatøených potøebným chladièem). Omezovací rezistory R13, R14 a R15 jsou umístìny jetì na desce
Seznam souèástek R1, R3 R2, R17 R4, R5, R6 R7, R8, R9, R21 R10, R11, R12,
3,3 kΩ, 1206 4,7 kΩ, 1206 220 Ω, 1206 1,2 kΩ, 1206
R16, R23, R24, R25 1 kΩ, 1206 R13, R14, R15 180 Ω, 1206 R18 1,5 kΩ, 1206 R19, R20 4,7 Ω, 1206 R22 4,7* kΩ, TR 296 P1 500 Ω, PT10 C1 100 nF, 1206 C2 10 µF/16 V, tantal C3, C4 1 nF, 1206 C5 330 pF, 1206 C6 100 µF/16 V C7, C8 27 pF, 1206 C9, C10, C11 1000 µF/6,3 V C12 470 µF/35 V BR1 DF04S (1A/125V) D1, D9, D11 3 mm mm LED LED s ma malým lým pøíkonem, èervená D2,, D3, D2 D3, D4 3 mm mm LED LED s mal malým ým pøíkonem, zelená D5,, D6, D5 D6, D7 3 mm mm LED LED s mal malým ým pøíkonem, lutá D8 1N5819 D10 4V7/0,5 X1 3,68 MHz IC1 AT90S2313 s programem Context IC2 MCP120-315GI/TO IC3 MC34063 (SMD) L1 a L4 SMD tltlumivka, vi viz te text L5 330 µH, 09P-331K OC1, OC2, OC3 PC815 OT1, OT2, OT3 MOC3062 Po1 pojistka 0,1 A S1 PIN4M S2 pøepínaè L351 SV1 a SV7 ARK 210 TR1 síový transformátor 230 V/6 a 18 V; 1,9 VA Plastové pouzdro pro 3 tukové èlánky s drátovými vývody
Seznam souèástek pro jeden výkonový spínaè TR1 R1 C1 SV1 a SV3 Chladiè
Naprogramovaný mikrokontrolér lze získat za 300,- Kè na adrese: Ing. Pavel Hùla, Jabloòová 2, 106 00 Praha 10; tel.: 272 656 673, 607 565 933; E-mail:
[email protected]
Obr. 7. Fotografie horní a spodní strany osazené desky
12
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
TIC216M 100 Ω/1 W 0,1 µF/min. 250 V (støídavé napìtí) ARK 210
Stroboskop na 12 V s dvojzábleskem Jan Horký Tento stroboskop napájený 12 V je moné pouívat jako výstrané blikadlo v automobilech, na motocyklech a ultralehkých letadlech, pøípadnì jako malé efektové blikadlo na párty nebo diskotékách. Stroboskopická výbojka potøebuje pro svoji èinnost napìtí asi 250 V, proto je v zapojení pouit vysokofrekvenèní mìniè na feritovém transformátoru v zapojení push-pull pracující na frekvenci 30 kHz. Tento kmitoèet vyrábí obvod 4047 zapojený v astabilním reimu. Oscilátor RC je zapojen na vývodech 1, 2, 3. Na vývodech 10 a 11 je tato frekvence v protifázi a je dále vedena na budicí tranzistory T1, T2. Koncové spínací tranzistory T3 a T4 se za provozu v rychlém stroboskopickém reimu intenzivnì zahøívají a musí být chlazeny. Mùstkový usmìròovaè na sekundární stranì transformátoru je sloen z rychlých diod. Na kondenzátorech C3, C4 je ss napìtí asi od 220 do 350 V, podle rychlosti blikání. Rychlost blikání urèuje kmitoèet èasovaèe IO1, lze jej plynule mìnit potenciometrm P1 asi od 0,25 Hz do 10 Hz. Volba dvojzáblesku nebo stroboskopického blikání se urèuje pøepí-
naèem Pø1 vhodným pøepnutím výstupù z èítaèe IO2 zapojeného jako dìliè kmitoètu pøes sèítací diodový èlen D1, D3. Dioda LED souèasnì s výbojkou indikuje záblesk. Kladné napìtí sepne tyristor, ten spojí obvod a vybije náboj z kondenzátoru C5 do primárního vinutí zapalovacího transformátoru Tr2. Vzniklý vysokonapìový impuls 6 kV zapálí výboj, energie z kondenzátoru C3, C4 se vybije formou intenzívního záblesku ve výbojce a celý dìj se opakuje.
Konstrukce Na desce s plonýmí spoji je nutné pøevrtat nìkteré otvory na vìtí úmìrnì tlouce vývodù souèástky (jako napø. pro potenciometr, diody, tranzistory T3, T4). Støedový otvor na spojovací plastový výstupek se vrtá prùmìrem 8 mm, dva otvory v úhlopøíèce desky na pøiroubování do krabièky a na pøiroubování tranzistorù pøes chladièe se vyvrtají prùmìrem 3,2 mm. Na
Obr. 1. Schéma zapojení stroboskopu
boèní zapojení pøepínaèe Pø1 se pouijí napø. odstøiené drátky z rezistorù. Jeliko na krátké vývody výbojky se nesmí pájet, je pouito na pøipojení dvou kusù roubovacích svorek zbavených plastového zapouzdøení. Z tìchto svorek tìsnì pøiroubovaných na vývodech výbojky jsou vedeny tlustí dráty do desky, èím je výbojka mechanicky uchycena. Støedová zapalovací elektroda je pøipojena jenom omotáním nìkolika závity tenkého drátku vedoucího do desky - také nepájet a na výbojku pøi montái zbyteènì nesahat prsty. Pozor - výbojka má polaritu + a -, - správnì zapojit. Na desce nezapomenout osadit drátovou propojku nalevo od IO2. Feritový transformátor je uchycen k desce obepnutím drátkem a konci zapájenými do desky. Z drátových vývodù transformátoru je nutné pøed zapájením na koncích sekrábat noem lakovou izolaci. Pøi pájení zásadnì nepouívat ádné pájecí kapaliny, které znièí ploný spoj a zpùsobí polovodivé cesty. Pokud by se pøi rychlém stroboskopickém provozu znièily pøehøátím tranzistory T3, T4, lze je s lepím úspìchem nahradit tranzistory MOS IRF540, a to bez chlazení. Pouze se do desky zapájejí opaènì bez pøiroubování, tyto tranzistory mají bázi nalevo, pùvodní tranzistory BD139 mají bázi napravo. Odbìr ze zdroje je pøi velmi rychlém blikání a 1,5 A. Pro zvìtení svìtelného výkonu je vhodné za výbojku umístit odraznou lesklou ploku pouitím napø. malého plíku (asi 4 x 2,5 cm), na jeho delí stranu se pøipájejí ètyøi tenèí drátky a zapájejí se do desky do ètyø otvorù mezi výbojkou a chladièi tranzistorù.
Seznam souèástek R1 150 kΩ R2, R3 1 kΩ R4 4,7 kΩ R5, R9 330 Ω R6 8,2 kΩ R7, R8 5,6 kΩ P1 50 kΩ/N C1 4,7 µF/50 V C2 470 µF/16 V C3, C4 10 µF/350 V C5 33 (22) nF, TC 207 C6 10 nF, keram. C7 1 nF, keram. D1, D3 1N4148 D2 LED 5 mm D4, D5, D6, D7 BA159 Ty1 KT505 IO1 555 IO2 4017 IO3 4047 T1, T2 BC546B T3, T4 BD139 výbojka IFK120 Praktická elektronika A Radio - 01/2005
13
ñ
ñ
Obr. 2. Deska s plonými spoji a rozmístìní souèástek stroboskopu
Obr. 3. Fotografie vnitøku stroboskopu
Pø1 S6P lámací svorkovnice, 2 ks chladiè D1, 2 ks svorka dvojitá krabièka KP2 roub M3+matky, 4 ks Tr1 feritový transformátor Vinutí transformátoru Tr1: Primární vi vinutí: 2x 25 z/0,6 mm Seku Se kund ndár ární ní vin vinutí utí:: 50 500 0 z/ z/0, 0,2 2 mm Feritové jádro EF32/Al 2500 Tr2 ZTR32
Kompletní stavebnici stroboskopu (vyvrtaná deska, vechny souèástky vèetnì obou transformátorù, výbojky a krabièky je moné objednat na dobírku za 500 Kè u firmy: Hobby elektro, K Haltýøi 6, 594 01 Velké Meziøíèí; tel. 566 522 076; 604 251 381; fax 566 520 757;
[email protected] Samostatné desky s plonými spoji nezasíláme.
Výkonná siréna na 230 V Jan Horký V rùzných aplikacích mùe být potøeba ke stávajícímu zaøízení pøipojit velmi hlasitou sirénu miniaturních rozmìrù, napájenou pøímo síovým napìtím 230 V. Vzhledem k miniaturním rozmìrùm je vylouèeno pouít jako vyzaøovací souèástku reproduktor z dùvodu pøíli velké energetické nároènosti a malé úèinnosti. Siréna je v podstatì navrena na napìtí 24 V, doplnìná je jednoduchým síovým napájením
14
pøes kondenzátor C6. Aby hlasitost sirény byla dostateèná, je nutné piezoelement napájet kmitoètem rovnajícím se jeho rezonanèní frekvenci, a to jetì v mùstkovém zapojení. Základem sirény je dvojitý monostabilní klopný obvod 4047 zapojený v astabilPraktická elektronika A Radio - 01/2005
ním reimu. Oscilátor RC obvodu je rozlaïován tranzistorem MOSFET T1, který je øízen z èasovaèe 555 obdélníkovým prùbìhem pomalé frekvence, èím vzniká pøeskakující tón
ñ
Obr. 1. Schéma zapojení sirény napodobující hasièskou sirénu, nebo je budicí signál RC èlenem R3, C3 zakulacen, èím vzniká kvílející zvuk podobný policejní sirénì. Aby siréna vyluzovala tyto dva zvuky, musí být pøepínaè Pø1 v poloze trvalý tón. Ve druhé poloze Pø1 siréna vydává pøeruovaný tón. Na vývodech 10 , 11 IO1 je signál v protifázi vhodný k buzení mùstku se ètyømi komplementárními tranzistory MOS. Tyto tranzistory byly zvoleny proto, e dovolují dosáhnout na piezoelementu témìø plné napìtí zdroje, nebo kapacitní zátì - piezoelement - je zapojena v jeho kolektorech. Pøi vývoji byli zkoueny i bipolární tranzistory øady BC, pak ovem musela být zátì ve spojených emitorech a na tranzistorech vznikal úbytek asi 1/3 napìtí napájecího, úmìrnì tomu byla i mení hlasitost.
Montá a oivení Na desce s plonýmí spoji je nutné pøevrtat nìkteré otvory na vìtí úmìrnì tlouce vývodù souèástky (jako napø. P1, C6, Pø1, Pø2 a otvory na svorku). Otvor na spojovací støed krabièky procházející deskou se vyvrtá prùmìrem 8 mm, ve dvou horních rozích desky na uchycení prùmìrem 3 mm. Pájení je tøeba vìnovat zvýenou pozornost vzhledem k malým vzdálenostem pájecích bodù a zásadnì nepouívat ádné pájecí kapaliny, které znièí ploný spoj a zpùsobí polovodivé cesty. Nezapomenout osadit drátovou propojku mezi kondenzátory C3 a C4. Kdo má k dispozici ss napìtí 24 V, mùe sirénu oivit na tomto napìtí, ale pro jistotu s nezapájenou Zenerovou diodou D4. Nejvyí hlasitost (tj. naladìní na okolí rezonanèního kmitoètu piezoelementu) se nastavuje trimrem P1. Siréna bez osazené síové èásti i bez D4 mùe být poui-
ta v nákladních automobilech s palubním napìtím 24 V, pak odebírá proud asi 60 mA. Piezoelement je v krabièce pøilepen. Pøi síovém napájení se na hlasitosti a funkci sirény nesmí nic zmìnit.
Pøi oivování sirény je samozøejmì nutné dbát zvýené opatrnosti, nikdy nesahat na souèástky za provozu, na nìkterých je ivotu nebezpeèné síové napìtí.
Seznam souèástek R1 R2, R3 R4 R5 R6 R7, R8 R9 R10 C1 C2 C3 C4 C5 C6 D1, D2, D3 D4 D5 P1 IO1
47 kΩ 22 kΩ 1 kΩ 330 kΩ 680 Ω 4,7 kΩ 220 kΩ 100 Ω 1 nF/MKT 10 nF/keram. 4,7 µF/50 V 2,2 µF/50 V 470 µF/25 V 1 µF/st 275 V 12 V/0,5 W 24 V/1,3 W B380C1000DIL 50 kΩ, trimr leatý 4047
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
Obr. 2. Deska s plonými spoji a rozmístìní souèástek sirény IO2 T1, T2, T3 T4, T5 Pø1, Pø2 Piezo Svorka dvojitá Krabièka KP35AV
555 BS108 BS208(BS212) S3P KPT2040W
Kompletní stavebnici sirény (vyvrtaná deska, vechny souèástky, piezoelement a krabièka) si lze objednat na dobírku za 370 Kè u firmy: Hobby elektro, K Haltýøi 6, 594 01 Velké Meziøíèí; tel. 566 522 076; 604 251 381; fax 566 520 757;
[email protected] Samostatné desky nezasíláme.
15
estikanálový teplomìr Jiøí Kysuèan Pro sledování teplotního reimu rùzných zaøízení jsem si sestrojil estikanálový teplomìr s moností porovnávat namìøené teploty s hodnotami nastavenými a pamìtí minimální a maximální hodnoty pro kadý mìøicí kanál. Technické parametry Mìøicí rozsah: -35 a 110 °C. Rozliení: do 70 °C - 0,1 °C, dále 1 °C. Poèet mìøicích míst: 1 a 6. 0,1 °C. Krok nastavení mezí: Napájecí st napìtí: 8 a 16 V. Odbìr: asi 15 mA.
Funkce pøístroje Pøístroj mùe sledovat teplotu a na esti místech. Jako èidla jsou pou ity termistory. Poèet sledovaných èidel lze nastavit. Teplota je mìøena dvakrát za sekundu, namìøené hodnoty jsou postupnì zobrazeny na displeji LCD. Po kadém mìøení jsou výsledky mìøení porovnány s údaji nastavenými jako mezní. Pøekroèení mezních hodnot je signalizováno akusticky a také jetì logickým výstupem na konektoru K1. Dále jsou srovnány min. a max.
teploty s hodnotami namìøenými, pøi jejich pøekroèení jsou aktualizovány. Namìøené teploty jsou postupnì zobrazeny na displeji tak, e se zobrazí hláení tni , kde i je index mìøicího kanálu. Dále se zobrazí namìøená teplota a celý postup se opakuje pro dalí mìøicí kanál. Zobrazovací cyklus bìí stále dokola, dokud není pøeruen vyvoláním nastavení mezí. Pøístroj rozeznává tøi poruchové stavy v mìøicím kanálu. Je to pokles odporu pod mez, danou mìøicím rozsahem, signalizace je E0. Dále je to zvìtení odporu nad hodnotu, kterou program zpracuje, znaèené jako E1, a pøeruení smyèky, znaèené jako E2. Pro kadý mìøicí kanál lze nastavit minimální a maximální hodnotu. Pøi vyhodnocení se porovnává namìøená teplota s nastavenými hodnotami a jejich pøekroèením neádoucím smìrem je aktivována signalizace. Do
Obr. 1. Schéma zapojení teplomìru
16
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
vyhodnocení je zavedena hystereze 2 °C, aby se zabránilo opakovaným signalizacím pøi kolísání teploty na hranici mezi stupni. Napø. pøi nastavení maximální úrovnì na 90 °C zaène signalizace pøi zvýení teploty na 91 °C. Signalizace skonèí po poklesu pod 88 °C. Pøi nastavení minimální úrovnì na 30 °C se aktivuje signalizace pøi poklesu pod 30 °C, ukonèení signalizace nastane pøi pøekroèení 32 °C. Akustická signalizace se chová odlinì pøi pøekroèení minima a maxima. Pøekroèení maxima je signali-
Obr. 2. Schéma zapojení teplomìru - displej zováno opakovanými silnými hvizdy s krátkými prodlevami, signalizaci je moné odstavit krátkým stiskem tlaèítka. Pøekroèí-li se maximum na jiném kanále, signalizace se obnoví do odsouhlasení nebo poklesu teploty do nastavených mezí, vèetnì hystereze. Aby mohlo zpùsobit signalizaci pøekroèení teploty na mìøicím kanále, který byl odsouhlasen, musí teplota na tomto kanále poklesnout pod nastavený limit. Pokles pod minimum je signalizován pìti slabými hvizdy s dlouhou prodlevou, take signalizace ustane bez odsouhlasení, jinak platí to, co o signalizaci maxima. Souèasné pøekroèení obou mezí je signalizováno støídáním obou signálù. Logické výstupy pracují jako negovaná souètová hradla, take na kadém výstupu je úroveò H, jestlie není na ádném mìøicím kanále pøekroèena mezní teplota. Vývod 3 (Pd1) signalizuje pokles teploty pod minimum, vývod 2 (Pd0) pøekroèení maximální teploty. Maximální proudové zatíení tìchto výstupù je 3 mA v úrovni H a 20 mA v úrovni L. Existují dvì verze programu, které se lií reakcí na poruchu mìøicího kanálu. Verze 6xx1 pouze zobrazí poruchové hláení, verze 6xx2 pøi porue aktivu je akustickou signalizaci a oba logické výstupy jsou nastaveny na úroveò L.
Popis zapojení Srdcem pøístroje je mikropoèítaè firmy Atmel AT90S2313 10PI. Obsahuje v pouzdøe DIL20 mikroprocesor
RISC, pamìti Flash, RAM a EEPROM a obvod watch dog. Dále je vybaven dvìma èítaèi - èasovaèi a analogovým komparátorem, pouitým k integraènímu mìøení odporu termistorù. Jednotlivé termistory jsou pøipojovány na úroveò H vývody portu B. Proudem protékajícím termistory je nabíjen kondenzátor C6, dosaení napìové meze dané dìlièem R10, R11 je vyhodnoceno vnitøním komparátorem. Komparátor mùe u tohoto typu mikropoèítaèe vyvolat pøeruení, take je umonìna periodická obsluha displeje LCD. Èas nabíjení odmìøí vnitøní èasovaè. Z namìøeného èasu je urèen odpor termistoru a vypoètena teplota. Rezistory R1 a R9 a diody D1, D2 jsou ochranné. Kadý mìøicí kanál má na desce trojitou svorkovnici pro pøipojení termistoru a stínìní kabelu. Pouitý multimetrový displej je viditelný i z vìtí vzdálenosti a je èitelný i na sluneèním svìtle. Buzení displeje je vyøeeno ètyømi posuvnými registry CMOS, bylo inspirováno zapojením v [5]. Na desce jsou také obvody zdroje poèínaje usmìròovaèem a konèe stabilizátorem. Pokud budeme pøístroj napájet ze síového transformátoru, je bezpeènìjí jeho oddìlené umístìní. Napájecí napìtí hlídá obvod TL7705, který nuluje mikropoèítaè.
Pouité souèástky Èást souèástek je v provedení SMD, pøevánì velikost 1206. P1 a
P3 jsou propojky. Kondenzátor C6 je stabilní fóliový typ. Pouitý displej je typ DR821B. Dá se sehnat i v transmisním provedení jako DT821B, a místo pod ním je volné, take je moné ho podsvìtlit zespodu. Pokud pouijeme typ DR822B, musíme na desce pøeruit spoj mezi vývody 7 IO3 a 1 DISPLAY a propojit 7 IO3 a 4 DISPLAY. U displeje LCD3.13LOBAT z EZK staèí pøeruit spoj mezi vývody 7 IO3 a 1 DISPLAY. Toté by mìlo staèit u displeje LCD3902 z GM. Já jsem pouil pou ze typ DR821B, úvaha týkající se ostatních typù je pouze teoretická. Termistory jsem koupil u firmy GES, stejné typy dodává i EZK.
Stavba pøístroje Pøístroj je navren na desce s plonými spoji urèené k vestavbì do panelové elektroinstalaèní krabice. Za dobu, kterou se zabývám stavbou podobných pøístrojù, jsem dospìl k po znatku, e konstrukèní postup musí vycházet ze snadno a opakovatelnì získatelného krytu. Zmínìná krabice je k dostání ve více provedeních s velmi podobnými rozmìry, nemìlo by být problémem vhodný typ získat. Pøed osazováním desky ji mechanicky opracujeme. Není vhodné osazenou desku mechanicky namáhat. Vy zkouíme také její pájitelnost. Nìkteøí výrobci desky oetøují pájecím lakem, nìkteøí konzervaèním, nìkteøí metodu støídají. Nepájivý lak je nutné pøed zahájením montáe souèástek odstranit a nahradit lakem pájecím.
