EdW 2003/08 - Elportal

ElektronicznaklepsydraDo czego to służy?W EdW 1/03 został przedstawiony układelektronicznej klepsydry. Prezentowanyprzeze mnie układ jest również elektronicznąklepsydrą, z tą różnicą, że bardziej przypominakształtem prawdziwą klepsydrę. Układmoże służyć do odmierzania czasu w zakresieod jednej do kilkudziesięciu minut. Możerównież pełnić funkcję ozdobną.W klasycznej klepsydrze piasek przesypujesię z góry na dół, podobna zasada jesti tutaj – najpierw świecą wszystkie górnediody LED, potem gaśnie pierwszy górnyrząd diod czerwonych, a zaświeca się najniższyrząd diod zielonych itd. aż do całkowitegozgaśnięcia diod czerwonych i zapaleniawszystkich diod zielonych.Układ prezentuje się bardzo atrakcyjnie,zwłaszcza gdy jest ciemno.Jak to działa?Schemat został przedstawiony na rysunku 1.Zasada działania układu jest w sumie prosta.Zostały wykorzystane dwa popularne układyscalone CMOS 4541 oraz 4017. Pierwsza kostkapracuje w układzie generatora, na wyjściunóżki 8 pojawia się przebieg prostokątny.Częstotliwość tego przebiegu zależy od elementówP1,C3 oraz od stopnia podziału dzielnikaczasu. Nóżki A,B dołączone są do dodatniegonapięcia zasilającego, co daje podziałprzez 65536. Układ ten został szczegółowoopisany w EdW 8/2002 w odcinku Oślej łączki.Przebieg prostokątny z nóżki 8 U2 podawanyjest na wejście zegarowe układu U1.Na wyjściach Q0-Q4 pojawia się stan wysoki,który za pomocą rezystorów R9-R16 sterujetranzystorami Q1-Q8. Tranzystory testerują diodami LED. Rezystory R1-R8 ograniczająprąd diod LED.Po włączeniu napięcia zasilającego przyciskiemS1 należy wyzerować oba układy, wtedywszystkie czerwone diody LEDpowinny świecić, następnie gaśnie pierwszygórny rząd diod czerwonych, a zapala sięnajniższy rząd diod zielonych itd., aż do całkowitegoprzesypania ,,piasku’”. Gdy cały ,,piasek”zostanie przesypany, pojawia się sygnałdźwiękowy sygnalizujący, iż czas się skończył.Należy tutaj wspomnieć, że sygnał tenbędzie trwał do momentu pojawienia się stanuwysokiego na wyjściu Q5, czyli do momentuwyzerowania obu układów, lub do ponownegowciśnięcia przycisku S1. Może to trwać kilkalub kilkanaście minut, czas ten będzie zależnyod ustawienia potencjometrem P1. Brzęczykapiezo i rezystora R19 można nie montować.Dioda D21 chroni układ przed odwrotnympodłączeniem napięcia zasilającego.Montaż i uruchomienieUkład został wykonany na dwóch płytkach(rysunki 2 i 3) i złożony w tzw. kanapkę.Najpierw lutujemy elementy leżące najniżej:zwory, rezystory, tranzystory itd. Diody możnawlutować pojedynczo lub najpierw czterypo najdalszych rogach. Następnie wkładamywpłytkę pozostałe diody, odwracamy ją ikła-Rys. 1 Schemat ideowy48 Elektronika dla Wszystkich

Rys. 2 Schemat montażowydziemy na równej powierzchni, lutując po jednejnóżce każdej diody. Potem wyrównujemywszystkie diody i lutujemy pozostałe nóżki.Do złączenia obu płytek został wykorzystanygoldpin rzędowy o jedenastu nóżkach,przy czym goldpin męski należy przylutowaćod strony miedzi. Może być z tym trochę problemu.Dlatego należy obniżyć (przesunąć)plastikowy fragment goldpina za pomocą jakiegośwąskiego przedmiotu. Złącze takiejest dość trwałe, jednak można dodatkowowzmocnić obie płytki przez skręcenie śrubąM3, do tego celu zostało przewidziane miejscena płytkach. Na dolnej płytce należy jeszczepołączyć punkty X,Y za pomocą krótkiegoprzewodu. Jeśli punkty te nie zostanąpołączone, wówczas układ również będziedziałał, z tą różnicą, że po przesypaniu ,,piasku”nastąpi zatrzymanie pracy klepsydry.Wynika to z tego, iż podany został stan wysokiz wyjścia Q5 U1 na wejście MR U2.Po zmontowaniu ze sprawnych elementówi podłączeniu zasilania układ powinien działaćod razu. Potencjometrem P1 ustawiamy potrzebnyczas działania (przesypywania piasku).Rys. 3 Schemat montażowyKlepsydrę najlepiej zasilać z zasilaczawtyczkowego 12V o wydajności prądowej100mA