wersja mobilna | kontakt z nami

Metamorfoza stopera na szkolną olimpiadę

Numer: Styczeń/2018

Raczej nikogo nie trzeba przekonywać, że postęp w wielu dziedzinach życia dokonał się dzięki osiągnięciom i odkryciom najpierw elektrotechniki, a później jej bardziej wyspecjalizowanej siostry-elektroniki. Począwszy od żarówki, a skończywszy na sieci Internet i łatwości wymiany informacji ? to wszystko zaczęło się od odkrycia prądu, a skończy? No właśnie, nie bardzo wiadomo, czym się skończy. W rytm zmian w technice zmieniały się też podzespoły stosowane przez autorów urządzeń oraz projekty prezentowane na łamach ?Elektroniki Praktycznej?. Myślę, że zwłaszcza młodszym czytelnikom pomoże się o tym przekonać cykl artykułów, z których w pierwszym opowiemy o metamorfozie, jaką przeszedł szkolny stoper. Można będzie też się przekonać, że urządzenia da się zbudować bez konieczności programowania.

Pobierz PDF

Opisywany w EP 8/1998 „Stoper na szkolną olimpiadę” był zbudowany z elementów dyskretnych: przerzutników, liczników, dekoderów i bramek wykonanych w technologii CMOS. Przebieg taktujący odmierzaniem czasu był uzyskiwany z generatora 1-megahercowej fali prostokątnej. Pozwoliło to na realizację stosunkowo nieskomplikowanej funkcjonalności, to jest jedynie pomiaru czasu z dokładnością do setnych części sekundy, sterowanego sygnałami „Start”, „Stop” oraz „Zerowanie”. Stoper był wyposażony w „niewygodne” złącza przeznaczone do przyłączenia zewnętrznego wyświetlacza o dużych wymiarach. Było ich aż 6, a każde miało po 4 bity. Użycie zewnętrznego wyświetlacza wymagało zastosowania dodatkowych dekoderów kodu binarnego na kod wyświetlacza 7-segmentowego oraz co najmniej 25 przewodów połączeniowych.

Zaletą tego rozwiązania było, że stoper pracował już po wykonaniu poprawnego montażu, zgodnego ze schematem ideowym. Nie trzeba było programatora, kompilatora, znajomości języka programowania oraz mikrokontrolera, dla którego był tworzony program itd. Wystarczyła lutownica i biurko.

rys1Schemat elektryczny bloku głównego stopera z EP 8/1998 pokazano na rysunku 1. Na pierwszy rzut oka wydaje się on skomplikowany, ale na pewno zauważymy, że na jego złożoność wpływa nie tyle układ połączeń, ile liczba elementów sterujących pojedynczym wyświetlaczem, których jest 6 – bloki muszą być powielone. Każdy wyświetlacz wymaga do sterowania aż 1,5 układu scalonego – połowę licznika 4518 i cały dekoder 4543, co przy 6 wyświetlaczach daje 9 układów. Jeśli dodamy do tego dzielnik wstępny zawierający 2 układy, przerzutnik start/stop z 1 układem, bramki dekodujące „6” zawarte w 1 układzie scalonym, stabilizator napięcia oraz generator 1 MHz (co prawda to moduł, ale potraktujmy go jak 1 układ), to daje zawrotną liczbę aż 15 układów scalonych do realizowania stosunkowo nieskomplikowanej funkcji pomiaru czasu.

Pierwszym blokiem, odpowiedzialnym za precyzję działania urządzenia, jest 1-megahercowy generator kwarcowy Q1 wraz z dzielnikiem częstotliwości zrealizowanym na układach dyskretnych. Na wyjściu Q3 licznika IC10B otrzymujemy przebieg o częstotliwości 100 Hz. Po włączeniu zasilania i naciśnięciu RESET wszystkie liczniki zostają wyzerowane i pracuje jedynie generator kwarcowy dostarczając przebieg na wejścia dzielnika i przerzutnika J-K IC13A sterującego pracą urządzenia. Wejście „Start” stopera może być dołączone do wyjścia układu wykrywającego huk strzału pistoletu startowego (opis w EP 9/1998). Normalnie panuje na nim stan niski wymuszony rezystorem R2. Po strzale na wejściu „Start” wystąpi stan wysoki, co spowoduje, że po impulsie na CLK wyjście /Q przerzutnika IC13A zostanie wyzerowane i rozpocznie się odmierzanie czasu. Dekoder złożony z bramek układu IC12 powoduje wyzerowanie licznika po tym, jak ten osiągnie 60 minut. Po dokładny opis funkcjonowania urządzenia a także po opis modułów dodatkowych warto sięgnąć do otwartego, bezpłatnego archiwum EP dostępnego na stronie internetowej http://www.ep.com.pl.