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
17
Obr. 3. Deska s plonými spoji
Obr. 4. Rozmístìní souèástek - strana spojù
Deska je osazena oboustrannì. Jako první osadíme stranu spojù, propojku na stranì souèástek a ostatní souèástky mimo displeje a IO1. Pro IO1 pouijeme objímku. Do svorkovnice SN pøipojíme regulovatelný napájecí zdroj a pøi kontrole proudu zvýíme napìtí na 10 V. Odbìr proudu by se mìl pohybovat v hodnotách mA. Ovìøíme stabilizaci 5 V na výstupu IO7 a funkci IO2. Pøi poklesu stabilizovaného napìtí pod Obr. 5. 4,5 V musí signál RESET na vývodu Rozmístìní 1 IO1 klesnout na úroveò L. Pokud souèástek bude pouit na vstupu usmìròovaè, - strana pøipojíme napájení v opaèné polaritì, souèástek abychom ovìøili jeho funkci. Pokud shledáme napájecí obvody v poøádku, mùeme osadit displeje a vloit do objímky IO1. Termistory provizornì zapojíme do svorkovnic na desce. Pøi zapínání napájeni pøidríme stisknuté tlaèítko TL a nastavíme poZobrazí se pùvodní nastavení, které èet pøipojených termistorù. Na displeji mùeme dlouhým stiskem mìnit. Pøi se zobrazí hláení PtE. Krátkým pøeruení stisku se obrátí smìr editastiskem (asi 1 s) spustíme editor a ce. Krátkým stiskem nastavenou dlouhým stiskem nastavíme poèet hodnotu potvrdíme. pouitých èidel. Krátkým stiskem naNastavená hodnota je nyní pouistavení ukonèíme. Displej zaène cykta k porovnání. Nastavením hodnoty licky zobrazovat teploty tak, jak je po0 je kanál vyjmut pro tuto mez z kompsáno výe. Pokud displej po zapnutí parace, pokud chceme hlídat dosaenezobrazuje, doporuèuji zkontrolovat, ní bodu mrazu, musíme si vybrat zda není zkrat mezi vývody 1 a 40 mezi +1 a -1 °C. Dostaneme se zpìt displeje, viz sta o pouitých souèást- do menu AHi, mùeme editaci opakách. Pokud je ve v poøádku, ovìøíkovat nebo dlouhým stiskem pøejít do menu Alo. Zde mùeme obdobnì name buzení sériového registru IO3 a IO 6 a prùchod signálù tìmito IO. Ne- stavit minimální teplotu nebo dlou jsou-li generovány signály STR, DAT hým stiskem pøejít do reimu zobraa CLK, je nutné hledat pøíèinu v na- zení namìøených teplot. Popis asi pájení, signálu RST nebo oscilátoru vypadá velmi sloitì, ve skuteènosti je to jednoduché. IO1. Mezní hodnoty lze nastavit tak, e Dlouhým stiskem vybíráme funkci tlaèítko podríme stisknuté tak dlounebo mìníme hodnotu, krátkým stisho, a displej zobrazí hláení AHi. kem spoutíme funkci nebo potvrzuPokud chceme nastavit maximální jeme hodnotu. teplotu, tlaèítko krátce stiskneme. Termistory pøipojíme dvoulinkami Objeví se AH s indexem 1. Dlouhým (v pøípadì výskytu ruení stínìnými). stiskem nalistujeme poadovaný inStínìní nesmí být spojeno se zemnicí dex a potvrdíme krátkým stiskem. sítí, je pøipojeno pouze do svorkovni-
18
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
ce teplomìru. Mám pouit jeden termistor pøipojený obyèejnou dvoulinkou dlouhou 20 m v rodinném domku a délka kabelu se nijak negativnì neprojevuje.
Montá termistorù Teplomìr mìøí teplotu termistorù, take musíme termistory namontovat tak, aby se jejich teplota co nejvíce blíila teplotì sledovaných objektù. Realizace tepelné vazby mezi snímaèem a objektem je pomìrnì sloitá a moje zkuenost je taková, e tady vznikají vìtí chyby, ne je rozptyl elektrických parametrù souèástek obecnì. Termistory musí být od mìøených objektù elektricky izolovány, elektrická izolace vak tvoøí také izolaci tepelnou. Termistor je vlastnì vloen v tepelném proudu, který protéká dvìma tepelnými odpory. Jeden odpor tvoøí izolace mezi objektem a termistorem, druhý izolace mezi termistorem a okolním prostøedím. Do
druhého odporu je nutné poèítat také tepelný tok pøívodním vedením. Dále je v termistoru generováno teplo vznikající prùtokem mìøicího proudu. Teplota termistoru je tedy dána pomìrem obou tepelných odporù, je ádoucí aby první byl co nejmení, druhý co nejvìtí. Ideální je vloit termistor do jímky umístìné v mìøeném objektu. I zde je nutné poèítat s tepelným kontaktem termistoru s okolím prostøednictvím spojovacího vedení. Jímku proto zhotovíme co nejhlubí, aby se na teplotu mìøeného objektu dostalo i vedení. Prùøez vedení je vhodné z tohoto hlediska volit co nejmení. Druhou stranou mince je odpor vedení. Pøi teplotì 110 °C je odpor termistoru asi 520 Ω a zvìtení odporu pøi poklesu teploty o 1 °C je asi 20 Ω, take pou itím vedení s vìtím odporem se mùe posunout teplotní stupnice mìøicího kanálu. To je vak zøejmì extrémní pøípad, protoe s ohledem na mechanickou pevnost vedení není vhodné pouívat pøíli malé prùøezy. Pokud budeme nuceni termistor upevòovat na povrch tìles, napø. trubky, je situace jetì sloitìjí. Jako pøíklad bych popsal montá termistoru na potrubí teplé vody. Trubka byla omotána skelnou páskou v délce 15 cm. Na pásku byl silikonovým tmelem pøilepen termistor s pøívodním kabelem o prùøezu 0,25 mm a pøimotán dvìma vrstvami skelné pásky. Kabel leel na trubce v délce 10 cm. Teplota byla mìøena lihovým teplomìrem v jímce a teplotní rozdíl se pohyboval od +2 °C pøi 12 °C do 25 pøi 85 °C, okolní teplota byla 22 °C. Po provizorním zaizolování termistoru kusem pìnového polystyrenu tlustého 5 cm, dlouhého 10 cm a vydlabaného tak, aby pøikryl asi 1/3 prùøezu trubky, se teplotní rozdíl zmenil na 4 °C pøi 85 °C. Myslím, e uvedený pøíklad pøesvìdèivì ukazuje dùleitost peèlivé montáe termistorù. Uvedené zásady platí pro vechny typy èidel, nejen pro termistory. Pokud marnì hledáte informaci o absolutní pøesnosti popisovaného pøístroje, nepøièítejte to prosím slabo zrakosti. Neuvádím tento údaj zcela zámìrnì, abych se vyhnul pøípadné polemice. Zkuenosti pøi stavbì tohoto pøístroje mnì pøesvìdèily o velmi omezených monostech hodnocení pøesnosti teplomìrù v amatérských podmínkách. Máte-li monost porovnávat teploty z více èidel, vznikne situace známá z èasomíry, kdy majitel jednìch hodinek ví, kolik je hodin, majitel dvojích hodinek to neví nikdy. Výrobce termistorù udává pøesnost 5 %. To bych povaoval za údaj, se kterým se dá asi tak poèítat. Rozliení na 0,1 °C dovoluje rychle odhadnout teplotní trendy a signalizace mùe upozornit na nestandardní provozní reimy. 2
Obr. 6. Fotografie teplomìru - zobrazen index mìøicího místa
I kdy je pøístroj obvodovì velmi jednoduchý a nevyaduje ádné speciální vybavení (pokud nechcete kontrolovat pøesnost pøístroje jinak ne bìným teplomìrem), nedoporuèuji jeho stavbu nikomu, kdo nemá základní zkuenosti s pájením. Já jsem postavil tøi kusy teplomìru a nesetkal jsem se s problémy kromì tìch, které jsem si zpùsobil vlastní nepo zorností.
Procesor bude dodán s hodnotami alarmních úrovní a pamìtí maxima a minima nastavenými na 0.
Seznam souèástek R1 a R9 100 Ω, 1206 R10, R12 4,7 kΩ, 1206 R11 10 kΩ, 1206 P1, P2, P3 0 Ω, 1206 C1, C2 33 pF, 1206 C3, C4, C5, C10, C12 100 nF, 1206 C6 150 nF, TC 351, TF2 C7 100 µF/10 V C8 10 µF/35 V C9 220 µF/35 V D1, D2 1N4148SMD D3 a D6 1N4007SMD IO1 AT90S2313 10PI naprogramovaný IO2 TL7705 IO3 a IO6 4094SMD IO7 78L05 X1 7,159 MHz TL mikrospínaè abka, 13 mm PIEZ piezomìniè 4 kHz, 12,5 mm DISPLAY DR821B SN ARK550/2EX ST1 a ST6 ARK550/3EX TM1 a TM6 NTC-10K 0203971 Objímka DIL20 Panelová instalaèní krabice Rámeèek na displej
Verze programového vybavení Jak bylo popsáno výe, existuje verze programu. Dále lze volit dva typy termistorù. To dává ètyøi moné varianty. Aby to nebylo málo, poádal mnì kolega o úpravu ovládání výstupù na konektoru K1 tak, aby se daly pouít pro ovládaní podsvìtlení displeje. Funguje to tak, e stisk tlaèítka nastaví log. H na obou vývodech. Tento stav trvá minutu a je stále prodluován, pokud je tlaèítko stisknuto, take výstup pøejde do log. L po 1 minutì od posledního stisku tlaèítka. Výstupy øídí tranzistorový spínaè s LED v kolektoru. Touto úpravou se poèet variant programového vybavení rozrostl na 8: T6101 - termistor 10 k Ω, zobrazí chybu, výstup min, max. T6102 - termistor 10 k Ω, hlásí chybu, výstup min, max. T6151 - termistor 15 k Ω, zobrazí chybu, výstup min, max. T6152 - termistor 15 k Ω, hlásí chybu, výstup min, max. T6101L - termistor 10 k Ω, zobrazí chybu, svícení. T6102L - termistor 10 k Ω, hlásí chybu, svícení. T6151L - termistor 15 k Ω, zobrazí chybu, svícení. T6152L - termistor 15 k Ω, hlásí chybu, svícení.
Pouitá literatura [1] Katalog Pramet umperk 1990. [2] Katalog GM Electronic 2001. [3] CD GES-ELECTRONICS ELEKTRONICKÝ KATALOG, verze 2/2002. [4] Kysuèan, J.: Diferenèní tepelné relé. PE 1/2000. [5] Zajíc, M.: Kmitoètová syntéza. PE 1/2000. Naprogramovaný mikroprocesor lze objednat za 300 Kè na adrese Jiøí Kysuèan, Staøíè 212 nebo na
[email protected]
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
19
Øídicí obvod pro subwoofer
rá potlaèuje nejnií kmitoèty pod 30 Hz. Poadujeme-li Poadujeme-li jiný dolní mezní mezní kmitoèet, upravíme kapacitu konden zátorù. Dále následuje obvod s druhým operaèním zesilovaèem IC1b. Ten je zapojen jako dolní propust 2. øádu se strmostí strmostí 12 dB/oktávu dB/oktávu.. Obvod potlaèuje kmitoèty nad bodem zlomu, který je urèen kapacitou dvojice Vojtìch Voráèek, OK1XVV kondenzátorù a rezistorù v nìm. Aby bylo dosaeno reprodukovatelnosti Toto zapojení slouí pro kmitoètovou a úrovòovou úpravu nf nastavení, které je dùleité v pøípadì, signálu, který je dále pøivádìn do výkonového koncového zesilo- e pouijeme dva totoné subwoofevaèe. Na výstupu výkonového zesilovaèe je pøipojen reproduktor, ry, jsou rezistory ve filtru pevné a dvo jice kondenzátorù pøepínány ètyøpokterý slouí k vyzáøení nejhlubích kmitoètù. lohovým dvojitým pøepínaèem. Obvyklejí plynulé nastavování dìliZapojení bylo vyvinuto pro aktivní vitelnou citlivost linkového vstupu cího kmitoètu dvojitým potenciometreproduktorovou soustavu (subwoov rozme rozmezí zí 20 dB a zároveò zesiluje rem zde není pouito pøístroj je j e urèen pro profesionální a poloprofesionální fer), který je osazen reproduktorem signál na úroveò potøebnou pro buzeD.A.S. 18S o prùmìru 18 palcù (viz ní koncových zesilovaèù. Maximální provoz. Kmitoèty jsou volbou kapacikondenzátorù nastaveny na 1 kHz, http://www.dasaudio.com ) s povole- efektivn efektivníí výstupní napìtí napìtí je 9 V, co ty kondenzátorù ným maximálním hudebním pøíkonem vyhoví pro vechny bìné koncové 200 Hz, 160 160 Hz a 120 120 Hz pro pro jedno jednotlitli1600 W, kmitoètovým rozsahem rozsahem od moduly. Symetrické napájení obvodu vé polohy pøepínaèe. První poloha (dìlicí kmitoèet kmitoèet asi asi 1 kHz) je urèena 25 Hz a citlivostí citlivostí 98 dB/W dB/W/m. /m. Jako Jako ze- je získáno pøímo z napìtí pro koncopro pøípady, kdy obvody pro napájení silovaè byly pouity dva moduly mový zesilovaè. difikovaného zesilovaèe LEACH, verZapojení jsem se snail navrhnout subwooferu jsou souèástí mixáního ze XVV (viz KE 2/2004), zapojené do pokud mono jednoduché, s minimem pultu (napø. Behringer SL-3242FXPRO), nebo pro pøípady, kde se vyumùstku a osazené rychlými koncovýaktivních souèástek v cestì signálu. mi tranzistory øady MJL v plastovém Výsledek schéma je na obr. 1. Na ívá externí crossover. V této poloze pouzdru. Dosaitelný výkon je kolem vývody +R, -R a +L, -L se pøivádí vstup- je kondenzátor pøipojen trvale, k nìmu 800 W, co odpovídá i trvalé zatíitelzatíitel- ní symetrické napìtí obou kanálù nebo se pøipínají dalí kondenzátory. Dalí nosti pouitého reproduktoru. Celek je jen jeden slouèený signál, je-li mixá- operaèní zesilovaè IC2a slouí pro napájen signálem ze symetrického lin- ní pult vybaven takovým výstupem. oddìlení a nastavení optimálního ziskového výstupu mixáního pultu. Zapojení symetrizaèního zesilovaèe je ku zapojení. Poslední operaèní zesiBylo mojí snahou splnit poadav- znaènì zjednoduené, pøesto se pou- lovaè IC2b pracuje jako invertor se ky na øídicí obvod jednodue a pokud ívá i u profesionálních drahých výrob- zesílením -1 a otáèí fázi signálu. To je mono beze zbytku. Proto øídicí obkù. U mikrofonního vstupu by neobnutné pro generování symetrického vod nejen omezuje kmitoèty nad nastálo, ale pro linkové úrovnì to vyhoví napìtí pro buzení koncového zesilovaèe v mùstkovém zapojení a zárostaveným bodem zlomu, ale zároveò jde hlavnì o to, aby se vylouèily chyveò umoòuje pøepnout fázi signálu zajiuje potlaèení kmitoètù pod rezoby pøi pouití patnì zapojených nebo pro optimalizaci èinnosti subwooferu nancí reproduktoru, které by zatìonesymetrických kabelù a zapojení hrávaly zbyteènì jeho membránu. Dále lo v kadém pøípadì. v reálném akustickém prostøedí. Z výstupù IC2a a IC2b je signál pøi zapojení slouí jako zdroj symetrickéPo prùchodu prvním operaèním zevádìn na pøepínaè fáze a pak do výho signálu pro napájení mùstkového silovaèem IC1a prochází signál pøes koncového stupnì s moností volby kondenzátor C2, který spolu s C11 a konových zesilovaèù. Jako operaèní zesilovaèe jsou pofáze pøepínaèem. Obvod má symetvhodnì zvoleným vazebním a zpìtnorický linkový vstup, nebo je vyuíván vazebním kondenzátorem v modulu uity známé a v hudební elektronice v hudební praxi a tam je symetrický výkonového zesilovaèe slouí jako snad nejpouívanìjí typy MJL4580L v pouzdru SIL. Napájení obvodu je savstup podmínkou. Zapojení má nastadostateènì strmá horní propust, kte-
Obr. 1. Schéma kontroléru pro subwoofer
20
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
Obr. 2 a 3. Deska s plonými spoji kontroléru v mìøítku 1:1 a rozmístìní souèástek na desce
mozøejmì symetrické, s výhodou je vyuito napájení pøímo ze zdroje zdroje napìtí napìtí ±75 V pro koncové zesilovaèe. Napìtí se sráí na výkonových rezistorech R17 a R21 (výkonová ztráta na nich je asi 1 W), stastabilizuje bìnými monolitickými stabilizátory ±15 ±15 V. Jejich vstupy jsou ochránìny Zenerovými diodamii s napìtím 30 V. diodam
Mechanická konstrukce Celé zapojení je kromì pøepínaèe dìlicího kmitoètu, fáze, konektorù XLR a potenciometru pro øízení zisku osazeno na jednovrstvé desce s plonými plonými spoji (obr. (obr. 2). Deska je pøipevnìna distanèními sloupky na obdélníkovou plechovou misku dostupnou v prodejnách s hudebními nástroji. Miska nese dva konektory XLR, dva konektory jack (nebo dva tzv. kombo konektory kombinace jack 1/4 a XLR), pøepínaèe a potenciometr. Osazená plechová miska je vestavìna do zadní stìny reproduktorové soustavy. Propojky ke konektorùm, potenciometru a otoènému pøepínaèi vycházejí krátké, vodièe proto není tøeba stínit. Výstupy pro mùstkový zesilovaè jsou pøipájeny na kolébkový pøepínaè fáze. Pro pøívody napájecího napìtí jsou pouity pájecí zaráecí pièky. Není asi vhodné zde na ploných spojích pouít konektory,, nebo zapojení je vystaveno znaèry ným vibracím. Proto je také potøeba vechny souèástky fixovat elektrolytické kondenzátory osadíme do kapky silikonového nebo polyuretanového lepidla a pak je teprve dotlaèíme a zapájíme do desky. Drátové vodièe také fixujeme a pouijeme kvalitní vodièe. Nezapomeòte na propojky na desce. Stabilizátory není tøeba chladit, ale pøilepte je k elektrolytickým kondenzátorùm. U kondenzátorù v dolní propusti zkontrolujte kapacitu a vyberte pokud mono shodné a pøedepsané hodnoty. Pokud nechcete vyuít monost napájet zapojení ze zdro je pro výkonový zesilovaè a máte k dispozici napìtí napìtí ±15 V, staèí oddìlit pøíslunou èást desky se zdrojem nebo ji neosadit. Na desku lze místo sráecích výkonových rezistorù R19 a R20 na pøipravené body zapájet 4 diody a napájet kontrolér ze dvou samostatných vinutí transformátoru16 a 20 20 V. Oivení kontroléru je jednoduché. Nejprve pøipojte napájecí napìtí (±45 a 80 V) a zkontrolujte zkontrolujte napìtí na vstu-
pech a výstupech výstupech stabilizátorù 15 V. Pomocí nf generátoru, nf milivoltmetru a osciloskopu zkontrolujte zkontrolujte symetrii limitace a kmitoètový prùbìh zapojení, pøípadnì upravte dìlicí kmitoèty podle poadavkù výmìnou pøísluných kondenzátorù. Nf generátor nemusí mít symetrické výstupy, staèí zapojit signál na jeden ze symetrických vstupù a druhý uzemnit.
Seznam souèástek Rezistory
(velikost 0207, není-li uvedeno jinak) R1 a R7, R10, R12, R13, R15,
R16 R8, R9 R11 R14 R17, R18 R19, R20
10 kΩ 33 kΩ (1 %) 5,6 kΩ 100 kΩ/N, potenciometr 47 Ω 1,5 k Ω/4 W
Kondenzátory (s plastovým dielektrikem, rozteè vývodù 5 mm, není-li uvedeno uvedeno jinak) jinak) keram., R = 2,5 mm C1,, C1 C1 C1a, a, C1 C12 2 10 100 0 pF, keram.,
C2, C11 C3, C7 C4, C8 C5, C9 C6, C10 C13, C14 C15, C16, C17, C18 C19, C2 C20
680 nF nF 4,7 nF nF/5 % 22 nF nF/5 % 33 nF nF/5 % 47 nF nF/5 % 4,7 µF/25 V, tantal.
