Prakticka Elektronika 2005-08

nickou dokumentaci. Celkovì se snažíme pùsobit tak, abychom zákazníkovi usnadòovali aplikaci výrobkù BOPLA. Samozøejmostí je pøísná tvorba cen, vycházející z cen výrobce a pøizpùsobená místní úrovni nákladù.

ROÈNÍK X/2005. ÈÍSLO 8 V TOMTO SEŠITÌ Nᚠrozhovor ....................................... 1 AR mládeži: Základy elektrotechniky .... 3 Jednoduchá zapojení pro volný èas ..... 5 Šestikanálový zesilovaè PCA 51 .......... 8 Solární regulátor RS-12 ...................... 13 Univerzální OBDII èteèka chybových kódù motorových vozidel ... 16 Pøípravek pro mìøení vf výkonu (dokonèení) ........................ 18 Lampièka LED .................................. 20 Hrátky s RGB LED ........................... 21 Zabezpeèovací systém ..................... 23 Inzerce ................................... I-XXIV, 48 Stabilizovaný zdroj 2 až 25 V/0 až 1 A .............................. 25 Kmitoètová syntéza pre FM tuner ......... 26 Tester kabelù UTP .............................. 30 Regulace støední hodnoty proudu nabíjení spínáním ...... 32 PC hobby ............................................ 33 Rádio „Historie“ ................................... 42 Z radioamatérského svìta ................... 45

Praktická elektronika A Radio Vydavatel: AMARO spol. s r. o.

Redakce: Šéfredaktor: ing. Josef Kellner, redaktoøi: ing. Jaroslav Belza, Petr Havliš, OK1PFM, ing. Miloš Munzar, CSc., sekretariát: Eva Kelárková. Redakce: 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. Rozšiøuje První novinová spoleènost a. s. a soukromí distributoøi. Pøedplatné v ÈR zajišuje 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., Šustekova 10, 851 04 Bratislava - Petržalka; korešpondencia 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 poštou - øeditelstvím OZ Praha (è.j. nov 6005/96 ze dne 9. 1. 1996). Inzerci pøijímá redakce - Michaela Jiráèková, 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).

s Ing. Michalem Rafajem, jednatelem firem ELING Bohemia s.r.o. Kunovice (ÈR) a ELING s.r.o. Nová Dubnica (SR) o novinkách z oblasti konstrukèních systémù a skøínìk z produkce firmy BOPLA (SRN). Vaše expozice na výstavì Amper 2005 byla dominantnì zamìøena na výrobky firmy BOPLA. Je to náhoda nebo náznak nìèeho?

Firmu BOPLA jistì není tøeba ètenáøùm pøedstavovat. Za 14 let pùsobení na èeském a slovenském trhu se její název stal synonymem pro pøístrojovou skøíòku. A protože bìhem posledních dvou let pøišla s nejširší inovací ve své historii, rozhodli jsme se ji detailnì pøedstavit technické veøejnosti. A jaké je tedy nyní postavení firmy BOPLA na trhu?

Firma BOPLA byla pùvodnì zamìøená jen na výrobu plastových skøínìk pro použití v elektronice. Pozdìji byl sortiment rozšíøený na 19palcové systémy a hliníkové skøíòky. V souèasnosti je BOPLA celosvìtovì nejkomplexnìjším výrobcem a dodavatelem konstrukèních systémù a skøínìk pro všechny oblasti elektroniky. Své výrobky produkuje nejen v SRN, ale i v desítkách výrobních závodù po celém svìtì. Má 40 obchodních a výhradních obchodních zastoupení ve všech svìtadílech. Celková nabídka již pøesáhla 6000 typù skøínìk. A vᚠvztah k firmì BOPLA?

Naše firmy ELING Bohemia s.r.o. a ELING s.r.o. jsou výhradními obchodními zástupci firmy BOPLA v ÈR a SR. Zabezpeèujeme komplexní služby zákazníkùm od poradenství až po dodávky. Distribuujeme katalogy a tech-

Jakým zpùsobem je zabezpeèená celosvìtová distribuce?

Hlavní logistické centrum je umístìno v sídle firmy BOPLA v Bünde v SRN. Pøed nìkolika roky bylo vybudované tak, že dokáže zabezpeèit distribuci 98 % sortimentu do 24 hodin od obdržení objednávky. Celá èinnost logistického centra od pøíjmu, vyskladnìní, balení a expedice je plnì automatická, s minimální úèastí èlovìka. Fascinující pro návštìvníka je to, že všechny systémy zakladaèù, manipulátorù a dopravníkù pracují ve tmì. Vliv lidského faktoru je minimální. Zboží je dodáváno národním obchodním zastoupením, která ho pøímo nebo prostøednictvím svých distributorù dodávají koncovým zákazníkùm. Pøi velkých dodávkách zboží obchází logistické centrum a je zasíláno z výrobního závodu pøímo koncovému odbìrateli. Vèetnì èasu dopravy je dodávka koncovému zákazníkovi možná do 8 až 14 dní a pøi dopravì kurýrem do 3 dnù od objednávky. Je samozøejmé, že vìtší nárazové odbìry je potøebné plánovat. V pøípadì mechanického opracování (frézování otvorù a ploch pod ovládací prvky) se termín dodávky pøimìøenì prodlouží. Mùžete nám nyní pøiblížit nìkteré novinky v sortimentu?

V nabídce novinek dominuje nová generace skøínìk pro lokální øídicí systémy - BOCARD. Tvarem a urèením navazuje na velmi oblíbenou modelovou øadu REGLOCARD PLUS (RCP) a rozmìrovì pokrývá nejpoužívanìjší velikosti RCP 160/1600, RCP 200/2000 a RCP 250/2500. Od své pøedchùdkynì se odlišuje pøedevším celkovou koncepcí: je to jednoduše øeèeno „skládaèka“. Pro každou velikost (BCD 160, BCD 200, BCD 250) je možné výbìrem dílù sestavit skøíòku s otevøenou èelní plochou, s uzaBOCARD

Internet: http://www.aradio.cz E-mail: [email protected] Nevyžádané rukopisy nevracíme. ISSN 1211-328X, MKÈR E 7409

© AMARO spol. s r. o.

BOVISTA

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

1

ñ

BOTEGO

BO 626L

ñ

vøeným èelem i s otevíratelnými prùhlednými dvíøky. Další novinkou je tzv. „light“ verze hliníkových profilových skøínìk BOSECOLINE, které doplòují dosavadní nabídku robustních hliníkových skøínìk ALUBOS. Jsou mimoøádnì vhodné pro rùzné komunikaèní systémy do motorových vozidel. V sortimentu firmy BOPLA dosud chybìla skøíòka s tzv. jistièovým profilem s upevnìním na lištu DIN, pøestože vìtšina výrobcù ji v nabídce mìla. BOPLA nyní pøichází se systémem COMBINORM CONTROL, který svojí variabilitou, možnostmi upevnìní desek s plošnými spoji a jednoduchostí montáže pøedèí své konkurenty. Vzpomenul bych ještì na úplnì nové stolní skøíòky INTERNORM STIL - 19" systém na vestavìní jednoduchých nebo dvojitých eurokaret. Variabilita a ocelový pl᚝ ji pøedurèují hlavnì do prostøedí s vysokými nároky na odolnost EMC. Na tomto místì není možné uvést všechny inovace, zájemci se zorientují na domovské stránce firmy BOPLA (www.bopla.de). Co mùžeme oèekávat ve vývoji v nejbližším období?

Uvìdomujeme si, že kmenovou skupinu zákazníkù BOPLA tvoøí malé EUROMAS II

a støední firmy s limitovaným vývojovým potenciálem. Vìtšinou jsou to velmi kvalifikovaní specialisté v oblasti elektroniky, kteøí jednoduše nemají èas nebo kapacitu na øešení takových detailù, jako je design. Výbìrem „kabátu“ výrobku ze sortimentu BOPLA získá výrobek profesionální vzhled, který se mùže umocnit originálními fóliovými štítky, tlaèítkovou nebo fóliovou klávesnicí. Již nìkolik rokù naši nabídku rozšiøujeme o tzv. komplexní øešení - zákazníkovi dodáváme skøíòku mechanicky upravenou, s vyfrézovanými otvory a plochami pro ovládací nebo mechanické prvky. Dále nabízíme také kompletní výrobu celého výrobku, vèetnì dodávek souèástek, osazení desek s plošnými spoji (klasicky i SMT), oživení výrobku, výrobu a montហdoplòkových mechanických dílù. A to jsou takové komplexní dodávky v souladu s pùsobením firmy BOPLA?

Firma BOPLA i její nejvýznamnìjší obchodní zástupci již mají komplexní dodávky v nabídce. O tom, že je to zajímavý trend i pro zákazníky, svìdèí to, že tyto dodávky tvoøí dnes až 35 % z obratu firmy BOPLA. My naší nabídku rozšiøujeme také pro naše zahranièní kolegy - zástupce firmy BOPLA, hlavnì ze západní Evropy. Mùžete našim ètenáøùm vzpomenout hlavní oblasti, kde se vaše systémová øešení nejvíce uplatnila?

Je to hlavnì automatizaèní technika, telekomunikaèní technika, systémy GPS, GSM, bezpeènostní systémy a elektronika pro bílou techniku. U nìkterých výrobkù jsme dosáhli sériovost v desítkách tisíc kusù. Jsou i nìjaké oblasti ve vaší práci, jejichž øešení nesnese odklad?

Snažíme se soustavnì zlepšovat naše služby. Jejich kvalita je v podstatné míøe závislá na kvalitì práce a kvalifikaci našich spolupracovníkù. Rádi bychom naše øady rozšíøili o nové kolegy pro oblast prodeje a technického poradenství. Nabízíme zajímavou práci tvoøivým lidem, kteøí mají cit pro elektrotechniku a obchod. Zaškolení a provìøení zpùsobilosti firmou BOPLA je samozøejmostí. Rádi bychom se pøiblížili k našim zákazníkùm prostøednictvím našich pracovníkù, ale i novými distributory v jednotlivých regionech. Na závìr našeho rozhovoru jedna pro vás již obligátní otázka: A co vaše srdeèní oblast - radiokomunikace na radioamatérských pásmech?

Potvrzuje se, co jsem øíkal pøed nìkolika roky - trh v ÈR i na Slovensku je pøíliš malý na to, aby bylo ekonomicky efektivní výrobek pro tuto oblast vyrábìt. Vývoji se samozøejmì vìnuji, ale za úspìch považuji, když vyrobené prototypy mohu nabídnout domovskému radioklubu OM3KGW. Rád bych však zdùraznil, že hlavnì v zahranièních èasopisech se stále èastìji objevují konstrukce pro radioamatéry ve skøíòkách BOPLA. Zvláštì oblíbené jsou systémy ALUBOS a ULTLRAMAS. Z novinek bych rád nasmìroval pozornost radioamatérské obce na systémy BOS-ECOLINE a BOTEGO, které jsou skuteènì velmi estetické a naplnìné vlastní elektronikou mohou být ozdobou v „HAMSHACKu“. Dìkuji vám za rozhovor.

ARTEB

2

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

Pøipravil ing. Josef Kellner.

AR ZAÈÍNAJÍCÍM A MÍRNÌ POKROÈILÝM Zesilovaèe s tranzistory Výkonové zesilovaèe (Pokraèování) V tomto pokraèování je nìkolik konkrétních zapojení jednoduchých koncových stupòù nf zesilovaèù. Na obr. 78 je zapojení koncového stupnì kytarového komba. Použití Darlingtonových tranzistorù zesilovaè znaènì zjednodušuje. Trimrem P1 se nastavuje symetrická limitace signálu pøi pøebuzení (asi polovina napájecího napìtí na emitorech T3 a T4), trimrem P2 po zahøátí zesilovaèe klidový proud koncovými tranzistory asi na 30 mA. Tranzistor T2 je na spoleèném chladièi s T3 a T4, protože musí mít na tyto tranzistory tepelnou vazbu. Vstupní odpor zesilovaèe je malý, pro vìtšinu aplikací je tøeba zaøadit ještì pøedzesilovaè. Filtraèní kondenzátor nestabilizovaného napájecího zdroje by mìl mít kapacitu nejménì 2 200 µF.

Koncový zesilovaè na obr. 79 je napájen ze symetrického zdroje, což umožòuje vypustit výstupní kondenzátor. Vstupní diferenèní zesilovaè byl popsán v PE 2/05. Podle mého názoru je tento zesilovaè zjednodušen až pøíliš. Pevnì nastavené pøedpìtí koncových tranzistorù diodami D1 a D2 nezaruèí optimální klidový proud. Vhodnìjší by bylo použít obvod s tranzistorem, tak jako ve vìtšinì ostatních zesilovaèù. Rovnìž napájení emitorù T1 a T2 pøes rezistor R2 není ideální. Zvlnìní napájecího napìtí zpùsobí zmìnu proudu rezistorem R2 a tím i rezistorem R3. V rytmu zvlnìného napájení se otevírá i T3 a zvlnìní (brum) pronikne až na výstup. Zpìtná vazba tento jev kompenzuje jen èásteènì. Vhodnìjší by bylo nahradit R2 zdrojem proudu (s tranzistorem) nebo alespoò rezistor R2 rozdìlit na dva sériovì spojené s polovièním odporem a jejich støed zablokovat kondenzátorem 10 µF proti zemi. V zesilovaèi dále chybí nìjaký prvek pro nastavení nulového napìtí na výstupu. Pøibližnì nulové napìtí na výstupu (v klidu) je sice za-

jištìno konstrukcí zesilovaèe, v praxi se však na výstupu objeví kladné nebo záporné napìtí øádu desítek až stovek milivoltù. Toto napìtí zpùsobí, že reproduktorem poteèe i v klidu malý (nebo vìtší) stejnosmìrný proud. Nulové napìtí by bylo možno nastavit zmìnou emitorových proudù tranzistory T1 a T2, tj. zmìnou odporu R2 a tím i proudu protékajícího tímto rezistorem nebo malou zmìnou odporu rezistoru R3. Koncový stupeò s tranzistory v kvazikomplementárním zapojení je na obr. 80. Až na zapojení koncových tranzistorù se tento zesilovaè od pøedchozích zapojení pøíliš neliší. Z praktického hlediska je celkem jedno, zda použijeme koncový stupeò s komplementárními nebo Darlingtonovými tranzistory, pøípadnì kvazikomplementární zapojení. Podle zapojení je pak pøedpìtí pro nastavení malého klidového proudu koncovými tranzistory (pro tøídu AB) pøibližnì dvoj-, troj- nebo ètyønásobek napìtí UBE, viz obr. 81. Pro køemíkové tranzistory je napìtí UBE pøibližnì 0,5 až 0,6 V. VH (Pokraèování pøíštì)

Obr. 78. Koncový stupeò 60 W kytarového komba s Darlingtonovými tranzistory Obr. 79. Jednoduchý koncový stupeò 100 W s Darlingtonovými tranzistory a symetrickým napájením

Obr. 80. Koncový stupeò 20 W s tranzistory v kvazikomplementárním zapojení

Obr. 81. Potøebné pøedpìtí pro rùzné varianty koncových stupòù: a) s komplementárními tranzistory, b) kvazikomplementární stupeò, c) Darlingtonovo zapojení

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

3

Digitální technika a logické obvody Jednoduché kombinaèní obvody s hradly Nejjednoduššími kombinaèními logickými obvody jsou samotná logická hradla, jejichž popisem jsme se zabývali v minulých dílech. S pomocí hradel mùžeme teoreticky sestavit jakýkoliv kombinaèní logický systém, není-li rozsáhlý natolik, že by jeho realizace byla v praxi neuskuteènitelná. V následujícím textu se seznámíme s nìkterými typickými kombinaèními obvody, které se používají v èíslicové technice, a ukážeme si, jak postupovat pøi jejich návrhu, chceme-li je sestavit z logických hradel. Prvním takovým obvodem je jednobitová sèítaèka. Sèítaèkou nazýváme obvod, jehož vstupem jsou dvì binární èísla a jehož výstupem je souèet tìchto èísel opìt v binárním tvaru. Jednobitová sèítaèka slouží ke sèítání dvou binárních èísel vyjádøených jediným bitem. V nejjednodušší verzi má takový obvod dva vstupy (A a B) a dva výstupy, které oznaèujeme Y a CO, a jeho funkci mùžeme vyjádøit pravdivostní tabulkou 37. Popsaný obvod nazýváme polovièní jednobito-

vou sèítaèkou. Výsledek souètu èísel A a B je k dispozici na výstupu Y, zatímco výstup CO oznaèujeme jako pøenos (angl. carry). Došlo-li pøi sèítání k pøeteèení, výstup CO pøenese tuto informaci do dalšího sèítacího èlenu, který zpracovává vyšší bity vstupních èísel. Abychom takové èleny mohli spojovat a realizovat tak vícebitovou sèítaèku, musíme obvod rozšíøit o další vstup, který oznaèíme CI . Tento vstup bude pøenášet informaci o pøeteèení z pøedchozího sèítacího èlenu. Takovou sèítaèku pak nazveme úplnou jednobitovou sèítaèkou. Na výstupy CO a Y mùžeme též pohlížet jako na výsledek vyjádøený dvìma bity (Y je LSB) a podle toho je možné navrhnout pravdivostní tabulku (tab. 37). Aniž bychom potøebovali provádìt jakékoliv další úpravy, pouhým pohledem na pravdivostní tabulku vidíme, že v pøípadì výstupu C O se jedná o logickou funkci AND, zatímco výstup Y je vlastnì logickou funkcí XOR promìnných A a B. Nabízí se nyní nìkolik možností, jak obvod jednobitové polovièní sèítaèky z hradel na nepájivém kontaktním poli realizovat. Nejjednodušší je použít jedno hradlo XOR (napø. IO 7486) a jedno hradlo AND (napø. IO 7408). Alternativou je pak obvod sestavit z pìti hradel NAND podle obr. 81. Problémem, jak sestavit z hradel NAND obvod realizující funkci XOR, jsme se podrobnì zabývali v minulém èísle.

Tab. 37. Pravdivostní tabulka pro jednobitovou polovièní sèítaèku

Tab. 38. Pravdivostní tabulka pro jednobitovou úplnou sèítaèku

Obr. 81. Schéma zapojení jednobitové polovièní sèítaèky realizované hradly NAND

Funkci jednobitové úplné sèítaèky, která navíc disponuje vstupem pøenosu z pøedchozího stupnì (CI ), mùžeme vyjádøit pravdivostní tabulkou 38. Obvod musí v tomto pøípadì seèíst všechny tøi vstupy A, B i CI . Výstupem je opìt dvoubitové èíslo, jehož dekadickou hodnotu bychom mohli vyjádøit zápisem: CO·21 + Y·20. Sestavíme-li pro funkci Y Karnaughovu mapu, zjistíme, že ji nelze nijak minimalizovat. Podíváme-li se ovšem pozornì na horní a dolní polovinu pravdivostní tabulky, objevíme, že pro C = 0 je Y funkcí XOR promìnných A a B, tedy , zatímco pro C = 1 je . Funkci Y lze tedy vyjádøit ve tvaru: . Uvìdomíme-li si nyní, že funkce XOR je definována jako , mùžeme funkci Y pøepsat do tvaru . K realizaci funkce Y nám tedy postaèí dvì hradla XOR. Funkci CO lze po minimalizaci vyjád. Pøi øit ve tvaru realizaci obvodù s více výstupy, které jsou funkcemi stejných vstupù, se mùžeme pokusit využít funkcí, pomocí kterých jsme již vyjádøili ostatní výstupy. V takovém pøípadì lze totiž použít hradla, která již v zapojení máme. V našem pøípadì se jedná zejména o funkci . Pokud funkci CO napíšeme v neminimalizovaném tvaru pøímo z tabulky a vytkneme promìnnou CI , skuteènì ve výrazu funkci XOR nalezneme: = = . Pøi úpravì byl dále vytknut souèin A·B, pøièemž zbylý èlen v závorce je vždy roven jedné, a tudíž ho mùžeme ze zápisu vypustit. Výslednou funkci CO nakonec pøevedeme na souèinový tvar pomocí De Morganových vzorcù: . Tuto funkci mùžeme na nepájivém kontaktním poli realizovat tøemi dvouvstupovými hradly NAND. Schéma celkového zapojení úplné jednobitové sèítaèky je uvedeno na obr. 82. Pokud bychom chtìli sèítat vícebitová èísla, staèí jednoduše propojit jednobitové sèítací jednotky pomocí vstupù a výstupù CI a CO, jak je patrné z obr. 83, kde je uveden pøíklad sèítaèky ètyøbitové. Vít Špringl (Pokraèování pøíštì)

Obr. 82. Schéma zapojení jednobitové úplné sèítaèky

Obr. 83. Zapojení ètyøbitové sèítaèky

4

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

Obr. 84. Integrovaný obvod 7486 rozmístìní vývodù

JEDNODUCHÁ ZAPOJENÍ PRO VOLNÝ ÈAS Akustická signalizace poruchy stroje Pøípravek na obr. 1 umožòuje rozšíøit optickou signalizaci poruchy stroje o zvukovou signalizaci sirénou. Pokud trvá porucha delší dobu, mùže obsluha stroje odstavit sirénu tlaèítkem. Optická signalizace poruchy však trvá až do opravení poruchy.