rys2Projekt następcy kitu AVT447 opisaliśmy 14 lat później – był to „Mega stoper”, oferowany jako zestaw AVT5377. Schemat ideowy płytki głównej „Mega stopera” pokazano na rysunku 2. Oczywiście, w międzyczasie były publikowane opisy innych urządzeń, ale ten jest najbardziej zbliżony funkcjonalnie. Jeśli być konsekwentnym i liczyć moduł generatora zegarowego jako jeden układ scalony, to „Mega stoper” zbudowano w oparciu o 7 układów scalonych, z czego 2 pracują w zasilaczu, a 3 to wzmacniacze prądu wyświetlacza, których nie było w poprzedniej wersji. Jeśli odliczyć generator zegarowy, to za całą, znacznie bardziej rozbudowaną niż przed 14 laty funkcjonalność stopera odpowiada pojedynczy układ scalony, ale współcześnie, gdy niektórym konstruktorom łatwiej buduje się chociażby generator akustyczny w oparciu o procesor niż o elementy dyskretne, raczej nikogo to nie zdziwi. Funkcje realizowane przez „Mega stoper” są następujące:

- Zegar czasu rzeczywistego i opcjonalnie termometr (czas i temperatura pokazywane naprzemiennie).
- Stoper prosty mierzący czas od startu do mety.
- Stoper pięciokrotny, mierzący i zapamiętujący czas 5 zawodników.
- Wskaźnik punktów, który wyświetla 3×2-cyfrowe wartości np. punkty1, runda, punkty2.
- Licznik zdarzeń liczący w górę lub w dół.
- Alarm generowany po przekroczeniu zadanej wartości.
- Odliczanie czasu w dół od ustawionej wartości; alarm po osiągnięciu 0.

Oczywiście, cała funkcjonalność stopera jest realizowana przez oprogramowanie. Mikrokontroler jest jedynie platformą, na której jest ono uruchomione. I chociaż współcześnie komputer PC i programator dla mikrokontrolera nie są zbyt drogie, a i kompilator języka programowania można mieć za darmo, to jednak uruchomienie tak zbudowanego stopera wymaga nie tylko lutownicy i biurka, jak to było kilkanaście lat temu, ale oprócz nich także znajomości języka programowania oraz specjalistycznego sprzętu. Z drugiej strony, urządzenie z mikrokontrolerem czy innym układem programowalnym bardzo łatwo się modyfikuje – mając jakiś nowy pomysł, wystarczy zmienić program sterujący. W poprzednim rozwiązaniu bardzo trudno by było np. zrobić zapamiętywanie 5 wyników dla 5 zawodników. Taki stoper byłby bardzo rozbudowany, miałby spore wymiary, a w czasie pracy mógłby pobierać z zasilacza prąd nawet rzędu 1 A. Dziś bez trudu zawrzemy tę funkcjonalność w najprostszym mikrokontrolerze, bez modyfikowania urządzenia. Co najwyżej będziemy potrzebowali dodać jakieś przyciski sterujące.

Na koniec rzut oka na technologię montażu. Można zauważyć, że o ile znacznie wzrosła skala integracji układów scalonych, o tyle komponenty są w obudowach do montażu przewlekanego, które łatwo przylutować w warunkach domowych. Owszem, złożona funkcjonalność mikrokontrolera wymaga obudowy mającej wiele wyprowadzeń, ale już te naście lat temu były dostępne układy w obudowie o takich samych wymiarach, mające zbliżoną lub nawet większą liczbę nóżek.

Jacek Bogusz, EP

25 lat minęło...

Semicon Sp. z o.o. założyliśmy w 1987 roku przed wejściem w życie "Ustawy Wilczka" legalizującej prywatną działalność gospodarczą. Były to czasy ostatniego rządy PRL premiera M. Rakowskiego... Na początku działalności ubiegaliśmy się ...