68 nF/63 V, R = 2,5 mm 470 µF/35 V R=7,5 mm, elektrolytický
Polovodièové a ostatní souèástky ZD1, ZD ZD2 Zenerovy di diody 30 30 V/ /1 W, napø. BZX85V030 IC1, IC2 NJM4580L IC3 7815 IC4 7915 Pø1 Pø 1 oto otoèn ènýý pøep pøepín ínaè aè 3x 3x 4 polo polohy hy Pø2 kolé kolébko bkový vý dvo dvoupó upólový lový pøe pøepín pínaè aè
Obr. 4. Kontrolér pro subwoofer pøipravený k vestavbì Praktická elektronika A Radio - 01/2005
21
Automat pro hlídání èerpadla Pavel Sreò V odborných èasopisech ji bylo publikováno nìkolik zapojení pro hlídání hladiny ve studni a automatické odpojení èerpadla. Protoe ádné z nich mi zcela nevyhovovalo, sestrojil jsem vlastní. Poté, co nám na zahradì vypovìdìlo nejedno èerpadlo svou slubu z dùvodu nedostatku vody ve studni, bylo nainstalováno zaøízení pro mìøení hladiny vody. To vak neslouilo dostateènì a opravy èerpadla se opakovaly. Zapojení, která jsem nael, odpojovala èerpadlo pøi nedostatku vody nebo mìøila hladinu ve studni takovým zpùsobem, e se èerpadlo neustále spoutìlo a vypínalo. Èastým spínáním se pokozovalo jak èerpadlo, tak spínací relé, protoe voda se ze studny odèerpala daleko rychleji, ne jí trvalo pøitéci, a doba od zapnutí do vypnutí se zkracovala. Od automatiky jsem oèekával jak funkci vypnutí èerpadla pøi nedostatku vody, tak automatické znovu zapnutí pøi hlídaném napoutìní nádrí na vodu. Zapnutí a vypnutí èerpadla je pro snazí obsluhu øeeno jedním
tlaèítkem a pro automatické èerpání je doplnìn spínaè. Automat zobrazu je horní a dolní hladinu tøemi LED. Svítí-li zelená (D1), lutá (D4) i èervená (D2), je vodní hladina nad horním èidlem a vody je dostatek. Svítí-li lutá a èervená, je vodní hladina nad dolním a pod horním èidlem. Svítí-li jen èervená LED, upozoròuje signali zace na nedostatek vody nebo chybu èidla. Pozdìji jsem doplnil i zelenou LED D9 signalizující èerpání a lutou LED D10, která nás upozorní, pokud je ovládací tlaèítko stisknuto døív, nì hladina dosáhne horního èidla. Protoe je automat ve sklepì, ve kterém se nechávají otevøené dveøe, je v zapojení jetì obvod, který spustí pøi sepnutí kontaktu sirénu. Schéma automatu pro hlídání èerpadla je na obr. 1. Zapojení se skládá ze tøí samostatných obvodù. Mìøení
hladiny je vyhodnocováno dvìma vstupy: signál z èidla pro horní hladinu obvodem s R2, U2c, Q7, R20 a R21, pro dolní hladinu s R3, U2d, Q6, R22 a R23. Signály jsou j sou pøivedeny na klopný obvod RS s hradly U1a, U1b, U1c, U1d, U2a a U2b. Toto zapojení bylo ji døíve popsáno (naposledy v roèence Electus 2003, str. 21). Výstup KO se pøeklopí tehdy, tehdy, objeví-li se na obou vstupech úroveò H, resp. L. Vstup byl upraven pro èidlo se spoleènou zemí a odpor vstupních rezistorù R2 a R3 byl byl zvìten na na 1 M Ω, protoe pøi pouití dvouilového stínìného mìdìného lanka jako èidla podléhaly odizolované èásti rychle korozi a rozpadu. Ovládací èást se skládá z bistabilního klopného obvodu (BKO) U3, který má nastaven výchozí stav s úrovní L na výstupu. Pro pøeklápìní BKO jsem pøidal dalí klopný obvod RS z hradel U4a a U4b, protoe obèas se stalo, e se BKO pøi stisku tlaèítka nìkolikrát pøeklopil. Výstup klopného obvodu RS je na BKO navázán pøes kondenzátor C2 a diodu D7. BKO je ovládán i zpìtnou vazbou z obvodu mìøení hladiny, který je navázán pøes C1 a D5. Pokud je studna plná, pøeklopí se BKO po stisku tlaèítka a pøes Q4 sepne pomocné relé K2 a pøenese signál s úrovní H z obvodu mìøení hladiny na ovládací tranzistor Q2, který sepne hlavní relé K1. Na místo pomocného relé lze pouít i obvod 4066,
Obr. 1. Øídicí elektronika automatu pro ovládání èerpadla
22
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
Obr. 2. Napájecí zdroj jen se musí invertovat úroveò z tran zistoru Q4, protoe obvod 4066 je spínán úrovní H. Pokud se stiskne tlaèítko znovu, BKO se pøeklopí a rozepne pomocné relé. Pokud tlaèítko stiskneme v okamiku, kdy je signali zovaná u spodní hladina (voda nad dolním èidlem), tak se pomocné relé rozepne, je vak moné znovu stisknutím spustit èerpadlo, protoe se dosud nepøeklopil RSKO v obvodu mìøení hladiny. Pokud se studna vyèerpá a pod spodní èidlo, obvod mìøení hladiny se pøeklopí a èerpadlo se odpojí. Kdy v tento okamik bude stisknuto ovládací tlaèítko, rozsvítí se lutá LED D10, která signali zuje pøeklopení BKO a sepnutí pomocného relé. Pak bude v okamiku, kdy hladina dosáhne k hornímu èidlu, pøipojeno èerpadlo a zaène èerpání. V automatu je moné sepnutím spínaèe na J3 vyøadit BKO ovládaný tlaèítkem na J4. Spínaè trvale pøipojí pomocné relé a èerpadlo bude ovládáno jen obvodem mìøení hladiny.
K napájení je pouit zdroj se zvon- mi spoji pøesto, e i mnì nìkdy vadí, kovým transformátorem, který slouil e si musím nìjakou tu desku k zve ji k napájení pùvodního zaøízení. øejnìnému zapojení sám navrhnout. Automat je umístìn v plastové kra- Zapojení jsem toti nìkolikrát upravobièce s IP55 o rozmìrech rozmìrech asi 160 x val, a nìkteré èásti jsem dobastlil a 120 x 74 mm od ABB ABB.. Pro pøívo pøívody dy jsou jsou skoro na místì instalace. pouity elektroinstalaèní plastové prùSeznam souèástek chodky a pro pøipojení ovládaného èerpadla krytá jednofázová zásuvka Øídicí elektronika do panelu. Vechny prvky jsou utìsR1, R4, R7 nìny tavnou pastou, protoe ve skleR25, R27 1 kΩ pì je pøeci jenom vlhko. R2, R3, R13 1 MΩ Souèástky jsem pouil ze uplíku, R5, R6, R8, R10, v pøípadì potøeby jsou bìnì k dostáR19 a R23, ní v prodejnác prodejnáchh s elektronickým elektronickýmii souR26, R28 4,7 kΩ èástkami a v prodejnì s elektroinsta- R9, R11, R12 470 kΩ laèním materiálem. Cena automatu R14 10 MΩ nepøesáhne hranici pìti set korun, R15 a R18 10 kΩ 4,7 nF opravy èerpadla byly draí. Zapoje- C1, C3 ní je velmi jednoduché a je moné ho C2 100 nF dále upravovat: napø. je moné rozíD1, D9 LED, zelená øit mìøení hladin nebo je moné dopl- D2 LED, èervená nit zpodìní pøi automatickém èerpáD3, D5 a D8 1N4148 LED, lutá ní, aby se èerpadlo nepøipojilo hned, D4, D10 jak bude detekovaná horní hladina. Q1 a Q4, Celé zapojení bych èasem chtìl seQ6 a Q9 BC546 strojit s procesorem, LCD displejem, Q5 BC327 klávesnicí a prùtokomìrem tak, aby U1, U2, U4 4011 bylo mono nastavit mnoství naèerU3 4013 pané vody. Automat je mono ovláJ1 ARK500/2 dat i ze dvou míst s tím, e k ovládaJ4, J5, J6, J7 ARK550/2 címu tlaèítku se pøipojí dalí paralelnì J2, J3 ARK550/3 a místo jednopólového pøepínaèe se Re1 MZPA 4816 pouijí dva dvoupólové (køíové ovláRe2 OMRON G5V1-12 dání). Neuvádím zde desku s plonýZdroj C1 1 000 µF/25 V D 1 diodový mùstek Obr. 3 a 5. B250C1500 Celkový T r 1 2 30/8 a 10 V, napø. pohled na
automat, fotografie vnitøního uspoøádání a osazené desky s plonými spoji
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
J1, J2 F1 S1
zvonk. transformátor
ARK500/2 pojistkové pouzdro KS12B spínaè, napø. P-C1510AB01
Ostatní Prùchodky pro LED Plas Pl asto tová vá kr krab abic icee (na (napø pø.. AB ABB) B) Ovládací tlaèítko Ovládací pøepínaè Panelová zásuvka Napájecí òùra s vidlicí Plastové prùchodky
5 ks 1 ks 1 ks 1 ks 1 ks 1 ks 3 ks ks
23
Èasový spínaè pro nabíjení akumulátorù Petr Bittnar, OK1MPE (ok1mpe@qs (
[email protected]) l.net) V poslední dobì se na trhu objevuje èím dál více nejrùznìjího náøadí pro kutily, napájeného akumulátory. To se vyznaèuje pøedevím nízkou cenou, která se nìkde musí projevit. Proto u vìtiny náøadí tohoto druhu není ádným zpùsobem kontrolováno nabíjení akumulátorù. Kontrola je ponechána pouze na uivateli. Urèitì jste ji nìkdy na akumulátor zapomnìli a nechali ho pøebít, co mu jistì na ivotnosti nepøidalo. Popisovaná konstrukce není nic jiného ne obyèejný èasový spínaè, který tomu zamezuje. Základní technické údaje Napájecí napìtí: 5 V. Spotøeba: meníí ne 10 mA men mA.. Oscilátor: interní RC, as asii 4 MHz. Reim sputìní: automatický (po vloení akumulátoru) nebo ruènì (tlaèítkem). Doba nabíjení: 3 a 4,5 hod s krokem 30 min.
Popis zapojení Základem je levný mikrokontrolér PIC øady 12C5xx firmy Microchip, který je taktován interním oscilátorem RC (kalibrován výrobcem), jeho pøesnost je pro uvedenou aplikaci zcela dostaèující. Dále se vyuívá interních pull-up rezistorù u vstupù (piny GP0, GP1), kterými se prodluuje základní èas nabíjení. Ten Ten je nastaven nastav en na 3 hodiny, hod iny, pøièem vìtina výrobcù doporuèuje dobu nabí jení 3 a 6 h nebo podobnou. Pøípadná zmìna tohoto èasu je ve zdrojovém kódu triviální. Pøivedením log. 0 na pin GP0 se èas prodlouí o 30 min, na pinu GP1 to je o 60 min.
Èasový spínaè mùe pracovat ve dvou reimech spoutìní. Zapojení pinu GP3 urèuje volbu tohoto reimu. Rozhodující je logická úroveò na tomto pinu po pøivedení napájecího napìtí. V pøípadì log. 0 (trvale uzemnìn) je zvolen reim automatický, tzn. ihned je sputìn èasovaè. Po celou poadovanou dobu je pin GP2 v úrov-
ni log. 1, po uplynutí uplynutí cyklu pøechází pøechází do log. 0. Nové sputìní sputìní je moné opìtovným pøivedením napájecího napìtí (mikrokontrolér se musí restartovat). Tento reim má smysl napø. tehdy, je-li napájení mikrokontroléru odvozeno od vloení aku bloku do nabíjeèe. Druhý (manuální) reim je asi více pravdìpodobný. Po pøipojení napájení je na pinu pinu GP3 log. 1 s pøipojeným startovacím tlaèítkem. Jediný rozdíl ve funkci èasovaèe je ten, e èasovaè lze po skonèení cyklu znovu spustit bez resetu procesoru (chceteli, bez vyndání akumulátoru). Nevýhodou je nutnost dovybavení nabíjeèe tlaèítkem pro odstartování èasovaèe. Napájecí èást a zapojení výstupních obvodù záleí pouze na tom, jak je mikrokontrolér do nabíjeèe pøipojen, mechanickém provedení kolébky pro akumulátorový blok a na volbì reimu èasovaèe. Dále se pøedpokládá, e doba cyklu je nastavena jednou provdy. Proto je uvedeno pouze ilustrativní zapojení. Mikrokontrolér je schopen dodat na výstupu proud a 20 mA, proto lze ovládat urèité typy relé pøímo, bez spínacího tranzistoru. Protoe celý èasovaè tvoøí v podstatì pouze jediná souèástka, nebyla pro nìj navrena ani deska s plonými spoji.
je, e v dnení dobì jsou více oblíbeny mikrokontroléry reprogramovatelné, tedy s pamìtí FLASH, napø. øada 12F6xx, které jsou nabízeny v podstatì za stejnou cenu. Tento starí typ jsem ale zvolil z dùvodu dostupnosti pøekladaèe jazyka BASIC [1], ve kterém je napsán firmware. Pøestoe jsem stále zastáncem asembleru, musím pøiznat, e psaní programu ve vyím programovacím jazyce je pøí jemné a moná i jednoduí. Na zaèátku programu se deklarují promìnné a definují jednotlivé piny mikrokontroléru (vstupy/výstupy). V dalím kroku se nastavuje pøíznak reimu spoutìní (viz popis zapojení), který se vyhodnotí na zaèátku a na konci sputìní èasovaèe. Následuje nastavení základního èasu (v sekundách) a jeho pøípadné prodlouení podle úrovnì na pinech GP0 a GP1. Tímto celkem jednoduchým zpùsobem lze pøi uzemnìní obou pinù prodlouit dobu o 90 min. Poslední èástí je vlastní èasová smyèka. To je v podstatì celý program. Omezení LITE verze kompilátoru spoèívá pøedevím v monosti výbìru pouze ze tøí klasických typù mikrokontroléru (12C508, 16F84 a 16F877) a v poètu øádkù zdrojového kódu, kterých nemùe být více ne 50 (vèetnì komentovaných). To se mùe zdát málo, ale na základní úlohy to postaèuje (èeho je tato aplikace dùkazem). Zdrojový kód, stejnì jako pøeloený hex soubor je k dispozici pod GNU/GPL licencí na webu autora (www.qsl.net/ok1mpe ). Kód je komentovaný a doufám srozumitelný také jako pøíklad. Mohl by být kratí, ale to nebylo zámìrem. Chtìl jsem ukázat, e programovat lze i bez vìtí znalosti asembleru. Pozn: Celá konstrukce a text se váe k verzi kompilátoru 2.1.3. V souèasné dobì je k dispozici kompletnì nová verze, která pøináí trochu mìkèí omezení a nové monosti, mimo jiné i podporu pro zmínìnou øadu 12F6xx.
Popis firmware Jak ji bylo uvedeno, pouívá se mikrokontrolér PIC12C5xx. Pravdou
Prameny [1] www.picbasic.org [2] www.microchip.com [3] www.qsl.net/ok1mpe
Tab. 1. Výpis programu procesoru
Obr. 1. Zapojení èasového spínaèe
24
:100000002500290A6D002C00FF0CEC010307ED010F :100010000307250A030C2B00DF0C1009040A6B00F0 :100020002A00E70CEA016B02FC0C03071B0AEA0139 :100030000306170AEA010000EB03170A0A06200A62 :100040002A07240A0000240A0008C404A4040000AB :1000500000086400FF0C27002900C90409020200FF :10006000A904090202002B0C270006004604120412 :1000700066063B0A12051206400A6607400A3B0A5A :1000800046052A0C2F00300C2E0006064D0A080CDF :10009000EE01070C0306080CEF012606550A100CAA :1000A000EE010E0C03060F0CEF017100010C300085 :1000B00011028F0003076A0A4307620A10028E00CA :1000C00003076A0A030C2D00E80C0309B00243067B :0E00D000F103580A460412076E0A6B0A3B0A37 :021FFE00EA0FE8 :00000001FF
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
LED stroboskop
Také lze pro lepí efekt pouít více LED s rùznými barvami.
Uvedení do provozu
Martin Bro Delta4
Nejprve ze veho zkontrolujte správné osazení vech souèástek, Klasický stroboskop se musí po kadých dvaceti minutách vypí- obzvlátì polaritu LED. Jsme-li si jisnat a èekat, dokud zaøízení nevychladne. Èasto také rùzní oura- tí, e jsme neudìlali ádný kopanec, lové strkají (v lepím pøípadì) lièky do výbojek, a pak se diví, kdy pøipojíme napájení. LED by se mìly je výbojka poøádnì nakopne. Protoe na párty se hodí nìjaký buï rozsvítit, nebo zaèít blikat. Pokud svítí, neznamená to, e musí být stroboskop, èi jiné svìtelné efekty, rád bych vám pøedstavil toto jen nìco patnì, ale asi je trimr v krajní zaøízení, které ji zmínìné neduhy zcela eliminuje. poloze a LED bliká velmi rychle. Proto zkusíme jiné nastavení. Pokud blikání LED zpomaluje, je to dobré a staTechnické údaje tor tranzistoru T1 na zem a tranzistor èí nastavit takový kmitoèet, abychom T2 bude uzavøený. Pokud je ovem Napájecí napìtí: 5 a 9 V. zavøen tranzistor T1, proud protékají- pozorovali stroboskopický efekt. 1,22 A. cí rezistorem R4 otevøe tranzistor T2. 1, Maximální odbìr: Upozornìní: V dnení dobì lze ji Výkon (svítivost): 10x LED LED 7000 mcd mcd.. Elektrický okruh se uzavøe, èím se bìnì sehnat a koupit i LED se svítiRegulace: èas prodlevy mezi záblesky. rozsvítí LED. vostí nìkolik desítek kandela. Tento svìtelný zdroj není sice natolik silný, Popis zapojení Konstrukce aby mohl pokodit sítnici, mùe vak Celé popisované zaøízení je napáZaøízení se skládá ze dvou modu- zpùsobit problémy, napø. zánìt spoji jeno ze síového adaptéru èi stabili- lù, na jednom je umístìn oscilátor vek. Proto buïte pøi experimentech opatrní. zovaného zdroje zdroje s napìtím 5 a 9 V. s výkonovým tranzistorem, na druNapájecí napìtí je pøivedeno na svor- hém LED. Oscilaèní obvod lze umísSeznam souèástek ky K1-1 a K1-2. Je velmi dùleité, aby tit do krabièky, ale nesmíme zapose nezamìnil kladný a záporný pól menout na chlazení výkonového R1 560 Ω napájecího napìtí. Pokud by se to tranzistoru T2, proto bych doporuèil R2 180 Ω mohlo stát (napø. pøi pouití externívyrobit krabièku z kuprextitu a jednu R3 100 Ω ho zdroje), je vhodné do pøívodu na- ze stìn pouít jako chladiè. Celek pak R4 8,2 kΩ pájení doplnit diodu, staèí napøíklad vypadá velmi efektnì, pokud je z kraR5 20 nebo 25 k Ω, trimr 1N4001. Integrovaný obvod NE555 bièky vyveden jetì potenciometr a nebo potenciometr pracuje v reimu AKO (astabilní klop- nìjaký pìkný konektor. Výhodou je, e C1 100 µF/25 V ný obvod). Jeho kmitoèet závisí na kamodul LED nemusí být pouze amaT1 BC547 (BC548) pacitì kondenzátoru C1 a poloze bì- térsky vyrobený, ale lze pro tento úèel BD249 (C4235 apod.) ce R5. Rezistor R1 je zde jako koupit ji hotové moduly LED, pouí- T2 IO1 NE555 zaráka, aby vdy, i kdy jezdec R5 vané dnes v hojné míøe místo bodoK1, K2 K2, K3 K3 AKR210/2 bude v krajní poloze, nebyl odpor rových árovek. V tom pøípadì je ale D1 a D10 LHLMPED16TW000 ven nule. Z výstupu IO1 je signál venutné na výstup pøipojit omezovací (2500 a 7200 mcd/15 mcd/15 °) den pøes R3 do báze T1, který ho ne- rezistor, jeliko vìtina tìchto bodoguje, tj. pokud bude otevøen tranzistor vek pracuje s napìtím od 2,8 do 4 V. (Místo tranzistoru BD249 lze pouít T1, napìtí, které se dostává v normál(Pozn. red.: Proud je ji omezen odním stavu pøes R4 na bázi tranzistoru porem rezistoru R4 proud tímto re- i jiný typ, já jsem pouil tranzistor ze T2, bude svedeno pøes kolektoremizistorem je zesílen tranzistorem T2. ) starého impulsního zdroje.)