Popis funkce Signál poruchy s napìovou úrovní 24 V ss je vyveden ze stroje a pøiveden do pøípravku na svorky Signál od poruchy (+) a Signál od poruchy (-). Signálem poruchy se budí cívka relé RE1. Dioda D1 potlaèuje špièku napìtí indukovaného v cívce relé pøi vypnutí proudu protékajícího cívkou. Signál poruchy je indikován èervenou LED D2. Pøípravek je napájen ss napìtím 24 V pøivádìným na svorky Napájení 24 V = (+) a Napájení 24 V = (-). Tímto napìtím je napájena cívka relé RE2 a siréna SP1. Protože použitá siréna má maximální napájecí napìtí 14 V, je na ni napìtí 24 V pøivádìno pøes stabilizátor IO1, kterým je zmenšováno na 12 V. Není-li signál poruchy aktivní, není relé RE1 vybuzeno, a pøes jeho kontakt RE1 a pøes další kontakt RE2A je vybuzena cívka relé RE2. Po vybuzení relé RE2 pøepne kontakt RE2A a cívka relé RE2 je vybuzena pøes blokovací tlaèítko TL.1. Vybuzené relé RE2 svým kontaktem RE2B pøipojuje k bzuèáku záporný pól napájecího napìtí. Když nastane porucha, vybudí se cívka relé RE1 a pøepne kontakt RE1. Kontaktem RE1 se k sirénì (k IO1) pøipojí i kladný pól napájecího napìtí a siréna zaène houkat. Chceme-li houkání ukonèit, stiskneme blokovací tlaèítko TL.1. Tlaèítkem se pøeruší proud do cívky relé RE2 a relé RE2 se uvede do klidovéObr. 1. Akustická signalizace poruchy stroje

ho stavu. Kontaktem RE2B se od sirény odpojí záporný pól napájecího napìtí a siréna umlkne. Po ukonèení poruchy se uvede do klidového stavu i relé RE1. Po pøepnutí kontaktu RE1 do klidového stavu se opìt vybudí relé RE2 a pøi vzniku další poruchy mùže siréna zaèít znovu houkat. Pøípravek pøedstavuje pøíklad jednoduché reléové logiky, která je pro svoji robustnost v automatizaèní technice èasto používána.

Seznam souèástek R1 R2 D1, D2 LED D1 LED D2 RE1 RE2 IO1 SP1 TL.1

15 kΩ, miniaturní 15 kΩ, miniaturní 1N4007 LED zel., 5 mm, 2 mA LED èerv., 5 mm, 2 mA relé, 1 pøepínací kontakt, napìtí cívky 24 V relé, 2 pøepínací kontakty, napìtí cívky 24 V 7812 houkaèka SA107 (6 až 14 V DC, 122 dB/1 m) vypínací tlaèítko Vlastimil Vágner

Galvanicky oddìlené signalizaèní obvody Pøípravek na obr. 2 galvanicky oddìluje signalizaèní výstupy elektronického zaøízení od signalizaèních prvkù.

Popis funkce Ke galvanickému oddìlení signalizaèních signálù jsou použity optoèleny IO1 až IO4. Vstupní svorky na levé stranì pøípravku jsou pøipojeny k zaøízení, které poskytuje ss signalizaèní signály s napìovou úrovní 24 V. Má-li napø. signalizaèní signál A nízkou úroveò, protéká z napájecí svorky +24 V na

levé stranì pøípravku proud do vstupní svorky A, a to pøes LED v optoèlenu IO1 a pøes indikaèní LED D1. Velikost tohoto proudu omezuje rezistor R1. V optoèlenu IO1 sepne fototranzistor a spojí výstupní svorku A na pravé stranì pøípravku se zemí výstupního napájecího zdroje o napìtí 24 V. Signalizaèní prvek, který se pøipojuje mezi výstup A a kladný pól +24 V napájecího zdroje na pravé stranì pøípravku, je tak aktivován. Maximální pracovní proud signalizaèním prvkem je dán maximálním povoleným proudem fototranzistoru v optoèlenu a je 50 mA. Signály B a C jsou zpracovávány stejným zpùsobem. Signalizaèní prvek pøipojený k výstupu D (napø. siréna) má odbìr proudu až 0,6 A, proto je proud fototranzistoru zesílen spínacím tranzistorem T1. Signalizaèní prvek se pøipojuje mezi výstup D a záporný pól -24 V napájecího zdroje na pravé stranì pøípravku.

Seznam souèástek R1 až R4 R5 R6 LED D1 až LED D4 T1 IO1 až IO4

10 kΩ, miniaturní 15 kΩ, miniaturní 30 kΩ, miniaturní LED, 5 mm, 2 mA BD136 PC815 Vlastimil Vágner

Plovoucí zdroj 9 V pro modul DVM V levných modulech èíslicových voltmetrù (DVM) je využíván vnitøní zdroj referenèního napìtí, který je obsažen v A/D pøevodníku. Proto musí být zdroj napájecího napìtí 9 V takových modulù plovoucí, tj. žádná z jeho svorek nesmí být spojena se zemí vstupního mìøeného napìtí.

Obr. 2. Galvanicky oddìlené signalizaèní obvody →

SP1

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

5

Realizovaný vzorek byl napájen vnìjším stabilizovaným napìtím 12 V, v tom pøípadì byl vhodný odpor rezistoru R1 150 Ω.

Konstrukce a oživení

Obr. 3. Plovoucí zdroj pro modul DVM Z toho dùvodu jsou takové moduly DVM obvykle napájeny ze zvláštní baterie nebo pøes zvláštní usmìròovaè a stabilizátor z dalšího sekundárního vinutí síového transformátoru. Pokud se chceme uvedeným øešením vyhnout, mùžeme modul DVM (pokud má displej LCD a napájecí proud asi 1 mA) napájet z dále popsaného impulsního plovoucího zdroje s oddìlovacími kondenzátory. Protože se jedná o vtipné a užiteèné zapojení, byla jeho funkce ovìøena na realizovaném vzorku.

Popis funkce Schéma plovoucího zdroje je na obr. 3. Zdroj obsahuje multivibrátor s èasovaèem CMOS 555 (IO1), který generuje impulsy o kmitoètu asi 60 kHz a se støídou pøibližnì 1 : 1. Impulsy jsou vazebními kondenzátory C4 a C5 pøenášeny do usmìròovaèe s diodami D1, D2 a vyhlazovacím kondenzátorem C6. Usmìrnìné napìtí je vyvedeno na výstupní svorky J3 a J4 a díky oddìlovacím kondenzátorùm C4 a C5 je mùžeme považovat za plovoucí. Rozdíl potenciálu vstupních a výstupních svorek zdroje nesmí pøesáhnout pra-

covní napìtí oddìlovacích kondenzátorù, které je 63 V. Diody D1 a D2 jsou použity typu Schottky, aby byly dostateènì rychlé a díky svému malému úbytku napìtí v propustném smìru pøíliš nezhoršovaly úèinnost zdroje. Velikost výstupního napìtí zdroje závisí na rozkmitu impulsù z multivibrátoru, pro dosažení výstupního napìtí asi 9,5 V pøi zatìžovacím proudu 1 mA musí být IO1 napájen napìtím 10 V. Vzhledem k relativnì velkému výstupnímu odporu obvodu IO1 je zdroj znaènì „mìkký“ a maximální výstupní proud zdroje mùže být jen asi 3 mA. Napìtí 10 V pro napájení multivibrátoru s IO1 je získáváno ze stabilizátoru se Zenerovou diodou D3 a pøedøadným rezistorem R1. Stabilizátor je napájen vnìjším napìtím, které mùže být zvoleno v rozmezí 12 až 40 V (i více) - mìlo by však být stabilní s tolerancí ±10 %, protože jinak by byla funkce stabilizátoru se Zenerovou diodou problematická. Aby se potlaèilo impulsní rušení, je stabilizátor širokopásmovì zablokován kondenzátory C2 a C3. Odpor pøedøadného rezistoru R1 vypoèteme pro minimální použité vnìjší napájecí napìtí Uin ze vztahu: R1 = (Uin - Ub)/(IZ + Ib)

Obr. 4. Obrazec plošných spojù plovoucího zdroje (mìø.: 1 : 1)

Obr. 5. Rozmístìní souèástek na desce plovoucího zdroje

6

[Ω; V, A],

kde I Z je proud Zenerovou diodou (mìl by být minimálnì 5 mA) a Ib je napájecí proud multivibrátoru s IO1 (s pøipojeným modulem DVM se spotøebou 1 mA byl v realizovaném vzorku zmìøen Ib = 7 mA). Zatižitelnost rezistoru R1 by mìla být 0,5 až 1 W (podle úbytku napìtí).

Obr. 6. Deska s plošnými spoji plovoucího zdroje

Zdroj je zkonstruován z vývodových souèástek na desce s jednostrannými plošnými spoji. Obrazec spojù je na obr. 4, rozmístìní souèástek na desce je na obr. 5. IO je vložen do precizní objímky. Pozor, na desce je pod objímkou pro IO jedna drátová propojka. Fotografie zapojené desky zdroje je na obr. 6. Plovoucí zdroj je jednoduchý a neobsahuje žádné nastavovací prvky, proto by mìl pøi peèlivé práci fungovat na první zapojení.

Namìøené hodnoty Realizovaný vzorek zdroje byl dùkladnì promìøen. Pøi vnìjším napájecím napìtí Uin = = 12,07 V a R1 = 150 Ω bylo na Zenerovì diodì D3 typu BZX85V010 namìøeno napìtí Ub = 10,17 V a celkový napájecí proud z vnìjšího zdroje byl 13 mA. Kmitoèet multivibrátoru s IO1 byl zmìøen 66,21 kHz. Mezi výstupními svorkami J3 a J4 bylo naprázdno napìtí 9,97 V. Pøi zatížení výstupu rezistorem o odporu 10 kΩ bylo výstupní napìtí 9,13 V (výstupní proud 0,913 mA), pøi zatìžovacím odporu 4,7 kΩ bylo výstupní napìtí 8,59 V (výstupní proud 1,83 mA) a pøi zatìžovacím odporu 3,3 kΩ bylo výstupní napìtí 8,20 V (výstupní proud 2,48 mA). Po pøipojení modulu DVM bylo na vývodu J3 zdroje napìtí +2,87 V vùèi zemi mìøicího vstupu modulu a na vývodu J4 napìtí -5,97 V vùèi téže zemi. Pøi propojených zemích mìøicího vstupu modulu a vnìjšího napájecího zdroje pracoval modul DVM bez problémù a bez jakýchkoliv známek rušení impulsy z plovoucího zdroje.

Seznam souèástek R1 R2 R3 C1 C2 C3 C4, C5

viz text 1 kΩ, miniaturní 27 kΩ, miniaturní 330 pF, keramický 100 nF, keramický 22 µF/16 V, radiální 330 nF/63 V, fóliový, RM 5 C6 100 µF/16 V, radiální D1, D2 BAT85 (BAT48) D3 BZX85V010 (Zenerova dioda 10 V/1,3 W) IO1 CMOS 555 (DIP8) objímka precizní DIP8 1 kus deska s plošnými spoji è. KE02A2 Elektor, 7-8/2003

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

Tester diod Tester, jehož schéma je na obr. 7, je urèen pøedevším pro zjišování stavu diod (dobrá/vadná) vytìžených z rùzných starých pøístrojù. Také je vhodný ke snadné identifikaci polarity diod, u kterých se setøel proužek barvy oznaèující katodu. Princip funkce testeru je jednoduchý. Testovaná dioda Dx je pøipojena ke svorkám TP1 a TP2, na které se pøivádí z výstupù výkonových operaèních zesilovaèù (OZ) IO2A a IO2B støídavé napìtí o kmitoètu asi 1,2 kHz s pravoúhlým prùbìhem a støídou pøibližnì 1 : 1. V jedné pùlperiodì je na výstupu IO2A úroveò H (≈ +8,5 V) a na výstupu IO2B úroveò L (≈ 0 V), ve druhé pùlperiodì je na výstupu IO2A úroveò L a na výstupu IO2B úroveò H. Do série s testovanou diodou jsou zapojeny èervené (R) LED D3 a D4, které indikují prùtok proudu testovanou diodou a jeho smìr. Pomocné diody D1 a D2 umožòují prùtok proudu ve smìru, v nìmž jsou LED nevodivé. V obvodu testované diody jsou zapojeny ještì rezistory R5 a R6, které omezují maximální velikost proudu na asi 20 mA. Je-li dobrá testovaná dioda Dx zapojena podle obr. 7, potom v pùlperiodách, ve kterých je na výstupu OZ IO2A úroveò H, jí protéká proud a svítí LED D4. V pùlperiodách, ve kterých je na výstupu OZ IO2A úroveò L, je Dx zavøená a proud jí neprotéká, takže nesvítí žádná LED. Protože se pùlperiody rychle støídají, svítí v tomto pøípadì LED D4 souvisle a LED D3 je zhasnutá. V realizovaném testeru je LED D4 umístìna vedle svorky TP2, takže její svit indikuje i polaritu diody Dx, tj. skuteènost, že katoda diody Dx je pøipojena ke svorce TP2. Pøipojíme-li testovanou diodu Dx s opaènou polaritou, než je vyznaèena na obr. 7, protéká jí proud v opaèných pùlperiodách než v pøedchozím pøípadì a svítí pouze LED D3. Tato LED, která je umístìna vedle svorky TP1, též indikuje, že katoda diody Dx je pøipojena ke svorce TP1. Je-li testovaná dioda vadná a má zkrat, protéká jí proud v obou pùlperiodách a svítí souèasnì obì LED (D3

i D4). Je-li testovaná dioda pøerušená, neprotéká jí proud v žádné pùlperiodì a obì LED (D3 i D4) jsou zhasnuté. Z kombinace rozsvícených LED tedy mùžeme poznat, zda je testovaná dioda Dx dobrá a jakou má polaritu, nebo zda je vadná a jakou má vadu. Pøipojíme-li k testeru Zenerovu diodu s malým Zenerovým napìtím (maximálnì asi 6,8 V), vede dioda proud v obou pùlperiodách, proud v závìrném smìru je však podstatnì menší než proud v propustném smìru. Proto jedna z LED (u svorky, ke které je pøipojena katoda Zenerovy diody) svítí naplno a druhá LED svítí jen slabì (tím slabìji, èím je Zenerovo napìtí vìtší). Když k testeru pøipojíme místo diody jednotlivé pøechody bipolárního tranzistoru, mùžeme identifikovat jeho typ (PNP/NPN) i stav (dobrý/vadný). Pøitom musíme uvažovat, že pøechod báze-emitor mnoha bipolárních tranzistorù se chová jako Zenerova dioda se Zenerovým napìtím 5 až 7 V. OZ IO2A a IO2B jsou buzeny pravoúhlým signálem z multivibrátoru tvoøeného invertory IO1D a IO1E typu 4049. Kmitoèet generovaného signálu je urèen hodnotami souèástek R2 a C1 a je, jak již bylo uvedeno, asi 1,2 kHz. I když na pøesné velikosti kmitoètu nezáleží, je z principiálních dùvodù vhodné volit kondenzátor C1 stabilní fóliový a nikoliv nestabilní keramický. Invertor IO1B obrací polaritu signálu pro OZ IO2B, invertory IO1C a IO1A slouží jako oddìlovaèe (proè je nepoužít, když je jich v pouzdru IO1 tolik...). Vstup nevyužitého invertoru IO1F je ošetøen pøipojením na záporný pól napájení. Tester je napájen napìtím 9 V z destièkové baterie. Klidový napájecí proud je asi 20 mA, s pøipojenou testovanou diodou mùže být až 40 mA. Aby se baterie pøíliš rychle nevybila, zapíná se napájení pouze po dobu testu spínacím tlaèítkem S1. Napájecí napìtí je indikováno zelenou (G) LED D5. Vìtšina souèástek testeru je pøipájena na malé desce s univerzálními spoji a tato deska je spolu s napájecí baterií vastavìna do ploché

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

Obr. 7. Tester diod plastové skøíòky. Na horní stìnì skøíòky jsou pøišroubovány s rozteèí asi 20 mm svorky (zdíøky 4 mm) TP1 a TP2. V blízkosti TP1 je umístìna LED D3 a poblíž TP2 je LED D4. Na horní stìnì je též tlaèítko S1 a vedle nìj indikaèní LED D5. Oživení testeru spoèívá v kontrole jeho funkce, máme-li osciloskop, mùžeme si prohlédnout prùbìhy signálu na vstupech a výstupech jednotlivých invertorù a OZ. RadCom, leden 1999

Indikátor stavu pojistky Na obr. 8 indikuje doutnavka E1 se zápalným napìtím 80 až 100 V trvalým svitem pøítomnost síového napìtí. Po pøepálení pojistky zaène E1 pracovat jako rázující oscilátor a bliká. Doutnavka E1 nesmí obsahovat pøedøadný rezistor! Elektor, 7-8/1999

Obr. 8. Indikátor stavu pojistky

! Upozoròujeme ! Tématem èasopisu Konstrukèní elektronika A Radio 4/2005, který vychází souèasnì s tímto èíslem PE, jsou radiostanice PMR. Je podána podrobná charakteristika pásma PMR i stanic, technický popis stanic vèetnì schémat zajímavých obvodù a návod na stavbu antén pro blízké pásmo LPD.

7

Šestikanálový zesilovaè PCA 51 Jan Aišman

Tématem tohoto pøíspìvku je popis konstrukce šestikanálového zesilovaèe urèeného k poèítaèi nebo domácímu kinu, vèetnì skøínky „wooferu“ (basového reproduktoru). Vzhledem k tomu, že IO použité jako výkonové zesilovaèe jsou primárnì urèeny pro zesilovaèe do automobilu a tento zesilovaè je napájen ze ss zdroje 12 V, je samozøejmì možné i tento zpùsob použití. V dnešní dobì není problém koupit za nìkolik tisíc Kè kvalitní (za nižší cenu i nekvalitní) vícekanálovou sestavu k PC. Myslím si však, že se stále najde dost zájemcù z øad ètenáøù PE, kteøí si chtìjí zajistit ozvuèení poèítaèe nebo domácího kina sami pro svoje potìšení stejnì tak, jako já. Základní technické parametry Napájecí ss napìtí: 12 až 18 V. *Celkový výkon: 147/165 W pøi napájecím napìtí 14,4 V. Výkon pøedních kanálù: 2x 25 W/4 Ω. Výkon zadních kanálù: 2x 25 W/4 Ω. Výkon støedového kanálu: 27 W/4 Ω, nebo 45 W/2 Ω. Výkon basového kanálu: 70 W/4 Ω. Napìové zesílení: 32 dB. Celkové harmonické zkreslení THD: 0,03 % do výkonu 10 W pro každý kanál. Odbìr proudu ze zdroje: režim „standby“ 30 mA, provozní režim bez signálu 450 mA, max. odbìr pøi plném vybuzení asi 6 A. Celková filtraèní kapacita: 15 400 µF. *Uvedený výkon je souètem výkonù všech výkonových zesilovaèù podle

8

katalogového listu výrobce a není zohlednìna velikost použitého chladièe a výkon napájecího zdroje, viz další text.

Vlastnosti a popis funkcí Na pozicích výkonových zesilovaèù jsou použity 4 IO. Pro basový kanál je to TDA1562Q. Je to mùstkový zesilovaè ve tøídì H, který má pøi THD 0,5 % výkon 55 W a pøi THD 10 % 70 W do 4 Ω, a do výkonu 20 W je jeho THD pouze 0,06 %. Pro støedový kanál je použit TDA7396. Je to také mùstkový zesilovaè ve tøídì AB s výkonem 27 W do 4 Ω nebo 45 W do 2 Ω, což mùže být využito v pøípadì, že støedový kanál má zapojeny dva reproduktory 4 Ω paralelnì. Pøední a zadní kanály jsou osazeny IO TDA7375. Jsou to dvojité zesilovaèe ve tøídì AB zapojené také do mùstku s výkonem 2x 25 W pro pøední a 2x 25 W pro zadní kanály. Napájení je z externího zdroje s toroidním transformátorem 12 V, 60 VA a usmìròovaèem. Stejnosmìrné napájecí napìtí výkonových zesilovaèù je tedy asi 16 V. Použité filtraèní kondenzátory mají kapacitu 13 200 µF. Maximální provozní napìtí obvodu je 18 V a maximální napájecí napìtí 28 V. Do tohoto napìtí je ochrání jejich pøepìová ochrana, dále jsou vybaveny tepelnou ochranou, ochranou proti zkratu na výstupu, zkratu na zem nebo na napájecí napìtí, takže se skuteènì nemusíme obávat jejich znièení. Celkový výkon mùže být tedy až 165 W. Tento výkon je však v tomto pøípadì omezen výkonem použitého transformátoru a velikostí chladièe. Nic nám však nebrání použít transformátor a chladiè dimenzovaný na uvedený výkon. Pro domácí použití, kde maximální výkon využijeme pouze ve špièkách audiosignálu, je však dimenzování transformátoru a chladièe více než dostateèné. Uvedené výkonové zesilovaèe jsou vybaveny funkcí režimu „standby“. Pøi normálním provozu odebírá výkonový zesilovaè ze zdroje klidový

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

proud asi 100 mA, což je v pøípadì použití ètyø výkonových zesilovaèù a pøi napájecím napìtí 16 V výkonová ztráta asi 6,4 W. To jednak zbyteènì ohøívá chladiè, a není to v pøípadì trvalého provozu již zanedbatelné. V režimu „standby“ se odpojí výstupy koncových stupòù výkonového zesilovaèe a jejich klidový proud se zmenší na 100 µA. Tato funkce je využívána dvìma zpùsoby. Zesilovaè je propojen kabelem USB s poèítaèem a pøítomnost (nebo nepøítomnost) napìtí 5 V na tomto konektoru ovládá zmínìnou funkci. Tuto možnost ovládání mùžeme využít i v pøípadì použití zesilovaèe pro domácí kino nebo v automobilu, protože ovládání mùže být stejnosmìrným napìtím v rozsahu asi 4 až 20 V. Druhý zpùsob ovládání je monitorování pøítomnosti audiosignálu na vstupu. Po urèité (nastavitelné) dobì jeho nepøítomnosti pøejde zesilovaè rovnìž do režimu „standby“. Provozní režim se obnoví s pøíchodem audiosignálu na vstupu za nìkolik ms. Oba tyto zpùsoby ovládání režimu „standby“ lze používat souèasnì. První zpùsob ovládání je použit hlavnì z následujícího dùvodu. Pøi vypínání PC se zmìní stejnosmìrné napìové úrovnì na výstupu zvukové karty zpùsobené poklesem napájecího napìtí zdroje. To by mìlo za následek pomìrnì znaèný „lupanec“ hlavnì v basovém reproduktoru, protože dolní mezní kmitoèet jeho zesilovaèe je 4 Hz pro pokles 3 dB. Napìtí na konektoru USB však zanikne døíve, než tento pokles nastane a koncové zesilovaèe jsou v tomto okamžiku již v režimu „standby“. Továrnì vyrábìné sestavy k PC mají buï nejnižší kmitoèty omezeny strmou horní propustí, která tento jev znaènì eliminuje, nebo vyprodukují zmínìný lupanec.

