Szkoła KonstruktorówRys. 4. Projekt AdamaSzendzielorza.choćby ze względu na obecność kondensato−ra C1.Oczywiście błędne jest włączenie tranzys−torów T3, T8 (oraz T5, T9) − zasilanie zostaniezwarte przez ich złącza baza−emiter. Ponadtodwójnik R5C2 nie pełni roli “układu czasowe−go zapobiegającemu przypadkowemu zadzia−łaniu układu”. Obwód R5,R6,C2,C3 ma pe−wien sens, ale chyba prościej byłoby usunąćC2 i zwiększyć C3 do kilkudziesięciu...kilku−set mikrofaradów.W sumie jednak ogólna koncepcja zapro−ponowana przez Arka jest poprawna − dlategojest on jednym z wyróżnionych.Adam Szendzielorz z Wodzisławia Śl. przy−słał staranny list i ciekawy schemat pokazanyna rysunku 4. Blok zawierający kostkę IC1jest wyłącznikiem zmierzchowym i sterujeprzekaźnikiem Prz3. Nadejście zmroku uru−chomia przekaźnik Prz3 podający napięcie nadwa układy czasowe (przerzutniki monostabil−ne) z bramkami IC2a, IC2b oraz IC2c, IC2d.Na wyjściach tych układów pojawi się stanwysoki na czas odpowiednio 3 godziny i 1 go−dzinę. W tym czasie przez transoptor IC3b bę−dzie płyną prąd w obwodzie IC2d−R18−IC3b−dolny czujnik poziomu. Spowoduje to zadzia−łanie rzekaźnika Prz2 i rozpoczęcie cyklu pod−lewania. Koniec <strong>podlewania</strong> następuje, gdypoziom wody się obniży i przez dolny czujnikpoziomu przestanie płynąć prąd.Po upływie trzech godzin napięcie na wy−jściu bramki IC2b opadnie i przez transoptorIC3a zacznie płynąć prąd w obwodzie plus za−silania−R12−IC3a−IC2b. Przekaźnik Prz1 zosta−nie uruchomiony do czasu napełnienia zbior−nika, czyli zwarcia czujnika górnego przezwzrastający poziom wody.Oczywiście układ nie jest wolny od błę−dów − nie można bowiem liczyć, że czujnikipoziomu będą stanowić czyste zwarcie lubrozwarcie (no chyba, że zastosowane byłybyjakieś czujniki pływakowe ze stykiem kontak−tronowym i magnesem). Układ nie zawierateż żadnych obwodów zabezpieczeniaw przypadku awarii.Jednak za bardzo inteligentny pomysłz transoptorami oraz za <strong>system</strong>atyczne i sta−ranne opracowanie tematu, Adam otrzymujewyróżnienie.W liście Autor przedstawia się, jako 15−la−tek, który ma na swym sumieniu dopiero dwasamodzielnie zaprojektowane układy, dalejprzedstawia krótką analizę rozwiązania, opisu−je układ i przedstawia jego działanie. Swój listkończy tak:I to już koniec. Jeżeli nie zasnęliście przytym przydługawym opisie (miał być dokładnyi chyba jest!) to gratulacje!Dziękuję bardzo za przeanalizowanie sche−matu i poświęcenie mu trochę czasu. Gdybynie Wasza gazeta, nigdy bym nie zaczął poz−nawać tajników tej, chyba trudnej nauki, jakąjest elektronika.Jeśli Autor listu (nie zawierającego żadne−go błędu ortograficznego, co w naszej pocz−cie nie jest zjawiskiem powszechnym) i prze−jrzyście opracowanego układu, ma rzeczy−wście 15 lat, to możemy mu szczerze pogra−tulować i przepowiedzieć życiowy sukces nietylko w dziedzinie elektroniki.Jeśli już jesteśmy przy błędach ortograficz−nych, to trzeba wspomnieć o drugim 15−latku,którego zwięzły list napisany jest ładnym sty−lem i zawiera tylko dwa drobne błędy ortogra−Rys. 5. UkładJacka Gajewskiego.ficzne. Marcin Ryżycki z Bytowa zapropono−wał układ zawierający termistor i czujnik wil−gotności gleby. Brawo! Podlewanie nastąpitylko wtedy, gdy temperatura wody nagrza−nej słońcem nie jest zbyt wysoka