Obr. 1. Schéma zapojení Obr. 2 a 3. Deska s plonými spoji oscilátoru a rozmístìní souèástek na desce (vpravo) Praktická elektronika A Radio - 01/2005
25
〉
Stmívaèe hodnì muziky za málo penìz Ing. Vladimír Kozlík, Ing. Pavel Barvíø (Dokonèení)
IR kódy Nauèit stmívaè na konkrétní tlaèítko dálkového ovladaèe není z hlediska programátora vùbec snadný úkol. Hlavní potí spoèívá v tom, e neexistuje ádný standard, podle kterého by se výrobci spotøební elektroniky øídili. Obecnì lze øíci, e e co ovladaè, to rùzný kód, pøièem se odliují témìø ve vech moných parametrech: parametrech: v délce kódu, v kódování, v èasování, a to nejen mezi jednotlivými výrobci, ale také v rámci jedné j edné firmy. Abychom si mohli tuto rozmanitost pøedstavit, podívejme se na obr. obr. 7, kde jsou zobrazeny hlavní pøedstavitelé vysílaných kódù televizních ovladaèù. U dálkových ovladaèù pro videa, satelitní pøijímaèe, DVD rekordéry apod. jsou prùbìhy kódù obdobné, proto se jimi nebudeme dále zabývat. Asi nejznámìjím kódováním je protokol RC5, avak pouze tøetina vech dálkových ovladaèù pouívá tento protokol nebo jeho mutaci. RC5 pøedstavují na obr. 7 kódy SONY (2), PHILIPS (2), JVC a PANASONIC (2). Hlavní vlastností kódování kódování RC5 je to, e logická jednièka je detekována pøi zmìnì po sobì jdoucích bitù z jednièky na nulu, zatímco logická nula je reprezentována dvojicí nula a jedna. Délka jednotlivých bitù je v rozmezí 400 a 500 mikrosekund, délka start-
bitu je typicky v intervalu 4 a 5 milisekund. Chceme-li, aby bylo moné stmívaè naprogramovat na vechny moné dálkové ovladaèe, je nutné ètecí algoritmus øídicího obvodu koncipovat co moná nejuniverzálnìji. Navíc nám tento úkol ztìuje fakt, e jednomu tlaèítku nemusí pøísluet pouze jeden identický kód. Je to proto, e nìkteré dálkové ovladaèe vysílají kód, ve kterém je obsaena informace, zda je tlaèítko stále stisknuté, nebo zda bylo putìno a poté opìt stisknuto. Obecnì nejznámìjím zpùsobem, jak detekovat opìtovný stisk tlaèítka, je zmìna tzv. toggle bitu (toggle bit = bit, bit , který se pøeklápí). Prakticky to znamená, e pokud stiskneme tlaèítko, vysílaè vyle kód odpovídající tlaèítku. Pustíme-li tlaèítko a opìt ho stiskneme, vysílaè pole kód, který se odliuje od pøedcházejícího právì v pozici toggle bitu. Ovladaè tedy vysílá identický kód kadý druhý stisk tlaèítka. Tato skuteènost je dobøe patrná na obr. 8 LOEWE TV, kde jsou zobrazeny prùbìhy pro tlaèítko MUTE. Obdobu výe popisovaného zpùsobu detekce stisku ukazují na obr. 8 øádky PHILIPS SAT. Zde je vyputìna sekvence nìkolika bitù. Kódy se opìt støídají ob jedno. Ménì známým zpùsobem je princip, kdy se pøi stisku tlaèítka vyle inicializaèní posloupnost
bitù a poté se vyle vlastní kód repre zentující dané tlaèítko. Pokud je tlaèítko stále stisknuté, vysílá se neustále vlastní kód. Pøi putìní tlaèítka se vyle opìt inicializaèní posloupnost, viz obr. 8 PANASONIC TV. Krátký stisk tlaèítka ukazuje první èasový prùbìh, na druhém prùbìhu mùeme vidìt, e tlaèítko bylo po nìjakou dobu stisknuto (vlastní kód se opakuje). Jak u bylo døíve zmínìno, principù, jak detekovat stisk tlaèítka, je opìt nepøeberné mnoství. Nìkteré ovladaèe drení tlaèítka od pouhého stisku vùbec nerozliují a vysílají pøísluný kód po celou dobu stisku, nìkteré ovladaèe po stisku tlaèítka vylou kód pouze nìkolikrát, jiné naopak tuto skuteènost oetøují dùmyslnì propracovaným zpùsobem, jeho popis je nad rámec tohoto textu. Máme-li tedy vytvoøit algoritmus, který se bude schopen nauèit kódy vech moných dálkových ovladaèù a jednoznaènì reagovat právì na stisk tlaèítka naeho dálkového ovladaèe, není to zdaleka tak jednoduché, jak by se mohlo na první pohled zdát. V podstatì musí být øídicí algoritmus vytvoøen tak, aby sekvenci vysílaného kódu navzorkoval a poté uloil do pamìti. Rovnì je nutné brát v úvahu, e vlastní kód naètený mikrokontrolémikrokontrolérem se mùe v urèitých rozmezích mìnit, a to nejen díky aliasingu, ale i patnou èasovou stabilitou dálkového ovládání.
Linearizace Pokud programujete mikrokontroléry, je linearizace (obecnì realizace jakýchkoli funkcí) velmi èastá záleitost. Dùvod je prostý: nae smysly nemají lineární závislost. Natìstí s logaritmickou závislostí vystaèíme pro sluch i zrak viz vztah (1.5) a graf na obr. 1. Abychom Abychom logaritmickou zá-
〉
Obr. 6. Osazená deska modulu oscilátoru stroboskopu Obr. 4 a 5. Deska s plonými spoji modulu LED a rozmístìní souèástek
26
Pokud byste mìli problém s oivením, je mono ho øeit dotazem na e-mail:
[email protected] nebo se Praktická elektronika A Radio - 01/2005
podívat
na nae http://www.delta4.info .
stránky
〉
je linearizací pro funkci f ( x;...). Implementace v mikrokontroléru závisí pøevánì na rozsahu vstupních a výstupních hodnot. Oblíbenou technikou je Look-up Table, co je vlastnì tabulka s pøedem spoèítanými hodnotami; výbìr se provádí skoky v programu. Konkrétní popis algoritmizace a zpùsoby implementace jsou nad rámec tohoto textu.
Volba mikrokontroléru Pouitím mikrokontroléru získáme obrovské mnoství moností, lze vytvoøit více verzí stmívaèe (a mezi nimi pøepínat jumpery), napøíklad monost volby rychlosti stmívání/roztmívání, druhu linearizace, èi jen speciální mód pro stmívání a pro spínání. Pokud je zvolen vhodný mikrokontrolér, je moné stmívaè vybavit pamìtí, aby se pøi zapnutí svítidla nastavila poadovaná úroveò osvìtlení. Tímto øeením lze docílit dalích energetických úspor. úspor. Pøipojením externího èidla lze regulovat osvìtlení na konstantní hodnotu atd Jako nejvhodnìjí kandidát se jeví nìjaký mikrokontrolér PIC, a to pøedevím kvùli pomìru cena/výkon. Konkrétnì: PIC12F629 nebo PIC16F627; oba mají pamì EEPROM a interní oscilátory, tím se redukuje poèet potøebných souèástek i místo na desce s plonými spoji. Vzhledem k vnitøní architektuøe tìchto mikrokontrolérù lze pøivést síové napìtí témìø pøímo na vývod mikrokontroléru a èíst tak nulu dalí úspora souèástek i místa. Konkrétní zapojení lze nalézt napø. v PE 3/02 (nejnovìjí verze je na adrese: www.stmivac.com ), pøípadnì v PE 4/ 04.
Obr. 7. Pøehled nejbìnìjích IR kódù TV ovladaèù
Závìr
Obr. 8. Zpùsoby identifikace opakovaného stisku jednoho tlaèítka vislost pøevedli na lineární, rozdìlíme tuto závislost na nìkolik úsekù (obr. 1, modré znaèení). S ohledem na tvar køivky a s ohledem na ostrost hran pøechodù mezi úseky je pro tento pøípad dostateèný poèet N = 5. Pro Pro kakadý n-tý úsek nahradíme danou èást køivky pøímkou, smìr pøímky je dán smìrnicí teèny (tedy 1. derivací) v bodì (1.12). Umístìní této pøímky je dáno tak, aby výsledná chyba byla co nejmení, optimálnì pak
(1.13), kde f ( x;...) je linearizovaná funkce, k je smìrnice pøímky daná rovnicí
n
(1.14), kde y je umístìní (posun) na ose y . Získaný soubor hodnot n
(1.15)
Velmi tìko lze postihnout tak rozsáhlou problematiku, jakou jistì stmívaèe jsou. Pøi návrhu se konstruktér setká s nìkolika celkem odlinými úhly pohledu na konstrukci. Je nutné spojit znalosti analogové konstrukce s digitálním jádrem. V analogové èásti se pøi øeení problému, jak omezit vyzaøované ruení, uplatní takté znalosti s návrhem filtrù. S kombinací výkonových souèástek a pøítomnosti síového napìtí se pro mnohé stává tato oblast víceménì tajuplnou. Na druhé stranì stojí problém, jak vytvoøit efektivní algoritmus pro øízení inten zity osvìtlení pøi souèasném ètení a vyhodnocování IR kódu. Ètenáø by mìl získat obecnìjí pøehled o této problematice, pøièem tento text by mìl slouit spíe jako odra zový mùstek a umonit tak zájemcùm o tuto problematiku odrazit se správným smìrem. Více informací o spínání spotøebièù a o stmívání pomocí dálkového ovládání lze rovnì najít na internetové adrese: www.stmivac.com, kde jsou i konkrétní konstrukce.
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
27
Úprava satelitního pozicionéru Nokia ACU 8152 pro pøíjem signálu DiSEqCTM Karel Zelenka Pozicionér ACU 8152 byl navren pro spolupráci s analogovými pøijímaèi Nokia. S koupí digitálního pøijímaèe jsem byl postaven pøed problém, zda natáèecí zaøízení vybavené pøímoèarým motorem odstranit a poøídit si natáèecí zaøízení nové, podporující øídicí pøíkazy DiSEqC. V souèasné dobì se ji ceny tìchto jednotek pohybují pod hranicí hranicí 3000,- Kè, ale proè likvidovat likvidovat jetì fungující zaøízení. Rozhodl jsem se proto vyrobit zaøízení, které zpracuje pøíkaz DiSEqC urèený pro natáèecí zaøízení a tento pøíkaz pole pozicionéru ACU 8152. Ten potom natoèí anténu. Anténním kabelem je vysílán øídicí stanicí (v naem pøípadì satelitním pøi jímaèem) jímaèe m) signál signál 22 kHz a ten je pøi vysílání pøíkazu íøkovì modulován podle dané specifikace. Popis systému DiSEqC lze nalézt na webové stránce www.eutelsat.com/satellites/4_5_5.html .. www.eutelsat.com/satellites/4_5_5.html
Tento signál zpracovává a vyhodnocuje mikrokontrolér, který odesílá pøíkazy pro nastavení satelitní pozice do ACU 8152. Vstupní èást zapojení vychází z pøíkladu zveøejnìného v popisu Slave microcontroler version 1.0 uvedeného zdroje, kde je té uveden podrobný popis. Na vstup mikrokontroléru je pøivádìn zesílený signál, který sestupnou hranou vyvolává interní pøeruení. Interním èasovaèem je mìøena doba
mezi pøerueními. Pokud je zachycen pøíkaz E0 31 6B xx, je odeslána po adovaná satelitní pozice do ACU 8152. Ne vechny satelitní pøístroje pøed vypnutím odesílají pøíkaz Power OFF,, proto je v zapojení sledováno naOFF pìtí 13/18 V anténní linky napìovým komparátorem proti vnitønímu referenènímu zdroji mikrokontroléru. Procesor pøi vypnutí satelitního pøístroje pøepne ACU 8152 do reimu standby. A protoe ACU 8152 vlastní tlaèítko standby nemá, je tímto tlaèítkem doplnìno popisované zaøízení. Tlaèítko mùete umístit na pøední panel. Celé zaøízení lze vèetnì dvou konektorových spojek F a zásuvky CINCH pohodlnì vestavìt do skøínì natáèecího zaøízení, jeho jedna polovina je zcela prázdná. Jetì informace o pouitém protokolu k øízení pozicionéru. pozi cionéru. Do ACU jsou posílány øídicí pøíkazy v následujícím formátu, pøièem délka trvání jednoho bitu je 0,4 0,4 ms: Pøíkaz zaèíná vysláním 5 dvojic 1 a 0. Následuje vysílání 0 opakující se 32krát. Po té je vyslána 1 a za ní vlastní poadovaná satelitní pozice následovaná paritním bitem. Pro odesílání satelitní pozice je pouit inverzní formát a nejménì významný bit je vysílán jako první. Pro jistotu uvedu pøíklad: P1 = 01111111-1; P3 = 00111111; P4 = 11011111-1; 11011111-1; StandBy St andBy = 11110000 11110000.. Stavba je velice jednoduchá, nicménì spoustu lidí odradí nutnost naprogramovat mikrokontrolér. Avak plnì funkèní programátor lze postavit do 100 Kè a pokud máte PC a monost stáhnout si pár souborù z Internetu, není naprogramování ádný problém. Programátor pro 18vývodový PIC lze napøíklad nalézt na webové stránce
Obr. 1. Schéma zapojení doplòku pro pozicionér Nokia ACU 8152
www.hut.fi/~jalapaav/elektroniikka/ PIC/PIC.en.html . Samozøejmì lze na Internetu nalézt velké mnoství rùzných typù programátorù vèetnì soft waru. Pøi oivení nejdøíve zkontrolujeme obvod bez mikrokontroléru po pøipo jení napájení, které pøivedeme z desky ACU tøeba z vývodu 16 obvodu 40106, který se nachází na pravém zadním kraji desky pozicionéru. Zkontroluje-
Obr. 2 a 3. Deska s plonými spoji doplòku a rozmístìní souèástek na desce
28
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
me napájení, støídavou sloku napìtí na výstupu tranzistoru T2 (> 2,5 V, vývod 6 mikrokontroléru) a napìtí na vstupu komparátoru (vývod 18 ), ), které by mìlo být být 3,3 a 5 V po pøipojení pøipojení satelitní antény a zapnutí satelitního pøístroje. Pokud je ve v poøádku, osadíme naprogramovaný mikrokontrolér a vyzkouíme celkovou funkènost. Dluno té podotknout, e je tøeba oba vývody konektorù F uvnitø pozicionéru stínit, jinak mùe kolísat úroveò signálu do satelitního pøijímaèe.
Seznam souèástek
Tab. 1. Výpis programu pro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
R1, R10 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8, R9 C1 C2 C3 C4, C5 D1 D2 L1 T1 T2 IC1 Q1
1 kΩ 22 kΩ 150 kΩ 2,2 kΩ 33 kΩ 110 kΩ 10 kΩ 5,1 kΩ 10 µF/16 V 100 pF 22 nF 27 pF pF 1N4148 BZX85 22V tlumivka 1 mH mH BC327 BC547C PIC16F627 (PIC16F628) krystal 4 MHz
:100150009E200800A500A2018030A30025082305E9 :100160000319A20A0310A30CA308031DAE28221C26
Obr. 4. Úprava zadního panelu pozicionéru
:10017000A2010301A3200530A300A3030301013E54 :10018000A3200301A320A308031DBD283230A30030 :10019000A3030301A320A308031DC8280301013EF4 :1001A000A320A5080319E4280130A3000301A4003B :1001B000250823050319A40A2408A3200310A30D6E :1001C000A308031DD628ED280430A300A3030301D0 :1001D000013EA320A308031DE6280301A208031D76 :0A01E000013EA3200301A320080044 :02400E00093F68 :00000001FF
Pro propojení výstupního a vstupního konektoru øídicích dat je pouit originální kablel pro pøipojení k analogovému pøijímaèi NOKIA.
Obr. 5. Umístìní dekodéru pøíkazù DiSEqC ve skøíni natáèecího zaøízení ACU 8152
Mìniè pro anodové napìtí Pokud experimentujeme s jednoduchými zapojeními s elektronkami, máme èasto problém, z èeho je napájet. Obdobnì to bývá s mìøièi záøení apod. Vyzkouel jsem proto jednoduché zapojení, které sice dodává na výstupu proud proud jen asi 1 a 3 mA, ale i to mùe elektronce nebo i magickému oku staèit. Zapojení je jednoduché, take se omezím na popis souèástek a nastavení. Transformátor je z prodejny Tipa (nevím, zda je mají bìnì i jinde), má dvì vinutí pro 6 V a jedno pro 230 V a jeho oznaèení oznaèení je
Na závìr bych chtìl poznamenat, e po nìkolika drobných úpravách v zapojení (zapojení vývodù mikrokontroléru a pøidání odporového dìli-
èe pro napìovou referenci) lze pou ít napø. mikrokontrolér AT89C2051 (je vak nutné napsat si pro nìj program). Protoe stavba programátoru by byla pracnìjí, volil jsem radìji obvod firmy Microchip.
2410010. Místo tranzistoru KF508 mùete pouít i jiný, napø. KFY34 apod. Diody v usmìròovaèi volíme podle pøedpokládaného výstupního napìtí, co platí i o filtraèním konden zátoru. záto ru. Kondenz Kondenzátory átory 3,3 3,3 µF a 100 nF jsou svitkové (aneb fóliové). K nastavení je vhodné na sekundární vinutí transformátoru zapojit doutnavku s vestavìným rezistorem (pouívala se døíve èasto jako indikátor). Po pøipo jení napájecího napìtí nastavíme trimrem optimální pracovní bod. Ten není ani tak dán proudem do báze, jako tím, e je zde jistá závislost mezi kapacitou kondenzátoru v kolektoru a odporem rezistoru v bázi. Ostatnì doporuèuji zapojit do série s trimrem re zistor 470 Ω jako ochranu, aby se nedostalo na bázi plné napájecí napìtí,
Program pro mikrokontrolér si mùete stáhnout pøes Internet z webových stránek redakce http://www.aradio.cz http://www.aradio.cz..
èím by se tranzistor znièil. Pøi optimálním nastavení trimru svítí obì elektrody doutnavky stejnì silnì a pøi pootoèení trimrem na kteroukoliv stranu doutnavka pohasne. Nastavení by mìlo vyhovìt pro napájecí napìtí v rozsahu 6 a 12 V. Pøi napìtí nad 6 V sice transformátor transformátor pøetìujeme, pøetìujeme, nezdálo se vak, e by mu to nìjak vadilo. Tranzistor je vhodné opatøit chladièem (taková ta hliníková vrtulka postaèí). Pokud by zapojení nekmitalo, staèí pøehodit vývody cívky zapojené v kolektoru nebo bázi. Pozor pøi zkouení a pouívání mìnièe! S tak velkým napìtím na výstupu to pochopitelnì kope! Pouití mìnièe je i tak bezpeènìjí, ne hrátky s univerzálním napájením ze sítì.
-jse-
Tab. 1. Odbìr mìnièe a výstupní napìtí bez zátìe a se zátìí rezistorem rezistorem 82 k Ω
Obr. 1. Zapojení mìnièe
Napájecí napìtí 6V 9V 12 V
Odbìr naprázdno 100 mA 140 mA 170 mA
Odbìr se zátìí 130 mA 180 mA 220 mA
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
Výstupní napìtí naprázdno 130 V 180 V 247 V
Výstupní napìtí se zátìí 97 V 150 V 200 V
29
Modul digitálního potenciometru s PT2256 Tomá Flajzar Firma Princeton vyrábí zajímavý obvod PT2256 digitální dvoukanálový potenciometr. Obvod je díky svým dobrým parametrùm a nízké cenì vhodný i pro vae amatérské konstrukce. V následujícím èlánku je popsán jednoduchý modul s tímto t ímto integrovaným obvodem. Modul lze snadno napojit na pøijímaè dálkového ovládání viz èlánek Univerzální dálkové ovládání v pøedchozím èísle PE. Základní technické údaje - Dva Dva kan kanál ályy (L + P), P), - vel velmi mi ma malý lý odb odbìr ìr pro proud uduu (CMO (CMOS) S) 290 a 760 760 µA podle napájecího napájecího napìtí (bez signálu), - ma maxim ximáln álníí odb odbìr ìr (se sig signá nálem lem a stisknutým tlaèítkem UP nebo DWN) 450 µA a 1,6 1,6 mA podl podlee napájecího napìtí, - re regu gula lace ce zis zisku ku od 0 do do -78 -78 dB dv dvììma tlaèítky NAHORU a DOLÙ, - nap apá áje jení ní 5 a 12 V, - vs vstu tupn pníí úrov úroveò eò 0 dB dB,, max. max. vst vstup upní ní napìtí 2 a a 4 V podle napájecího napájecího napìtí.
Popis zapojení Jediným aktivním prvkem v zapo jení je integrovaný obvod PT2256. Analogové vstupy i výstupy jsou oddìleny kondenzátory. kondenzát ory. Hlasitost je ovládána uzemòováním vstupù UP a DWN. Vstupy lze ovládat i spínacími tranzistory nebo optoèleny. To umoòuje snadné napojení na libovolný pøijímaè dálkového ovládání nebo jinou logiku. Rychlost regulace je dána
èlenem RC R6 a C7. Èím bude napø. kapacita kondenzátoru mení, tím bude pøebìh rychlejí. Napájení je oddìleno ochrannou diodou D1, která zamezuje pokození integrovaného obvodu pøi pøepólování napájecího napìtí. Na výstupu DCO (pièka 11 IO1) je napìtí v osmi úrovních indikující nastavenou úroveò hlasitosti. Na tento výstup je tedy moné pøipojit napø. ukazatel napìtí s LED, který bude efektnì zobrazovat nastavenou hlasitost.
Osazení desky s plonými spoji Montá je velmi jednoduchá, staèí osadit desku s plonými spoji. Tlaèítka nemusí být umístìna na desce s plonými spoji, slouí jen pro vy zkouení modulu. Tlaèítka nebo logika pro ovládání se pøipojují ke vstupùm UP a DWN.
Seznam souèástek R1, R2 3,9 kΩ (4 (4,7 ,7 kΩ) R3, R4 10 kΩ R5 100 kΩ R6 33 k Ω C1 470 µF/16 V C2, C9 100 nF nF, RM 2,5 mm mm C3,, C4, C3 C4, C5 C5,, C6 C6 10 µF µF/1 /16 6V C7 2,2 µF C8 100 µF D1 1N4148 IO1 PT2256 S1, S2 tlaèítko PB1720 objímka DIL16 pro IO1 deska s plonými spoji DPT1 Kompletní stavebnici si mùete zakoupit na níe uvedené adrese za 150,- Kè. Je moné zakoupit i samostatný obvod PT2256 za 99,- Kè. FLAJZAR, FLAJZA R, s. r. o., Hlinická Hlinická 262, 262, 696 42 Vracov (okres Hodonín), tel./fax: 518 628 596, e-mail:
[email protected], www.flajzar.cz kompletní nabídka více jak 300 stavebnic.