Obr. 1. Schéma desky vstupù PCA 51

Pro provoz v systému 2.1 je zesilovaè vybaven obvody pro oddìlení basové složky z obou pøedních kanálù a pøeladitelnou dolní propustí a regulací zisku. Pøední kanály mají vypínatelnou horní propust s dìlicím kmitoètem 100 Hz pro oddìlení nejnižších kmitoètù. To využijeme pøi použití malých reproduktorových soustav, které nejnižší kmitoèty stejnì nevyzáøí a tak pouze zbyteènì zatìžuji jejich kmitací cívky. Další vlastností zesilovaèe je možnost slouèit audiosignál støedového kanálu do pøedních reproduktorù v pøípadì, že pøi provozu v systému 5.1 nemùžeme nebo nechceme použít støedový reproduktor. Pro zájemce o tuto konstrukci, kteøí nechtìjí používat šestikanálový systém 5.1, je souèástí tohoto pøíspìvku i tøíkanálová verze 2.1, která neobsahuje obvody støedového kanálu, obvody zadních kanálù a pøepínaèe pro volbu cesty basového a støedového kanálu.

stejné, proto si popíšeme kompletnì pouze verzi 5.1. Zmìny, které se týkají verze 2.1, jsou pouze v èásti vstupního pøedzesilovaèe a výkonového zesilovaèe, a tato èást je popsána zvl᚝. Potenciometry TP1 až TP5 ve schématu hlavní desky jsou zakresleny pouze pro pøehlednost, ve skuteènosti jsou na samostatných deskách - viz dále.

Systém 5.1 Vstupní audiosignál z PC nebo jiného zdroje signálu je pøiveden na konektory jack 3,5; X5 zadní, X6 pøední a X7 støedový a basový kanál. Tyto konektory spolu s napájecím konektorem X8 a konektorem USB typu B pro ovládání režimu „standby“ X9 jsou umístìny na desce vstupù. Z konektoru X10 na této desce je veden vstupní audiosignál 14žilovým plochým kabelem na konektor X15

na hlavní desce. Kabel je zapojen tak, že mezi každým signálovým vodièem je vždy jeden zemní z dùvodu minimalizace pøeslechù. Oba krajní vodièe jsou také spojeny se zemí. Z konektoru X15 pokraèuje audiosignál na X14 a X13, což jsou jednoøadé úhlové lámací lišty, jejichž jeden konec je zapájen do hlavní desky a druhý do desky s potenciometry, umístìné kolmo k hlavní desce pro regulaci vstupní úrovnì; TP3 støedový, TP4 basový, TP5 pøední a TP6 zadní kanály. Z tìchto potenciometrù pøes vazební kondenzátory C39, C40, C41, C42, C43 a C48 audiosignál pokraèuje již na vstupní pøedzesilovaè osazený nízkošumovými bipolárními IO LM833. Celý pøedzesilovaè má celkové zesílení A = 2 (kromì èásti pro basový kanál v systému 2.1, tam je zesílení promìnné) a je stejnosmìrnì vázán, fóliové vazební kondenzátory jsou použity pouze na vstupu a pro oddìlení výkonových zesilovaèù. Operaèní zesilovaè Q3A a Q3B je pøedzesilovaè pro zadní kanály se zesílením A = 2. Zesílení je nastaveno rezistory R31 a R34 pro levý, pøípadnì R33 a R35 pro pravý kanál. Audiosignál dále pokraèuje pøímo do výkonového zesilovaèe pro zadní kanály PA1. Operaèní zesilovaè Q4A a Q4B je pøedzesilovaè pro pøední kanály se zesílením A = 4 (proè 4, bude vysvìtleno dále). Zesílení je nastaveno rezistory R40 a R44 pro levý, pøípadnì R42 a R45 pro pravý kanál. Na výstu-

Popis obvodového øešení Parametry, vlastnosti a obvodové øešení jsou pro obì verze zesilovaèe

Obr. 2. Schéma desky zesilovaèe - èást 1 PCA 51

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

9

Obr. 2a. Schéma desky zesilovaèe - èást 2 PCA 51

pech Q4 je pøepínaè SW4, kterým volíme, zda audiosignál bude pokraèovat pøímo do výkonového zesilovaèe pro pøední kanály PA2 nebo pùjde pøes horní propust, tvoøenou Q5A, Q5B, rezistory R55, R56, R60, R61 a kondenzátory C44, C45, C46 a C47, s dìlicím kmitoètem 100 Hz a se strmostí 12 dB/okt. Operaèní zesilovaè Q6B je pøedzesilovaè pro støedový kanál. Jeho zesílení je nastaveno rezistory R37 a R43 na A = 4 a je stejné jako zesílení pøedzesilovaèe pro pøední kanály, a to z tìchto dùvodù: Audiosignál støedového kanálu jde na výkonový zesilovaè pro støedový kanál PA4 pøes dìliè R38, R46, takže výsledné zesílení je A = 2. Souèasnì je výstup Q6B pøipojen na pøepínaè SW3A, který umožòuje seèíst audiosignál støedového kanálu se signálem pøedních kanálù. K tomu slouží rezistory R47, R48 a R49, R50 pro výstup Q4 nebo R47, R48 a R57, R58 pro výstup Q5. Vlivem tìchto odporových dìlièù je výsledné zesílení také A = 2. Pro zachování stejné signálové úrovnì v obou polohách pøepínaèe SW3A jsou jeho krajní kontakty pøipojeny buï na výstup Q6B, nebo na umìlý støed napájecího napìtí. Operaèní zesilovaè Q6A je pøedzesilovaè basového kanálu v systému 5.1. Zesílení A = 2 je nastaveno rezistory R54 a R59. Jeho výstup je pøipojen na pøepínaè SW5A, kterým volíme, zda na výkonový zesilovaè PA3 bude pøipojen pøímý audiosignál

10

basového kanálu v systému 5.1 nebo audiosignál odvozený z pøedních kanálù v systému 2.1. Operaèní zesilovaè Q7 je pøedzesilovaè pro basový kanál v systému 2.1. Operaèní zesilovaè Q7A spolu s rezistory R51, R52, R64, dvojitým potenciometrem TP1 a kondenzátory C49 a C52 tvoøí dolní propust pøeladitelnou v rozsahu 40 až 200 Hz se strmostí 12 dB/okt. IO Q7B, rezistory R62, R63, R65 a potenciometr TP2 slouží pro regulaci zisku v rozsahu ±20 dB. Konektory X6 a X7 pro pøipojení TP1 a TP2 jsou také jednoøadé úhlové lámací lišty, jejichž jeden konec je zapájen do hlavní desky a druhý do desky s potenciometry. Rezistory R30, R32, R36, R39, R41, R53, R55, R56 a R62, pøipojené z umìlého støedu napájecího napìtí na neinvertující vstupy operaèních zesilovaèù zajišují, že toto napìtí bude i na jejich výstupech. Výkonové zesilovaèe PA1, PA2, PA3 a PA4 jsou zapojeny standardnì podle katalogového listu výrobce. Výkonové zesilovaèe PA1 a PA2 TDA7375 použité pro pøední a zadní kanály jsou zapojené jako dvojitý mùstek (Double Bridge), z tohoto dùvodu jsou jejich vstupy 4 a 5, pøípadObr. 3. Schéma desky potenciometrù PCA 51

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

nì 11 a 12 propojeny. Jejich zapojení obsahuje kromì dvou vazebních kondenzátorù C19 a C21 pro zadní kanály a C28 a C31 pro pøední kanály pouze jednu externí souèástku pro filtraci vnitøního zdroje referenèního napìtí - a to kondenzátor C18 pro PA1 a C24 pro PA2. Rezistor R37 na vstupu „standby“ IO PA1 slouží k zajištìní log. 0 pøi rozpojení zkratovací propojky JP2, kterou mùžeme tento výkonový zesilovaè trvale pøepnout do režimu „standby“ v pøípadì, že nepoužíváme reproduktory zadních kanálù. Výkonový zesilovaè PA4 TDA7396 pro støedový kanál je také mùstkový zesilovaè. Má dva vazební kondenzátory C30 a C33 a dvì externí souèástky R28 a C26 nutné pro funkci vnitøního umlèovaèe signálu (Mute). Pøes C33 pøichází audiosignál z pøedzesilovaèe na neinvertující vstup a protože IO má symetrický diferenciální vstup, je invertující vstup uzemnìn kondenzátorem C30. R29 na

Obr. 4. Deska s plošnými spoji potenciometrù 5.1

Obr. 5. Deska s plošnými spoji vstupù 5.1

Obr. 6. Deska s plošnými spoji zesilovaèe 5.1

vstupu „standby“ slouží k zajištìní log. 0 pøi rozpojení zkratovací propojky JP3, kterou mùžeme tento výkonový zesilovaè trvale pøepnout do režimu „standby“ v pøípadì, že nepoužíváme reproduktory støedového kanálu.

Výkonový zesilovaè PA3 TDA1562Q pro basový kanál má také symetrický diferenciální vstup. Audiosignál z pøedzesilovaèe pøichází pøes C32 na neinvertující vstup zesilovaèe a invertující vstup je uzemnìn kondenzátorem C29. Kondenzátory C23, C25, C36 a

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

C38 slouží ke zvýšení napájecího napìtí koncového stupnì tohoto IO. Tyto kondenzátory jsou uvnitø IO pøipojeny na tzv. plovoucí napájecí zdroje (Lift power supply) a pøipojují se v podstatì do série s napájecím napìtím v okamžiku, kdy se úroveò

11

menší stavební výšky, ale hlavnì proto, že dva kondenzátory zapojené paralelnì mají menší sériový odpor než jeden s dvojnásobnou kapacitou. Ze stejných dùvodù je použito 6 kondenzátorù pro filtraci napájecího napìtí výkonových zesilovaèù. Napájecí napìtí je blokováno keramickými kondenzátory C22, C34, C35 a C37. Výstupy výkonových zesilovaèù pro pøední a zadní kanály a støedový kanál jsou pøivedeny na 10vývodový konektor X4 a výstup pro basový kanál na 2vývodový konektor X3. (Pokraèování pøíštì)

audiosignálu na výstupu blíží k limitaci. Podrobný popis funkce tohoto IO je uveden napø. v AR 2/2000 na stranì 8 v èlánku „Autozesilovaè 50 W ve tøídì H“. Kondenzátory jsou zapojeny vždy dva a dva paralelnì z dùvodù

12

Obr. 7. Výkresy panelù zesilovaèe 5.1

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

Solární regulátor RS-12 Petr Musel

V poslední dobì se stále více používají solární èlánky (panely), avšak o správnou funkci celé solární sestavy (solární panel, regulátor, baterie) se stará regulátor. Levné tovární regulátory se mi neosvìdèily a do drahých (3000 Kè a více) se mi nechtìlo investovat. Tak jsem sestrojil vlastní konstrukci. Technické parametry Napájecí napìtí: baterie 12 V (24 V). Proudové zatížení: 20 A. Napìtí pro pøipojení zátìže: 12,0 V. Napìtí pro odpojení zátìže: 10,5 V. Napìtí pro odpojení solárního èlánku: 14,2 V. Napìtí pro pøipojení solárního èlánku: 13,7 V. Vlastní spotøeba regulátoru: asi 6 mA. Akustická signalizace pøed odpojením baterie.

Popis funkce Po pøipojení na napájení (baterii) regulátor pøipojí solární panel a zátìž (výstup).

Nyní regulátor èeká, až napìtí na baterii bude 14,2 V nebo 10,5 V. Dosáhne-li napìtí baterie 14,2 V, regulátor odpojí solární panel a tím ukonèí dobíjení. Regulátor dále èeká až napìtí baterie bude 13,7 V, a pak opìt pøipne solární panel. Pokud nesvítí slunce, neprobíhá dobíjení a napìtí na baterii spíše klesá, testuje si regulátor, jestli není napìtí baterie menší než 10,5 V; pokud ano, odpojí regulátor zátìž (výstup). Ještì než se odpojí zátìž, upozorní nás regulátor pípáním pøi napìtí na baterii 11 V, klesne-li napìtí na 10,8 V, regulátor opìt zapípá, ale intenzivnìji, a pøi napìtí 10,5 V se zátìž odpojí. Tato funkce je proto, aby nás regulátor ná-

hle nepøekvapil, když zrovna potøebujeme svítit. Samozøejmì, že to baterii nedobije, ale vèas upozorní, že je vybitá. Bude-li napìtí na baterii kolísat napø. kolem 10,8 až 11,2 V, nebude regulátor pípat pøi každém poklesu pod 11 V; pípá pouze, pokud se jedná o pokles z 12 V na 11 V. Tato signalizace však nemusí být používána, staèí piezomìniè nezapojit nebo ho lze zapojit pøes vypínaè. Zátìž se pøipojí, až napìtí na baterii bude vyšší než 12 V. A takto se celý dìj stále opakuje. Takže nemusíme hlídat, aby se baterie nepøebíjela ani aby se pøíliš nevybila. Diody LED signalizují napìtí ba-

Obr. 1. Schéma zapojení regulátoru

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

13

Obr. 3. Proudovì namáhané spoje kolika ampér se prakticky nehøejí, pro malé odbìry lze použít regulátor i bez chladièe. Pokud budeme napájet více svìtel a napø. rádio a televizi, je vhodné použít chladiè (staèí kousek hliníkového plechu, viz fotografie). Nesmíme zapomenout na izolaèní podložky pod D1 a T1. Pro proudy nad 20 A je nutné použít vìtší chladiè a zajistit dostateèné chlazení (vìtrací otvory, pøíp. jiná krabièka a vìtší pøipojovací svorkovnice). Samozøejmì musí být posíleny proudovì namáhané spoje - viz obr. 3. Regulátor lze použít i na výkonnìjší sestavy, napø. 2, 4 panely a dvì baterie 100 Ah, potom se dioda D1 nahradí propojkou a diody se zapojí ke každému panelu, viz obr. 4 a 5. Pøi zapojování regulátoru pøipojíme nejdøíve baterii, solární panel a pak zátìž. Pøi odpojování postupujeme opaènì.

Oživení

Obr. 2. Deska s plošnými spoji regulátoru terie, a to tak, že každé 2 s blikne LED zobrazující napìtí baterie. Tento režim indikace je z dùvodu co nejmenší spotøeby regulátoru. A pro zjištìní napìtí baterie dostaèující. Nachází-li se regulátor v režimu „odpojená zát잓, blikne LED zobrazující aktuální napìtí baterie tøikrát a pak je pauza 4 s.

Popis zapojení Základem celého zapojení je mikroprocesor ATMEL AT89C2051 a pøevodník A/D TLC549. AT se stará o celý cyklus nabíjení, odpojení nabíjení, odpojení zátìže a signalizaci napìtí baterie na LED. Veškeré rozhodovací napìové meze jsou dány programem a nelze je mìnit. Pøevodník A/D slouží k mìøení napìtí baterie. Varistory VAR1 a VAR2 potlaèují rušivé impulsy. Stabilizátor IC1 a kondenzátory C2 až C5 tvoøí napájecí

14

obvod 5 V. R1 a C8 tvoøí nulovací obvod mikroprocesoru. R5 a IC4 je zdroj referenèního napìtí pro pøevodník A/D IC3. Napìtí baterie je na vstup IC3 pøivádìno pøes D2 a odporový dìliè (R1, R2, P1). Úbytek napìtí na diodì D2 je pøièten k namìøenému napìtí programovì. Procesor bere jako platné napìtí hodnotu, která je prùmìrem z 16 mìøení. Z dùvodu co nejmenší spotøeby pracuje procesor 95 % svého èasu v režimu IDLE. Pøipínání solárního panelu a odpojení zátìže je realizováno tranzistory MOSFET (T1, T2 a T3, T4) z dùvodu co nejmenší spotøeby a co nejvyššího úbytku napìtí na spínaèích (tranzistorech). Dioda D1 brání zpìtnému proudu do panelu (nesvítí-li slunce). Z dùvodu co nejmenšího úbytku napìtí na diodì je použita Shottkyho dioda. Tranzistory T1, T3 mají podle katalogu odpor v sepnutém stavu 0,2 a 0,02 Ω, takže pøi proudech kolem nì-

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

Regulátor pøipojíme na napájecí napìtí a pøekontrolujeme spotøebu, mìla by se pohybovat kolem 15 mA a po chvíli by mìla klesnout na asi 6 mA + 2 mA v okamžiku bliknutí LED. Pøevodník A/D nastavíme tak, že spojíme jumper JP1 a pøipojíme napájecí napìtí, nejlépe regulovatelný zdroj. Pokud zapneme regulátor se spojeným JP1, procesor skoèí do tzv. nastavovacího režimu. Na zdroji nastavíme napìtí 13,5 V a trimrem P1 nastavíme, aby støídavì blikaly LED D9 a D10. To je hranice, kdy procesor støídavì mìøí napìtí 13,5 V a 13,6 V, tím je celé nastavení hotovo. Nyní mùžeme pøekontrolovat správnost nastavení, na zdroji postupnì nastavujeme 10,5 až 14 V a kontrolujeme, jestli LED signalizují souhlasné napìtí podle tab. 1. Rozpojíme jumper, procesor opustí nastavovací režim a pokraèuje ve svém programu regulátoru. Pro normální režim regulátoru musí být jumper rozpojen (slouží pouze pro nastavení pøevodníku A/D). Pøi každém pøipojení na napájení si procesor testuje jumper a pak zvolí normální nebo nastavovací režim. Pokud nìkdo potøebuje používat rozvody 24 V (dvì baterie do série, dva solární panely do série), pøípadnì pokud už má vše 24voltové, lze též tento regulátor upravit zmìnou odporového dìlièe (R1, R2). Dále souèástky VAR1, VAR2 je nutné použít na vyšší napìtí, místo D2 použít

Tab. 1. Obr. 4. Zapojení jednoho panelu

LED LED LED LED LED LED LED LED

D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10

10 až 10,5 V 10,5 až 11 V 11 až 11,5 V 11,5 až 12 V 12 až 12,5 V 12,5 až 13 V 13 až 13,5 V 13,5 až 14 V

èervená èervená žlutá žlutá zelená zelená zelená zelená

jeèka, drobné náøadí). Zapojení pøi troše peèlivosti zvládne i ménì zkušený elektrokutil. Naprogramovaný procesor si lze objednat za 240 Kè + poštovné, stavebnici (DPS + souèástky + krabièka) za 880 Kè + poštovné na adrese: Musel Petr, Zahr. odboje 947/1, 674 01 Tøebíè, tel.: 737 816 476.

Seznam souèástek

Obr. 5. Zapojení více panelù dvì diody 1N4007 zapojené do série, aby i úbytek napìtí na diodách byl dvojnásobný (nutno pro správný pøevod pøevodníku A/D) a zapojit srážecí rezistor Rx 820 Ω/1 W pro odlehèení IC1 (ve schématu je naznaèen èárkovanì). Veškeré napìové meze jsou potom dvojnásobné a LED signalizují napìtí též dvojnásobné, napø. LED D6 signalizuje napìtí 23 až 24 V. Na-

stavení se provede stejným zpùsobem jak je uvedeno výše, napìtí na zdroji nastavíme 27 V a P1 nastavíme, aby støídavì blikaly D9 a D10 atd.

Závìr Stavba regulátoru není nijak nároèná na znalosti ani vybavení (pá-

Hodnoty v závorkách platí pro regulátor na 24 V R1 82 kΩ, (100 kΩ) R2 4,7 kΩ, (3,3 kΩ) R3 2,7 kΩ R4 8,2 kΩ R5 3,3 kΩ R6 4,7 kΩ R7, R8 47 kΩ R9 820 Ω R10, R11 180 kΩ C1, C3, C4, C9, C10 100 nF C2 220 µF/35 V C5 100 µF/25 V C6, C7 33 pF C8 10 µF/35 V D1 MBR760 D2 1N4007 D3, D4 LED 3 mm, èervená D5, D6 LED 3 mm, žlutá D7, D8, D9, D10 LED 3 mm, zelená VAR1 varistor CV14K10, 14VAC-18VDC, (CV30K10, 30VAC-38VDC) VAR2 varistor CV50K10, 50VAC65VDC, (CV60K10, 60VAC-85VDC) X1 4 MHz T1 IRF9540 T2, T4 BS108 T3 IRF4905 IC1 78L05 IC2 AT89C2051 IC3 TLC549 IC4 TL431 piezomìniè napø. KPT1540W (GM) svorkovnice DPS, rozteè 7,5 mm krabièka U-KM31NP (GM)

Použitá literatura

Obr. 6. Osazená deska s plošnými spoji

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

[1] Katalogové listy obvodu TLC549. [2] www.atmel.com [3] www.ges.cz [4] www.varta.cz [5] Matoušek, D.: práce s mikrokontroléry ATMEL AT89C2051. BEN. [6] Katalog GM Electronic.