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

W bieżącym numerze

SAR - amplituner stereofoniczny (1)

Projekt amplitunera chodził za mną od dłuższego czasu, ale zawsze było coś ważniejszego do zrobienia, więc musiał nabrać mocy urzędowej. Nie bez znaczenia był w tym wypadku fakt, że z założenia chciałem przygotować rozwiązanie kompleksowe, funkcjonalne i estetyczne, a to wymaga znacznie więcej czasu i wysiłku. Rekomendacje: samodzielnie wykonany amplituner może przydać się w roli centralnego komponentu zestawu muzycznego, wokół którego można gromadzić inne elementy (odtwarzacz CD, przetwornik D/A itp.).

Kup bieżący numerePrenumerata

Samochodowy zasilacz do laptopów

Coraz częściej różne urządzenia przenośne towarzyszą nam w podróży. Na przykład, zabieramy ze sobą na różne wyjazdy laptopa chociażby po to, aby sprawdzić pocztę, zgrać zdjęcia z aparatur lub (niestety?) pozostawać w kontakcie z firmą, w której jesteśmy zatrudnieni. Opisywane urządzenie pomoże w rozwiązaniu problemów z jego zasilaniem. Rekomendacje: zasilacz jest przeznaczony do zasilania lub ładowania akumulatorów laptopów o typowym napięciu 19 V z instalacji samochodowej 12 V.

Kup bieżący numerePrenumerata

Precyzyjny regulowany zasilacz stabilizowany

Zasilacz stabilizowany z płynnie regulowanym napięciem w zakresie 0?10 V i ograniczeniem prądowym w zakresie 0?1 A. Pomimo takich parametrów ma bardzo nieskomplikowaną budowę, ponieważ wykonano go z użyciem nowoczesnych podzespołów. Aby zmniejszyć czas odpowiedzi impulsowej dodano sztuczne obciążenie wyjścia. Filtr przeciwzakłóceniowy w torze zasilania urządzenia uniemożliwia przenikanie zaburzeń przewodzonych z sieci zasilającej. W razie potrzeby zasilacz można łatwo rozbudować rozszerzając zakres napięcia wyjściowego i prądu obciążenia. Rekomendacje: precyzyjny, regulowany zasilacz stabilizowany, który ułatwi pracę w serwisie telefonów komórkowych i przy uruchamianiu urządzeń o małej mocy.

Kup bieżący numerePrenumerata

Sterownik bojlera do instalacji PV

Odnawialne źródła energii cieszą się coraz większą popularnością, w szczególności przydomowe instalacje fotowoltaiczne. Wyprodukowane w ten sposób nadwyżki energii elektrycznej mogą z powodzeniem służyć np. do ogrzewania ciepłej wody użytkowej zamiast zostać odsprzedane do sieci. Rekomendacje: urządzenie służy do sterowania grzałką bojlera w taki sposób, aby zapewnić komfortowe użytkowanie domu przy jak najmniejszych wydatkach.

Kup bieżący numerePrenumerata

Strefa magazynu

Klub Aplikantów Próbek

Rozdajemy za darmo próbki atrakcyjnych podzespołów modułów i urządzeń

Zobacz więcej

Energoelektronika

Temat numeru

Amplituner stereofoniczny SAR

Temat okładkowy

Elektronika Praktyczna

Luty 

PrenumerataePrenumerataKup w kiosku internetowym

Elektronika Praktyczna Plus

Kup w kiosku internetowym

Projekty archiwalne

Lista aktualnych projektów znajduje się w dziale "Projekty EP". Dostęp do treści najnowszych projektów został zarezerwowany dla prenumeratorów.

Konwerter USB/UART ze wszystkimi liniami sygnalizacyjnymi RS232

Numer: Czerwiec/2015

Współczesne komputery z bardzo rzadko wyposażone są w interfejs RS232. Zastąpiono go interfejsem USB, jednak złożoność implementacji tego drugiego powoduje, że jest on bardzo rzadko stosowany w konstrukcjach amatorskich, w których nadal króluje UART. Pomostem pomiędzy tymi interfejsami są konwertery USB/UART zwykle z układami firmy FTDI. Przedstawione rozwiązanie ma w stosunku do innych dwie podstawowe zalety: dostępne ...

RaspbPI_PLUS_GPIO Moduł rozszerzeń GPIO Pi B+

Numer: Czerwiec/2015

Opisywany projekt modułu rozszerzeń umożliwia zastosowanie Raspberry Pi+ w aplikacjach kontrolnych i sterujących, zapewniając dostęp do wszystkich sygnałów GPIO dostępnych w nowej wersji.