Obr. 1. Zapojení modulu digitálního potenciometru
30
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
Obr. 2 a 3. Deska s plonými spoji v mìøítku 1:1 a osazení desky
Od krystalky k audionu a moná i dál Byl jsem poádán, abych napsal nìco o jednoduchých pøijímaèích. Dùvod byl patrnì stejný, jako jsem mìl pøed lety já, kdy jsem marnì zjioval, proè mi sice funguje postavený vysílaè, ale krystalka ani nepípne. Léty toti èlovìk nìjak ztrácí schopnosti stavìt jednoduché vìci èi najít jednoduché závady (co mi pøipomíná akci, kdy jsem s otcem opravoval asi tøi hodiny televizor a v okamiku, kdy jsme se chystali kuchat kanálový voliè, sdìlila nám matka, e jsme zapomnìli pøipojit anténu...). No a druhý dùvod je, e tak jednoduché vìci jako krystalka se v návodech ji témìø nevyskytují - asi proto, e nemá digitální stupnici a øídicí procesor. Zaèal bych tím, co by se na mojí zkuební desce (spíe na krabici) mìlo dát postavit a co budeme potøebovat. V závìru èlánku pak uvedu, kde a co by se mìlo dát chytit v pásmu SV a DV a jak pøípadnì navinout vhodné cívky na trubku, neseeneme-li feritovou tyèku. A protoe dnes u opravdu není jednoduché sehnat nìkteré vìci, zvlátì pak v Brnì, neberte prosím odkazy na to, co kde mají èi co mohu poskytnout já, jako skrytou reklamu. Jde mi o to, abyste pøi stavbì na nìèem nezùstali viset. Take: zaèal bych bìnými a jednoduchými zapojeními: nìkterá u jsou ale dnes zapomenuta. První bude bìné zapojení krystalky (obr. 4, 5, 6), pak krystalka se zdvojovaèem napìtí (obr. 7), ta stejná, ale s pøedpìtím diod (obr. 8), pøijímaè s tranzistorovým zesilovaèem bez napájení (obr. 9), podobný, ale s napájením (pøítì) a posléze audion se zpìtnou vazbou. Z dalích zapojení bych mohl doporuèit k vyzkouení pøijímaè doplnìný o vf zesilovaè, pøíp. reflexní zapojení. A co budeme potøebovat: pøedevím z nìèeho udìlat asi na zaøízení. Já to provedl slepením dvou instalaèních krabic rozmìru asi 28x80x160 mm. (Podotýkám, e stejnì dobøe na vechna upevnìní mùete pouít roubky a matièky, ale já stranì nerad vrtám dírky a na ty roubeèky u jaksi nevidím.) K lepení se hodí buï vteøinová lepidla ve formì gelu (nepotøebují ideálnì rovné plochy), nebo desetiminutový epoxid. Dále pak tak ètyøi zdíøky, pár banánkù a stará 4kiloohmová
sluchátka (sluchátka k walkmanu ne, ta mají pøíli malou impedanci!). Zde mùe být problém, kde je vzít, ale na burzách se obèas nìco najde a staèí i jedno sluchátko. Pøijímaèùm s tranzistorovým a napájeným zesilovaèem by staèila i sluchátka tak 150 a 500 Ω. Dále pak jeden vypínaè (na napájení), jeden pøepínaè (pokud bychom chtìli pøepínat DV a SV rozsahy) a dva ladicí kondenzátory. Normálnì by bylo nejlíp pouít jeden asi 500 pF pro ladìní a druhý asi 200 pF na zpìtnou vazbu èi na vazbu s anténou. To ale asi neseenete - v Praze a napø. v Brnì U Buèka se ale dají koupit kondenzátory po asi 25 a 50 Kè za kus a patrnì s kapacitou 340 a 380 pF (jde o duály). No a ty nám staèí, nebo pak mùeme jeden zapojit paralelnì pro ladìní a druhý sériovì na vazbu a dostaneme tak asi 180 pF a 720 pF. (I kdy je fakt, e na zpìtnou vazbu by byl nejlepí diferenciální kon-
denzátor.) Dalí potøebnou vìcí je feritová anténa èi aspoò tyèka, a to èím vìtí, tím líp. Na ty se nejlépe chodí do starých pøi jímaèù, hlavnì pak sovìtské výroby, jako je VEF206 a podobných. Výhodou je, e mají obyèejnì vechna potøebná vinutí. Potøebujeme jedno pro DV, jedno pro SV, jedno na vazbu s anténou, popø. na zpìtnou vazbu, a jedno vazební - nebo odboèku na vinutí DV a SV asi v desetinì závitù jejich vinutí od zemního konce. Zpìtnovazební vinutí (alternativnì pouité jako anténní vazba) má asi 10 závitù, vazební - pokud nejsou odboèky a nechcete vinout dvì extra pro kadý rozsah jedno má tak asi 12 a 18 závitù. Ladicí vinutí bývají kolem 50 a 60 závitù pro SV a 150 a 180 závitù pro DV, a pokud to budete vinout sami, staèí lakovaným drátem prùmìru nìkde mezi 0,2 a 0,4 mm, co platí i o pøípadném vinutí cívek na novodurovou trubku. Dále se pak bude hodit jeden potenciometr èi trimr hodnoty tak mezi 47 a 500 kΩ na nastavování pøedpìtí diod èi tranzistoru. Tady bych doporuèil z kadé strany pøidat odpor tak 4k7 dùvod je ten, e pøi vyjetí na konec dráhy se jinak dostanete na plný potenciál a rezistor by mìl sníit proud natolik, e nespálíte diody èi tranzistor. No a na obou koncích je proto, aby bylo jedno, jak ten trimr zapojíte. Na pøípadné øízení hlasitosti lze pouít prakticky jakýkoli potenciometr s odporem tak 5 a 50 kΩ. Napájecí napìtí je nejlíp øeit drákem na tukové èlánky - staèí na dva, já musel pouít ètyøi, protoe bohuel jiný drák nemìli. S vyím napìtím to ovem i silnìji hraje. Pro spojování souèástek pouijeme dvì lámací svorkovnice, staèí
Obr. 1, 2, 3. Souèástky, které budete potøebovat. Vlevo dole reproduktory a sluchátka, vpravo polovodièové prvky, vpravo dole kondenzátory a cívky
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
31
〉
Obr. 4. Jednoduchá krystalka
Obr. 5. Jednoduchá krystalka. Toto zapojení má lepí selektivitu, detektor je napájen z odboèky cívky
sluchátka 4 kΩ
cívka dle pásma
cívka dle pásma
sluchátka 4 kΩ
Obr. 6. Jednoduchá krystalka s lepí selektivitou, detektor je napájen z vazebního vinutí
cívka dle pásma
sluchátka 4 kΩ
sluchátka 4 kΩ
cívka dle pásma
Obr. 7. Jednoduchá krystalka se zdvojovaèem napìtí; má vìtí hlasitost
sluchátka 4 kΩ
cívka dle pásma
sluchátka 4 kΩ
Obr. 8. Krystalka se zdvojovaèem napìtí. Má vìtí hlasitost a lepí citlivost. Otevíráním diod pøedpìtím se zvýí jejich citlivost na slabé signály; obdobnì by bylo m oné pouít s pøedpìtím i køemíkové diody, napø. KA206 apod. Kondenzátor oddìlu je ss pøedpìtí od sluchátek èi zesilovaèe
〉
ty nejmení. Kondenzátory a rezistory: nejlíp je navtívit doma uplík a najít rùzné u nepouívané souèástky vìtích rozmìrù s tlustými a dlouhými pøívody a popsané hodnotami a nikoli barevným znaèením. To jsou tedy základní pasivní prvky. Tím se dostáváme k aktivním prvkùm: byl na mne i dotaz, jak udìlat galenitový detektor. No... mechanicky to není jednoduché, nemáte-li doma soustruh, sklenìné trubièky a podobné vìci. V principu jde o kousek galenitu v dráèku, na kterém se hledá pruným, tenkým a nejlépe platinovým drátkem to vhodné místo. To jde postavit - ale problém bude hlavnì s tenkým a pruným drátkem. Já takový detektor (a funkèní!!) postavil ze zbytkù starého, take tam byl aspoò dráèek a drátek na kulovém kloubu. Na galenit se nejlépe chodí do geologické sbírky místní koly... kousek se tam snad najde. Jinak mùeme pouít klasické staré germaniové diody - od 1NN40 pøes 1NN41 a GA201 a po OA5 èi GAZ51 a podobné. (Tedy - kdybyste mìli nìco z øady 1NN40, tak si na mne vzpomeòte, marnì ji léta hledám...) Pokud je nemáte, pouij-
cívka dle pásma
Obr. 9. Krystalka se zdvojovaèem napìtí a zesilovaèem s tranzistorem. Tranzistor sice nemá pøedpìtí, nicménì zesilu je... Kolektorové napìtí, aby zesilovat mohl, získává usmìrnìním nosné vlny. Zapojení mùe ponìkud zkreslovat, ale zesílení oproti pøedchozím je patrné
te tøeba BAT46 - to je Schottkyho dioda; pozor, bìné køemíkové diody jako KA206 apod. zde nefungují - tedy minimálnì ne bez pøedpìtí! Na Ge diody se nejlépe chodí na rotitì (v Brnì do Rekomu) - ve starých poèítaèích (myslím opravdu staré, èili sálové a tak - ne Pentium 75...) jich byly spousty - a zrovna na tìch samých deskách najdete èasto i dnes nesehnatelné Ge tranzistory. Navíc tyto tranzistory staèí i na audion: byly toti vf nebo spínací, a tak je jedno, zakopnete-li o desku s 155NU70 èi GS506, OC170 nebo nìèím z Ruska. Pouze pozor na to, e co není TESLA, je obyèejnì PNP! To pak v zapojeních vyaduje zmìnit polaritu zdroje a diod! Z køemíkù doporuèuji pouít nìco jako KF506-508 nebo KC èi BC... Ty jsou (pro nás v tìchto zapojeních) vf fakticky vechny... Pro zkouky si popøípadì kupte i feta BF245 èi 2SJ103 (Pozor: uvìdomte si, zda budete pouívat NPN èi PNP tranzistory. K tomu dodávám, e BF je N FET, kdeto 2SJ je P FET!). FE T!). Extrémisti pak mohou vyuít i zde neuvádìná zapojení s elektronkami - na 1L33 èi 1F33 nìkde jetì narazíte a hra-
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
jí i s anodovým napìtím kolem 20 voltù. (Viz mùj èlánek a zapojení v AR 4/2003 tam najdete i zapojení reflexních pøijímaèù s tranzistory.) Tím se dostáváme ke stavbì. Struèný popis je pøímo ve schématech a pod nimi. Doporuèuji zaèít od krystalky, a a ta hra je, pokraèovat teprve dál. Pozor pøedevím na správnou polaritu tranzistorù a diod v souvislosti s polaritou zdroje - PNP tranzistory a 2SJ103 mají na kolektoru minus, NPN a BF245 plus! Pøedpìtí diodám a tranzistoru se vdy nastavuje otáèením od zemního konce trimru! No a zpìtnovazební vinutí musí být zapojeno v opaèné polaritì ne vinutí hlavní ostatnì pokud vám vazba nenaskoèí (opìt zaèínáme od nejmení kapacity kondenzátoru pro øízení vazby), prohoïte vývody zpìtnovazebního vinutí mezi sebou. Uvedu (pøítì) i jedno zvlátní zapo jení zesilovaèe ke krystalce s obvodem TL431, který se bìnì uívá pochopitelnì na zcela jiné vìci - no ale zase mùete zkusit reproduktorek. -jse
(Dokonèení pøítì)
32
,$ù1ù @Ì"1."1 Rubriku připravuje ing. Alek Myslík ,
INSPIRACE,
[email protected]
PF 2005
OBRÁZKY Z VESMÍRU Vesmír je asi velice krásný – alespoň obrázky, které v poslední době občas vídáme v časopisech i na Internetu, tomu nasvědčují. Ostatně ten nahoře (použitý jako PF do nového roku) také. Stovky a tisíce takových obrázků posílá neustále na Zemi zatím nejdokonalejší člověkem zhotovený dalekohled, Hubbleův teleskop. A přestože největší užitek z nich mají samozřejmě vědci a astronomové, jsou volně k dispozici i nám všem.
Péče, jakou se Evropská vesmírná agentura (ESA, European Space Agency ) věnuje popularizaci a zpřístupnění veškerých materiálů co nejširší veřejnosti, je vskutku obdivuhodná. Proto jsme se rozhodli představit vám její web – www.spacetelescope.org. I když se třeba o astronomii a vesmír vůbec nezajímáte, uchvátí vás web jistě celým svým obsahem. Dozvíte se zde samozřejmě všechno o Hubbleově teleskopu, jeho vědeckém přístrojovém vybavení, o všech inovačních misích, které k němu byly podniknuty. Řadu brožur a informačních materiálů si můžete stáhnout ve formátu
Hubbleův teleskop byl umístěn na oběžnou dráhu Země v dubnu 1990 a od té doby odesílá týdně více než 100 GB dat Praktická elektronika A Radio - 01/2005
PDF, užitečný je i kompletní seznam všech odkazů na další související weby. Naleznete zde stručná a výstižná ilustrovaná pojednání o základních astronomických pojmech, o vývoji vesmíru, sluneční soustavě, černých dírách, kvazarech atd. Nejatraktivnější je archiv obrázků, roztříděný podle základních typů vesmírných objektů a témat. Můžete v něm vyhledávat nejen podle toho, co se vám líbí, ale i podle klíčových slov, tj. např. konkrétních odborných označení vesmírných těles. Každý z obrázků je vybaven podrobným popisem a je k dispozici v několika různých rozlišeních
33
– obvykle jako originál v plném rozlišení ve formátu TIFF (velikost několik MB), velký komprimovaný ve formátu JPEG (do 1 MB) a malý komprimovaný k prohlížení na obrazovce (okolo 200 kB). A pak také jako obrázky na plochu ve třech základních rozlišeních monitoru 1600x1200, 1280x1024 a 1024x768. V archivu jsou i populární kategorie typu Top 100, Hala slávy ap., kde najdete ty nejobdivovanější a nejžádanější obrázky obrázky.. Pod další záložkou uvidíte videoarchiv. V osmi kategoriích jsou zde různé videoklipy,, animace, záběry ze servisvideoklipy ních misí, záběry Země atd. Klipy jsou dlouhé několik desítek vteřin až několik minut a každý klip je obvykle v pěti různých formátech a kompresích – ve formátu QuickTime malé (180x144 pixelů) a střední (360x288 pixelů), ve formátu MPEG malé (180x144 pixelů) a střední (360x288 pixelů) a potom v plném formátu (720x576 nekomprimova-
né AVI nebo QT), vhodném i pro televizní vysílání (soubory stovky MB). Tím ale atraktivní obsah webu nekončí. Pod záložkou „goodies“, objevíte kompletní kalendáře pro celý další rok ve formátu PDF (opět v několika velikostech, vhodné i pro velmi kvalitní posters) v rozlišení tisk), 30 plakátů ( posters 300 dpi pro tisk ve velikosti např. 63x84 cm (formát TIFF 7453x9933 pixelů, 30 MB), včetně komprimovaných variant JPEG (6 MB popř. 200 kB), 700 různých obrázků na pracovní plochu počítače ve třech běžných rozlišeních, nabídku 4 různých CD-ROM s výběrem obrázků, s přednáškami o astronomii, s katalogem hvězd a se souborem astronomického softwaru – můžete si je buď přímo stáhnout přes Internet, nebo ob jednat zdarma. Pak je zde ještě několik půvabných Flash animací, popisu jích teleskop, zpracování obrázků ap. Nechybí ani materiály pro děti a učitele – návod pro zpracovávání obráz-
ků z teleskopu, přednášky o základech astronomie, trvalá výstava dětských kreseb s tématikou vesmíru a Hubbleova teleskopu, ale i podrobný návod na zhotovení modelu Hubbleova teleskopu z předtištěných šablon (PDF) a plastových trubek.
Hubbleův teleskop obíhá Zemi za 97 minut
HUBBLEŮV TELESKOP Hubbleův teleskop – první optický teleskop na světě, kém spektru 115 až 2500 nm, od ultrafialové do infračerumístěný ve vesmíru (na oběžné dráze) – byl pojmenován vené. Jsou to kamera, tři kombinované kamery se spekpo americkém astronomovi Edwinu P. Hubbleovi (1889trografy a sada přesných naváděcích senzorů: Advanced Camera for Surveys (ACS), Wide Field and Planetary 1953). Ten Ten jako první objevil v roce 1929 teorii rozpínajíCamera 2 (WFPC2), Space Telescope Imaging Speccího se vesmíru, což položilo základy tzv. teorii velkého třesku (Big Bang ). trograph (STIS), Near Infrared Camera and Multi-Ob). Vědci podle ní věří, že vesmír vznikl ject Spectrometer (NICMOS), Fine Guidance Sensors před asi 13,7 miliardami let právě tímto „velkým třeskem“. Hubbleův teleskop je společným projektem evropské (FGS). Stabilitu teleskopu udržuje 6 gyroskopů s 300 ESA a americké NASA, který byl zahájen v roce 1981. otáčkami za vteřinu. Teleskop byl navržen tak, aby mohl Teleskop byl vynesen na oběžnou dráhu raketoplánem být přímo ve vesmíru inovován a přístroje průběžně Discovery (mise STS-31) 25. dubmodernizovány. na 1990 a již čtyřikrát (1993, 1997, Světelné paprsky z pozorované1999 a 2002) byl modernizován neho zdroje zachytí primární zrcadlo, bo opravován. Je dlouhý 16 m, v průpr ůodrazí je na sekundární zrcadlo měru má asi 4 m a váží přes 11 tun. a odtud procházejí malým otvorem Jeho výrobní cena činila asi 1,5 miliv primárním zrcadle na ohniskovou ardy USD a na oběžné dráze by měl plochu velikosti jídelního talíře. Odvydržet 20 let. tud získávají informace všechny věTeleskop obíhá obíh á okolo Země rychdecké přístroje teleskopu. Digitalilostí asi 8 km/s na přibližně kruhové zovaná data jsou posílána na Zemi oběžné dráze ve výšce 569 km se prostřednictvím satelitního systému Hubbleův teleskop a jeho přístroje sklonem 28,5 stupně k zemskému TDRSS (Tracking and Data Relay Satellite System). Ten je odešle na rovníku. Jeden oběh tak trvá asi 97 minut. svoji pozemní stanici a odtud od Aby mohl pořizovat snímky velice cházejí do Goddard Space Flight Center a dále do Space Telescope vzdálených a nezřetelných objektů, musí být teleskop extrémně stabilní Science Institute v Baltimore. Z něj a přesný. Je schopen se zafixovat je řízen celý provoz Hubbleova telena pozorovaný objekt s odchylkou skopu maximálně 7 tisícin obloukové vteNejlepší teleskopy umístěné na řiny, což odpovídá šířce lidského Zemi jsou málokdy schopné lepšího vlasu pozorovaného ze vzdálenosti rozlišení než 0,5 až 1 obloukové vtetéměř 2 km. Zaměřit a udržet v zářiny - Hubbleův teleskop má rozlišoběru vzdálené vesmírné cíle je povací schopnost až 10x větší. Každý dobně obtížné, jako udržet stabilně týden odešle na Zemi asi 120 gigazaměřený laserový paprsek na korunovou minci na bajtů obrazových dat. vzdálenost 300 km. Zdrojem elektrické energie, napájející všechny sysPrimární zrcadlo má průměr 2,4 m a váží 828 kg, témy Hubbleova teleskopu, je Slunce prostřednictvím sekundární zrcadlo má průměr 0,3 m a váží 12,3 kg. dvou solárních panelů o rozměrech 2,6 x 7,1 m, které Přesnost vybroušení zrcadel je taková, že se neodchyposkytují výkon 2800 W. Nabíjejí 6 baterií po 22 článcích lují od ideální křivky o více než jednu třicetitisícinu mili(celková váha přes 400 kg). Každá baterie má kapacimetru. Pět vědeckých přístrojů pracuje v celém optictu 75 Ah, což udrží teleskop v chodu po dobu 7,5 h.
34
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
V oddílu Projekty je je podrobný popis webového (redakčního) systému Simplicity , použitého na tomto webu, software FITS Liberator pro zpracování obrázků z Hubbleova teleskopu (popisujeme ho na str. 39), materiály jak propagovat vědu, kioskový systém pro planetária a popularizační centra atd. Co je obdivuhodné, že je u všeho výslovně uvedeno Copyright-free materiál – vše si můžete zdarma stáhnout, používat i šířit. Užijte si vesmírné krásy na www.spacetelescope.org.