15

Univerzální OBDII èteèka chybových kódù motorových vozidel V PE 3/2004 a 9/2004 jsme uvedli dvì zapojení pro èteèky chybových kódù OBDII motorových vozidel. Obì èteèky byly tzv. jednoprotokolové - umìly pouze jeden protokol. Vývoj jde vpøed a vedle protokolù ISO, KWP2000, PWM a VPW proniknul do osobních motorových vozidel v prùbìhu loòského roku pátý protokol - CAN. V tomto èlánku popsaná èteèka je univerzální v tom smyslu, že umí komunikovat se všemi øídicími jednotkami normy OBDII (podle SAE), a to ve všech pìti protokolech. Èteèka je postavena na bázi procesoru Atmel T89C51CC02 s architekturou 80C51, vlastní flash pamìtí, øadièem CAN a øadou dalších významných funkcí [2]. Zdroj signálu obstarává keramický rezonátor Murata 16 MHz. Diody LED pøipojené na procesor indikují komunikaci Tx a Rx s øídicí jednotkou vozidla. Jumper slouží pro pøípadný update programu v procesoru. Na procesor jsou pak napojeny již jen analogové obvody, pøizpùsobující rozhraní 12 V úrovni sériové komunikace s øídicí jednotkou vozidla. Èásti ISO a KWP2000 používají jeden operaèní zesilovaè, èást PWM používá též jeden operaèní zesilovaè a poslední protokol

VPW používá zbylé dva operaèní zesilovaèe zahrnuté v jednom obvodu LM339AD. Signály z procesoru jsou vedeny pøes spínací tranzistory na DB9 konektor a odtud dále do øídicí jednotky vozidla. Pouze protokol CAN je øešen oddìlenì pomocí CAN øadièe Philips PCA82C51. Další èástí èteèky jsou obvody smìrem k poèítaèi. Na desce s plošnými spoji jsou dva obvody, jednak pro

RS-232C, kde je použit ménì známìjší obvod MAX242 ve standardním zapojení, a jednak USB rozhraní s klasickým obvodem FT8U232BM spolu s pamìtí EEPROM. Také v tomto pøípadì je použit keramický rezonátor Murata 6 MHz namísto klasického krystalu s dvìma kondenzátory. Pøi osazování desky je nutné se rozhodnout, které rozhraní k pøipojení poèítaèe tedy použijeme. Napájení celé èteèky je øešeno tradiènì, pøes kabel OBDII z øídicí jednotky motorové-

Obr. 6. Schéma ISO

Obr. 5. Schéma RS-232C

Obr. 1. Schéma CAN

Obr. 4. Schéma zdroje

Obr. 3. Schéma PWM

Obr. 2. Schéma procesoru

16

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

ho vozidla. Dva stabilizátory øady 78L05 a 78L08 obstarávají potøebná napìtí. Napìtí 8 V je potøeba pouze pro èást VPW. Vlastní provedení èteèky je na oboustranné desce s plošnými spoji s kombinovanou montáží, klasickou a povrchovou. Pro èteèku byla zvolena krabièka KP35B, kterou dodává firma A + A. Výhodou je její dostupnost a cena, nevýhodou montážní sloupek uprostøed krabièky, což ponìkud komplikuje plošné spoje. K ovládání èteèky a ke komunikaci s øídicí jednotkou vozidla je možné používat v nejjednodušším pøípadì terminálový program v poèítaèi (je souèástí MS Windows) nebo si lze napsat svùj vlastní program s øadou maker s OBDII povely, je možné použít celou øadu programù volnì dostupných na Internetu. Autor tohoto pøíspìvku Bohemia House UK s. r. o. nabízí po omezenou dobu sestavu: deska + procesor Atmel T89C51CC02 + CD ROM s dokumentací k procesoru a kabel OBDII-DB9 pro pøipojení k vozidu. Tel.: 775 264 364, www.autodiagnostic.net.

Literatura [1] PE 3, 9/2004. [2] Atmel, pøíruèka k procesoru AT89C51CC02. [3] Maxim, zapojení obvodu MAX242. [4] Matoušek, D.: USB prakticky s obvody FTDI. Nakladatelství BEN.

Seznam souèástek R1, R2 100 Ω R3, R4, R11 4,7 kΩ R5, R6, R9, R12 10 kΩ R7, R8 510 Ω R13 3,9 kΩ R14 1,1 kΩ R15 3,0 kΩ R16, R20, R32 4,7 kΩ R17 až R19, R21 10 kΩ R22, R23 1 kΩ R24 2,2 kΩ R25, R33 10 kΩ R26 1,5 kΩ R27, R28 27 Ω R29, R30 220 Ω R31 470 Ω C1, C2, C4, C6, C7 1 µF C3, C10, C11, C12, C14 100 nF C5 33 nF C8, C9 470 pF T1, T2 2N2222A T3, T4 2N3906 T5 2N3904 D1 1N4001 D2 3 mm, žlutá D3 1N4001 D4 1N4148 D5, D7 3 mm, zelená D6, D8 3 mm, èervená U2 T89C51CC26 U3 PCA82C51T U4 LM339AD U5 78L05 U6 78L08 U8 EEPROM 93C46 U9 Murata ceramic resonator CSTCC16M0 U10 FT8U232BM U11 Murata ceramic resonator CSTCC6M0 U12 MAX242CAP J1 header 2 pin J2 DB9 female J3 DB9 male J4 USB connector

Obr. 7. Deska s plošnými spoji

Obr. 8. Souèástky na desce s plošnými spoji

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

17

Pøípravek pro mìøení vf výkonu Ing. Jiøí Doležílek (Dokonèení) Do desky napøed vyvrtáme ètyøi díry o prùmìru 3,2 mm (naznaèené díry pro IO nevrtáme) a pak pøipájíme na stranu spojù všechny souèástky. Pro IO11, IO12, IO16 a IO17 jsou použity „precizní“ objímky. Nìkteré souèástky jsou vývodové (krystal, cívky, zbývající IO), mají však zkrácené a vytvarované vývody tak, že mohou být pøipájeny jako souèástky SMD. Obvody IO13 a IO14 jsou ještì pøed pøipájením k desce pøipevnìny šrouby M3. JP1 a JP2 jsou zvláštní konektory, které slouží k diagnostice pøístroje. Každý z tìchto konektorù obsahuje ètyøi kolíky oznaèené èísly 1 až 4. V provozním stavu jsou zkratovací propojkou (jumperem) propojeny vždy kolíky 1 a 2 a všechny obvody pøístroje jsou tak uzavøeny. Pøi oživování mùžeme propojky odstranit a prostøednictvím tìchto konektorù lze do rozpojených obvodù zavádìt mìøicí signály nebo z obvodù snímat vnitøní signály. Konektory zhotovíme z dvouøadých lámacích konektorových lišt, které zkrátíme, a nasuneme do nich ohnuté kolíky z úhlové konektorové lišty. Ohnuté vývody kolíkù 1, 3 a 2, 4 jsou navzájem rovnobìžné a vyènívají na protilehlých stranách plastové základny konektoru (tak, aby konektory bylo možné pøipájet na vyhrazená místa). Nakonec na desku pøipájíme øadu propojek, které nahrazují druhou vrstvu spojù. Propojky jsou zhotoveny z lanek s izolací PVC a jsou jimi spojeny shodnì oznaèené pájecí body na desce (napø. jeden bod P2 s druhým bodem P2 atd.). Propojky jsou zakresleny do schématu na obr. 2, avšak na obr. 4a, na kterém je uvedeno rozmístìní souèástek na desce, nejsou pro pøehlednost obsaženy. Propojky jsou tak dlouhé a tak vytvarované, aby ležely na zemních spojích a nezakrývaly souèástky (viz fotografie vnitøku skøíòky pøípravku). Zapojenou desku umístíme do plastové skøíòky U-KP6. Desku pøišroubujeme dvìma šrouby M3 k nálitkùm na spodním dílu skøíòky, do kterých jsme pøedtím vyøízli závit M3. Pøi montáži amatérských pøístrojù zásadnì používám pouze metrické šrouby a nikoli samoøezné, protože samoøezné se obtížnì (ztuha) šroubují a svým tlakem obyèejnì roztrhnou konce plastových nálitkù nebo distanèních sloupkù a pak v nich nedrží. Na pøedním panelu skøíòky jsou umístìny konektory K11 až K13, po-

18

tenciometr R50 a spínaè napájení S11 s indikaèní LED D16 (viz fotografie). Zevnitø je panel po celé ploše polepen stínicí mìdìnou fólií. Fólie je spojena krátkým lankem se zemí na desce D54K. Prostøednictvím fólie jsou uzemnìny kovové èásti souèástek K11, K12, R50, S11 a D16. Konektor K13 je od stínicí fólie izolován a je propojen dvìma vodièi pøímo na desku. Co nejtìsnìji na vývody konektoru K13 je pøipájen odrušovací kondenzátor C39, který potlaèuje vf signály indukované do pøívodní smyèky. Na zadním panelu skøíòky je umístìn napájecí konektor K14 a vedle nìj je pøišroubována tlumivka L15. Tlumivka je zhotovena navinutím sedmi závitù trojlinky z lanek s izolací PVC tøí barev o prùøezu mìdi 0,15 mm2 na toroidním feritovém jádru o pøibližných rozmìrech ∅ 20/∅ 11 x 8 mm. Jádro by mìlo být z materiálu s velkou relativní permeabilitou, použil jsem neznámé jádro vytìžené ze spínaného zdroje. Vývody tlumivky musí mít takovou délku, aby mohly propojit napájecí konektor K14 se spínaèem S11. Všechny souèástky na panelech propojíme rùznobarevnými lanky s izolací PVC s pøíslušnými pájecími body na desce D54K. Lanka musí být natolik dlouhá, aby bylo možné oba panely vyklopit z dolního dílu skøíòky a mít tak dobrý pøístup ke všem pájecím bodùm. Panely zapojeného pøístroje opatøíme samolepicími štítky s popisem konektorù a ovládacích a indikaèních prvkù. Jako vzor mohou sloužit fotografie. Skøíòka se uzavírá horním dílem, který je pøišroubovan ètyømi šrouby M3 x 35 mm se zapuštìnou hlavou. Pro šrouby musíme vyøíznout do nálitkù v horním dílu skøíòky metrický závit. Na šrouby jsou navleèeny plastové nožky, dodávané se skøíòkou.

Oživení Pøipojíme vnìjší napájecí zdroj a zkontrolujeme velikosti vnitøních napájecích napìtí, která se mohou lišit až o ±5 % od udaných hodnot. K výstupu pøipojíme osciloskop a ovìøíme celkovou funkci. Nejprve vyzkoušíme vyvážení nuly potenciometrem R50. V levé èásti dráhy potenciometru by mìl být na výstupu nulový nf signál, pøi otáèení potenciometru od støedu doprava by mìl nf signál

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

na výstupu vzrùstat až do maximální velikosti Upp ≈ 60 mV. Správnì je potenciometr nastaven do bodu tìsnì pøed zánikem výstupního nf signálu. Pracuje-li potenciometr uvedeným zpùsobem, pøivedeme do sondy signál o kmitoètu asi 1 MHz z vf generátoru. Mìníme úroveò vf signálu od -40 do alespoò 0 až +10 dBm a kontrolujeme, že se mìní i rozkmit nf výstupního signálu. Je-li vše v poøádku, není co øešit. Pokud pøístroj nefunguje, musíme rozpojit regulaèní smyèku a postupnì ovìøovat funkci jednotlivých blokù. Rozpojíme propojku F-F a na vstup 1 IO12 zavedeme ss napìtí z laboratorního zdroje, které je možné mìnit v rozmezí 0 až +6 V. Osciloskopem zkontrolujeme kmitání krystalového oscilátoru (obdélníkový signál o kmitoètu 8 MHz na vývodu 10 IO11) a funkci dìlièky v IO11 (obdélníkový signál o kmitoètu 500 kHz na vývodu 10 IO12). Pak pøipojíme osciloskop na výstup 15 IO12 a ovìøíme, že pøi zmìnì ss napìtí z 0 do +6 V na vstupu 1 IO12 se mìní rozkmit (je myšleno mezivrcholové napìtí) obdélníkového signálu na výstupu 15 IO12 z 0 do 5,8 V. Na výstupu filtru (na propojce H-H by mìl být sinusový signál, jehož rozkmit se mìní (bez zkreslení) od 0 do 3,4 V. Pokud na výstupu filtru není pøedpokládaný signál, mùžeme po rozpojení propojek 1-2 na konektorech JP1 a JP2 provìøit funkci filtru rozmítaèem a osciloskopem. Je-li za filtrem na vstupu výstupního zesilovaèe kýžený signál, pøipojíme osciloskop na výstup zesilovaèe do bodu D a zkontrolujeme, že je na výstupu zesílený nezkreslený signál. Maximální nelimitovaný rozkmit výstupního signálu v bodu D (s pøipojenou detekèní sondou) byl na realizovaném pøístroji zmìøen asi 8 V pøi napìtí +5,8 V na vstupu 1 IO12. Pøi nulovém napìtí na 1 IO12 byl na výstupu zesilovaèe namìøen zbytkový nf signál o rozkmitu menším než 1 mV. Nepracuje-li zesilovaè správnì, rozpojíme propojku 1-2 konektoru JP2, pøes kontakty 1, 3 JP2 zavedeme do zesilovaèe zkušební signál z tónového generátoru a zesilovaè oživíme jako samostatný celek. Je-li zesilovaè v poøádku, pøipojíme osciloskop na zatìžovací rezistory R63 a R64 v detekèní sondì a znovu ovìøíme, že je na nich sinusový nf signál o regulovatelném rozkmitu < 1 mV až 8 V. Pak pøipojíme osciloskop na výstup oddìlovacího OZ IO61B a vyzkoušíme funkci nf detektoru. Pøi minimální velikosti nf signálu by mìlo být na výstupu OZ IO61B ss napìtí asi -0,1 V, které by se mìlo pøi zesilování nf signálu zvìtšovat do kladných hodnot a pøi rozkmitu nf signálu 8 V by mìlo stoupnout až na +3,7 V. Nakonec mùžeme ještì zkontrolovat funkci invertujícího OZ IO16B, na jehož výstupu by mìlo být opaèné

Tab. 1. Vztah mezi výkonem PW [W], výkonovou úrovní PdBm [dBm] (0 dBm odpovídá výkonu 1 mW na odporu 50 Ω), efektivním napìtím Uef [V] a mezivrcholovým napìtím Upp [V] sinusového signálu na odporu 50 Ω PW [mW]

PdBm [dBm]

Uef [V]

Upp [V]

PW [µW]

PdBm [dBm]

Uef [mV]

Upp [mV]

PW [µW]

PdBm [dBm]

Uef [mV]

Upp [mV]

100

+20

2,236

6,324

1000

0

223,6

632,4

10,0

-20

22,36

63,24

79,4 63,1 50,1 39,8 31,6 25,1 19,9 15,8 12,6 10,0

+19 +18 +17 +16 +15 +14 +13 +12 +11 +10

1,993 1,776 1,583 1,411 1,257 1,1206 0,9988 0,8902 0,7934 0,7071

5,637 5,023 4,477 3,990 3,556 3,169 2,825 2,518 2,244 1,999

794 631 501 398 316 251 199 158 126 100

-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10

199,3 177,6 158,3 141,1 125,7 112,06 99,88 89,02 79,34 70,71

563,7 502,3 447,7 399,0 355,6 316,9 282,5 251,8 224,4 199,9

7,94 6,31 5,01 3,98 3,16 2,51 1,99 1,58 1,26 1,00

-21 -22 -23 -24 -25 -26 -27 -28 -29 -30

19,93 17,76 15,83 14,11 12,57 11,206 9,988 8,902 7,934 7,071

56,37 50,23 44,77 39,90 35,56 31,69 28,25 25,18 22,44 19,99

7,94 6,31 5,01 3,98 3,16 2,51 1,99 1,58 1,26 1,00

+9 +8 +7 +6 +5 +4 +3 +2 +1 0

0,6302 0,5617 0,5005 0,4462 0,3976 0,3544 0,3158 0,2815 0,2509 0,2236

1,7825 1,5887 1,4159 1,2620 1,1245 1,0023 0,8933 0,7962 0,7096 0,6324

79,4 63,1 50,1 39,8 31,6 25,1 19,9 15,8 12,6 10,0

-11 -12 -13 -14 -15 -16 -17 -18 -19 -20

63,02 56,17 50,05 44,62 39,76 35,44 31,58 28,15 25,09 22,36

178,25 158,87 141,59 126,20 112,45 100,23 89,33 79,62 70,96 63,24

100 nW 10 nW 1 nW 100 pW 10 pW 1 pW 100 fW 10 fW 1 fW 0,1 fW

-40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 -110 -120 -130

napìtí vzhledem k napìtí na výstupu OZ IO61B. S použitím vf generátoru mùžeme také zkontrolovat funkci vf detektoru a následujících OZ. Pøi odpojeném generátoru od sondy je na výstupu OZ IO61A ss napìtí pøibližnì -0,1 V a na výstupu invertoru IO16A asi +0,1 V. Po pøipojení vf generátoru k sondì se pøi zvìtšování úrovnì vf signálu musí napìtí na výstupu OZ IO61A zvyšovat - pøi úrovni 0 dBm musí být na výstupu OZ IO61A napìtí asi -0,14 V a pøi úrovni +10 dBm asi +0,85 V. Napìtí na výstupu invertoru IO16A musí být opaèné. Funkci integrátoru s OZ IO17 lze ovìøit obtížnì. Pracují-li však døíve oživované bloky správnì, je velmi pravdìpodobné, že po uzavøení regulaèní smyèky propojením bodù F-F bude fungovat správnì i celý pøevodník. Urèitým problémem mohou být vstupní napìové nesymetrie OZ IO61, IO16 a IO17, které mohou mít za následek, že pøi vstupu sondy naprázdno nezanikne výstupní nf signál ve støední poloze potenciometru R50, ale až v poloze poblíž kraje dráhy, popø. je bod zániku mimo možnost nastavení potenciometru. V takovém pøípadì zvìtšíme rozsah regulace potenciometru zmenšením odporu rezistoru R39 (pøipojením paralelního rezistoru) a ovìøíme, že bod zániku existuje. Pak vymìòujeme OZ IO16 a IO17 a kontrolujeme, zda se bod zániku výstupního nf signálu blíží ke støedu dráhy potenciometru. Po vyhledání správných OZ zvìtšíme odpor rezistoru R39 na pùvodní velikost.

Po oživení mùžeme pøístroj používat. Koaxiálním kabelem se dvìma vidlicemi BNC pøipojíme k pøípravku vhodný nf milivoltmetr, pøepnutý na rozsah 1,999 V. Pøed mìøením necháme vstup detekèní sondy naprázdno, potenciometr R50 natoèíme na pravý doraz a zkontrolujeme, že milivoltmetr ukazuje asi 20 mV. Potom potenciometrem pomalu otáèíme doleva. Údaj milivoltmetru by se mìl postupnì zmenšovat. V bodì, ve kterém se údaj zmenší na nulu (nebo maximálnì na 1 mV pøi pøítomnosti rušivých signálù), je potenciometr správnì nastaven. Detekèní sondu pøipojíme k mìøenému objektu a na displeji nízkofrekvenèního milivoltmetru pøeèteme zmìøený výkon. Jak vyplývá z tab. 1, maximální mìøená výkonová úroveò mùže být v tomto pøípadì +19 dBm (1,993 V na zátìži 50 Ω). Použití pøípravku s osciloskopem je analogické. Pokud budeme promìøovat zaøízení s vìtším výkonem, napø. vysílaèe, zhotovíme si k pøípravku útlumové èlánky, které budeme zaøazovat mezi sondu a mìøený objekt. Èlánky musí mít vlnový odpor 50 Ω, útlum napø. -6 dB, -10 dB, -20 dB apod. a musí být opatøeny konektory SMA. Podle velikosti útlumu musí být dimenzovány na odpovídající výkon (napø. útlumový èlánek -10 dB na výkon 1 W, èlánek -20 dB na výkon 10 W apod.). Pøi mìøení na vysílaèích musíme být velmi opatrní, sonda se pøi úrovni nad +20 dBm (pøi výkonu vìtším než 100 mW) znièí (toto však nebylo ovìøováno).