i gleba niejest mokra. Niewielu z Was uwzględniło tendrugi warunek, aby nie podlewać <strong>grządek</strong> poulewnym deszczu! Marcin proponuje też za−stosowanie alarmu z syreną i torem podczer−wieni aktywnej. Pomysły Marcina są dobre,ale ich realizacja według proponowanegoukładu nie jest możliwa. Błędy układowe po−legają m.in. na zwarciu wyjść dwóch niezależ−nych bramek i pozostawieniu wejścia układuCMOS “wiszącego w powietrzu”. Ponadtonależy za wszelką cenę unikać wszelkichprzełączeń w obwodzie masy − obwód masypowinien być ciągły, a ewentualne przełącze−nia mają być dokonywane w obwodzie plusazasilania.A oto fragment listu Jacka Gajewskiegoz Grudziądza:Z elektroniką mam do czynienia zaledwieod półtora roku, ale postanowiłem spróbowaćswoich sił w ”Szkole Konstruktorów”.Opracowałem schemat automatycznego<strong>system</strong>u <strong>podlewania</strong> <strong>grządek</strong>. W wykonanymprzeze mnie modelu, zamiast elektrozawo−rów użyłem żarówek, a zamiast 200−litrowe−go zbiornika − metalowego kubka. Ku mojejradości wszystko działało poprawnie. Nie mu−szę Wam chyba mówić, jaka to dla mnie sa−tysfakcja.Szczerze gratulujemy!Układ Jacka pokazany na rysunku 5 jestbardzo prosty − składa się z kilkunastu tanichelementów. Nie zawiera oczywiście żadnychobwodów zabezpieczenia, co jest jego po−ważną wadą. Choć przy dłuższym użytkowa−niu czujników da o sobie znać elektroliza,układ rzeczywiście ma szanse działać, ponie−waż dzięki brakowi układów cyfrowych Jack−owi udało się (świadomie, czy nieświadomie)ominąć kłopoty z histerezą. Wystarcza tu bo−wiem histereza wnoszona przez przekaźniki.Drugim genialnie prostym pomysłem Jackajest wyeliminowanie wszelkich układów cza−sowych. Po prostu napełnianie zbiornika na−stępuje o świcie, gdy złapie przekaźnik PK1(przez cały długi letni dzień woda i tak zdążysię nagrzać), natomiast podlewanie następujeo zmierzchu, gdy przekaźnik PK1 puści. Stero−wanie ręczne zrealizowane jest bardzo pros−to, w oparciu o przełącznik trzypozycyjny.14 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/96
Rys. 6. Fragment projektuWojciecha Szczygielskiego.Być może do praktycznej realizacji należa−łoby polecić układ oparty na tym właśnie po−myśle. Układ czujnika zmierzchowego możnanieco zmodyfikować, a gdyby udało się dodaćproste układy zabezpieczające w przypadkuawarii, byłoby to rozwiązanie zdecydowanienajlepsze.Jak by nie było, za ten prosty układ JacekGajewski otrzymuje nagrodę. Prawdopodob−nie właśnie przeprowadzone eksperymentyzdecydowały o praktycznej przydatności roz−wiązania. I tu dochodzimy do ważnego zagad−nienia: łatwo jest narysować dowolnie skom−plikowany schemat elektroniczny na papie−rze. Niektórzy z Was mają nieprzepartą skłon−ność do komplikowania układu i stosują wieleelementów tam, gdzie wystarczyłoby znacz−nie prostsze rozwiązanie. Gdy jednak przy−chodzi do praktycznego wykonania go, okazu−je się, że nakład pracy i kosztów jest nie−współmierny do efektu. Dlatego naprawdęwarto najpierw głęboko przemyśleć zadanie,aby znaleźć rozwiązanie możliwie proste,a przy tym skuteczne.Należy jeszcze wspomnieć o projektachnadesłanych przez dwuosobowy zespół:Przemysława Krzysztofiaka i Pawła Lesz−czyńskiegoz Bydgoszczy oraz 14−letniegoGrzegorza Zawadę z Gorzowa Wlkp.Zespół z