Flashová animace konstrukce Hubbleova teleskopu
Základní informace o Hubbleově teleskopu Archiv obrázků je přehledně rozdělen do mnoha kategoríí
Ve videoarchivu najdete řadu videoklipů
Můžete si stáhnout a vytisknout nástěnný kalendář pro rok 2005 nebo některý z mnoha působivých plakátů Praktická elektronika A Radio - 01/2005
35
ACCESS POINT A PEVNÝ DISK V SÍTI Malý šikovný kompaktní přístroj ve stříbřité krabičce – to je bezdrátový (Wi-Fi) přístupový bod ( Access Access Point ) s vestavěným pevným diskem ASUS WL-HDD. Na co potřebuje Access Point pevný disk? Samozřejmě nepotřebuje, ale naopak pevný disk může být díky WiFi přístupovému bodu trvale k dispozici v bezdrátové síti, aniž byste museli mít zapnutý nějaký počítač. A to už je docela praktické. Z kteréhokoliv počítače v síti můžete mít např.k dispozici svoje oblíbené písničky, kapesní počítač (PDA) vybavený Wi-Fi získá k dispozici obrovskou paměť …
WL-HDD se prodává bez pevného disku a můžete si do něj vložit jakýkoliv pevný disk o velikosti 2,5“ (notebookový) až do kapacity 160 GB! Montáž je jednoduchá a je patrná z obrázků. Pouzdro o rozměrech 180 x 90 x 25 mm je elegantní, hliníkové, a celý přístroj působí velice solidním a kompaktním dojmem. Kromě Wi-Fi připojení vestavěnou anténou nebo zvenku připojenou externí anténou (malý dipól je v dodávce) lze WL-HDD připojit i ethernetovým kabelem se standardními konektory RJ-45 k běžné počítačové síti LAN. Bezdrátové připojení vyhovuje standardu IEEE 802.11g a zajišťuje přenos rychlostí 54 Mb/s technologií OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing ). ). Zpětně kompatibilní je i se
ASUS WL-HDD
standardem IEEE 802.11b (11 Mb/s). Šifrování WEP může být 64 nebo 128bitové. Kabelové připojení vyhovuje 10BaseT nebo 10/100BaseT, tzn. deseti i stomegabitovému ethernetu. Zařízení se napájí z dodávaného externího síťového napá ječe 5 V/2 A. Jako Wi-Fi zařízení umí WL-HDD pracovat ve dvou režimech – jako přístupový bod ( Access Point ), ), kdy zpřístupní vaši pevnou síť (LAN) pro bezdrátové připojení, i jako j ako klient, kdy se připojí do existující bezdrátové sítě jako jeden prvek a pevný disk je k dispozici všem oprávněným uživatelům. Umí se připojit do sítě i jako další přístupový bod. Dosah ve volném prostoru je asi 100 m, uvnitř 30 až 50 m. Připojením výkonné externí antény lze dosah zařízení samozřejmě zvětšit. Montáž a uvedení do chodu Kryt je na základní desku s předním panelem nasunut a upevněn dvěma šroubky. Šroubky uvolníte, kryt vysunete a na desce uvidíte místo a konektor pro pevný disk 2,5”. Disk vsunete do konektoru konektor u a z druhé strany desky ho upevníte třemi (dodanými) šroubky šroubky.. Po opětovném nasunutí krytu je WL-HDD připraven k provozu. Na čelním panelu je konektor pro napájení, konektor RJ-45 pro připojení k LAN, konektor USB pro připojení externí USB flash paměti, vypínací/resetovací tlačítko a sada LED, indikujících činnosti přístroje. WL-HDD je dodáván s nastavenou síťovou IP adresou 192.168.1.220 (lze ji samozřejmě změnit). Musíte ho tedy
Konstrukce a montáž přístroje ASUS WL-HDD
36
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
nejdříve připojit do počítačové sítě, s kterou je tato adresa kompatibilní, nebo v počítači nastavit automatické přidělování IP adresy a využít ve WL-HDD vestavěný vestav ěný DHCP server, který přidělí všem zařízením v síti sít i adresu automaticky. Veškeré nastavení WL-HDD pak provádíte přes HTTP z běžného internetového prohlížeče v HTML rozhraní Web Manager , které vyvoláte právě na adrese 192.168.1.220 (WLHDD obsahuje i webový server). Pevný disk je připojen ke standardnímu rozhraní DMA 100 IDE a můžete ho nejen přímo ve WL-HDD naformátovat, ale i rozdělit až na 4 sekce ( partition ). Pro každou sekci i pro každý adresář lze nastavit samostatná přístupová práva, tj. stanovit kdo smí z dané oblasti číst data popř. do ní zapisovat. Pro přístup k disku je pak zapotřebí zadávat uživatelské jméno a heslo. Disk připojený do sítě lze používat jako jakýkoliv jiný disk v počítačích v síti, lze z něj tedy i přímo přehrávat hudební soubory, video ap. Konektor USB na čelním panelu je určen k automatickému zkopírování do něj připojené externí paměti flash na vestavěný pevný disk. Proces nelze nijak ovlivnit a je to
Signální LED na předním panelu WL-HDD indikují zapnutí přístroje a jeho jednotlivé aktivity (LAN, WLAN, USB, HDD) USB konektor slouží k připojení a zkopírování externí paměti flash
Technické parametry LAN Ethernet port podporuje Ethernet a 802.3 s rychlostí 10/100 Mbps a funkcí auto cross-over (MDI/MDI-X), konektor RJ-45 pro 10/100BaseT podporuje 2 antény Anténa (jednu interní inverted-F PCB a jeden externí dipól), konektor reverzní SMA napájení, signální LED přístup k HD, Wi-Fi aktivita, USB kopírování, LAN aktivita USB 1.1 USB podporuje hodiny reálného času RTC RT C stisknuto 5 s vypnutí, 20 s RESET tlačítko RESET 2,5“ tenký notebookový, pevný disk souborové soubor ové systémy syst émy FAT, FAT, FAT32, NTFS (read-only), EXT2, EXT3, velikost souboru do 2GB Ultra DMA 100 ATA-5 ATA-5 IDE řadič vstup 100-240 V (50~60 Hz), napáječ výstup 5 V, max. odběr 2 A v souladu s CE, FCC Part 15 vyzařování rozměry 180 mm x 90 mm x 25 mm 200 g váha pracovní kmitočet 2,4-2,5 GHz OFDM a DSSS technologie OFDM, CCK, DQPSK, DBPSK modulace 802.11g: 802.11 g: 6, 9, 12, 18, 24, 26, 54 Mb/s, datový přenos 802.11b: 1, 2, 5,5, 11 Mb/s 11 pro sev. Ameriku, 14 pro Japonsko, počet kanálů 13 pro Evropu uvnitř 40 m, venku 100 m na 11 Mb/s, dosah uvnitř 25 m, venku 60 m na 54 Mb/s. 802.11g: 13-16 dBm výstupní výkon 802.11b: 13-15 dBm 64/128 bit WEP, WPA-PSK, WPA šifrování síťové protokoly HTTP server, UPnP, DHCP klient, TCP/IP, Samba server, FTP server, DHCP server webový server HTTP,, dynamická nebo statická HTTP s tatická adresa přes web z prohlížeče s podporou Java nastavení
Webové rozhraní k nastavování parametrů a funkcí WL-HDD. V rozbalovacím menu vlevo je vidět, že obsahuje celkem 16 stránek. Na této se nastavují parametry bezdrátového připojení a šifrování komunikace
Na této stránce se nastavuje IP adresa připojení k počítačové síti LAN, popř. její automatické získávání
WL-HDD obsahuje vlastní DHCP server, který může automaticky přidělovat IP adresy všem zařízením v síti (až 253)
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
37
zatím jediné možné využití konektoru. konektor u. Je to užitečná funkce pro digitální fotoaparáty, kde si tímto způsobem uvolníte paměťovou kartu pro další snímky (musíte použít čtečku příslušného typu karty s USB připojením). Firmware (vestavěný software) WL-HDD lze velice snadno aktualizovat pouhým nahráním z pevné nebo bezdrátové sítě. Zdá se, že některé funkce f unkce se ještě budou zdokonalovat, např. že bude možné připojit WL-HDD k počítači i přes USB port na jeho předním panelu. Cena zařízení ASUS WL-HDD je okolo 3000 Kč. Podrobnější informace najdete např. na webu www.asus.cz .
Přímo z webového rozhraní můžete zabudovaný pevný disk naformátovat a případně ho i rozdělit až na 4 oddíly (partition)
Na této stránce webového rozhraní vždy zjistíte základní parametry disku (typ, kapacitu, oddíly, stav) i počítačové sítě (IP adresu, subnet mask, směrování)
Pro každý oddíl (partition) i pro každý adresář na pevném disku lze nastavit samostatně přístupová práva pro čtení i zápis
ZAJÍMAVÉ WEBY Na webových stránkách www.pmec.cz ze Šumperka najdete nabídku zajímavých proudových transformátorů pro měření střídavých proudů 0,1 až 30 A, včetně charakteristik a zapojení příslušných elektrických obvodů ceny jsou velmi přijatelné od 100 Kč. Je zde i nabídka tlumivek, filtrů ap.
38
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
FITS LIBERATOR Mnoho let byly astronomické obrázky z velkých teleskopů dostupné pouze pro elitní astr onomy a technicky zaměřené nadšence. Odteď může každý s osobním počítačem a obrázkovým editorem Adobe Photoshop (popř. zdarma šířeným Photoshop Elements ) vyzkoušet své schopnosti a zpracovat astronomické obrázky tak pěkně, jak vídáme publikované fotografie z Hubbleova teleskopu na oběžné dráze Země. Umožňuje to zdarma poskytovaný plugin do softwaru Adobe Photoshop .
Tímto softwarem lze zpracováva zpracovávatt originální snímky z archivů NASA/ESA Hubble Space Telescope, European Southern Observatory Very Large Telescope, European Space Agency XMMNewton X-ray observatory , NASA Spitzer Space Telescope, NASA Chandra X-ray Observatory a mnoha dalších
známých teleskopů, které jsou veřejně přístupné. Všechny tyto archivované snímky jsou ve formátu FITS – Flexible Image Transport System, který byl standardizován v roce 1982 a je uznáván Mezinárodní Astronomickou Unií. Plugin do PhotoShopu se oficiálně nazývá ESA/ESO/NASA Photoshop Liberator a jeho používání je velice intuitivní. Podívejme se na jeho grafické rozhraní: 1. Hlavní část grafického uživatelského rozhraní tvoří náhledové okno. Ukazuje, jak bude importovaný obrázek vypadat při zvolené kombinaci funkcí Strech (8 a 9) a Black/White level (14). Barva jednotlivých pixelů se nastavu je v 6. 2. Náhled lze zvětšit až na 400% nebo zmenšit až na 6,3% (podle potřeby s ohledem na velikost originálu). 3. Některé soubory ve formátu FITS obsahují několik snímků a někdy i s několika vrstvami. Zde si můžete vybrat s kterým obrázkém popř. s kterou vrstvou chcete pracovat. Pokud chcete více obrázků, opakujete postup několikrát. Základní volbou je obrázek 1, vrstva 1. 4. Okénko Image statistics poskytuje informace o rozměrech obrázku v pixelech, minimálních a maximálních hodnotách pixelů a o průměrné a standardní odchylce. Pokud budete pohybovat kurzorem v náhledu, budou se zobrazovat parametry obrazového bodu, nad kterým se kurzor právě nachází (pozice a hodnota). 5. Pokud hodláte vykonat s obrázkem několik operací a obrázek je veliký (nebo počítač pomalý), může být výhodné (rychlejší) vypnout zobrazování náhledu a po ukončení operací náhled opět zapnout. 6. Můžete si zvolit a označit určitou barvou tři speciální typy pixelů – nedefinované hodnoty, hodnoty, bílé a černé (posuvník 14). 7. Můžete měnit zobrazování hodnot histogramu (12) – lineární nebo logaritmické. Výhodnější je obvykle logaritmické zobrazení.
3
1
5 6
4
8 9
7
10
2
11 12 13 14 Grafické uživatelské rozhraní pluginu FITS Liberator do Adobe Photoshopu
8. Funkce Stretch „mapuje“ váš výstupní obrázek na vstupní originál. Základní převod je lineární bez jakýchkoliv změn, mnohdy lze ale obrázek výrazně „vylepšit“ např. logaritmickým převodem, který zdůrazní jeho jemnější oblasti. 9. Hodnota a je konstanta, o kterou se posunou hodnoty obrazových bodů. To může být potřebné např. při logaritmickém převodu, který neumí pracovat se zápornými hodnotami. 10. Můžete importovat obrázek jako 8bitový (256 odstínů šedi) nebo 16bitový (65536 odstínů šedi). Photoshop 7 podporuje pouze 15bitové obrázky, Photoshop Elements jenom 8bitové. 11. Jsou-li v obrázku nulové hodnoty,, můžete je převádět buď na černé noty nebo na transparentní body.
12. Histogram zobrazuje rozložení intenzit. Čím vyšší je sloupec grafů, tím více obrazových bodů z obrázku má danou hodnotu. 13 . Tlačítko Apply aplikuje vámi zadané hodnoty. 14 . Posuvníky pro úroveň černé a bílé nastavují kde v rozsahu pixelů importovaného obrázku chcete mít bílou a černou. Čím bude úroveň nastavení černé vyšší, tím více černých bodů bude v obrázku – čím nižší bude nastavená úroveň bílé, bílé, tím více bude v obobrázků bílých bodů. Postup při tvorbě obrázků 1. Stáhněte si sadu obrázků v souborech FITS – pro první pokusy nejlépe některou z připravených sad na webu www.spacetelescope.org/projects/ fits_liberator/datasets.html.
2. Klikněte na některý ze stažených souborů, ten se otevře v pluginu FITS Liberator ve Photoshopu. Nyní zvolte jaký převod (stretch ) použijete – zda ponecháte základní lineární nebo zvolíte některý jiný s kterým bude obrázek Praktická elektronika A Radio - 01/2005
39
výraznější. Nastavíte také příslušnými posuvníky úrovně černé a bílé v obrázku. To vše zopakujte pro všechny obrázky v dané sadě. Tím jste „osvobodili“ (proto „liberator “) “) obázky z jejich původního formátu FITS a ostatní práci na nich už udělá Photoshop. 3. Umístětě nyní různé expozice (přes různé filtry) stejného obrázku do samostatných vrstev jediného obrázku ve Photoshopu. Vrstvy si pojmenujte tak, aby se vám s nimi dobře pracovalo. Vrstvy by měly být v chromatickém pořadí, nejdříve bude modrá (nejmenší vlnové délky), pak zelená a nakonec červená (největší vlnové délky). 4. Změňte barevný režim na RGB. Doposud „šedivé“ obrázky se tak změní na obrázky barevné. 5. Abyste se mohli snadno vracet a měnit předchozí nastavení intenzity a barevnosti jednotlivých složek obrázku, vytvořte si nyní nastavovací vrstvy (zvolíte vrstvu obrázku, přidáte nastavovací vrstvu). Vytvořte nastavovací vrstvy pro Levels, Curves a Hue/Saturation . 6. Pro jednotlivé složky obrázku nastavte následující hodnoty: barva sytost saturace jas
modrá
zelená
červená
240 100 -50
120 100 -50
0 100 -50
Obr. 2. Obrázek po všech úpravách - vpravo přehled všech vrstev
Nakonec tedy budete mít celkem 3 nastavovací (korekční) vrstvy pro každý nastavovací z originálních obrázků. 7. Nyní nastavíte všechny základní vrstvy jako transparentní, aby byly vidět všechny barvy najednou (jako diapozitivy). 8. A teď už můžete nechat pracovat pouze svoji tvořivost a úpravou jednotli-
vých korekčních vrstev každé ze složek obrázku nastavíte obrázek tak, aby se vám líbil. Doporučuje se uchovat co největší dynamický rozsah obrázku, ale vše je nakonec hlavně otázkou vlastního vkusu. 9. Nakonec obrázek můžete oříznout (crop), opět tak, aby se vám výsledek co nejvíce líbil.
ZPRACOVÁNÍ ASTRONOMICKÝCH OBRÁZKŮ Co je to vlastně obrázek? Obrázek je pole, nebo matice, čtverečků (pixelů, obrázkových elementů) uspořádaných ve sloupcích a řádcích. V nebarevném (osmibitovém) obrázku s 256 odstíny šedi je každému pixelu přiřazena intenzita mezi 0 a 255. Obvykle se takovému obrázku říká černobílý (tento název ale nevystihuje, že obrázek obsahuje i velké množství odstínů šedi). Běžný černobílý obrázek má tedy hloubku 8 bitů, tj 256 odstínů (2/8).
cháním vždy jen dvou primárních primár ních barev. Červená a zelená dají žlutou, zelená a modrá azurovou a modrá a červená fialovou. Kombinace všech tří primárních barev v plné intenzitě vytvoří bílou. Obr. 5. Barevný obrázek sestavený ze tří „šedivých“ obrázků vybarvených červeně, zeleně a modře
Barevný obrázek „true color“ má hloubku 24 bitů, tj. přibližně 16 milionů barev (2/24). Barvy Běžně se používají dva systémy tvorby barev – RGB a CMYK.
Obr. 6. Aditivní model RGB
RGB
Obr. 3. Bitmapový obrázek - matice pixelů uspořádaných ve sloupcích a řádcích
Obr. 4. Každý pixel má hodnotu mezi 0 (černý) až 255 (bílý)
40
Barevný model RGB se velmi blíží způsobu, jakým vidíme barvy naším okem, je to aditivní (součtové) míchání tří základních barev – červené (red, R), zelené (green, G) a modré (blue, B). Stejným způsobem se vytvářejí barvy i např. v televizi a většině dalších médií, které tvoří barvy světelnými zdroji. RGB je základním základním modelem v počítačích počítačích a webové grafice, nepoužívá se však v tisku. Sekundární barvy systému RGB jsou azurová (cyan), fialová (magenta) a žlutá (yellow ) a jsou tvořeny smíPraktická elektronika A Radio - 01/2005
Obr. 7. Substraktivní model CMYK
CMYK
Čtyřbarevný model CMYK používá substraktivní filtrování barev (z bílého světla se pomocí filtrů odebírají jednotlivé složky). Podle nastavení průhled-
nosti (transparence) jednotlivých filtrů vznikají barvy azurová ( cyan), fialová (magenta) a žlutá (yellow ) – sekundární barvy systému RGB. I když aplikací všech tří filtrů vzniká černá (nepropustí nic), je systém je doplněn samostatnou černou (písmeno K v názvu CMYK).
Galaxie jsou často zkoumány pomocí širokopásmových filtrů, protože ty propustí více světla. Procesy v galaxiích jsou také mnohem složitější a různorodější a úzkopásmové filtry by poskytovaly málo specifických informací. Stejný objekt bývá snímán větším počtem různých filtrů a složením všech záběrů dohromady (přičemž jednotlivým obrázkům jsou přiřazeny různé barvy v závislosti na propustnosti použitého filtru) vzniká pak výsledný obrázek.
Gamut Rozsah lidského vnímání barev se nazývá gamut a je poměrně značný. Dva výše popsané barevné prostory pokrývají jenom část všech barev, které můžeme vidět. Navíc oba systémy nepokrývají shodný rozsah, tzn. že při převodu z jednoho systému do druhého mohou vzniknout problémy (rozdíly) v okrajových oblastech.
délky pro nás neviditelné, není samozřejmě možné žádný „přirozený“ obrázek vytvořit. Přesto lze ale vytvořit barevný obrázek, zobrazující důležité informace o objektu právě pomocí barev.. Zachyceným vlnovým délkám lze rev přiřadit v chromatickém pořadí celé spektrum viditelných barev – nejkratším počínaje modrou a nejdelším až po červenou. Speciální barvy
Někdy není dodrženo při přidělování barev jednotlivým vlnovým délkám chromatické pořadí – mohou to být důvody čistě estetické nebo umělecké.
Obr. 10. Příklad obrázku sestrojeného ze záběrů přes 7 širokopásmových filtrů Obr. 8. Rozdílné gamuty barevných prostorů RGB a CMYK
Přiřazování barev jednotlivým filtrům Obrázky publikované v časopisech, na webu a v jiných médiích jsou již zpracované na počítači. Používá se několik postupů přiřazování barev přes jednotlivé filtry nasnímaným obrázkům. Přirozené barvy
Jsou-li k dispozici tři širokopásmové snímky a použité filtry jsou podobné vnímání základních tří barev receptory lidského oka, lze vytvořit „true color“ obrázek, o kterém lze říci, že tak by asi fotografovaný objekt viděl fiktivní cestovatel ve vesmíru „na vlastní oči“. Obr. 9. Příklad obrázku, vytvořeného ze snímků pořízených úzkopásmovými filtry
Astronomické obrázky Obrázky astronomických objektů jsou obvykle snímány elektronickými senzory jako jsou CCD (podobné snímače jsou i v běžných digitálních fotoaparátech). Obrázky z teleskopů jsou obvykle v odstínech šedi, přesto ale obsahují určitou informaci o barvě. Mohou být totiž snímány přes barevný filtr. fi ltr. Různé snímače a teleskopy také mají obvykle různou citlivost na různé barvy (vlnové délky světla). K „fotografov „fotografování“ ání“ používají určitý počet přesně definovaných filtrů. Filtry mohou být širokopásmové nebo úzkopásmové. Širokopásmové filtry propouštějí široký rozsah barev, např. celé spektrum zelené a červené. Úzkopásmové filtry naopak propouštějí pouze malý rozsah vlnových délek a umožňuj tak sledovat záření pocháze jící z jednotlivých procesů na atomové úrovni pozorovaného objektu.
Reprezentativní Reprezentati vní barvy
Pokud je jeden nebo více snímků pořízen přes filtry, propouštějící vlnové
Obr. 11. Příklad obrázku ze speciálních barev (tedy nikoliv ve chromatickém sledu)
Vy rozhodujete Při zpracovávání obrázků lze volit tolik různých parametrů, že jde nakonec pokud jde o vzhled vždy o individuální výtvor autora konečné podoby obrázku. Nelze říci, že jsou nějaké „správné“ nebo „nesprávné“ obrázky. Jsou nějaká základní vědecká pravidla, která by se měla normálně dodržovat, ale zbytek je věcí estetiky a osobního pohledu. Nakonec si to můžete sami zkusit – software je zdarma, základní „syrové“ obrázky z teleskopu také. Plugin do Photoshopu si můžete stáhnout z webu www.spacetelescope.org/projects/ fits_liberator/FITS_Liberator_WIN.zip.