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

2,236 6,324 707,1 µV 1,999 223,6 µV 0,6324 70,71 µV 22,36 µV 7,071 µV 2,236 µV 0,707 µV 0,224 µV 0,071 µV -

Seznam souèástek R11 R12 R13, R15 R16 R17 R18, R21, R19 R22, R24 R31, R33, R35, R38 R39 R40 R41 C11, C13, C32, C34, C37, C51, C53, C15, C17 C18, C20 C21 C22 C23,

R14

R20, R37 R23 R32, R34, R36

C12 C14, C33, C35, C38, C52, C54 C16 C19

C24

C25, C26 C31, C36 C39 L11, L13

Deska D54K 1 MΩ, SMD 1206 1,8 kΩ, SMD 1206 1,2 kΩ, SMD 1206 680 Ω, SMD 1206 100 Ω, SMD 1206 3,9 kΩ, SMD 1206 1 kΩ, SMD 1206 3,3 kΩ, SMD 1206 10 Ω, SMD 1206 39 Ω, SMD 1206 10 kΩ/1 %, SMD 1206 22 Ω, SMD 1206 47 kΩ, SMD 1206 220 kΩ, SMD 1206 2,2 kΩ, SMD 1206 33 pF/NPO, SMD 1206

82 nF/X7R, SMD 1206 470 pF/NPO, SMD 1206 82 pF/NPO, SMD 1206 330 pF/NPO, SMD 1206 68 pF/NPO, SMD 1206 2,2 nF/X7R, SMD 1206 18 pF/NPO, SMD 1206 1 µF/35 V, tantal., SMD, rozmìr B 33 µF/16 V, tantal., SMD, rozmìr D 220 pF/NPO, SMD 1206 100 pF, keram., vývodový 470 µH, axiální tlumivka ∅ 4 x 9,5 mm

19

L12, L14 X11

330 µH, axiální tlumivka ∅ 4 x 9,5 mm krystal 8,0 MHz, pouzdro HC-49U 1N4007, SMD

D11, D12 D13, D14, D31, D32 1N4148, SMD T11, T12 BC846B (kód 1B) T13 BC856B (kód 3B) T14 BC817-40 (kód 6C) T15 BC807-40 (kód 5C) IO11 76HC4060, DIL16 IO12 76HC4053, DIL16 IO13 7809, TO220 IO14 7909, TO220 IO15 78L06, TO92 IO16 TL082, DIP8 IO17 NE5534, DIP8 JP1, JP2 konektory, viz text zkratovací propojky RM 2,54, 2 ks objímka precizní DIL08 pro IO16 a IO17, 2 ks objímka precizní DIL16 pro IO11 a IO12, 2 ks deska s plošnými spoji è. D54K Mìøicí sonda R61, R62, R63, R64 R65, R66 R67

100 Ω/1 %, SMD 0805 1 MΩ/1 %, SMD 0805 1 kΩ, SMD 0805

Lampièka LED Dnešní svìtelné diody umožòují konstrukci lampièek, vhodných napø. do ložnice. Lampièka se zapne stiskem tlaèítka nebo silnìjším zvukem a vypne se s jistým zpoždìním sama. Zapojení lampièky na obr. 1 se skládá ze dvou komparátorù a jednoho zesilovaèe. Elektretový mikrofon MIC je napájen pøes rezistor R1, který má vliv na citlivost. Podle druhu zvoleného mikrofonu je vhodné použít jiný odpor rezistoru. Nízkofrekvenèní signál z mikrofonu je stejnosmìrnì oddìlen kondenzátorem C1 a objeví se na rezistoru R2, z nìhož je veden na vstup prvého komparátoru s IO1c. Prahová hodnota komparátoru je nastavena dìlièem s rezistory R3 a R4. Je-li mikrofonem pøijat nìjaký zvuk nebo hluk takové hlasitosti, že signál na vstupu 10 pøesáhne prahovou hla-

R68 R69 R70 C61, C65, C66, C67, C70, C71 C62 C63, C64, C68, C69 D61, D62 IO61 K61 K62

8,2 kΩ, SMD 0805 10 kΩ, SMD 1206 10 kΩ, SMD 0805 82 nF/X7R, SMD 0805 100 pF/NPO, SMD 0805

47 pF/NPO, SMD 0805 HSMS-2822, (kód C2) TL072, SO-8 (SMD) zásuvka SMA panelová vidlice DIN kabelová, sedmipólová KAB61 stínìný šestižilový kabel, délka 1 m deska s plošnými spoji è. D54S Ostatní souèástky R50 L15 D16 K11 K12, K14 K13 S11

10 kΩ/lin., potenciometr viz text LED zelená, 3 mm, 2 mA, v kovovém pouzdru (L-R732G) zásuvka DIN panelová, sedmipólová zásuvka DIN panelová, pìtipólová zásuvka BNC 50 Ω, panelová páèkový pøepínaè ON-ON, dvoupólový

dinu, pøeklopí komparátor IO1c a sepne tranzistor T1. Ten je po dobu trvání zvuku vodivý. I když se jedná jen o malý okamžik, nabije se kondenzátor C2 velmi rychle na plné napájecí napìtí vzhledem k tomu, že není použit pøedøadný odpor. Kondenzátor C2 se rovnìž rychle nabije pøi stisku tlaèítka Tl, zapojeného paralelnì k T1. Komparátor IO1b sepne a vybudí pøes IO1a tranzistor T2, LED se rozsvítí. Operaèní zesilovaè IO1b je zapojen jako druhý komparátor, jehož prahové napìtí je dìlièem R7 a R8 nastaveno na 20 % napájecího napìtí (pøibližnì 1 V). Plnì nabitý kondenzátor C2 potøebuje pøi daných hodnotách souèástek pøibližnì jeden a pùl minuty, než se pøes R6 na toto napìtí vybije a LED zhasne. Operaèní zesilovaè IO1a budí tranzistor T2, v jehož kolektoru je zapojena bílá LED a v emitoru proud omezující rezistor R11, který slouží souèasnì zpìtné vazbì.

knoflík na potenciometr R50 (1 ks) plastová skøíòka U-KP6 (1 ks) propojovací vodièe (izolovaná lanka), spojovací materiál atd.

Závìr Pøístroj se v provozu osvìdèil a má lepší vlastnosti (stabilitu nuly, dynamický rozsah a rychlost odezvy) než nìkolik amatérských pøístrojù, se kterými jsem se setkal. Návod je urèen zkušenìjším amatérùm, kteøí si budou vìdìt rady pøi obstarávání materiálu, pøi konstrukci i pøi oživování, které mùže být obtížné, protože celý pøístroj pøedstavuje regulaèní smyèku, ve které pøi chybì jedné èásti nepracují ani ostatní. Autor nedodává žádné stavebnice pøístroje ani žádné souèástky nebo desky s plošnými spoji.

Literatura [1] Zeman, P.: Vf milivoltmetr. Amatérské radio 11/1987. [2] Boháèek, T.: Milivoltmetr VF mV3. Konstrukèní pøíloha èasopisu Amatérské radio 1987. [3] Andìl, V.: Vf sonda. Praktická elektronika 11/2003. Proud diodou D1 lze nastavit volbou rezistoru R11 (I = 0,44U/R11). Vzhledem k tomu, že zpìtná vazba je závislá na proudu procházejícím diodou D1 a tím i na napájecím napìtí, svítí LED stále stejnì, i když se akumulátor vybíjí a jeho napìtí poklesne. Pak je ovšem nutné pøipojit nabíjeè (na svorky vpravo). Nepatrný odbìr zaruèuje dlouhou životnost akumulátorové baterie složené ze ètyø èlánkù NiMH, které je nutné nabíjet jednou za nìkolik mìsícù. Odbìr v klidu je menší než 0,4 mA a pøi svítící LED pøibližnì 24 mA. Vzorek byl postaven na desce s plošnými spoji s rozmìry 42 x 33 mm. Je-li zapotøebí zmìnit dobu zapnutí LED, je nutné zmìnit hodnotu kondenzátoru C2, rezistoru R6 nebo dìlièe R7/R8. Dobu svitu D1 lze vypoèíst ze vzorce t = R6.C2.ln(R8/(R7+R8)). JOM [1] LED-Lampe mit Nachbrenner. Elektor 2005, è. 2, str. 71 až 73.

Obr. 1. Zapojení lampièky LED se dvìma komparátory a jedním zesilovaèem

20

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

Hrátky s RGB LED Michal Zajaèik Èastokrát mì napadly otázky, jak dobøe asi pùjde øídit RGB LED, jaké všechny barvy bude schopna vytvoøit a jak by bylo možné použít ji v konstrukcích jako barevný indikátor více stavù atd. Neodolal jsem a koupil hned dva typy. Jednu v èirém pouzdru, druhou v bílém. Charakter vyzaøovaného svìtla LED v èirém pouzdru je podobný svìtlu vyzáøenému supersvítivou LED – ostrý svit do dálky, pøi pohledu ze strany je vidìt rozzáøený èip. Velmi pøíjemné svìtlo vyzaøuje LED v bílém pouzdru, které jako by se rozlilo po povrchu LED – lze se na ni dívat z rùzných úhlù, èipy nejsou vidìt. Rozsvítíme-li dvì nebo všechny tøi barvy najednou, lze velmi dobøe pozorovat, jak jsou jednotlivé èipy v pouzdru rozmístìny. V èirém pouzdru je to vidìt pøímo, bílé pouzdro je prosvìtleno vždy konkrétní barvou na konkrétním místì. Výsledná barva složená ze smìsi základních barev je pozorovatelná až pøi pohledu z urèité vìtší vzdálenosti. Pozorováním LED z blízka, pøi experimentech na stole, není výsledný efekt pøíliš patrný. Viditelný svit èipù základních RGB barev pùsobí velmi rušivì. LED s bílým pouzdrem je na tom o malinko lépe než LED s pouzdrem èirým, avšak ne o tolik, abych pøeci jen nebyl ve svém oèekávání zklamaný. Velké plošné televize, takové, jaké jsou vidìt na koncertech, používají LED s èirým pouzdrem (osobní zkušenost). Snad pro to, že je na jedné ploše takových diod mnoho tisíc a právì proto, že se na nì díváme z pomìrnì velké vzdálenosti, je výsledný dojem barev dobrý. S jednou RGB LED bude tøeba nìjaké „optiky“, aby dušièka byla spokojená.

Odrazová komora Abychom vyzáøené základní RGB barvy z LED mohli vnímat jako jednolitou novou barvu a nebyli pøi tom rušeni barvami základními, je tøeba její složky dùkladnì promíchat a zobrazit až výsledek. Pro tento úèel slouží odrazová komora – krabièka s dírou, uvnitø polepená zmaèkaným alobalem. LED je do komory umístìna tak, aby nesvítila ven dírou v krabièce. Ven se dostane až mnohokrát odražená smìsice RGB svìtel, která na stínítku (obyèejný pauzák) vytvoøí vjem nové barvy. Tento trik funguje perfektnì! Nyní je možné použít oba typy LED se stejným výsledkem. Konstrukce takové komory, jak jsem ji pojal já, je vidìt na obrázku. Pro experimenty

je slepena z kartonu. Velikosti vnìjších stran èiní 30 x 35 x 18 mm.

Øízení RGB LED Základní myšlenkou bylo øídit barvu LED napìtím. Pøevodník A/D obsažený v kontroléru PIC12F675 je s rozlišením 10 bitù, což nabádá vytvoøit alespoò 1023 barev, resp. odstínù barev. Kombinací dvou základních barev je možné vytvoøit barvu novou, kterou jinou dvojicí základních barev vytvoøit nelze. Smícháme-li dohromady všechny tøi základní barvy ve stejném pomìru, vznikne bílá. Barvy zapsané v tabulce vzniknou, pakliže naplno rozsvítíme danou kombinaci barev základních. V tabulce je navíc zapsáno èíslo, kterým je uvedená barva reprezentována v prezentovaném spektru barev. Tedy na škále èísel 0 až 1023. Další odstíny vyrobíme tak, že budeme øídit výkony LED jedné nebo dvou základních barev v rùzných kombinacích. Jedna základní barva z uvedené kombinace bude vždy svítit naplno. Pro øízení výkonu jednotlivých RGB LED jsem užil principu pulsnì-šíøkové modulace napìtí. Na základì naší tabulky mùžeme intuitivnì hodnotu 1023 vydìlit šesti (máme 7 barev), èímž získáme poèet krokù od barvy k barvì, tj. 170 (3 zbydou). Proud každé LED budeme tedy øídit ve 171 krocích od vypnutého stavu 0 až do trvalého plného svitu 170. Aby diody rušivì neblikaly, zvolil jsem opakování jedné periody 100x za 1 s.

Doba trvání jedné periody je 1/100 = 10 ms a odtud doba trvání jednoho kroku 10 ms/170, tj. pøibližnì 59 µs. Nyní máme vše podstatné pøipraveno a staèí už jen poskládat spektrogram. Spektrum pøirozeného viditelného svìtla, øazeno vzestupnì dle vlnové délky, zaèíná èervenou barvou a konèí fialovou. Pøedkládaná paleta barev je seøazena podle teplot jednotlivých barev, pøidal jsem i bílou. Poøadí barev je pøesnì takové, jak to ukazuje tabulka nebo graf. Vytvoøil jsem proceduru s jednoduchými vhodnými pøepoèty, jejímž vstupním parametrem je èíslo 0 až 1023, výstupem plynulé øízení RGB LED v celém uvažovaném spektru. Bude-li nyní hodnotou vstupního parametru této procedury pøímo èíslo získané pøevodníkem A/D (tj. èíslo 0 až 1023), bude výsledná zobrazená barva (èíslo barvy dle spektrogramu) pøímo úmìrná velikosti napìtí na vstupu A/D pøevodníku. Údaj získaný pøevodníkem A/D bude 1:1 korespondovat s èísly barev ve spektru na obr. 2. Pozn.: Hodnotì 0 a 1 ve spektrogramu jsou pøiøazeny stejné barvy, tj. fialová (celkem máme tedy 1023 barev, resp. odstínù barev). Z obrázku je patrné, že fialová barva zaèíná na hodnotì 3. Na této hodnotì je fialová složená ze 100 % výkonu LED rudé a 100 % výkonu LED modré. Bílá barva v uvedené paletì barev jakoby dìlí výsledný spektrogram na dvì èásti. Na barvy studené a teplé. Aby bylo možné zvl᚝ pøiøadit urèitý rozsah hodnot z pøevodníku A/D barvám studeným (fialová až bílá) a zvl᚝ barvám teplým (bílá až rudá), pøidal jsem za pøevodník A/D parametrické rovnice pøímek – s jejich pomocí je rozdìlen pøevod napìtí/barva na dvì lineární èásti. Takto lze snadno umístit bílou barvu kamkoliv na pozici hodnot, vyjadøující velikost napìtí z pøevodníku A/D 0 až 1023 („Umístit bílou barvu“ znamená rozložit spektrum barev podle pozice bílé barvy atd.) Na obrázku je vidìt, že pokud umístíme bílou barvu na hodnotu 0, studené barvy ze spektra vypadnou a zùstanou jen barvy bílá až rudá. Leží-

Obr. 1. Konstrukce odrazové komory

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

21

Tab. 1. Tabulka barev ve spektru podle obr. 2 R G B *

* * * * * * * * * * *

Výsledná barva Fialová Modrá Azurová Bílá Zelená Žlutá Rudá

Poloha ve spektru 3 173 343 513 683 853 1023

prezentují katalogové údaje. Vstupní neznámé napìtí, resp. napìtí pro øízení barev je pøivedeno na vstup AN0. Toto napìtí smí nabývat hodnot 0 V až Vref. Rozlišení, resp. citlivost analogového vstupu AN0 plyne ze vztahu Vref/1024. Požadovanou barvu mùžeme v tomto zapojení nastavit trimrem.

Závìr

Obr. 2. Barevné spektrum použité v pøípravku -li bílá barva na hodnotì 513, je pøevod napìtí do spektra barev lineární v celém rozsahu hodnot 0 až 1023. Je-li bílá barva umístìna na pozici 1023, ve spektru zùstanou jen barvy od fialové až po bílou. Na obrázku jsou vidìt pøíklady možných rozdìlení. Pøirozené denní „bílé“ svìtlo je složeno ze všech barev z celého spektra od èervené až po fialovou. Mluvím-li proto o studených a teplých barvách, bílá barva nepatøí ani do jedné z uvedených skupin. Je složena ze všech barev základních ve stejném pomìru. Teprve až když zaène v dané smìsici pøevažovat nìkterá nebo nìkteré ze základních barev, lze o této výsledné barvì mluvit jako o nìjakém odstínu teplé èi studené barvy. Je také tøeba mít na pamìti, že vnímání barev je do znaèné míry individuální záležitostí. Psychologicky i co do citlivosti vnímání jasu, intenzity, sytosti atd. Pozici bílé barvy, vztah bílá barva/ /napìtí, a rozložení ostatních barev lze uživatelsky nastavovat tlaèítkem TL. 1. Je-li tlaèítko stisknuto pøed vlastním zapnutím napájení zaøízení a drženo po dobu „zapínání“ zaøízení, bude do pamìti EEPROM uložena pozice bílé barvy na hodnotu 513. Tento mód slouží pro nastavení pøevodu napìtí/barva v pomìru 1:1 bez nutnosti zajistit na vstupu A/D pøevodníku napìtí, které by po pøevodu odpovídalo hodnotì 513. 2. Je-li tlaèítko pøi zapínání pøístroje uvolnìno (normální stav pøi užívání v provozu), je pro výpoèty transformace napìtí/barva pøeètena hodnota uložená v EEPROM. Stále toto èíslo

22

definuje pozici bílé barvy na škále hodnot, vyjadøující napìtí, v rozmezí 0 až 1023. 3. Je-li tlaèítko stisknuto kdykoliv pøi provozu zaøízení, je do EEPROM zapsána aktuální hodnota vrácená pøevodníkem A/D, vyjadøující napìtí v rozmezí hodnot 0 až 1023, a na tuto pozici je novì umístìna bílá barva. Tento mód slouží pro uživatelské nastavení polohy bílé bavy ve spektru v rozmezí hodnot 0 až 1023.

Zapojení HW Veškeré funkce obvodu pro øízení RGB LED obstarává mikrokontrolér PIC12F675. Zapojení je velmi jednoduché, proto se dále zmíním jen o vstupu Vref a AN0. Vstup Vref slouží k pøipojení referenèního napìtí pro pøevodník A/D. Referenèní napìtí by nemìlo být menší než +3 V. Pod tímto napìtím již není zaruèena linearita pøevodu A/D v rozlišení 10 b tak, jak ji

Rozdìlit barvy na studené a teplé mì donutil nápad, vyrobit teplomìrindikátor coby milou hraèku, který bude mìnit podle venkovní teploty svou barvu. Èistá bílá barva mìla signalizovat rovných 0 °C. Teploty nižší než 0 °C by bylo možné poznat právì podle bílé s nádechem modré až fialové, tedy studené barvy, teploty nad nulou by signalizovaly barvy teplé, od bílé s nádechem zelené až po èervenou. Možnost pohybovat s pozicí bílé barvy, umožòuje kalibraci bílé barvy právì na 0 °C (ovlivní i rozsah mìøitelných teplot pod a nad 0 °C). Takový indikátor by mohl sloužit i jako doplnìk k opravdovému teplomìru. Fantazii se meze nekladou! Úkolem tohoto èlánku bylo pøedevším podìlit se s poznatky a zájemcùm umožnit snadno si vyzkoušet, co lze s RGB LED provádìt. S uvedenou odrazovou komorou je efekt barev velmi pùsobivý. Nech je tento text inspirací k vlastním pokusùm. Program pro mikrokontrolér lze stáhnout z Internetu na www.aradio.cz a na domovské stránce autora www.zajacik.kvalitne.cz. Dotazy možno smìøovat na [email protected]

Seznam souèástek R1, R2, R3 R4 TRIMR C1 RGB LED TL IO1

470 Ω 10 kΩ 2,2 kΩ 100 nF Libovolná Tlaèítko PIC12F675

Obr. 3. Zapojení pøípravku na øízení jasu RGB LED

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

Zabezpeèovací systém Róbert Heves Bohužel žijeme v takové dobì, kdy musíme nᚠmajetek chránit pøed neoprávnìným odcizením. Existuje nìkolik systémù pro zabezpeèení objektù. Taková zaøízení vìtšinou nejsou zrovna levnou záležitostí. Tato skuteènost mì donutila k návrhu vlastního zabezpeèovacího systému. Mým cílem bylo postavit jednoduché a levné signalizaèní zaøízení pro støežení objektù. Popis Pùvodnì byl tento zabezpeèovací systém navrhnut pro garáž, je však možné ho instalovat i do jiných objektù, napøíklad do rodinného domku, do chaty atd. Zapojení je sestaveno z bìžnì dostupných souèástek. Obsahuje logická hradla NAND, invertory a oblíbený èasovaè NE555.

Èinnost zaøízení V zapojení jsou tøi èasovaèe, z toho dva jsou zrealizovány integrovaným obvodem NE555 a jeden èlenem RC. Pøepínaè S1 slouží na zvolení režimu pohotovost nebo vypnuto. Pøi nastavení režimu vypnuto je na vstupu hradla IC5A logická jednièka a zároveò se nabije kondenzátor C1. Výstup tohoto èlenu NOR je zapojen na hradlo IC2A a na vstup R èasovaèù IC1 a IC3,

které jsou logickou nulou blokovány. Pøepneme-li pøepínaè S1 do druhé polohy, kondenzátor se za jistý èas vybije. Když se zmenší napìtí na vstupu IC5A pod 1,4 V, výstup hradla se pøeklopí z log. 0 na log. 1. Hradlo IC2A a èasovaèe se odblokují. Snímaè je jednoduchý spínaè, který sepne na krátkou dobu, když nìkdo otevøe bránu nebo okno. Snímaèù (spínaèù) mùže být zapojeno nìkolik. Sepnutím snímaèe se na vstup hradla IC5C dostane signál s úrovní log. 0. Impulsem (z log. 1 na log. 0) se pustí oba èasovaèe s NE555. Na jejich výstupu se objeví impuls. Délka tìchto impulsù závisí na odporu trimrù R3 a R5 a kapacitì kondenzátorù C2 a C3. Pro správnou funkci musí být èasovaè IC3 nastaven na delší dobu. Na výstupu zabezpeèovacího systému se objeví log. 1 v pøípadì, že na výstupu èasovaèe IC1 je log. 0 a na výstupu IC3

log. 1. Hradla IC2C a IC2D øídí LED, která signalizuje, že je nebo byl spuštìn alarm. Kondenzátor C7 filtruje krátký impuls (tzv. hazard), který vzniká dopravním zpoždìním na vstupu hradla IC5D. Bez filtrace by se èervená LED (alarm) rozsvítila hned pøi impulsu ze snímaèe. Na výstup tohoto zaøízení je možno pøipojit napøíklad relé, které spíná sirénu, nebo upravený mobilní telefon, který zavolá na vybrané èíslo. Zvednutím telefonu by bylo možné odposlouchávat objekt. Souèástí zapojení je i zdroj. Napájecí napìtí mùže být jednosmìrné (DC) nebo støídavé (AC) v rozsahu 7 až 17 V.