Zasilacz anodowy

Numer: Czerwiec/2015

Współcześnie konstruowanie zasilacza laboratoryjnego jest przedsięwzięciem zupełnie nieuzasadnionym ekonomicznie chyba, że ma on być produkowany w tysiącach egzemplarzy. Jednak oprócz chęci bogacenia się, źródłem ludzkiego działania są również różnorakie pasje i żądze stanowiące formę rozładowania gromadzących się pozytywnych lub negatywnych emocji. Zatem chcąc zaspokajać indywidualną potrzebę konstruowania urządzeń ...

Miernik UIPTR

Numer: Lipiec/2015

W Elektronice Praktycznej nr 2/2013 opisano projekt miernika UIPT przeznaczonego do zasilacza laboratoryjnego. Teraz postanowiliśmy przedstawić podobne urządzenie, jednak mające inne możliwości - miernik UIPTR. Oprócz pomiaru napięcia, prądu, mocy i temperatury, miernik potrafi również wyliczyć rezystancję dołączonego obciążenia. To jednak nie jest najbardziej istotna różnica - ważniejsze, że ten miernik potrafi ...

Zasilacz arbitralny powerBank

Numer: Lipiec/2015

Zasilacz laboratoryjny należy do podstawowego wyposażenia warsztatu każdego elektronika amatora i profesjonalisty. Nie dziwi więc fakt, że wielu z nas urządzenie tego typu czyni celem jednej z pierwszych inwestycji lub samodzielnie zbudowanego projektu. Współczesne zasilacze laboratoryjne często są wyposażane w dodatkową funkcjonalność, to jest w możliwość programowania kształtu napięcia wyjściowego oraz ogranicznika prądowego. ...

Programowany wyłącznik czasowy zasilania

Numer: Lipiec/2015

Niejednokrotnie zachodzi potrzeba kontrolowania czasu pracy urządzenia zasilanego napięciem sieciowym. W handlu dostępne są różne wyłączniki czasowe, jednak większość z nich wymaga czasochłonnego konfigurowania. W szczególności, gdy kontrola ogranicza się do samoczynnego wyłączenia po zadanym czasie, takie rozwiązania stają się nieefektywne. W tym celu powstał opisywany projekt. Rekomendacje: głównym przeznaczeniem ...

Liniowy wzmacniacz mocy nadajnika

Numer: Lipiec/2015

Zadaniem wzmacniacza mocy jest wytworzenie wymaganej mocy wyjściowej wielkiej częstotliwości nadajnika i dostarczenie jej do anteny, przy jak najmniejszej mocy sterującej z możliwie największą sprawnością. Wzmacniacz można zbudować dosłownie w jeden wieczór, ponieważ nie wymaga on wykonania płytki drukowanej. Rekomendacje: układ może pełnić rolę wzmacniacza końcowego transceivera QRP/80 m zapewniając podniesienie sygnału ...

Miniaturowy wzmacniacz słuchawkowy HP_Amp_TDA1308

Numer: Lipiec/2015

Niewielki wzmacniacz słuchawkowy wyposażony we własne zasilanie akumulatorowe, przydatny do urządzeń wyposażonych tylko w wyjście liniowe. Autonomiczne zasilanie akumulatorowe ułatwia zastosowania przenośne.

Zasilacz modułowy

Numer: Lipiec/2015

Przedstawiony układ może również być pomocny konstruktorom, którzy nie chcą tracić czasu na samodzielne opracowanie zasilacza i gotowi są zastosować moduł zasilający, który będzie wchodził w skład ich urządzenia. Zaletą proponowanego rozwiązania jest możliwość umieszczenia na płytce drukowanej transformatora o mocy z przedziału 1,5...8 VA.

Przyspiesz zakupy

Mobilna
Elektronika
Praktyczna

Newsy 24h

czwartek, 22 lutego 2018 17:59

Qualcomm Snapdragon 855 could be the world's first 7nm SoC

Qualcomm announced the Snapdragon 845 SoC in early December 2017. And while we’re yet to see a smartphone powered by the latest chipset, details about Qualcomm’s next-gen Snapdragon 855 SoC have surfaced online. If the leak is to be believed, the Snapdragon 855 SoC will be the first ever 7-nanometer chip to be mass produced. Details were shared via a tweet from ‘respected leaker’ Roland Quandt, who is well known for sharing insider scoops on upcoming devices. He tweeted saying, “Qualcomm won’t say it, but their contractors do. Snapdragon 855 is the first 7nm SoC.” If indeed this turns out to be true, the new chip will not only perform faster, but also offer better energy efficiency. więcej na: www.bgr.in