Obr. 12. Příklad postupu tvorby obrázku (Messier 17) - základní tři snímky jsou přes filtry 673n (síra), 656n (vodík) a 502n (kyslík), byly jim v tomto pořadí přiřazeny barvy R, G a B Praktická elektronika A Radio - 01/2005
41
RÁDIO HISTORIE
Úprava sovietskej rádiostanice R130 Ing. Jaroslav Samek, OM6SK Èlánok je písaný vo¾ne, s repektovaním èasovej postupnosti, ako sa veci udiali, s pouitím výrazov zauívaných medzi rádioamatérmi, prièom jazykovedci budú mono na infarkt. Keï som bol poèas rokov 1972/73 na ZVS v Poprade, zaèal som vánejie koketova s rádioamatérstvom, navtevoval som rádioklub OK3KTY a ako sympatizujúceho ma poverili vyviez na automobile PRAGA V3S materiálne zabezpeèenie pre OK3KTY na základe rozkazu, aby to bolo kryté v prípade nejakého priekaku. Po¾ný deò na kóte
Ve¾ký Bok som s nimi absolvoval ako tylové zabezpeèenie a doikoval som spolu so oférom a materiálom Pragu V3S nazad do kasární, aj keï o dva dni neskôr. Vracali sme sa cez Polomku, lebo na Liptovskú Teplièku, odkia¾ sme prili, sa nedalo, lebo popralo a trávnatá cesta s porastom ostrice bola mokrá a teda myk¾avá. Tak sme to nasmerovali na Polomku. Ila tam vcelku vábne vyzerajúca cesta. Vyiadali sme si povolenie na zostup cez Polomku. Zaraz pod kopcom na Horehroní sme voli na cestu, kde od frontu povoz nepreiel a
z cesty vyrastali stromky o priemere 20 cm, take sme pílili, kopali, ale doli sme bez strát, aj keï trochu vyhladnutí... Tento môj prístup k divoèinám mal za následok, e som bol velením Výcvikového strediska spojovacích pecialistov urèený ako radista na riadiacu stanicu, zabezpeèujúcu spojovaciu sie pre súa Rallye Tatry. Výbava bená, rádiostanica VKV typu Astra, ale pretoe sa robilo spojenie cez kopec aj na Horehronie, nafasovali sme aj KV rádiostanice R130. Keï som si zriadil rdst v kole a natiahol cez strechy dipól napájaný rebríèkom a popoèúval, povedal som si, e takú mainku by som uivil aj doma. Asi pred dvomi rokmi som sa stal majite¾om R130 a v duchu stará láska nehrdzavie, zaèal som premý¾a, èo a ako. Zdroj 27 V/15 A pod¾a Rádioamaterského zpravodaja Ekonomický stabilizovaný zdroj s príslunými úpravami a zopár odpálených výkonových tranzistorov prinieslo kýený výsledok a R130 bola schopná príjmu, ale vysielala USB. Terazky bol major a priniesol mi problém, ako na LSB. Pozháòal som dokumentáciu, tudoval a dospel som k názoru, e na generovanie signálu LSB na výstupe je treba nosnú vlnu nie 40 kHz, ale k filtru treba nosnú 36,3 kHz. Získa tento kmitoèet pomocou krytálového oscilátora bol prvý nápad. Z povinnosti som opáèil firmy, ktoré hlásali, e dodávajú krytály, u niektorých som dospel k odpovedi, e áno, ale iba pri nieko¾ko sto kusovom odbere. Take tadia¾to cesta neviedla. Skúsil som aj LC oscilátor, lapalo a plakalo to súèasne. Zo zúfalosti, tak to hodnotím s odstupom èasu, som kmitoèty xtalov, èo mám doma, resp. èo boli ponúkané v katalógoch, delil 36,3 kHz, èi sa náhodou netrafím aspoò príbline na celé èíslo. Pretoe som po roku 1989 menil zamestnanie z éfininiera výpoètového strediska na uèite¾a odborných predmetov elektro, musel som sa fundovane pripravova,, èo mi trvalo asi pä rokov, pripravova na pásme som bol pomenej a robil som vlastne duplicitný vývoj. Láskavosou Honzíka, OK2BNG, sa mi dostali do rúk medzi iným aj materiály pochádzajúce od OK1DMQ a OK1MWA, kde zmenu USB na LSB elegantne porieili pri zmieavaní, èo mòa nenapadlo, keï namiesto 760 kHz dali 840 kHz a to obrátilo postranné pásmo na vytúené LSB. Urobil som to a dospel som k rovnakému záveru ako OK1DMQ, a to vo¾ne parafrázujem: e v pøístroji je velice málo místa a vtìsnat tam oscilátor a dìlièku se vám asi nepodaøí...
Obr. 1. Poh¾ad na celkovú zostavu sovietskej rádiostanice R130. Kmitoètový plán vychádza z krytálového oscilátoru 2 MHz umiestneného v termostate a delením a násobením sa získava potrebné kmitoètové spektrum od 1,5 MHz po 10,990 MHz, prièom nedostatkom je diera 10 kHz v kadej stovke od 90 kHz po 100 kHz. Má aj plynulé nastavenie kmitoètu. Vie A3, A3j, A1, F1. Citlivos udáva manuál lepiu ako 3 µ V pre odstup signál/um10 dB a výstupný výkon 40 W. Má automatiku na naladenie na výstupnú impedanciu 75 Ω . SSB signál je generovaný na kmitoète 40 kHz 6obvodovým LC filtrom a pri dôslednom vybalancovaní sa dá dosiahnu potlaèenie nosnej 40 dB, prièom treba podotknú, e rádiostanica je pôvodne nastavená na urèitú úroveò nosnej. Manuál udáva 3 a 20 % maximálneho výstupného signálu
42
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
Ale to u som urobil nieko¾ko spojení pomocou prípravku pod¾a OK1DMQ!!! Potrebu mechanických úprav som zavrhol, preto som h¾adal rieenie nevyadujúce mechanické úpravy. Surfovanie po Internete prinieslo poznatok, e firma Epson vyrába programovate¾né oscilátory s rôznymi tvarovými výstupmi a úrovòami, ale len od 1 MHz vyie. Po kontaktovaní viacerých firiem najrýchlejie zareagovala na Internete firma Spezial Electronic s vcelku ve¾mi prijate¾nou cenou. A ako vidíte, e som dos ukecaný, tak som v e-maili kontaktnému pracovníkovi vy-
0 3 1 R e c i n a t s o i d á r a m é h c s á v o k o l B . 2 . r b O
ie uvedenej firmy popísal, na èo to vlastne zháòam. Pracovník firmy ma hlboko zarazil do sedaèky pred poèítaèom svojou odpoveïou v e-maili, a zasa vo¾ne reprodukujem: e si je nie
istý, èi to bude vyhovova z h¾adiska spektrálnej èistoty výstupného signálu...
A e teda si mi jeden vzorok dovolia zasla na svoje náklady na vyskúanie a
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
ak mi to bude vyhovova, potom si potrebný poèet kusov kúpim. Za tri dni to bolo doma. (Dokonèenie nabudúce)
43
Zaèátky amatérského vysílání V dubnu 1909 se americká vláda rozhodla, e vydá povolení k provozu amatérských vysílacích stanic. Prakticky ve stejnou dobu zaèala pùsobit organizace Wirelles Association of America se sídlem v New Yorku, která vydala v kvìtnu 1909 knihu Wireless Blue Book, která ji obsahovala pøehled volacích znakù, které pouívaly oficiální telegrafní stanice Ameriky a Kanady, dále volacích znakù amerických lodí (vèetnì vojenských) a také radioamatérù - tìch tam bylo uvedeno 89, pøièem jejich volaèky byly jedno-, dvou- èi tøípísmenné do té doby prakticky ádné pøedpisy, které by usmìròovaly volací znaky, výkon nebo vlnové délky, neexistovaly; stanice pracovaly na nepouitelnýc nepouitelných h vlnových délkách od 950 do 35 metrù. Nìkteré znaky dokonce vyuívalo více radioamatérù.. Existoval jediný radioaradioamatérù matér, který mìl vysílaè pøeladitelný v rozmezí 400 a 700 metrù - Newel A. Thompson, pouívající znak KN. Výkony tehdejích jiskrových stanic byly povìtinou od 1/4 do 3 kW, ale stanice tehdy místo výkonu udávaly délku jiskry, kterou dával jejich rezonanèní obvod, v coulech (!). Po druhé byla tato kniha vydána za rok a to ji bylo na seznamu stanic 480!! Teprve 13. 11. 1912 americká vláda vydala prvé rámcové pøedpisy pro radioamatérský provoz. Povoleny byly vlnové délky 150 a 200 metrù. Potom se ustálilo také pouívání
volacích znakù sestávajících z èíslice 1 a 9 (podle amerických státù) a dvou písmen. Tìch prvých 89 jmen, které na jdeme v knize, to byli pionýøi radioamatérského provozu, kterému se dnes vìnují statisíce èi miliony následovníkù. Podle èasopisu Radioamater YU 5-6/2004 zpracoval QX
Obr. 1. Kopie èásti listu s radioamatérskými stanicemi z knihy Wireless Blue Book (1909)
konu 225 W pøi napájecím napìtí (tvr- úsmìv budící název není chybný, je jen dých) 1250 V, musí zátì mezi anodami archaický, pouíval se v dobì, kdy byla Ω a amplituda anodovéR mít 11,25 k Ω objevena vysoká emisní schopnost ho proudu kadé elektronky musí do- smìsi kyslíèníkù barya a stroncia, oprosáhnout 400 mA. Pøitom anodová ztráta ti do té doby uívaným katodám z èistékadé elektronky bude 46,9 W! Porov- ho wolframu. nání tìch to údajù s mezními údaji Autor èlánku se mýlí, pøisuzuje-li vývýrobce: U = max. 800 V, J = max. razný brum v nf signálu pøesycení já150 mA, Q = max. 30 W, zøetelnì uka- dra transformátoru v dùsledku nové zuje nesolidnost pramenu [2]. Autor p. normy síového napìtí (døíve 220 V, Nìmèek se v èlánku obává o èistotu dnes 230 V). Rozvodná sí mìla a stále zvuku (zkreslení), spíe vìtí obavu by má povoleno kolísání ±10 %. Zmìna mìl mít o nebohé elektronky! z 220 V na 230 V znamená zvýení jen Pøekvapením je, e autor nemohl o 4,5 %, take 230 V není ádné enorzískat data celá desetiletí hojnì uíva- mní zvýení, vedoucí k pøesycení jáné elektronky EBL21. Místo na Internet dra transformátoru! se mìl obrátit na kteréhokoliv starího Také nutno upozornit, e pøi pøesyzájemce o radiotechniku. Snad kadý cení jádra se zkreslí prùbìh jen proudu mìl doma kníeèku formátu A6 Pøíruè- (3. harmonickou) tekoucího ,primárem. ní katalog elektronek, obrazovek a po- Prùbìh magnetického toku vak zùstálovodièù TESLA, kadé 2 roky obmì- vá stále sinusový, take i sekundární òovanou. EBL21 tam má data statická, napìtí zùstávají také sinusová! Take provozní i vechny mezielektrodové ka- pøesycení jádra nemùe být pøíèinou pacity, i vùèi tìm diodám! vìtího zvlnìní výstupních napájecích Pro úplnost upozoròuji na nesmysly napìtí! v obr. 6. Do oèí bije uzemnìní katody Pøíèinou zvìteného brumu mohou pøes elektrolyt! Chybí tam zøejmì kato- být vyschlé elektrolyty (= ztráta kapaΩ city) - a pøekvapivì i moderní dový odpor. Dalím je odpor 115 k Ω moderní reproreprok nevyuité anodì. Jeho hodnota budí bedny! Døívìjí reproduktory byly dojem, e musí být pøesný. Pøitom tam z dneního pohledu jen støednìtónové nemusí být ádný, kdy ta anoda není a nízký kmitoèet (tón) brumu skoro vyuita! Anodu zesil. stupnì tam zastu- nereprodukovaly. Dnení, moderní, obpuje stínicí møíka G2! Tak naè ten od- vykle 3pásmové reprobedny se speciálpor a jetì tak neobvyklé hodnoty? ním hlubokotónovým, basovým reproÚsmìv budí výraz baryový usmìr- duktorem vyzáøí stejný brumový signál òovaè PV495. Je to zcela bìná dvou- mnohonásobnì silnìji! cestná usmìròovaèka s obvyklou oxiPøeji hodnì dalích pøíspìvkù do dovou katodou a 4noièkovou paticí, rubriky Historie! elektricky nìco mezi AZ1 a AZ4. Ten Jaroslav ubert, Praha aa
a
Elektronka RL12P35
k k
a
Váená redakce, Technika jde mílovými kroky kupøedu a lidský vìk se prodluuje. Asi proto mnohé, co v PE rubrika Rádio Historie popisuje, osobnì pamatuji. Jako napø. i elektronky RL12P35 v èlánku PE 10/2004, s. 42. Mnoho jich prolo mýma rukama na vojnì, kde jsem udroval v provozu letecké palubní radiostanice, jejich vysílaèe byly osazeny jednotnì tímto typem (ve FuG10 dlouhovlnný vysílaè S10L, krátkovlnný S10K, i v ultrakrátkovlnné stanici FuG16). Musím proto k èlánku p. Nìmèeka dodat nìkolik pøipomínek: V tabulce parametrù (tab. 1) chybí velmi dùleitý údaj, a to nejvyí pøípustná anodová ztráta 30 W (èíslice ve znaku 35 znaèí orientaènì velikost vf výkonu, stejnì jako u LS50, mající anodovou ztrátu max. 40 W). Údaje k zapojení v obr. 2 jsou nedùvìryhodné, pøehnané! Výkon sinusových 225 W ze dvou RL12P35 lze získat jen za cenu velkého pøekroèení vech povolených parametrù elektronky! Aby ve tøídì B2 bylo dosaeno vý-
44
Ke 135. výroèí narození prvního prezidenta ARRL - Hirama Percy Maxima (2. záøí 1869) vysílala v loòském roce øada amerických radioamatérských stanic, které své znaèky lomily èíslem 135. Slyet jste mohli také stanici W1AW/90, toto vysílání bylo u pøíleitosti 90 let od zaloení ARRL. Za spojení s 25 stanicemi /135 se vydává pøíleitostný diplom, ale díky nevalným podmínkám íøení bude velmi málo evropských stanic, které diplom získají. l
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
Z RADIOAMATÉRSKÉHO SVÌTA Galerie ikovných radioamatérských rukou: Simon, G3LQR Znaèka G3LQR není naim radioamatérùm pracujícím na VKV pásmech neznámá. Pro mnohé to bylo první spojení do Anglie a v 70. èi 80. létech to bývala i kadodenní záleitost. V souèasné dobì ji pøíroda tak dobrými podmínkami íøení nehýøí, ale slyet znovu G3LQR a G3LTF a udìlat tøeba ji po nìkolikáté bezvýsledný pokus na nìkterém z mikrovlnných pásem vzbudí pøíjemnou vzpomínku na zaèátek 70. let, kdy to lo jen na výzvu, bez jakékoliv domluvy. Z výsledkových listin i zahranièních èasopisù lze vysledovat, jak se komu v té naí brani daøí, a èlovìka nìkdy napadne, jaké asi byly ivotní kroky nebo snad i osudy tìchto poeticky øeèeno stálic. Vymìnili jsme si se Simonem nìkolik dopisù a nìkteré podrobnosti z nich mohou zajímat i ètenáøe PE: O rádio jsem se zaèal zajímat v roce 1947, kdy jsem doma objevil trosky starých rádií po mém otci, asi tak z 20. let. Od té doby jsem zaèal stavìt pøijímaèe, pozdìji i televizní. V r. 1951 jsem nastoupil k firmì Marconi, potom sluba v RAF, kde jsem se zdokonalil v radiotechnice. V r. 1956 jsem dostal koncesi na amatérskou televizi - G3LQR/T, krátce nato jsem sloil zkouky z telegrafie a mohl zaèít provozovat pásma 2 m a 70 cm jako G3LQR, pozdìji i 1296 MHz. Pouíval jsem v té dobì staré váleèné pøijímaèe CR100/BC348 a home made vysílaèe s varaktory. Rovnì vechny antény domácí výroby, stejnì jako dnes. V r. 1965 jsem se pøestìhoval do Colchesteru, ètverec JO01.Tam jsem zprovoznil pásma 144 a 432 MHz s anténami Yagi a pásma 23 a 13 cm s parabolou
Pohled na antény Simona Freemana, G3LQR, v Suffolku o ∅ 1,8 m. Postupnì jsem se posunul pøes 9 a 6 cm a k pásmu 3 cm s QRP vysílaèi s varaktory. Od r. 1970 se zabývám také provozem EME v pásmu 432 a 1296 MHz, pro který jsem pouíval zesilovaè K2RIW a parabolu o ∅ 6 m, kterou mi po pùl roce znièil blesk. Nyní jsem aktivní od 144 MHz a po mikrovlnná pásma 24 a 47 GHz, kde mi pomáhá DC0DA. Pro pøíjem pouívám pøedzesilovaèe umístìné nahoøe na stoáru a TWT zesilovaèe v hamshacku pro mikrovlnná pásma. Moje QTH má nad-
moøskou výku jen 50 m, ale do OK to ,chodí dobøe a s ATV jsem si vymìnil obrázky se stanicemi PA a DL na 23 a 13 cm. Pro EME mám nyní parabolu ∅ 4,2 m od G3LTF pro pásma 23 a 13 cm a a s osmi ,yaginami (8x 27EL) v pásmu 432 MHz to chodí odrazem od Mìsíce také. Na dvoumetru pouívám 4x Yagi 10EL 2,2 λ , které ,chodí výbornì. Svoji fotku z poslední doby ádnou nemám, ale pøedpokládám, e ta by ani nikoho nezajímala. OK1AIY
Leden/únor 2005 Megaexpedice 3Y0X Skuteènost, e nìkteré informace se dostávají s dostateèným pøedstihem do rùzných bulletinù, má na jedné stranì své výhody (dostateèné mnoství zájemcù se mùe na avizovanou událost pøipravit), na druhé stranì dochází také k pøesunùm oznámených termínù. Napø. velká Pacifická DX skupina, která na polovinu øíjna 2004 plánovala velkou expedici na ostrov Kure, o které jsme ji pøinesli zprávu, oznámila její odklad a na jaro 2005. Podobný osud koneènì postihl i expedici na Ostrov Petra I., odloenou o rok, ale její nový termín (leden-únor 2005) se ji blíí. Celkem 21 operátorù (mj. i Martti, OH2BH, PA5M, HB9AHL aj.) vèetnì náhradníkù je pøipraveno, aby celkem dva celé týdny s devíti stanicemi v nepøetritém provozu uspokojovali zá jemce o tuto entitu, patøící na svìtì k nejvzácnìjím. Vìtina z nich se sela 23.-
V Anglii je nyní radioamatérùm povoleno vyuívat k experimentùm také pásmo 501-504 a 508-515 kHz, s výkonem maximálnì 10 W. Vechny sluby, které mìly døíve tyto úseky pásma pøidìleny, ji skonèily jejich vyuívání. l Ve védsku nyní budou vydávány radioamatérské koncese s prefixem SA. l Rumunsko spustilo nový rozhlasový vysílaè na kmitoètu 7135 kHz a nìmecký úøad obdobný naemu ÈTÚ podal proti tomu ostrý protest, vzhledem k ustanovením poslední konference WRC 03. l Radioamatéøi v Anglii zprovoznili na kmitoètu 5290 kHz maják k ovìøení moností spojení na pásmu 60 m. l V závìru roku 1954 - tedy pøed 50 lety - pøedstavila firma Texas Instruments prvé tranzistorové rádio osazené pouze germaniovými tranzistory. Mìlo oznaèení TR1. Výrobu pak pøevzala firma SONY. l
Cíl expedice - antarktický ostrov Petra I.