Ovládání Pøepínaèem S1 se ovládá režim. Když jsme pøítomni, nastavíme režim vypnuto a systém nebude reagovat na stavy snímaèe. Když odcházíme, pøepneme na pohotovostní režim. Pøepnutím pøepínaèe se kondenzátor C1 vybije. Rychlost vybíjení kondenzátoru lze nastavit trimrem R2. Za tento èas musíme opustit objekt. Je-li systém v pohotovostním režimu a ze snímaèe (snímaèù) dostane impuls, poèká jistou dobu a spustí alarm. Tato doba je k dispozici na vypnutí systému. Délka této doby se nastavuje trimrem R3. Hygienické pøedpisy definují, jak hlasitý mùže být alarm a jak dlouho mùže trvat. Proto je nutné, aby se po jisté dobì vypnul. Délka alarmu se nastavuje trimrem R5. Signalizace je zajištìna tøemi LED. Zelená signalizuje režim vypnuto, žlutá pohotovostní režim a èervená signalizuje, že je nebo byl spuštìn alarm. Obr. 1. Schéma zapojení zabezpeèovacího zaøízení

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

23

Obr. 2. Deska s plošnými spoji zabezpeèovacího zaøízení ze strany souèástek (vlevo) a strany spojù

Obr. 3. Rozmístìní souèástek na desce s plošnými spoji

Obr. 4 a 5. Fotografie hotového zabezpeèovacího zaøízení v krabici

24

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

Stavba a oživení Zapojení je realizováno na oboustrannì plátované desce s plošnými spoji. Pøi peèlivé práci by zaøízení mìlo fungovat bez problému. Pro správnou èinnost je dùležité, aby èas nastavený na èasovaèi IC3 byl delší než èas na IC1. Èasování si mùže každý nastavit podle vlastního uvážení a podle umístìní øídicích èlenù. Zaøízení je vestavìno do velké instalaèní krabièky.

Seznam souèástek R1, R4 R6, R7, R8 R2, R3 R5 C1, C2, C3 C4, C5, C6, C7 C8 IC1, IC3 IC2 IC4 IC5 LED B1

10 kΩ 680 Ω trimr 220 kΩ trim 1 MΩ 220 µF 100 nF 2 200 µF NE555 74HCT00 7805 74HCT04 zelená, èervená, žlutá diodový mùstek

Stabilizovaný zdroj 2 až 25 V/0 až 1 A Marián Sova Základom každej elektrotechnickej dielne je stabilizovaný zdroj. Tento zdroj spåòa všetky základné požiadavky. Má plynulo nastavite¾né výstupné napätie a prúdovú ochranu. Svojou konštrukciou je ve¾mi jednoduchý. Základom zapojenia je integrovaný obvod µA723 (kedysi bol vyrábaný pod oznaèením MAA723). Je to integrovaný napäový regulátor s prúdovou ochranou. Je schopný doda prúd 150 mA bez výstupného tranzistora. Maximálne vstupné napätie je 40 V. Výstupné napätie zdroja je 2 až 25 V, pri malých prúdoch aj viac, pod¾a použitého transformátora. (Pod¾a katalógových údajov až 37 V.) Maximálny výstupný prúd je regulovate¾ný v rozsahu asi 20 mA až 1 A.

Popis zapojenia Striedavé napätie z transformátora je usmernené mostíkovým usmeròovaèom, tvoreným diódami D1 až D4. Striedavé napätie transformátora nesmie by väèšie ako 28 V (po usmernení asi 40 V). Usmernené napätie je

vyfiltrované kondenzátorom C1 s kapacitou 2200 µF. Rezistory R1 a R2 slúžia na nastavenie referenèného napätia. Na vývode 5 obvodu µA723 je napätie 7,23 V (z toho aj oznaèenie µA723). Potenciometrom P2 sa nastavuje výstupné napätie. Potenciometrom P1 sa nastavuje výstupný prúd (prúdové obmedzenie). Kondenzátory C2 a C3 slúžia na frekvenènú kompenzáciu zdroja (bránia rozkmitaniu zdroja). Tranzistor T1 je budiaci pre tranzistor T2. Na rezistoroch R7 a R8 vzniká prechodom prúdu úbytok napätia. Tento úbytok zväèšený o úbytok na prechode báza – emitor tranzistora T2 je aj na potenciometri P1, ktorý je zapojený ako deliè. Napätie z tohto delièa je privádzané na vývod 2 IO. Ak je na tomto vývode proti vývodu 3 napätie väèšie ako 0,65 V, zdroj zmenší svo-

Obr. 1. Schéma zapojenia zdroja

je výstupné napätie. Tým sa obmedzí prúd prechádzajúci do záaže. S týmito hodnotami rezistorov R7 a R8 (1,2 Ω a 3,3 Ω) je maximálny výstupný prúd okolo 1 A. Kondenzátor C4 ešte vyhladzuje výstupné napätie.

Vyhotovenie a oživenie Zdroj je zhotovený na jednostrannej doske s plošnými spojmi. Na doske sa nachádzajú všetky súèiastky okrem tranzistora T2. Ten je umiestnený na chladièi a k doske pripojený vodièmi. Chladiè by mal uchladi výkonovú stratu na T2 asi 30 W (v najnepriaznivejšom prípade – malé napätie a ve¾ký prúd). Zdroj po správnom prispájkovaní súèiastok pracuje na prvé zapojenie a netreba ho nijako oživova. Pri spájkovaní nezabudnite na drôtovú prepojku. Ak by ste chceli použi v zapojení starší typ IO MAA723 v kovovom puzdre, treba da pozor na to, že má iné zapojenie vývodov a bolo by potrebné prerobi dosku. MAA723 v plastovom puzdre DIP14 má rovnaké zapojenie vývodov ako µA723CN. Transformátor by mal ma pri prúde 1 A 30 VA. Maximálne výstupné napätie zdroja záleží od napätia na transformátore.

Rozpiska súèiastok R1 5,1 kΩ R2 2 kΩ R3, R4 1 kΩ R5 120 Ω R6 100 Ω R7 1,2 Ω/5 W R8 3,3 Ω/5 W P1 1 kΩ/N P2 2,2 kΩ/N C1 2200 µF/50 V C2, C3 470 pF C4 47 µF/50 V D1 až D4 P600 D5 1N4007 IO1 µA723CN (MAA723CN) T1 BC546 T2 2N3055 alebo KD607 Transformátor 230 V/24 V/30 VA alebo iný, max. 28 V, viï text Chladiè pre T2

Obr. 2 a 3. Doska s plošnými spojmi zdroja a osadenie dosky súèiastkami

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

25

Kmitoètová syntéza pre FM tuner Ján Kadák Vzh¾adom na to, že v dnešnej dobe je pásmo frekvencii 87,5 až 108 MHz „preplnené“ rôznymi rozhlasovými stanicami, prièom je takmer nemožné pri mechanickom ladení presne naladi požadovanú stanicu, rozhodol som sa postavi modul kmitoètovej syntézy, ktorý poskytuje podstatne pohodlnejšie ovládanie VKV prijímaèa a jeho stavba je jednoduchá a lacná. Základné technické údaje Kmitoètový rozsah:

87,5 až 108 MHz. Medzifrekvencia: 10,7 MHz. Poèet predvolieb: 20. Displej: LED, 2 miesta èíslo predvo¾by, 5 miest frekvencia. Napájanie: riadiaca èas 5 V, ladiace napätie max. 31 V. Odber prúdu: bez displeja do 90 mA. Ovládanie: 4 tlaèidlá.

Popis zapojenia Celé zapojenie možno rozdeli do dvoch èastí. Schéma riadiacej èasti je na obr. 1. Základom je mikroprocesor od firmy Atmel AT89C2051. K nevyhnutnej funkcii je potrebný kryštál

pripojený na vývody è. 4 a 5 procesora. K správnej funkcii je tiež potrebný „resetovací“ obvod, zložený z prvkov R1 a C3, ktorý je pripojený na vývod è. 1 procesora. Kondenzátor C4 slúži len na filtráciu napájacieho napätia. Dióda D1 „chráni“ integrované obvody pred znièením v prípade opaène zapojeného napájacieho napätia. Na bránu P3, t.j. piny p3.0 a p3.1, je pripojená sériová pamä EEPROM 24C02, ktorá slúži na uchovanie frekvencie na jednotlivých predvo¾bách aj po vypnutí napájania. Prístup k tejto pamäti je cez zbernicu I2C. Pin p3.3 je ponechaný ako rezerva. Na pinoch p3.2, p3.4 a p3.5 je programom vytvorená zbernica C-BUS, pomocou ktorej sa prenášajú dáta do kmitoètového syntetizátoru s obvodom SAA1057. Zbernica je vyvedená na konektor JP1. Cez tento konektor sa

Obr. 1. Zapojenie riadiacej èasti frekvenènej syntézy

26

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

tiež pripája napájacie napätie +5 V pre riadiacu èas. Pin p3.7 procesora je vyvedený na konektor JP2 a slúži na umlèanie nízkofrekvenènej cesty pri prepínaní jednotlivých staníc. Pri praktických skúškach s tunerom z autorádia nebolo umlèanie potrebné, pretože pri prepínaní predvolieb sa vyskytlo len nepatrné rušenie. Komu by to vadilo, môže využi toto umlèanie, prièom pri log. 1 na pine p3.7 sa má signál stlmi. Ak by nevyhovovala napäová úroveò, treba ju prispôsobi pomocou tranzistora. Pri manuálnom ladení nie je aktivované umlèanie. Ladenie je pomerne èisté a nepôsobí rušivo. Na èas brány P1 sú pripojené ovládacie tlaèidlá, ktorých funkcie sú popísané v schéme zapojenia riadiacej èasti. Sú vyvedené na konektor JP5. Z dôvodu nedostatku vo¾ných pinov procesora sú v zapojení použité dva posuvné registre 74LS164, ktorými sa „budí“ displej. V zapojení sú použité

Obr. 2. Schéma zapojenia displeja frekvenènej syntézy

Obr. 3. Frekvenèný syntetizátor s obvodom SAA1057

Obr. 4 a 5. Doska s plošnými spojmi modulu syntetizátoru a rozmiestnenie súèiastok

7-segmentovky so spoloènou anódou. Jednotlivé anódy zobrazovacích prvkov sa spínajú cez tranzistory T1 až T5. Anódy 7-segmentoviek sa pripájajú na konektor JP4. Katódy sa pripájajú na konektor JP3. Zmenou rezistorou R7 až R14 môžeme v urèitom rozsahu nastavi svit segmentov. Na displeji sa zobrazuje frekvencia na piatich miestach, prièom na piatom mieste svieti jednotka iba v prípade, že frekvencia je väèšia ako 99,95 MHz. Anódy 7-segmentoviek DI4 a DI5 sú spojené a katódy „b“ a „c“ DI5 sú spojené a pripojené na spoloèný vodiè „h“. Takisto sú spojené aj anódy prvkov DI6 a DI7 a segmenty „b“ a „c“ prvku DI7 sú spojené a pripojené na spoloèný vodiè „h“, viï schéma zapojenia displeja na obr. 2. Je zrejmé, že prvky DI5 a DI7 slúžia iba na zobrazenie èísla „1“. Schéma zapojenia frekvenèného syntetizátoru s obvodom SAA1057 je na obr. 3. Ide o klasické katalógové zapojenie tohto obvodu, ktorý je dobre známy aj na stránkach PE. Bližšie informácie o òom môžete získa v [3], [4], alebo ak sa pozriete na datasheet tohto IO. Z konektora JP1 sa privádza ladiace napätie na vstupnú jednotku FM tunera. Na konektor JP2 sa pripája napájacie napätie pre výstupný ope-

Obr. 6 a 7. Doska s plošnými spojmi riadiacej èasti syntetizátoru a rozmiestnenie súèiastok na doske

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

27

Obr. 8. Displej pri ruènom ladení

Obr. 9. Ukladanie predvo¾by „7“

Obr. 10. Predvo¾ba „0“ raèný zosilòovaè obvodu SAA1057. Napätie v tomto zapojení volíme od +5 V do +31 V. Keïže z tohto napätia je odvádzané ladiace napätie pre FM tuner, musí by „èisté“, to znamená, že by malo by privádzané zo samostatného napájacieho zdroja a nie zo zdroja, ktorý napája logickú èas (rušenie). Ve¾kos napájacieho napätia je vhodné voli tak, aby bolo najmenej o 2 V väèšie ako je maximálne ladiace napätie FM tunera! Na konektor JP3 sa privádza signál z oscilátora FM jednotky. Minimálna ve¾kos efektívnej hodnoty napätia privedeného na tento konektor je 10 mV. Ak má jednotka výstup z oscilátora, nie je problém. V prípade, že nemá tento výstup, musíme navinú na kostrièku cievky oscilátora približne 2 až 3 závity (treba vyskúša) tenkého smaltovaného medeného drôtu. Takto navinutú cievku pripojíme na konektor JP3 tieneným káblom. Jeden koniec cievky spojíme s opletením a druhý so stredným vodièom. Na konektor JP5 sa pripája napájacie napätie +5 V pre logickú èas obvodu SAA1057 a zároveò slúži aj ako napájanie pre riadiacu èas. Konektor JP4 slúži na pripojenie dátových vodièov a napájania medzi doskou syntetizátoru a riadiacou èasou (na riadiacej èasti konektor JP1).

Ovládanie Na ovládanie sú použité štyri tlaèidlá, ktorých funkcie sú nasledovné: Tlaèidlá „+“ a „–“ slúžia na ruèné ladenie kmitoètu, alebo prepínanie staníc. Tlaèidlo „ST/TUN“ slúži na prepínanie medzi funkciami ladenie / vo¾ba stanice. Pri ruènom ladení displej zobrazí na mieste èísla stanice znak „t“ (tuning), a potom môžeme pomocou tlaèidiel „+“ a „–“ naladi požadovanú stanicu, ktorej frekvencia je zobrazená na piatich miestach displeja.

28

Krok ladenia bol zvolený 50 kHz a rozsah ladenia je od 87,50 MHz po 108,00 MHz. Ak sa dostaneme pri ladení na koniec pásma (108 MHz) a následne stlaèíme tlaèidlo „+“, nastaví sa zaèiatok pásma, t.j. frekvencia 87,5 MHz. Toto platí aj opaène, ak sme na zaèiatku pásma (87,5 MHz) a stlaèíme tlaèidlo „-“, nastaví sa frekvencia 108 MHz. Pri nastavenej vo¾be „prepínanie staníc“ sa na mieste predvo¾by zobrazí èíslo stanice (od 0 po 19) a na ostatných miestach displeja je zobrazená frekvencia, ktorá je uložená na danej predvo¾be. Tlaèidlo „MEM“ slúži na ukladanie frekvencie do pamäte. Ak sme v menu ladenie a naladili sme požadovanú frekvenciu, prvým stlaèením tohto tlaèidla sa namiesto znaku „t“ zobrazí na mieste predvo¾by èíslo stanice, ktorá bola nastavená pred vo¾bou ruèného ladenia (pomocou tlaèidla „ST/TUN“), prièom toto èíslo bliká. Teraz môžeme pomocou tlaèidiel „+“ a „-“ poèas asi 10 sekúnd, zmeni èíslo predvo¾by, na ktorú chceme uloži zobrazenú frekvenciu. Ak sme navolili požadované èíslo predvo¾by, musíme poèas 10 sekúnd stlaèi tlaèidlo „MEM“ druhýkrát. Ak sme to stihli v spomínanom èase, frekvencia sa uloží na predvo¾bu, ktorá je zobrazená na displeji. Namiesto frekvencie sa zobrazí nápis „SAVE“, ktorý svieti asi 1 sekundu. Potom sa opä na displeji zobrazí uložená frekvencia. Ak náhodou nestihneme stlaèi tlaèidlo „MEM“ poèas blikania èísla predvo¾by druhýkrát, ukladanie do pamäte sa neuskutoèní a program sa vráti do menu ruèného ladenia. Ukladanie do pamäte je možné aj v prípade, keï sme v menu prepínania staníc. Význam je v tom, že môžeme jednoducho usporiada poradie staníc. Ak sme sa poèas „ukladania stanice“ do pamäte (bliká nápis s èíslom predvo¾by) rozhodli zruši zápis do pamäte, musíme stlaèi tlaèidlo „ST/TUN“. Program sa vráti do menu, ktoré bolo nastavené pred prvým stlaèením tlaèidla „MEM“. Ak vznikne chyba pri komunikácii s pamäou, na displeji sa zobrazí namiesto frekvencie nápis „Err“, ktorý svieti asi 1 sekundu. Potom sa nastaví menu ruèného ladenia. Pri prvom zapnutí zariadenia sa na displeji zobrazí nápis „init“. Tento nápis svieti poèas zapisovania frekvencie 87,5 MHz na všetkých dvadsa predvolieb. Ak vznikne chyba poèas zapisovania týchto poèiatoèných hodnôt do pamäte, na displeji sa zobrazí nápis „M Err“, ktorý svieti asi 1 sekundu. Potom program nastaví menu ruèného ladenia a poèiatoènú frekvenciu 87,5 MHz. Ak nám vznikla takáto chyba, funguje iba ruèné ladenie a tlaèidlá „MEM“ a „ST/ /TUN“ sú blokované. Z toho vyplýva, že syntéza môže fungova aj bez pamäte 24C02! Potom však funguje iba

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

ruèné ladenie a nie je možné naplno využi možnosti danej kmitoètovej syntézy!

Riadiaci program Ovládací program zabezpeèuje všetky potrebné funkcie. Cez prerušenie pomocou èasovaèa 0 zabezpeèuje každých 110 ms èítanie klávesnice. Ïalej pomocou tohto èasovaèa multiplexne riadi displej. Program zabezpeèuje vysielanie dát pre obvod SAA1057 cez zbernicu C-BUS, ktorá je vytvorená programovo. Pri ruènom ladení je nastavený synchrónny prenos, pri ktorom sa do vstupných obvodov IO SAA1057 prenáša dátové slovo synchrónne so signálom referenèného kmitoètu analógového fázového detektoru. Pri prepínaní staníc je vždy nastavený asynchrónny prenos, ktorý je ve¾mi rýchly a používa sa pri ve¾kých kmitoètových zmenách. Program tiež zabezpeèuje obsluhu pamäte 24C02 pomocou zbernice I 2C, ktorá je vytvorená programovo na bitoch p3.0 a p3.1 procesora AT89C2051. Frekvencia je ukladaná do pamäte ako 2-bytová hodnota, prièom najskôr sa ukladá nižší byte a potom vyšší. Ukladanie sa zaèína od adresy 04hex (predvo¾ba 0). Pri prvom zapnutí program skúša preèíta z adresy 03hex pamäte 24C02, konštantu 40hex. Ak je preèítaná iná hodnota z danej adresy, tak zapíše postupne na všetky predvo¾by hodnoty, ktoré zodpovedajú frekvencii 87,5 MHz. Ak pri tomto zápise nevznikne žiadna chyba, zapíše na adresu 03hex pamäte hodnotu 40hex. Z toho vyplýva, že pri ïalšom zapnutí preèíta z pamäte správnu hodnotu 40h ( ak nevznikne chyba ) a následne preèíta frekvenciu uloženú na predvo¾be 0. Funkcia umlèania je aktívna v prípade prepínania staníc a pri ruènom ladení iba v prípade ve¾kého kmitoètového skoku, tj. zo 108 MHz na 87,5 MHz a opaène. Umlèanie je signalizované úrovòou log. 1 na bite p3.7 procesora po dobu približne 0,3 sekundy od stlaèenia príslušného tlaèidla. Èasovaè 1 ako aj vstup externého prerušenia INT1 procesora je ponechaný ako rezerva a v budúcnosti môže by využitý pre pripojenie infraèerveného prijímaèa, prièom získame možnos ovláda celé zariadenie aj pomocou DO.

Konštrukcia Všetky dosky s plošnými spojmi sú jednostranné. Doska plošných spojov riadiacej èasti je na obr. 6. Dosku osadíme všetkými súèiastkami. Pre procesor U1 a pamä U4 je vhodné osadi objímky. Pozor na prepojku pri procesore U1. Displej nie je súèasou

dené napätím (potenciometrom) a majú medzifrekvenèný kmitoèet 10,7 MHz.