Bydgoszczy proponuje wykona−nie układu czasowego na rejestrach 74164.Natomiast Grzegorz, który po raz pierwszysamodzielnie zaprojektował układ, opróczczujnika zmierzchowego proponuje wyko−rzystanie odpowiednio umieszczonego czujni−ka wilgotności. Jego idea jest zupełnie innaod poprzednich, ponieważ układ ma otwieraćelektrozawór pompy w nocy, ale tylko wtedy,gdy ziemia jest sucha. Gdy grządka zostaniepodlana, czujnik wilgoci zamknie elektroza−wór, itd. W koncepcji Grzegorza nie ma czuj−ników poziomu wody w zbiorniku, a tylko za−wór z pływakiem (jak w spłuczkach w WC).Jak wspomniałem na wstępie, takie rozwiąza−nie nie spełnia warunków zadania, ale wartopochwalić młodego Autora za oryginalną kon−cepcję.Na koniec zostawiłem dwa kolejne cieka−we projekty.Przemysław Prus z Nysy przysłał porząd−nie i rzeczowo napisany, długi list. Jako jedy−ny nie zapomniał o deszczówce, dlatego pro−ponuje zastosowanie dwóch zbiorników,z których jeden byłby rezerwowy. Proponujeon napełnić zbiornik do 2/3 jego pojemności,a po nagrzaniu wody w dzień, bezpośrednioprzed podlewaniem dopełnić zimną wodą po−zostałą 1/3. Bardzo interesujące! W jego op−racowaniu na uwagę zasługują oddzielnie opi−sane poszczególne bloki funkcjonalne. Dosterowania całością proponuje wykorzystać...mikroprocesor. W liście podał wstępny algo−rytm do napisania stosownego programu.Idea bardzo ciekawa, ale tym razem nie Autornie otrzymuje nagrody, bowiem rzeczywiście,jak pisze, nie jest to projekt do końca opraco−wany. Jednak sądząc z listu, Przemysław jestjednym z potencjalnych laureatów w następ−nych zadaniach “Szkoły Konstruktorów”.Natomiast Wojciech Szczygielski, laureatnaszego pierwszego konkursu, również tymrazem przysłał złożony projekt, zrealizowanyz użyciem kilkunastu układów scalonych. Au−tor starał się spełnić wszystkie postawionewymagania, w tym zabezpieczenie w przy−padku awarii, oraz radiopowiadomienie(27MHz) o próbie kradzieży bądź uszkodzenia<strong>system</strong>u.Autor proponuje zastosowanie generatoraAVT−2106 modulującego nadajnik w.cz. opi−sany w EP3/95. Częstotliwość modulująca5kHz (trochę za dużo jak na wąskopasmoweukłady radiowe) ma sygnalizować próbę kra−dzieży, a częstotliwość 300Hz − awarię syste−mu. Napełnianie zbiornika polega na urucho−mieniu elektrozaworu, ale gdy w sieci wodo−ciągowej nie ma wody, po pewnym czasie zo−stanie uruchomiona pompa czerpiąca wodęz lokalnej studni. Układ wyposażony jest teżw czujnik wilgotności gleby.Wojciech, jako jedyny, proponuje zabez−pieczenie silnika, ale nie z wykorzystaniemukładu czasowego, tylko na zasadzie pomiaruprądu przezeń płynącego.Tak jak i w poprzednio omówionych pro−jektach, schemat ideowy zawiera szeregusterek, ale imponujący jest fakt, że założeniasą słuszne i po pewnych modyfikacjach (dośćznacznych) można pokusić się o próbę zbudo−wania takiego układu.Do praktycznej realizacji układ wydaje sięnieco zbyt skomplikowany, ale Autor rzeczy−wiście objął całokształt zagadnienia i niewątp−liwie zasługuje na nagrodę.Na rysunku 6 można zobaczyć fragmentukładu Wojciecha, obejmujący obwód zabez−pieczenia nadprądowego silnika pompy.Zaznaczony transformator w rzeczywis−tości jest przekładnikiem, czyli czujnikiem prą−du − należy go wykonać we własnym zakre−sie. Jest to bardzo trafne rozwiązanie, samstosowałem