czwartek, 22 lutego 2018 15:57

Samsung building new 7nm foundry plant to catch up with TSMC

A South Korean news outlet has reported that Samsung is going to break ground this week for a new 7-nanometer foundry plant. It’s going to hold a ceremony with some 100 local residents in Hwaseong on Friday to mark the ground breaking. A Samsung official has said that this new plant is planned to be used largely for foundry production but it could be expanded further to produce other components. The new 7nm foundry will be equipped with the latest Extreme Ultraviolet lithography equipment imported from the Netherlands. We’re previously explained in detail how Samsung’s 7nm process will be superior to rivals like TSMC because it’s going to use EUV technology compared to the traditional optical process used by TSMC. więcej na: www.sammobile.com

czwartek, 22 lutego 2018 14:02

Rising demand from data centers pushed up server DRAM revenue by 14%

The total server DRAM revenue of the top three DRAM suppliers (Samsung, SK Hynix, and Micron) rose by 13.9% QoQ in 4Q17 on the back of rising average selling price, reports DRAMeXchange, a division of TrendForce. The supply of server DRAM has not kept pace with the demand even as suppliers have assigned more capacity to their server product lines. Furthermore, the data center projects in North America have been contributing to the strong demand growth. DRAMeXchange analyst Mark Liu points out that tight supply will persist in the server DRAM market during 1Q18 as server shipments continue to show strength. Quotes of server DRAM modules are also expected to remain high. więcej na: press.trendforce.com

czwartek, 22 lutego 2018 11:55

U.S. Intel plans $5 billion investment in Israeli plant

Intel Corp plans to invest $5 billion to expand production at its Kiryat Gat plant in southern Israel, Israeli Economy Minister Eli Cohen said after talks with the U.S. chipmaker. Intel, would start expanding the plant this year and work would be completed in 2020, the minister said in a statement. A spokesman for Intel in Israel declined to comment. The U.S. semiconductor firm has said it planned to upgrade the facility to 10-nanometer technology from 22-nanometer, making chips that are smaller and faster. Intel received a state grant worth 5 percent of the $6 billion it invested in upgrading the plant in 2014, when it was also granted a reduced corporate tax rate of 5 percent for 10 years. Intel is expected to receive a further grant of up to 10 percent of the $5 billion value for the latest expansion. więcej na: www.reuters.com

czwartek, 22 lutego 2018 10:09

Broadcom and Qualcomm still jousting over buyout price

Qualcomm says a revised acquisition offer from Broadcom makes a bad deal worse. A successful buyout would create a chip behemoth. The haggling continues in what could be the largest-ever tech acquisition. On Wednesday afternoon Qualcomm said in a statement that potential buyer Broadcom had "made an inadequate offer even worse" when it lowered its buyout bid earlier in the day. Broadcom had dropped its offer for Qualcomm to approximately $117 billion from the more than $121 billion it had named about two weeks back. That's because on Tuesday, Qualcomm had upped its own bid for another chipmaker, NXP Semiconductors, taking it to about $44 billion from an earlier price of $39 billion. więcej na: www.cnet.com

czwartek, 22 lutego 2018 07:50

Huawei to use more smartphone SoCs from HiSilicon in 2018

Huawei is expected to increase the adoption of smartphone solutions from its chipset subsidiary, HiSilicon Technologies, in 2018 which will add more pressure on Qualcomm and MediaTek, according to a Chinese-language Economic Daily News report. Huawei shipped 153 million smartphones in 2017, but only 70 million units of its flagship models - or less than 50% of the total shipments - were powered by SoCs from HiSilicon, said the report. Huawei outsourced the production of the remaining 80 million units, mostly the entry-level and mid-range models, to handset ODMs, built using chipset solutions from either Qualcomm or MediaTek, added the report. więcej na: www.digitimes.com

Mamy pytanie

Czy korzystasz z kodów QR?

Czy korzystasz z kodów QR, które są umieszczone przy nowinkach podzespołowych w Elektronice Praktycznej?

Tak
Nie

Elektronika Praktyczna

Luty 2018

PrenumerataePrenumerataKup w kiosku wysyłkowym

Elektronika Praktyczna Plus

lipiec - grudzień 2012

Kup w kiosku wysyłkowym