Zoznam súèiastok Riadiaca èas: R1 R2 až R6, R15, R16 R7 až R14 C1,C2 C3 C4 D1 T1 až T5 DI1 až DI7

Obr. 10. Fotografie dosok riadiacej èasti a syntetizátora riadiacej èasti preto, lebo je úzko spätý s predným panelom prístroja. Taktiež tlaèidlá nie sú na doske s plošnými spojmi riadiacej èasti. Drôty k displeju, k tlaèidlám, ako aj k doske syntetizátora, by mali by èo najkratšie. Zamedzíme tým prenikaniu rušenia k citlivým obvodom FM tunera. Doska s plošnými spojmi frekvenèného syntetizátoru je na obr. 4. Dosku taktiež osadíme všetkými súèiastkami, pritom dbáme na správne osadenie všetkých prvkov. Pre integrovaný obvod U1 môžeme osadi objímku. Pozor na prepojku, ktorá je umiestnená pri integrovanom obvode.

Oživenie Po osadení dosiek skontrolujeme správne zapojenie všetkých súèiastok a prípadne odstránime vzniknuté cínové mostíky. Najskôr by bolo vhodné oživi riadiacu èas. Procesor a pamä vložíme do objímok. Pripojíme displej a tlaèidlá. Dbáme pritom na správnu orientáciu. Riadiacu èas s doskou syntetizátoru zatia¾ nespájame. Na konektor JP1 riadiacej èasti privedieme napájanie, a to tak, že na pin 1 konektora JP1 privedieme +5 V a na pin 2 privedieme GND. Zapojenie nemá žiadne nastavovacie prvky a musí fungova na prvé zapojenie. Odber prúdu zo zdroja bez pripojeného displeja je do 50 mA. Na displeji by sa mal zobrazi nápis „init“ a potom èíslo predvo¾by 0 a frekvencia 87,5 MHz. Ak sa objaví nápis „M Err“, tak je chyba v komunikácii s pamäou 24C02. Ak nie je chyba, vyskúšame všetky funkcie riadiacej èasti. Ak je svit displeja malý, upravíme odpor rezistorov R7 až R14. Ak riadiaca èas spo¾ahlivo funguje, pristúpime k oživeniu syntetizátora. Pripojíme dosku syntetizátora k riadiacej èasti (konektor JP1 riadiacej èasti s konektorom JP4 syntetizátora).

Ïalej pripojíme napájacie napätie pre výstupný operaèný zosilòovaè obvodu SAA1057 (konektor JP2), prièom ho volíme od +5 V po max. +31 V. Ladiace napätie (konektor JP1) pripojíme k FM tuneru a signál z oscilátora tunera pripojíme tieneným káblom ku konektoru JP3. Na konektor JP5 privedieme napájanie +5 V a na FM tuner pripojíme tiež napájanie. Na displeji sa objaví frekvencia 87,5 MHz. Zvolíme ruèné ladenie. Naladíme takú stanicu, o ktorej vieme, že má v našom okolí silný signál. Z reproduktora FM prijímaèa by sme mali poèu hudbu, prípadne hovorené slovo danej stanice. Ak sme „nechytili“ požadovanú stanicu, môžeme si správnu funkciu syntetizátora overi aj meraním napätia na výstupe TEST obvodu SAA1057. Pretože tento výstup má otvorený kolektor, musíme ho najskôr pripoji cez rezistor (napr. 47 kΩ) na +5 V. Ak potom nameriame voèi zemi na tomto výstupe napätie blízke nule, to znamená, že syntetizátor sa „nezavesil“. Ak nameriame napätie blízke +5 V, znamená to, že sa „zavesil“ a zapojenie musí fungova. Správnu funkciu môžeme overi aj meraním ladiaceho napätia. Toto napätie sa musí poèas ladenia pozvo¾ne meni.

Záver Popisované zapojenie bolo úspešne vyskúšané s FM tunerom zo staršieho autorádia zn. TESLA. Ladiace napätie bolo dos velké, asi 28,9 V pri 108 MHz. Vstupná jednotka nemala výstup oscilátoru, takže som musel navinú cievku na kostrièku cievky oscilátoru a pripoji ju k doske syntetizátora. Výhoda zapojenia s frekvenèným syntetizátorom je najmä vo vysokej stabilite frekvencie, ako aj èíslicového zobrazenia kmitoètu. Predkladané zapojenie je možné použi na FM prijímaèoch, ktoré sú la-

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

10 kΩ

22 kΩ 470 Ω 33 pF, keram. 10 µF/63 V 47 µF/25 V 1N4007 BC556B (pnp) 7-segmentovky, spol. anóda (napr. SA 36-11EWA) U1 AT89C2051, naprogram. U2,U3 74LS164 U4 ST24C02 XTAL kryštál 12 MHz, HC49U TL1 až TL4 spínacie tlaèidlá JP1, JP4, JP5 konektor 1× 5 pin JP2 konektor 1× 2 pin JP3 konektor 1× 8 pin objímky DIL20, DIL8 prepojka Syntetizátor: R1, R4 R2 R3 C1 C2, C6 C3 C4 C5 C7 C8 C9 U1 XTAL JP1, JP2, JP3, JP5 JP4 prepojka

180 Ω 18 kΩ 10 kΩ 2,7 nF 10 nF 47 µF/25 V 330 nF 1 nF 27 pF 100 nF 100 µF/16 V SAA1057 kryštál 4 MHz, HC49U konektor 1× 2 pin konektor 1× 5 pin

Literatúra [1] Datasheet SAA1057, napr.: http:// www.alldatasheet.co.kr/datasheetpdf/view/PHILIPS/SAA1057.html nebo http://datasheets.sinus.cz/ show_files.php [2] www.hw.cz [3] Maršík, V.: Kmitoètová syntéza oscilátorového kmitoètu. ARB 3/ 1987, s. 88. [4] Malý katalog pro konstruktéry 1991 (Pøíloha AR), s. 1. [5] Procházka, P.: Kmitoètová syntéza pro tuner VKV. Electus 97, s. 19. [6] Zajíc, M.: Kmitoètová syntéza. PE 1/2000, s. 16. Program pre procesor si môžete stiahnu zo stránky www.aradio.cz. Prípadné pripomienky píšte na e-mail: [email protected]

29

Tester kabelù UTP Martin Brož – Delta4 Sítì… odvìký boj poèítaèových technikù s kabeláží, a nejen jich, ale i mnoha radioamatérù, kutilù a hlavnì všech, kteøí s tìmito prvky dnešních komunikaèních dálnic mìli co do èinìní. Každý to asi zná – natáhne síový kabel pøes nìkolik patek, zdí a ejhle, ono to ne a ne fungovat. Co potom? Kde je problém? Na tuto otázku lze odpovìdìt celkem jednoduše. Než zaènete vše znova drátovat, zkuste si kabel UTP promìøit. Pokud nevlastníte jeden z drahých profesionálních mìøicích pøístrojù, mùžete použít zde popsaný jednoduchý pøípravek za pár korun. Technické údaje Napájecí napìtí:

5 až 9 V, nejlépe baterie 9 V. Indikace: 8x LED, pro každý vodiè UTP 1x LED). Délka testovaného vodièe: odzkoušeno 50 m. Regulace rychlosti testování.

Popis zapojení Celé zapojení tvoøí dva samostatné moduly. Jeden je vysílací, druhý indikaèní. Vysílací modul vysílá do testovaného kabelu impulsy, které jsou na jeho druhé stranì detekovány indikaèním modulem. Vysílací modul je složen z èasovaèe 555 ve verzi CMOS, který zde pracuje jako AKO (astabilní klopný obvod). Kmitoèet obvodu a tím i rychlost testování ovlivòuje odpor rezistoru R5 (4,7 kΩ), odporový trimr R7 (100 kΩ), rezistor R6

(1 kΩ) a poslední souèástkou, která ovlivòuje rychlost testování, je C1. Rezistor R6 slouží spíše jen jako zarážka mezní hodnoty, tj. aby souèet odporù rezistorù R6 a R7 nebyl nulový nebo spíše zanedbatelnì malý. Pro vyhovující rozsah regulace rychlosti byla odzkoušena kapacita C6 100 µF. Pokud ovšem potøebujeme regulovat rychlost testování, nastavíme ji pak pouze trimrem R7. Výstup AKO je na vývodu 3 IO1. Signál z tohoto výstupu je veden na vstup CLK (14) obvodu IO2, což je Johnsonùv desítkový èítaè. Integrovaný obvod IO2 je také technologie CMOS, což zajišuje minimální nároky na spotøebu. Pokaždé když pøijde impuls z obvodu 555, posune se úroveò H na další výstup Q. Výstupy se postupnì pøeklápìjí a tím vpouštìjí testovací impuls do pøíslušných párù vodièù testovaného kabelu. Pokud se však signál posune až na výstup Q4,

èítaè se resetuje signálem pøivedeným na vstup RES a celý proces je spuštìn znova. Tím je zabezpeèeno, že obvod kmitá v cyklu. Rezistory R1 až R4 omezují proud svítivými diodami umístìnými v indikaèním modulu. Indikaèní modul je složen, jak je patrné ze schématu na obr. 2, z nìkolika diod a nìkolika LED. Princip indikace je následující: Obvod IO2 zaène vysílat signál s úrovní H napø. do Q0 a pøes R1 do vodièe 1 a 2 kabelu. Pokud je tento pár v poøádku, na druhém konci je na vodièi 1 a 2 kladné napìtí. Toto napìtí vyvolá proud procházející LED D9 a D10 a tyto diody svítí. Proud dále prochází diodami D3 až D8 zpìt po zbylých vodièích pøes rezistory R2 až R4 do ostatních výstupù Q, kde je sveden pøes IO2 na zem (GND). Tímto fíglem je vždy uzavøen obvod. Samozøejmì, pokud budou vodièe 3 až 8 poškozeny, diody nebudou svítit, ale pak stejnì nelze kabel považovat za funkèní.

Konstrukèní provedení Celé zaøízení je na dvou deskách s plošnými spoji. Jelikož moduly mohou být od sebe znaènì vzdáleny, je vhodné každému modulu opatøit vlastní kryt. Já jsem krabièku sestavil ze zbylého kuprextitu, který jsem cínem pospájel, a kryt pro zaøízení jsem vyrobil „na míru“. Pak už staèilo pouze zabrousit LED tak, aby nepøeènívaly nad krabièku, celou krabièku nastøíkat èerným sprejem a na víèko nalepit pøipravenou šablonku se zapojením párù pro síový nekøížený kabel. Druhá krabièka je stejná, ovšem v jejích útrobách se skrývá navíc baterie 9 V a malý spínaè. Mùžete ovšem zvolit i jiné uspoøádání.

Uvedení do provozu

Obr. 1. Schéma zapojení vysílací èásti

Seznam souèástek

Obr. 2. Schéma zapojení pøijímací (indikaèní) èásti

30

Nejprve ze všeho zkontrolujte správné osazení a zapojení všech souèástek, obzvláštì polaritu LED v indikaèním obvodu a správné osazení integrovaných obvodù na desce vysílaèe (kontrola klíèù IO). Pokud máte kontrolu provedenu, staèí najít nìjaký kus nekøíženého síového kabelu a pøipojit napájecí napìtí. Mìly by se rozsvítit minimálnì dvì LED. Pokud se tak nestalo, je možné, že nám nekmitá AKO anebo že naopak kmitá natolik rychle, že LED svítí pøíliš slabì a nejsou skoro vidìt. Proto zkusíme ladit s odporovým trimrem R7. Trimrem nastavíme pøimìøenou rychlost testování – LED se postupnì rozsvìcují, tak jak jsou zapojeny do párù. Gratuluji, právì máte zakonèenu stavbu testeru, jen staèí mu dát nìjaký kabátek, a hurá do svìta.

R1 až R4, R6 1 kΩ R5 4,7 kΩ

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

R7 C1 C2 D1 až D8 D9 až D16 D17 IO1 IO2 K1, K2

100 kΩ/N 100 µF/16 V 10 nF 1N4148 LED s velkou svítivostí 1N4001 C555 4017 zásuvka RJ45 do desky s plošnými spoji 2x deska s plošnými spoji 2x plastová krabièka. 1x nalepovací štítek.

Jak testovat

Obr. 3 a 4. Deska s plošnými spoji vysílaèe a osazení desky

Testování je velmi jednoduché. Pokud máme již natažený kabel, odpojíme na obou jeho stranách pøipojená zaøízení a na jedné stranì pøipojíme na konektor kabelu vysílací modul, na druhé indikaèní. A pak již staèí kontrolovat, zda LED ukazují správnì vodièe v párech. Tento tester je udìlán pro testování pøímých kabelù, ale není vylouèeno s ním testovat jakýkoli jiný kabel, a to jak køížený UTP, nebo telefonní. Staèí pouze vymìnit informaèní štítek na vrchu indikátoru. Dùležité je porozumìt, co která LED znamená a co máme na kabelu za poruchy, když LED nesvítí. Pøehled indikovaných poruch: • Z testovaného páru svítí jen jedna LED. Tato situace mùže nastat, pokud je poškozen jeden drát v páru. Nejèastìji hledejte na pøekroucených místech kabelu. • Z testovaného páru nesvítí ani jedna LED. To se stane, pokud jsou pøerušeny všechny dráty v páru. Nejèastìji pøekroucený kabel nebo mechanické poškození (dveøe, okna a také štípaèky). • Z testovaného páru svítí obì LED, ale každá jinde. Nejspíše jsou prohozeny páry nebo jen nìkterý z drátù v páru. • Z testovaného páru svítí obì LED a ještì další z jiného páru. – Tato situace nastává, pokud je nìkde kabel mechanicky poškozen a v místì poškození je zkrat.

Obr. 7. Poøadí vodièù v kabelu UTP

Obr. 5 a 6. Deska s plošnými spoji indikátoru a rozmístìní souèástek na desce Štítek na obr. 8 by vám mìl dìlat prùvodce, jak a co má kde být indikováno, staèí ho nalepit na indikaèní krabièku a pak jen kontrolovat a kontrolovat.

Závìr

Tester sice není zcela dokonalý a nìkteré chyby neodhalí jako profesionální testery, je však dobré ho mít

Obr. 8. Štítek na indikátor pro snazší odhalení závady

pøi ruce, když zapojujete jakoukoli, i menší sí. Pokud byste mìli problém s oživením, napište e-mail na adresu: [email protected] nebo staèí kouknout na naše stránky www.delta4.info.

Literatura [1] http://www.sbprojects.com [2] Katalog GM electronic.

Obr. 9 a 10. Fotografie vysílacího modulu bez krabièky a indikaèní modul v krabièce

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

31

Regulace støední hodnoty proudu nabíjení spínáním Jan Mareš Pøi nabíjení stejnosmìrným napìtím se nabízí jako jedna z možností regulace proudu impulsnì šíøkovou modulací (PWM). Její hlavní výhody spoèívají v malém zatížení aktivního regulaèního prvku, v našem pøípadì spínacího tranzistoru, a pomìrnì snadné a pøesné regulaci støední, potažmo efektivní hodnoty nabíjecího proudu. Spínacím prvkem v obvodu je tranzistor, který se pøi spínání nachází ve dvou pracovních stavech. Ve stavu sepnutém – kdy tranzistorem prochází nabíjecí proud (je podle Ohmova zákona závislý na napìtí a odporu zaøízení), je napìtí mezi kolektorem a emitorem minimální, dané saturaèním napìtím tranzistoru. Ztrátový výkon na tranzistoru je tedy pak podle vztahu P = U.I relativnì malý. V rozepnutém stavu je napìtí Uce rovno napìtí, jímž je systém napájen (u nabíjeèky je to okamžité napìtí na vstupních svorkách), ale proud tekoucí spínacím tranzistorem je zanedbatelný, mùžeme uvažovat že I = 0. Ztrátový výkon je tedy i v tomto pøípadì podle pøedchozího vztahu minimální, zde konkrétnì ho mùžeme považovat za nulový. Použijeme-li spínací režim v nabíjeèce napájené stejnosmìrným napìtím (napø. ze solárního panelu), bude závislost nabíjecího proudu na èase obdélníkového prùbìhu, viz obr. 1.

v intervalu mezi a a b. Napø. interval (0,2π) rozdìlíme na první (0,π/2) a druhý (π/2,2π). Vztah (2) lze velice dobøe využít k výpoètu støední hodnoty spínaného proudu. Pro jednoduchost považujme signál z obr. 1 za èistì pravoúhlý. Pak bude støední hodnota proudu vyjádøena vztahem (1), kde perioda bude T = 1/f [s], kde f je kmitoèet prùbìhu, což odpovídá frekvenci spínání. Interval (0,T) si ovšem mùžeme rozdìlit na dva intervaly – první (0,t1) a druhý (t1,T). Pak bude vztah pro støední hodnotu proudu: (3). Výhoda rozdìlení intervalu je teï zøejmá. Funkce i(t) je na intervalu (0,t1) rovna maximálnímu proudu I (I = Imax) a na druhém intervalu (t1,T) je rovna nule. Pro hodnotu støedního proudu dostaneme: (4). Øešením integrálù (4) obdržíme:

Obr. 1 Pro nabíjení je dùležitá støední hodnota proudu (støední hodnota vyjadøuje chemické úèinky – fyzikálnì je to velikost pøeneseného náboje). Støední hodnota proudu je definována vztahem: (1). Využitím vìty: (2), která nám øíká, že mùžeme interval od a do b (napø. od 0 do 2π), na kterém je funkce spojitá, rozdìlit na dva „na sebe navazující“ intervaly: od a do c a od c do b, pøièemž c musí ležet

32

(5). Obdrželi jsme vztah, který øíká, že støední hodnota proudu je rovna maximální hodnotì proudu násobené pomìrem doby trvání sepnutí (èas 0 až t1) ku dobì trvání periody T: Ist = Imax.(t1/T) . Maximální hodnota Imax je konstantní, pøi spínání øízeném nìjakým oscilátorem mùžeme i èas trvání periody považovat za konstantní (f je konstantní a T = 1/f), jedinou promìnnou je zde pak právì délka sepnutí t1. Závislost støední hodnoty je pak lineární funkcí délky sepnutí proudového spínaèe. Pøepsáním pøedchozího vztahu je to patrné: (6).

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

Vztah (6) dokazuje i intuitivní myšlenku, že pøi nulovém èasu sepnutí, tzn. že spínaè bìhem periody nesepne, bude støední hodnota proudu nulová. Naopak pøi èase sepnutí rovném délce periody, tzn. že spínaè bude sepnut trvale, bude støední hodnota proudu rovna maximálnímu proudu. Z výše popsaného vyplývá, že impulsnì šíøkovou modulací, kdy mìníme dobu sepnutí spínaèe, mùžeme regulovat støední hodnotu proudu od nuly až do maximálního proudu. V pøípadì konstrukèního øešení nabíjeèky akumulátorù bude jako spínaè využit tranzistor s øídicími impulsy generovanými oscilátorem o urèitém kmitoètu. Pøi nabíjení olovìných akumulátorù jsou využívány dvì nebo tøi fáze. V první je akumulátor nabíjen jmenovitým proudem, jehož velikost je èíselnì desetina kapacity akumulátoru: Ij = C/10 . [A; Ah, h]

(7)

Pøíklad: pøi kapacitì akumulátoru 44 Ah je jmenovitý proud Ij = C/10 = 44/10 = 4,4 A. Ve druhé fázi, kdy se akumulátor blíží nabití, se proud zmenší na tzv. udržovací proud, který je roven setinì jmenovitého proudu: I = C/100 (8), a tímto proudem je možno nabíjet akumulátor neomezenì dlouho bez zkrácení doby života a s výhodou neustále pøítomné plné kapacity akumulátoru. Je pøípadnì možné využít ještì tøetí mezifáze, kdy akumulátor blížící se nabití bude ještì èást nabíjení nabíjen proudem mezi desetinou a setinou jmenovitého proudu. Pomalejší nabíjení akumulátoru je totiž šetrnìjší nežli rychlejší a projeví se pøíznivì na dobì života akumulátoru. Pomocí impulsnì šíøkové modulace mùžeme øídit nabíjecí proud. Namísto zmenšování nabíjecího proudu budeme zmenšovat støední hodnotu proudu. (Jak bylo popsáno výše, je to velikost pøeneseného náboje a z toho plynoucích chemických úèinkù.) Jmenovitý proud daný konstrukcí zaøízení zmenšíme na udržovací podle vztahu (6). Bude-li jmenovitý proud proudem maximálním, pak podle vztahu (6) udržovací proud obdržíme dobou sepnutí rovnou desetinì periody: t1=T/10 . V konkrétním øešení nabíjeèky je napìtí na akumulátoru snímáno a pøi velikosti asi 2,3 V na èlánek je zapnut udržovací režim, tj. desetkrát se zmenší délka sepnutí. Nejsnadnìjší øešení se nabízí využitím mikroprocesoru a pøevodníkem A/D, který snímá napìtí akumulátoru a øídí impulsnì šíøkovou modulací spínání tranzistoru.

,$ù1ù @Ì"1."1 Rubriku připravuje ing. Alek Myslík, INSPIRACE, [email protected]

HRY PRO DEŠTIVÉ DNY Jak víte, počítačovými hrami se zde prakticky nezabýváme. Tentokrát jsme udělali výjimku a pro zpestření letních deštivých dnů vás chceme seznámit s freewarovým výběrem her na dvou CD, které mají jednu velkou přednost – lze je hrát přímo z CD, neinstalují se. Kdo má děti a počítač, ten to jistě docení. Proč? Každá další instalace, obzvláště provedená dětmi pouhým klikáním na ikonky, beznadějně zanáší počítač, mění jeho nastavení a přibližuje chvíli, kdy bude nutné všechno smazat, vyčistit a znovu nainstalovat, což je práce zdlouhavá a nezábavná. To zde nehrozí a tyto hry lze hrát tedy i na „cizím“ počítači někde na návštěvě, protože po sobě téměř nic nezanechávají. Na dvou CD Spusť a hrej! je celkem 73 her různých žánrů, mezi kterými si jistě každý najde ty „svoje“. Abyste si o nich udělali představu, seznámíme vás s některými z nich podrobněji.