podobne przekładniki w urządze−niach zabezpieczających silniki trójfazoweprzed przeciążeniem i zanikiem fazy. Na pew−no niepotrzebny jest jednak kondensatorC10. Ponadto w dalszej części układu wystę−Szkoła Konstruktorówpuje szereg zupełnie niekonwencjonalnych (inajprawdopodobniej błędnych) rozwiązań ob−wodów uwarunkowań logicznych z wyko−rzystaniem tranzystorów i diod. Nie bardzowiadomo “co poeta miał na myśli”, ponieważzałączony opis działania jest lakoniczny i nieinformuje o wszystkich szczegółach.Mogę stwierdzić, że opracowanie sche−matu naprawdę wymagało od Autora mnóst−wo pracy. Z drugiej strony wiem na pewno,że w tej postaci układ nie zadziała. Śmiemprzypuszczać, że Wojciech jest bardzo zdol−nym i błyskotliwym młodym człowiekiem,któremu na razie brakuje trochę <strong>system</strong>atycz−ności. Ale <strong>system</strong>atyczności można się nau−czyć, wiem to dobrze, bo w głębokiej młodoś−ci miałem z tym niejakie kłopoty.Wojciech jest osobą, która z pewnościąpopracuje nad tymi, jakże potrzebnymi w ży−ciu cechami. Widzę jego duże możliwości −dlatego serdecznie zachęcam: próbuj swychsił w praktycznym wykonywaniu wymyślo−nych przez siebie nieskomplikowanych ukła−dów. To znakomicie kształci i bezlitośnie ob−naża popełnione na papierze błędy. Mam na−dzieję, że wkrótce zaprezentujesz w ForumCzytelników dopracowane w szczegółach, za−projektowane i wykonane przez siebie ukła−dy. Czekam! (A schematy rysuj, bardzo pro−szę, na większych kartkach i trochę luźniej,z podziałem na bloki funkcjonalne.)Powyższe uwagi adresowane są nie tylkodo Wojciecha, ale do wielu, a nawet więk−szości z Was. Często otrzymuję listy z niesta−rannie narysowanymi schematami, bez żad−nego opisu działania lub kilkoma zdaniamio rzekomo spełnianej przez układ funkcji. Nie−stety, takie niedbałe projekty trafiają, no mo−że nie do kosza, ale wprost do redakcyjnegoarchiwum. Nie mam siły i zdrowia domyślaćsię jak układ ma działać, tym bardziej, że pra−wie każdy taki schemat zawiera też pomyłkipopełnione przy rysowaniu.Tym bardziej cenię starannie rozplanowa−ne, zwięzłe listy, precyzyjnie ujmujące istotęproblemu i przejrzyste schematy, na którychwyraźnie oddzielono poszczególne bloki. Tak,elektronik powinien opanować nie tylko tajni−ki konstrukcyjne, ale również umiejętność ko−munikatywnego przekazywania swej wiedzy.Proponuję Wam starą, sprawdzoną i skutecz−ną metodę: nie wysyłajcie mi swojego projek−tu natychmiast po opracowaniu. Odłóżcie gona półkę na kilka dni. Potem powróćcie doswojego opisu i schematu. Jeśli treść listubędzie zrozumiała i nie znajdziecie błędów naschemacie − przyślijcie do redakcji. Albo teżdajcie koledze do przeczytania i spytajcie, czydla niego wszystko jest jasne.Mam nadzieję, że umiejętność jasnegoi precyzyjnego wyrażania swych myśli będzie−cie sukcesywnie doskonalić przy rozwiązywa−niu następnych zadań, na które z góry już te−raz się cieszę.Wasz instruktorPiotr GóreckiPula nagród zostaje podzielona między na−stępujące osoby: Jacka Gajewskiego z Gru−dziądza, Marka Klepacza z Ostrowa Wlkp.,Wojciecha Szczygielskiego z Parczewa. Wy−różnienia ufundowane przez Redaktora Na−czelnego otrzymują Arek Lechański z Warkii Adam Szendzielorz z Wodzisława Śląskiego.ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/9615