26. záøí v Atlantì, aby pøipravili ve potøebné a vyslechli také pøednáky zamìøené na bezpeènost, dietní návyky a pochopitelnì také provozní techniku. Cesta lodí Antarktický sen zapoène 14. 1. 2005 v chilském pøístavu Punta Arenas a potrvá asi 6 a 7 dnù. Z lodì na ostrov a zpìt pøepraví expedici vrtulník. Expedice bude pracovat vemi druhy provozu - CW, SSB, RTTY, PSK v pásmech od 160 do 10 m. Vysílací zaøízení zapùjèily firmy ICOM a Alpha Power. Anténní vybavení zajistily firmy Force12 a SteppIR. Podrobnosti viz www.peterone.com
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
QX
45
Poèítaè v ham-shacku XVII (Pokraèování)
Dva zábìry stanice OL7C (OK1KVK). Vlevo pracovitì pøi UBA Contestu, vpravo antény pøi II. subregioná subregionálu lu (2003) (www.qsl.net/ok1kvk)
Reporty a statistiky Monost vytváøení rùzných statistik a reportù patøí k základním funkcím logovacího programu. Jde pøedevím o vekerou agendu QSL, ale také o sestavování ádostí o diplomy. Ke statistickým funkcím patøí také rozeznávání zemí DXCC, prefixù, lokátorù, QSL manaerù a dalích údajù. Ji bìhem spojení by nám deník mìl prozradit, máme-li s danou stanicí první spojení èi na kterých pásmech a jakými druhy provozu jsme s ní pracovali. Tento poadavek je velmi dùleitý, pokud bychom napø. volali obleenou expedici podruhé na stejném pásmu stejným druhem provozu, mùeme se dostat na tzv. èernou listinu. Stejným zpùsobem je vhodné sledovat zemì DXCC, zóny WAZ a ITU a prefixy WPX. Vìtinou je vhodné znát tyto údaje bezprostøednì po zadání znaèky. Tyto pøehledy by mìly zahrnovat i údaje o potvrzení QSL. Deník by mìl zajistit monost kompletního zpracování agendy QSL nejen standardním zpùsobem, tj. vypsat QSL za urèené období, ale i QSL pro urèené stanice. Pozor je tøeba dát nejen na to, aby program umìl tisknout na nálepky libovolného formátu i pøímo na QSL lístky, ale aby tiskl napø. spojení se stejnou stanicí na více pásmech èi více druhy provozu na jednu nálepku, samozøejmì s pøihlédnutím k maximálnímu povolenému (nastavenému) poètu spojení na nálepce. Naprostou nutností je i tisk znaèky QSL manaera na nálepku, stejnì jako tisk adresních nálepek, pøípadnì obálek pro QSL manaery. Velmi málo programù poskytuje doplòkové informace o protistanici, nemluvì o je jich zaøazování do statistickýc statistickýchh pøehledù. Takovými informacemi mohou být napø. èlenství v rùzných klubech, okresy (provincie, regiony, referenèní èísla IOTA apod.) a platnost urèitých stanic pro nìkteré diplomy (YASME Award, diplomy za spojení s pøísluníky jedné rodiny apod.). Doplòkové informace bývají vìtinou získávány z vnìjích zdrojù, tj. externích databází, CD-ROM atd. Dalí nutnou funkcí deníku je monost zpracovat i statistiku zaloenou na informacích, které nelze pøevzít z ádného vnìjí-
46
ho zdroje, ale pøísluná spojení do statistiky zaøazujeme bìhem jejich navázání èi kdykoli pozdìji. Jde o funkci oznaèování (tag). U osvìdèených starích programù pro MSDOS bývalo k dispozici identifikátorové pole o délce jednoho znaku, slouící k pozdìjímu vyhodnocení diplomovou statistikou. Toto pole nemá vztah k relaèním databázím, musí se objevovat v zobrazení celého datového souboru a musí umoòovat jednoduchým zpùsobem (napø. stisknutím mezerníku) vyplnit jedním znakem z mnoiny: ! @ # $ % ^ & * , : ; . Pøed oznaèováním (napø. mezerníkem) musí existovat monost pøiøadit konkrétní znak konkrétnímu pøípadu, stejnì jako monost znak odstranit pøi statistickém vyhodnocení. Programy pro 32bitové prostøedí (Windows 95 èi NT) bývají provozovány na mnohem lépe vybavených systémech, kde si autor mùe dovolit spoléhat na urèitou výpoèetní mohutnost. Je tedy moné kritéria výbìru (zaøazení do statistiky) definovat slovnì jako tzv. literály. Identifikátorové pole není nutné zaøazovat, resp. není nutné, aby se objevovalo na obrazovce. Tak lze nejen zkoumat, zdali zapisované spojení vyhovuje literárnì definované podmínce, která mùe i nemusí mít vztah k vnìjí relaèní databázi, ale lze k nim pøidávat napø. i spojení, která uivatel sám oznaèí. Situaci lépe pøiblíí pøíklady: Oznaèování (tag): Bìhem Marconi Memorial Day navazujeme kromì spojení s bìnými stanicemi také QSO se speciálními stanicemi (EI4IMD, GB2MD, W1AA/ /IMD apod.) platnými pro diplom. Jejich seznam není v relaèní databázi a není nutné pro tuto pøíleitost definovat pole a relaèní databázi mu pøiøazovat jedná se o akci, trvající 24 hodin, a znaèky speciálních stanic máme na papíøe. Máme zájem o diplom a je tedy tøeba do ádosti dostat údaje o spojeních. Pøejdeme do reimu zobrazení celého datového souboru (browse), nalistujeme pøísluný den (pøedpoklad spojení jsou øazena podle data a èasu) a páskem jedeme po jednotlivých spojeních. Stiskem klávesy, urèené pro funkci oznaèování (tag) se nám nejdøíve zobrazí roletové menu s názvem selektovaného souboru a znak, kterým chceme vyplnit identifikátorové pole. Po zvolení tìchto parametrù staèí deník pøejídìt a mezerníkem oznaèit spojení, která chceme mít v selektovaném souboru.
Kritéria výbìru definovaná slovnì jako tzv. literály: Máme zájem o jubilejní
diplom 4X50 Award. Do ASCII souboru umístìného v adresáøi logovacího programu zapíeme: 4X50 Award All unique calls 4X50 = 5 points All unique calls 4X and 4Z = 1 point Valid from 01.01.1998 to 12.31.1998 Sum of 50 points Congrats on the 4X50 Award! Program sleduje jednak klíèová slova (zde all, unique, point, call, valid, from, to, sum) a dokáe vyhodnotit, e má sledovat znaèky 4X50, 4X a 4Z, pøiøadit jim bodovou hodnotu a pøi dosaení stanoveného poètu bodù oznámí splnìní podmínek diplomu a na poádání vypíe ádost. ASCII soubory s podmínkami konkrétního diplomu i s klíèovými slovy (definovanými pro vechny sledované diplomy) mohou mít napø. ojedinìlou pøíponu. Do podmínek diplomu lze zabudovat i odkaz na relaèní databázi èi jinou podmínku (napø. pásmo). Algoritmus je samozøejmì ponìkud sloitìjí, ale uvedený pøíklad snad k staèí k pochopení jeho funkce. Bylo by samozøejmì moné takto napsat i program pro MSDOS, který by mohl bìet i na skromnìjím systému. S ohledem na vechny nutné funkce vak lze pøedpokládat, e by nevyhovìl z hlediska rychlosti, pokud by byl provozován na pomalejím poèítaèi s procesorem øady 286 èi 386.
Jaký program? Tento pøíspìvek mohl ve ètenáøi zanechat dojem, e popisuji konkrétní, ji existu jící deník. Bohuel tomu tak není. Úèelem pøíspìvku bylo naznaèit smìr budoucího vývoje tìchto programù. Stejnì tak není zatím moné ani nìjaký doporuèit, nebo výbìr logovacích programù nové generace je zatím pomìrnì omezený. Mnohé novì vznikající programy jsou zastaralé døív, ne opustí poèítaè autora, který k jejich vývoji pøistupuje bez invence, bez znalosti praktického provozu i moností vlastního zaøízení. Pozdìji si popíeme základní vlastnosti nìkterých logovacích programù, aby si ètenáø mohl sám vybrat to, co mu vyhovuje.
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
(Pokraèování)
RR
Kalendáø závodù na únor (UTC) 1.2. No 1.2. Nord rdic ic Ac Actitivitityy Co Cont ntes estt 1444 MH 14 MHzz 18 18.0 .000-22 22..00 5.2. BBT 1,3 GHz 09.00-11.00 5.2. 5. 2. DA DARC RC UKW UKW Wint Winter er Fie Field ldda dayy 1, 1,33 GHz 09 09.0 .000-11 11.0 .000 5.2. BBT 2,3 a 5,7 GHz 11.00-13.00 5.2. DARC UKW UKW Winter Winter Fieldday Fieldday 2,3-76 2,3-76 GHz GHz 11.0 11.00-13. 0-13.00 00 6.2. BBT 432 MHz 09.00-11.00 6.2.. DAR 6.2 DARC C UKW UKW Win Winter ter Fie Fieldd ldday ay 432 432 MHz MHz 09. 09.0000-11. 11.00 00 6.2. BBT 144 MHz 11.00-13.00 6.2. 6. 2. DA DARC RC UKW UKW Winte Winterr Field Fieldda dayy 14 1444 MHz 11 11.0 .000-13 13.0 .000 8.2. 8. 2. No Nord rdic ic Act ctiv ivitityy Co Cont ntes estt 4322 MH 43 MHzz 18 18.0 .000-22 22..00 12.2. FM Co Contest 144 a 432 MH MHz 09.00-11.00 20..2. Pr 20 Prov ovoz ozní ní ak aktitiv 1444 MHz 14 MHz-1 -100 GHz GHz 08 08..000-111. 1.00 00 20.2. AGGH Activity Activity Contest432 Contest432 MHz-48 GHz 08.0 08.00-11. 0-11.00 00 20.2 20 .2.. OE Act Activ ivitityy Cont Contest est 432 MH MHzz a vý výee 08 08.0 .000-13 13.0 .000 22..2. No 22 Nord rdic ic Act ctiv ivitityy Co Cont ntes estt 50 MH MHzz 18. 8.00 00--22 22..00 26.2. BB B BT 47 GHz a výe 08.00-12.00 27.2. BB BBT 10 a 24 GHz 08.00-12.00
OK1MG
Kalendáø závodù na leden a únor 15.1. 15.-16.1. 15.-16.1. 22.-23.1. 29.29 .-30 30.1 .1.. 29.29 .-30 30.1 .1.. 29.-30 29. -30.1. .1. 5.2. 5.2. 5.-6.2. 6.2. 7.2. 7. 2. 12.-13.2. 12.2. 12.-13.2. 12.-14.2. 12.-13.2. 14.2. 16.2. 19.-20.2. 19.-21.2. 25.2. 26.-27.2. 26.-27.2. 26.-27.2. 26.-27.2. 26.-27.2. 27.2. 27.2.
(UTC) LZ open Contest CW HA DX Contest CW/SSB NAQP SSB BARTG R TT TTY S pr pri nt nt RTTY CQ WW 16 1600 m DX DX Cont Contest est CW Fren Fr ench ch DX DX (RE (REFF Cont Contes est) t) CW Europe Eur opean an Commu Communit nityy (UBA) (UBA) SSB SSB SSB liga SSB AGCW Straight Key CW Mexico RTTY R TTY Provozní aktiv KV CW Akt ktiv ivititaa 16 1600 SSB SS B WW RTTY WPX R TTY OM Activity CW, SSB PACC CW+SSB YL-OM Contest CW First RSGB 1.8 CW Aktivita 160 CW AGCW Semiautom. CW ARRL DX DX Contest CW YL-OM Contest SSB Kuwait National CW+SSB CQ WW 160 m DX SSB French DX DX (REF) SSB Eu ro ropean Community CW GACW Key Day CW Russian WW WW PS PSK PSK31 OK-QRP Contest CW HSC CW CW
12.00-20.00 12.00-12.00 18.00-06.00 12.00-12.00 00.0 00 .000-24 24.0 .000 06.0 06 .000-18 18.0 .000 13.0013. 00-13. 13.00 00 05.00-07.00 16.00-19.00 18.00-24.00 05.00-07.00 20.3 20 .300-21 21.3 .300 00.00-24.00 05.00-07.00 12.00-12.00 14.00-02.00 21.00-01.00 20.30-21.30 19.00-20.30 00.00-24.00 14.00-02.00 00.00-24.00 00.00-24.00 06.00-18.00 13.00-13.00 18.00-06.00 21.00-21.00 06.00-07.30 viz podm.
Podmínky vech závodù v èetinì na jdete na internetových stránkách naeho èasopisu: www.aradio.cz (na stránce vlevo dole), odkud si je mùete stáhnout k vytitìní. Adresy k odesílání deníkù pøes Internet
AGCW QRP:
[email protected] AGCW Straight Key:
[email protected] Aktivita 160:
[email protected] ARRL:
[email protected] CQ 160 m SSB:
[email protected] CQ 160 m CW:
[email protected] DARC 10 m:
[email protected] HA-DX:
[email protected] LZ OPEN:
[email protected] Mexico RTTY:
[email protected] NAQP:
[email protected] PACC:
[email protected] REF (CW):
[email protected]
REF (SSB):
[email protected] RSGB 160 m: 1st160.logs@@rsgbhfcc.org UBA:
[email protected] WW RTTY WPX:
[email protected] YL-OM:
[email protected]
Èeský radioklub má nové vedení
QX
Radioamatérská kola - jarní bìh 2005
(Kurs operátorù OK) Radioklub OK1KHL pøipravuje Radioamatérskou kolu (dále R) jako pøípravu k vykonání zkouek pro vydání prùkazu operátora amatérských stanic vysvìdèení HAREC. Pøedpokládáme, e se jarní bìh R uskuteèní v dubnu v prùbìhu dvou víkendù. Kurs bude zahájen v pátek 1. dubna 2005 v 9.00 a první pùlka skonèí v nedìli 3. dubna 2005 v podveèer. Druhá èást kursu zaène v sobotu 9. dubna 2005 v 9.00 a celý kurs bude ukonèen v pondìlí 11. dubna 2005. Závìreèná zkouka pøed komisí ÈTÚ probìhne v úterý 12. dubna 2005. Pøihláky mùete posílat na formuláøi zveøejnìném na Internetu prùbìnì, nejpozdìji vak do 1. bøezna 2005. Jarní bìh se uskuteèní, pøihlásí-li se nejménì 20 uchazeèù. Na adrese www.holice.cz/ok1khl , pøípadnì na PR budeme prùbìnì informovat o poètu zájemcù. kolné èiní 800 Kè. Poplatky pro ÈTÚ zaplatíte pøímo samostatnì sloenkou. Pøednáet se bude po okruzích povolovací podmínky, zkratky, provoz na stanici, technika a telegrafie. adatelé o povolení skupiny C musí znát alespoò základy telegrafie. ÈTÚ vydává povolení k vysílání jen osobám starím 15 let. R není pro úplné zaèáteèníky a pøedpokládá se alespoò základní znalost radioamatérského provozu. Jako pomùcka pro uchazeèe o zkouky je Èeským radioklubem vydána pøíruèka Poadavky ke
16. øíjna 2004 se konal v Praze sjezd Èeského radioklubu (ÈRK), který zvolil na dalí 4 roky nové vedení naí radioamatérské organizace. Na horním snímku odstupující pøedseda ÈRK Ing. M. Prostecký, OK1MP (vlevo), pøijímá ocenìní z rukou Ing. J. Plzáka, OK1PD. Na dolním snímku nový pøedseda ÈRK Ing. J. Vole, OK1VJV. Podrobnosti na stránkách ÈRK: www.crk.cz pfm
zkoukám operátorù amatérských rádiových stanic. Tuto knihu máte monost za-
koupit první den R za 150 Kè nebo hned nyní objednat na adrese radioklubu OK1KHL nebo v administraci èasopisu Praktická elektronika. R bude umístìná do areálu rekreaèního zaøízení Radost Horní Jelení, který nabízí i monost ubytování a stravování. Ubytování a stravování si zajistìte sami buï na adrese
[email protected] nebo na telefonu 466 673 283, pøíp. 607 574 032. Ohlaste se jako frekventanti R. Do rekreaèního zaøízení Radost Horní Jelení dojedete z Holic po silnici è. 35 smìrem na Brno a v první obci Ostøetín u motorestu Hana odboèíte na Horní Jelení. Blií informace na http://holice.cz/rz-radost . Ubytování je na pokojích nevytápìných za cenu 120 Kè lùko/noc nebo vytápìných za cenu 150 Kè lùko/noc (+DPH). Strava: snídanì za 40, obìd za 60 a veèeøe za 50 Kè. Podrobné informace získáte na stránkách www.holice.cz/ok1khl nebo na telefonu 606 202 647 (Sveta Majce, OK1VEY) nebo na 605 843 684 (David mejdíø, OK1DOG). Pøihláky zasílejte na adresu: Radioklub OK1KHL Holice, Bratøí Èapkù 471, 534 01 Holice nebo nejlépe na e-mail:
[email protected] jako pøílohu ve formátu
.doc. Pøijetí pøihláky vám bude potvrzeno e-mailem, pøípadnì SMS. Stejnou formou vám budou sdìleny dalí informace nebo zmìny. OK1VEY
Praktická elektronika A Radio - 01/2005
Za první tuèný øádek 75 Kè, za kadý dalí i zapoèatý 30 Kè.
Kdo zhotoví pøístroj na mìøení lidské vibrace? Zn.: Zaplatím. Tel. 582 369 688, 602 524 133. Prodám sklolaminátový pìtipásmový quad 10-5 el, 24-4 el, 21-4 el, 18-3 el, 14-3 el. Monost otestování a blií info na telefonu 602 112 037. Cena dohodou. Sháním literaturu: Dane: Amatérská radiotechnika a elektronika (nìkolik dílù), Sedláèek: Amatérská radiotechnika (nìkolik dílù), Kottek E.: Radiotechnika (nìkolik dílù), Schubert: Velká pøíruèka radioamatéra, Dvoøáèek: Kurs radiotechniky, Chajkin: Slovník radioamatéra, Drták: Radioamatérova dílna a laboratoø, Pabst: Poruchy radiopøijímaèù a jejich odstranìní, Pavlík: Recepty a rady pro dílnu, Koren: Opravy rozhlasových pøijímaèù, Malinovský, eníek: Elektrotechnika (2 díly), keøík: Receptáø pro elektrotechnika, Klabal: Stavíme jednoduché pøi jímaèe VKV, Diefenbach: Pøíruèka pro opravy pøijímaèù, Drábek: Opravy tranzistorových pøijímaèù, Èerný, Èuchin, Michálek: Opravy rozhlasových pøijímaèù, Èeský, Procházka: Radiotechnická pøíruèka, Tau: Pokusy z radiotechniky, Meluzín: Radiotechnika, Tuèek: Opravy rozhlasových pøijímaèù, Malina: ABC elektroniky pro mláde, Novák: Pøednáky z radioamatérské radiotechniky, Støí: Pøehled elektronek, ABC opravy radiopøijímaèù. O knihy mì pøipravila povodeò. PhDr. Arnot Suska, Na Ovèinách 0291, 250 66 Zdiby - Brnky.
47
Seznam inzerentù v PE 01/2005 A+A - plastové krabièky aj. aj. .......................................... ..........................................XVI XVI AEPS - napájecí moduly ......................................... ............................................. .... XIV AGB - elektro elektronické nické souèá souèástky stky ..... .......... ........... ............ ........... .......... .......... .....XIV XIV ANTECH - mìøicí pøístroje, pøístroje, STA a TKR ...... ............ ............ .......... .... XIII AMPER 2005 - pozvánka na výstavu .......................... ..........................XXI XXI AV-ELMAK - elektronické pøístroje .............................. ..............................XIV XIV AXL - zabezp zabezpeèova eèovací cí systémy aj. ...... ........... .......... .......... ........... ........... ..... XII BEL - super svítivé LED diody ...... ............ ........... .......... .......... .......... ........ ... XVII BEN - technická literatura ................................... ........................................... ........ XXII BOHEMIA HOUSE - elektronické elektronické pøístroje pøístroje ..... ........... ...........XVII .....XVII BUÈEK - elektron elektronické ické souèástky...... souèástky ............ ............ ........... .......... ..... VII,XX COMPO - elektronické díly ..................................... .......................................... ..... XIV CONTI elektro - reklamní reklamní efektová osvìtlení osvìtlení ..... .......... ........ ...XVII XVII DEXON - reprod reproduktory uktory ...... ............ ........... .......... .......... ........... ........... .......... ........ ...XVIII XVIII DIAMETRAL - zdroje a pájeèky ..... .......... ........... ............ ........... .......... .......... ..... III ECOM - elektro elektronické nické souèástky souèástky aj. ..... ........... ........... .......... .......... .......... ..... IX ECOMAL - elektro elektronické nické souèás souèástky tky ...... ............ ............ ........... .......... ........ ... XII ECHOTON - nabídka zamìstnání .............................. ..............................XVII XVII ELEKTROSOUND - ploné spoje, el. souè. aj............. aj. ............ XX ELEN - displeje ......................................... ............................................................ ................... XVI ELETECH - interne internetový tový obchod ...... ............ ........... .......... .......... ...........XVII ......XVII ELEX - elektronické souèástky aj. ............................... ...............................XXI XXI ELCHEMCO - chemie pro elektroniku ........................ ........................XVII XVII ELIX - radiostanice ........................................... ......................................................... .............. V ELNEC - programátory aj. ........................................... ...........................................XVI XVI ELPRO - spájkovacia spájkovacia a osadzovacia osadzovacia technika technika ..... ..........XVII .....XVII ELPROZ - elektronické bezkontaktní bezkontaktní relé, stykaèe..... stykaèe ....... XV ELTIP - elektrosouèástky ......................................... .............................................. ..... XX
48
ERA components components - elektronické souèástky ................. XIX ESB Blansko - elektronické souèástky ......................... XV FISCHER - elektron elektronické ické souèástky ..... .......... ........... ........... .......... ......... .... XII Flajzar - stavebnice a kamery ..... ........... ............ ........... .......... .......... .......... ..... VIII FULGUR - baterie, akumuláto akumulátory, ry, nabíjeèky nabíjeèky apod. ..... ........ ... IX GES - elektro elektronické nické souèástky souèástky ...... ............ ........... .......... .......... ........... ........... ....... .. II GM electronic - mìøicí pøístroje ..................................... IV HADEX - elektronické souèástky ................................... VI INTEC 2005 - pozvánka na výstavu.......................... výstavu ..........................XVIII XVIII JABLOTRON JABLOTR ON - zabezpeèova zabezpeèovací cí a øídicí technika ..... .......... ........ ... I KONEKTORY BRNO - konektory ............................... ...............................XVII XVII KONEL - konektory .......................................... ...................................................... ............ XIII KOTLIN - indukèní snímaèe ........................................ ........................................XVI XVI MEDER - relé ............................................. ................................................................ ................... XII MICRODIS Electronics Electronics - el. souèástk souèástkyy FARNELL .... ...... .. XIX MICROPEL MICROP EL - prog prog.. log. automaty ..... .......... ........... ............ ........... ......... .... XIII NEDIS - elektronické prvky prvky ........................................ .......................................... XVII NEON - el.souèástky, zásilková sluba ..................... .....................XVIII XVIII Objednávky na pøedplatné ............................. XXIII, XXIV P & V - vinuté díly ................................................. ........................................................ ....... XIX PaPouch - mìøicí a komunikaèní komunikaèní technika................... XV PH servis - opravy opravy a prodej PHILIPS ........................... XX RT com - zesilova zesilovaèe èe pro TKR ..... ........... ........... .......... .......... ........... ...........XVI .....XVI SPEZIAL ELECTRONIC ELECTRONIC - elektronické elektronické souèástky souèástky ..... ........ ... XI T.E.I. - Formica Formica........................................................... ........................................................... XVII TECHNIK PARTNER - konstr. souèástky souèástky ..... ........... ........... ......... .... XV TIPA - elektro elektronické nické souèás souèástky tky ...... ............ ........... .......... .......... ........... ........... ....... .. X VADAS - el. souèástky - zásilková sluba.................... XX
Praktická elektronika A Radio - 01/2005