lub z dwóch 4,5V baterii płaskichpołączonych szeregowo. Typowa bateria9V raczej się nie nadaje, ponieważ układ pobieraokoło 32mA prądu, taka bateria wystarczyłabytylko na kilka godzin pracy.Przyjemnej zabawy życzyWykaz elementówKrzysztof KraskaRezystoryR1-R8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .560ΩR9-R16,R18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10kΩR17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100kΩR19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220ΩP1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100kΩ helitrimKondensatoryC1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100µF/16VC2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF ceramicznyC3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470nFPółprzewodnikiD1-D10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LED 5mm zielonaD11-D20 . . . . . . . . . . . . . . . .LED 5mm czerwonaD21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4001Q1-Q8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC547U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4017U2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4541PozostałeS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .µswitchY1 . . . . . . . . . . . . . . . . .piezo z gen. 12V do drukuListwa goldpin x 11Gniazga goldpin x 11Ciąg dalszy ze strony 47.Może przy tym okazać się niezadowalająca stabilizacjanapięcia +5V zasilającego m.in. obwód strojenia. Przyzmianach napięcia zasilającego +12V mogą być odczuwalnezmiany częstotliwość odbioru. Być może sytuacjępoprawiłoby zastosowanie oddzielnego obwodu stabilizacjinapięcia zasilającego układ strojenia. Warto dodać,że zastosowany separator heterodyny na tranzystorze T1może dawać sygnał niewystarczający do bezpośredniegowysterowania wszystkich typów preskalerów (możezajść konieczność dobudowania prostego przedwzmacniaczaw.cz.).Na koniec trzeba przypomnieć o zastosowaniu obudowyoraz dobrej antenie, najlepiej zewnętrznej. Jakoobudowę można wykorzystać dowolne dostępne pudełkometalowe. W każdym razie na płycie czołowej należyumieścić potencjometry (R6 - strojenie, R20 - siłagłosu i ew. R17 - blokada szumu), zaś na tylnej ściancegniazda: antenowe (najlepiej UC1 lub odpowiednik), zasilania,głośnikowe.Dla Czytelników stykających się pierwszy razz konstrukcjami krótkofalarskimi podajemy na rysunku5 przykładowy sposób wykonania anteny 2m. Jestto najprostsza antena GP, zasilana kablem koncentrycznym50Ω.Andrzej JaneczekBAND PLAN 144 - 146MHzMaksymalnaCzęstotliwość szerokość Mod Sposób[MHz] pasma (-6dB) wykorzystania144,000144,035 500Hz Telegrafia (a) Wyłącznie EME144,035 144,050 Telegraficzna wywoławcza144,135 500Hz Telegrafia (a) 144,100 Losowa (random) MS (m)144,135 Telegrafia, 144,138 Centrum aktywności PSK31500Hz MGM 144,140-144,150 Aktywność telegraficzna144,150 FAI i EME144,150 Telegrafia,144,165 2700Hz SSB, MGM 144,150-144,160 Aktywność SSB FAI i EME144,165 Telegrafia,144,360 2700Hz SSB 144,195-144,205 Losowa (random)MS SSB (m)144,360 Telegrafia, Wywoławcza losowa (random)144,399 2700Hz SSB, MGM 144,370 FSK441 (m)144,400 Telegrafia, Wyłącznie radiolatarnie144,490 500Hz MGM (bikony)144,500 144,500 Wywoławcza SSTV144,525 Odpowiedź SSB na ATV144,600 Wywoławcza RTTY (n)20kHz Wszystkie 144,630-144,660 Transpondery liniowe - wyjściemody (f) 144,660-144,690 Transpondery liniowe - wejście144,700 Wywoławcza FAX144,794 144,750 Wywoławcza na ATV144,794144,990 12kHz MGM (h) 144,800 APRS144,994 Wyłącznie wejście145,194 12kHz FM przemienników (c)145,194145,206 12kHz FM Komunikacja kosmiczna (p)145,206 145,300 Lokalne RTTY145,5935 12kHz FM 145,500 Wywoławcza (mobile)145,594 Wyłącznie wyjścia145,7935 12kHz FM przemienników (c, d)145,794145,806 12kHz FM Komunikacja kosmiczna (p)145,806 Wszystkie146,000 12kHz mody (e) Wyłącznie satelitarnaElektronika dla Wszystkich49