Vantage Master Japonská hra typu RPG (viz titulní obrázek). Vynikající prostředí poskytuje detailní informace o všech postavách a bitevním poli. Je to složitá hra, vyžadující se předem důkladně seznámit s pravidly. Grafika je stejně jako u všech japonských her na skvělé úrovni. Během boje můžete svolávat duchy s různými přednostmi, jako je magie, síla nebo rychlost. Na začátku hry si také zvolíte svého duchovního Mistra, který vás bude celou hrou provázet. Vítězíte tehdy, pokud se vám podaří protivní-

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

kovu Mistrovi odebrat veškerou sílu. K tomu vám pomáhají i magické kameny, roztroušené po celém herním světě. Hru jistě vydržíte hrát celé hodiny. (Velikost 50 MB).

The Ocean Battle Dobrý pokus o simulaci válečné letecké bitvy. Letadlo ovládáte kurzorovými šipkami, dále můžete ovládat rychlost a střílet (mezerníkem). Animovaná ikona v horní části obrazovky ukazuje polohu vašich nepřátel. Grafika hry je trojrozměrná s pěknými modely letounů, lodí i různých pozemních cílů. The

33

Ocean Battle

Ocean Battle má tři úrovně – v první musíte zničit všechna nepřátelská letadla, ve druhé radar, helikoptéru a protiletadlové dělo a konečně v poslední úrovni pak mateřskou bitevní loď. (Velikost 30 MB).

Silver Knights

kem chytře narážet do ostatních. Hra má pěkné grafické i zvukové efekty, různé bonusy a i míčky v různých velikostech a typech. (Velikost 10 MB).

Battle Painters Smyslem hry je zamalovat celou obrazovku soupeřovou barvou. Mohou hrát až čtyři hráči najednou, i v týmech (samozřejmě i jeden hráč proti počítači). Štětce lze otáčet až o 360 stupňů a ovládají se pouhými dvěma tlačítky (nebo joystickem). (Velikost 10 MB).

bota, tým, za který chcete hrát a jednu z 10 bojových arén. Všechny postavy jsou pečlivě vyváženy, každá z nich má trochu odlišné schopnosti. Inteligenci nepřátel a tím i obtížnost hry lze nastavit předem. (Velikost 30 MB).

Pipiru the Archer Pipiru je hra pro ty, kteří hledají hry bez násilí. Ocitáte se v roli lučištníka, který musí ve 40 úrovních zasáhnout všechny pohybující se cíle, například jablka. Hra má úžasné grafické zpracování a díky jednoduchým pravidlům ji mohou hrát i nejmladší děti. (Velikost 10 MB).

Smash

Smash Originální pojetí hry ve stylu Breakout. Obrazovka plná explozí, střel, velkých zelených balónů, postav a švábů, které lze trefit i rozmáčknout. Propracovaný systém bonusů zvyšuje hratelnost. (Velikost 10 MB).

Q-Lat2 Vaším úkolem v této hře je změnit barvu všech míčků na jednu jedinou. Protože rychlejší předávají svoji barvu pomalejším, musíte se svým míč-

Battle Painters

Silver Knights Zábavná 3D hra s bitevními roboty. Má výbornou trojrozměrnou grafiku se speciálními efekty a explozemi. Trochu těžkopádné ovládání hry vyvažuje její skvělá hratelnost. Vyberete si svého ro-

Pipiru the Archer

Kung Fu Kim Zábavná kreslená hra s devíti úrovněmi, určená zejména menším dětem. Cílem hry je se jednoduchými pohyby (ala Kung Fu) trefit do balónků, které na postavičku bojovníka Kima padají ze všech stran. (Velikost 5 MB).

Hra Q-Lat2

34

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

Kung Fu Kim

Bad Onion

Bad Onion V této plošinovce se ocitáte v roli komiksového hrdiny, který má za úkol sbírat mince a vyhýbyt se nepřátelům. Ve dvanácti akčních úrovních s pěknou grafikou vás zaujme především perfektní interakce mezi postavou a okolím. (30 MB).

Blip & Blop Balls of Steel Vaším úkolem je porazit zlou videohru a kreslené postavičky. Bojujete proti stvořením jako jsou šmoulové, pokémoni nebo snorkové. Hra má skvělou grafiku, zvuky a spoustu humoru. Přesto není vhodná pro menší děti. (Velikost 100 MB).

Simu-Trans

je dopraví do bezpečí. Každý úsek hry má čtyři úrovně, druhá je bonusová. Je to jednoduchá a zábavná hra s originální zápletkou. (Velikost 10 MB).

Simu-Trans Strategická simulační hra, ve které budujete silnice, železnice a doky k dopravě zboží do různých měst na herní mapě. Grafika je dostatečná pro splnění svého účelu, ale jednoduchá, takže hra půjde hrát i na pomalejších počítačích. Ovládání je jednoduché, myší. (Velikost 5 MB).

WordSearch Blip & Blop Balls of Steel

Bubble Escape V této hře máte porazit útočící vetřelce a zachránit Bobliny před únosem. Musíte použít laserové dělo a rozbít jím bubliny, které Bobliny unáší pryč. Pak je nutné vypustit vlastní bubliny, které

Pěkně zpracované luštění křížovek osmisměrek. Můžete luštit křížovky již připravené nebo vytvářet vlastní v různých velikostech a s různými povolenými směry. Hotovou křížovku lze vytisknout i s jejím řešením. (Velikost 1 MB).

Racer Můžete si pořídit některé z 30 aut (od Fiatu Brava až po Lamborghini

Bubble Escape

WordSearch

nebo Ferrari) a s ním závodíte na některé ze sedmi tratí. Hra je v češtině. (Velikost 30 MB).

Toy Trouble Ovládáte některého z osmi dětských robotů a máte za úkol zničit všechny protivníky v jedné z mnoha místností vlastního domu – třeba v ložnici. Máte k dispozici různé zbraně a vrhač kompaktních disků. Při hře proti počítači si můžete vybrat jeden ze tří herních reži-

Racer

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

35

Toy Trouble

mů. Hru lze hrát i přes počítačovou síť s více hráči. Bude se vám líbit pěkná grafika i zvuk.(Velikost 50 MB).

Výběr freewarových her má svůj ovládací panel, z kterého v něm lze vyhledávat a hry spouštět nebo kopírovat

DETEKTOR ATMOSFÉRICKÉ ELEKTŘINY Letní období sebou přináší bouřky a s nimi nebezpečí poškození elektronických zařízení. Popisované jednoduché zapojení vás může včas upozornit na rostoucí elektrický náboj v ovzduší a tím se zvyšující pravděpodobnost nebezpečných elektrických výbojů. Můžete tak včas přístroje odpojit od elektrické sítě (působící v takovém případě často jako anténa), nebo odpojení na základě signálu z detektoru zautomatizovat. Detektor atmosférické elektřiny tvoří anténa, filtr pro 60 Hz, samonulující se integrátor a omezovač signálu. Náboj z ovzduší se projeví na anténě, kterou může být jakákoliv kovová plocha, např. i různé alobalové tácky (třeba na pizzu). Je izolována plastovým sáčkem a se zapojením propojena izolovaným vodičem. Anténu připevníte (přilepíte) kouskem plastové trubky ke stíněné krabičce s detektorem. Přívod od antény se protáhne trubkou do zapojení v dostatečné vzdálenosti od všech vodivých součástí. Vstupní obvod musí být zkonstruován nejlépe na samostatné destičce, přičemž její měděná fólie není uzemněna, ale je připojena na střed děliče z rezistorů R4, R5 na napětí 6 V. Ostatní součástky lze pospojovat ve „vrabčím hnízdě“ tak, aby byly dodrženy co největší izolační vzdálenosti. Pokud pájíte součástky na desku s plošnými spoji, pečlivě odstraňte veškerou kalafunu a vše, co by mohlo zmenšit izolační odpor, obzvláště na vstupu operačního zesilovače. Výstup detektoru lze připojit k libovolnému měřicímu přístroji. Je na něm asi 6 V, není-li v okolí žádný elektrický náboj. Odporovým trimrem R14 lze eliminovat vliv případných svodů (malých izolačních odporů). Obvod detektoru má ale extrémně velké časové konstanty, takže vliv každého nastavení se může projevit (ustálit) třeba až po několika minutách. Rezistor R7 (220 MΩ) lze v případě potřeby složit z několika menších rezistorů spojených do série. Jeho posláním je automaticky nulovat zapojení (do stavu bez elektrického náboje). Zmenšení kapacity kondenzátoru C5 může zvýšit

36

anténa

+12 V výstup 0V (zem)

Schéma zapojení detektoru atmosférické elektřiny s operačním zesilovačem

citlivost zapojení, ta je však se stávajícími hodnotami součástek zcela dostatečná. V zapojení lze použít i jiný CMOS operační zesilovač s co nejmenším offsetem. Experimenty s celým zapojením jsou velice zajímavou zkušeností vzhledem k jeho citlivosti a velkým časovým konstantám. Chce to ale značnou trpělivost. K vyzkoušení zapojení stačí přiblížit k anténě např. nějaké CD nebo jiný kus umělé hmoty, který jste předtím „třeli liščím ohonem“ – stačí otřít o triko nebo svetr. Anténu každopádně nedávejte ven, úplně stačí ji mít doma na stole blízko okna, venku by naopak mohla přitahovat nebezpečné výboje. Anténu lze vytvořit i nalepením hliníkové fólie přímo na okno (dostatečně daleko od rámu) a překrýt ji plastovou fólií. Podobně lze využít např. laminátové přístřešky, důležité je, aby podkladový materiál měl velký izolační odpor a byl suchý.

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

Seznam součástek: Rezistory: R1, R2, R6, R8 10 MΩ R3 5 MΩ R4, R5, R11, R12 100 kΩ R7 220 MΩ R9, R13 1 MΩ R10 47 kΩ R14 trimr 100 kΩ R15 470 Ω Kondenzátory: C1, C2 C3 C4 C5 C6, C7 C8 C9 D1, D2

250 pF keramický 500 pF 10 nF keramický 1 nF keramický 220 nF keramický 100 nF keramický 10 µF elektrolytický 1N750 ZD 5 V

Polovodiče: IC1

ICL7650 nebo podobný

LEGRÁCKY Z INTERNETU Léto je čas odpočinkový a relaxační a tak přinášíme několik zapojení, která až tak s počítači nesouvisejí a s Internetem je pojí jen to, že tam byla nalezena (schémata jsou ponechána v původní podobě). Třeba vám přinesou trochu zábavy a radosti do zbývajících prázdninových dní a vzhledem k tomu, že jde spíše o náměty než o návody vám dají i dostatečný prostor k vlastní tvořivosti. Magická žárovka Jednoduchý obvod se žárovičkou nebo lépe diodou LED (obr. 1), spínaný dotykem prstu a zabudovaný do nepotřebné (přepálené) matové nebo mléčné žárovky z vás může udělat kouzelníka, jemuž se žárovka rozsvěcuje sama v rukou. Skleněnou baňku žárovky je zapotřebí uvolnit z objímky, opatrně odříznout a po zabudování obvodu opět

nebo i do vedlejší místnosti, začne pracovat až když večer všichni ulehnou a zhasnou. Podezřelý zvuk je přiměje hledat jeho zdroj, vstanou, rozsvítí si, ale v ten okamžik zvuky ustanou … Obvod vydrží pracovat s devítivoltovou baterií celé týdny. Kvalitu zvuku ovlivňuje jakost cívky a hodnoty okolních součástek a lze s nimi po libosti experimentovat.

Dálkové ovládání pro „váš“ program

připojit k objímce

Obr. 1. Zapojení magické žárovky ...

Obr. 2. ... a její konstrukční provedení

pevně zalepit do objímky. Elektronické součástky ukryjte co nejhlouběji do objímky, baterii a držák žárovičky (popř. LED) natřete na bílo, aby při pohledu na matnou žárovku nebudily pozornost (obr. 2). Princip je zřejmý – dotykem ruky (prstu) spojíte bázi prvního tranzistoru na kladný pól napájení, tranzistor i další tranzistory se otevřou a žárovička se rozsvítí. Možná lepší variantou by bylo spínání usměrněným střídavým napětím z ruky (vždycky tam nějaké je) a oddělení vstupních kontaktů bezpečně dimenzovaným kondenzátorem – takovou žárovku by pak bylo možné bez nebezpečí připojit i do sítě.

Brouk chrousták Obvod na obr. 3 je zdrojem zvuků podobných chroustání nějakého červotoče. Fotoodpor na vstupu ale způsobí, že funguje jenom ve tmě. Když ho nenápadně umístíte někomu do ložnice

Nechte klidně dálkové ovládání televizoru rodině a jen vyčkávejte, než náhodou pustí program, který chcete sledovat. Potom zapněte „svoje“ dálkové ovládání podle obr. 4. Ze zvoleného programu se už nikdo nikam jinam nepřepne …. Dostatečně silné infračervené záření z vašeho přístroje zahltí televizor (případně jiné zařízení) tak, že ho žádný dálkový ovladač neovlivní do té doby, než svůj přístroj zase vypnete. Abyste šetřili baterii, dejte na místo spínače pouze tlačítko, které budete držet jen do té doby, než to ostatní vzdají a budou se dívat s vámi na váš program … Odpor rezistoru v sérii s infradiodami vyzkoušejte experimentálně, začít můžete u 50 Ω. infračervené diody

motoru to začne vyrábět přesně ten typ zvuku, který znervózní jakéhokoliv majitele auta, zvláště nového. Druhou částí je pak spínač – a ten může být velice kovová krabice

motorek matice

Obr. 5. Rachtadlo

rozmanitý. Nejvíce se nabízí sepnutí na zapalování, ale přes spínač osvětlení zavazadlového prostoru. Když tam krabici umístíte, přestane vyrábět zvuky jednak při vypnutí zapalování (což je i logické), ale i když necháte běžet motor a otevřete víko zavazadlového prostoru, zvuk ustane. Těžko se pak hledá jeho zdroj … Nakonec se můžete i nabídnout, že si auto odvezete a doma ho opravíte …

Generátor pachů I toto zapojení je velice jednoduché. Využívá stabilizátor napětí typu LM7805 ap. Zapojíte-li jeho výstup do zkratu, začne pozvolna hřát a to po čase hodně. V určitý moment zafunguje jeho vnitřní omezovač proudu a omezí zkratový proud tak, aby se regulátor nezničil. Praktické provedení je takové – integrovaný obvod umístíte do trubky (průměru několika cm) s pomaluběžným ventilátorem, na pouzdro integrovaného obvodu nanesete směs lepidla a silně aromatické látky podle vlastního výběru a necháte ztuhnout. Po zapnutí se postupně lepidlo rozehřeje, aromatická

Obr. 4. Váš „silný“ dálkový ovladač

Rachtadlo Další legráckou, která nepotřebuje příliš podrobného popisu, je toto „rachtadlo“. Už sám obrázek (obr. 5) napovídá, o co asi jde. Malý stejnosměrný motorek, umístěný v plechové krabici, na jehož hřídeli jsou na dvou strunách upevněny dvě větší matky. Po spuštění

Obr. 3. Generátor „podezřelého chroustání“, fungující jen za tmy

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

Obr. 6. Generátor pachů

látka začne vydávat svoji vůni (či pach) a ventilátor ho nenápadně rozptýlí do ovzduší. Samozřejmě můžete mít takových přípravků několik a spínat podle potřeby různé vůně. A co s tím? Jistě vás už něco napadne – třeba můžete prohlásit, že máte speciální televizi, reprodukující pachy, a při reklamách na kávu, pizzu a kdovíco ještě vypouštět nenápadně odpovídající vůně. Jistě vás napadnou i humornější využití …

37

THE WORLD FACTBOOK Znalosti a vědomosti o dnešním stále propojenějším světě jsou čím dále potřebnější a samozřejmější. A to nejen klasické geografické, jako kde která země leží, jak je velká a kolik má obyvatel – dnes je často důležitější vědět jaký má hrubý národní produkt, jak dobrou komunikační infrastrukturu, jak je organizačně členěna nebo kdo tam je právě ministrem průmyslu. Všechny tyto informace najdete spolehlivě a čerstvé v jediném zdroji – jmenuje se The World Factbook. The World Factbook vydavá a průběžně sestavuje CIA, ano, známá americká Central Intelligence Agency. Je k dispozici zdarma online na Internetu i ke stažení, lze si ho zakoupit i jako tištěnou knihu. Pro nás je zajímavá právě jeho elektronická verze. K jejímu prohledávání stačí běžný internetový prohlížeč, ať již pracujete s online verzí na Internetu nebo se staženou verzí v počítači - obě jsou identické, s tím, že ta online je ale průběžně upřesňovaná a aktualizovaná. The World Factbook je vytvořen v jednoduchém HTML, nenajdete v něm žádné grafické vymyšlenosti a efekty, jsou to jednoduše a přehledně uspořádaná fakta o všech zemích světa.

Výchozí stránka The World Factbook

Mapy K dispozici jsou poměrně podrobné mapy všech kontinentů a fyzikální i politická mapa světa, vše v dost vysokém rozlišení ve formátu PDF. U každé země je potom uvedená jednoduchá přehledová mapka obrysu země s vyznačením několika největších měst a dalších nejdůležitějších objektů a sousedících států. Slouží ke všeobecné grafické informaci a orientaci, žádné podrobné mapy nečekejte.

Informace Zcela jiná situace je ale pokud jde o informace o jednotlivých zemích.

Obálka tištěné verze Factbooku 2005

38

počet obyvatel v produktivním věku (i podle oborů), nezaměstnanost, státní rozpočet, veřejný dluh, hlavní zemědělské produkty, průmyslové obory, průmyslový růst, produkce, spotřeba a export elektrické energie, produkce a spotřeba pohonných hmot a plynu, platební bilance, export, import (i komodity), hlavní obchodní partneři, státní devizové rezervy, státní dluh, ekonomická pomoc, měna, její směnný kurs, fiskální rok. Komunikace: počet pevných linek, počet mobilních telefonů, telefonní systém a jeho vývoj, počet rozhlasových stanic, počet televizních stanic, internetová doména, počet internetových serverů, počet uživatelů internetu. Doprava: železnice, dálnice, vodní cesty, plynovody, přístavy, obchodní

Jsou velice podrobné a přehledně rozčleněné do následujících kategorií: Úvod Zeměpis: umístění, zeměpisné souřadnice, rozloha, porovnání velikosti, délka hranic a pobřeží, podnebí, terén, nejvyšší a nejnižší místa, přírodní zdroje, využití půdy, přírodní rizika, problémy ochrany životního prostředí, účast v mezinárodních dohodách o životním prostředí. Obyvatelstvo: počet, věková struktura, průměrný věk (muži, ženy, celkem), růst populace, počet narození a úmrtí na 1000 obyvatel, migrace, poměr muži/ženy podle věkových kategorií, dětská úmrtnost, předpokládaná délka života, průměrná porodnost, výskyt HIV/AIDS, národnosti, etnické skupiny, náboženství, jazyky, vzdělanost. Stát: oficiální název anglicky i v národním jazyku, typ státního uspořádání, hlavní město, organizační členění, vznik (nezávislost), státní svátek, ústava, právní systém, věk dospělosti, hlavní státní instituce a jejich představitelé, soudní systém, politické strany a jejich představitelé, nátlakové skupiny, členství v mezinárodních organizacích, diplomatické zastoupení v USA, popis vlajky. Ekonomie: celkový přehled, hrubý národní produkt celkem a na jednoho obyvatele, HNP podle sektorů, výše investic, počet obyvatel pod hranicí chudoby, průměrný příjem domácnosti a rozdělení spotřeby, průměrná inflace,

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

Přehled parametrů podle zemí

Pořadí zemí podle hodnoty parametru

loďstvo, letiště, letiště se zpevněnými dráhami, heliporty. Armáda: složky, počet a branná povinnost, výdaje na obranu absolutně a jako procenta HNP. Ukázka z informací o České republice je na obrázku vlevo (všechny informace by ve stejném měřítku zabraly asi třikrát tolik místa). K jednotlivým heslům jsou k dispozici přesné definice, aby bylo možné údaje porovnávat, a to také velice snadno jde – u každé položky máte možnost kliknout si na příslušnou ikonku a zobrazí se nová stránka se seznamem všech zemí podle abecedy a příslušným údajem (např. počet obyvatel). Jednoduše a rychle tak můžete mezi sebou porovnávat státy podle jejich ekonomických údajů, náboženství a kterýchkoliv dalších z mnoha výše uvedených parametrů. U některých parametrů je pak k dispozici i seznam seřazený podle hodnot (běžně od největší hodnoty k nejmenší). V ukázkách je seznam zemí podle rozlohy.

Ve Factbooku je i přehled všech vlajek ...

Přílohy Kromě údajů o jednotlivých státech obsahuje Factbook ještě několik užitečných příloh: Zkratky – přes 200 zkratek s plným zněním jejich významu. Mezinárodní organizace a skupiny – seznam několika set mezinárodních organizací, u každé je uvedeno datum vzniku (založení), základní cíle a výčet členů. Vybrané mezinárodní smlouvy a dohody o ochraně životního prostředí – asi 50 dohod se stručnou charakteristikou a odkazem na zdroje. Porovnávací seznam zkratek a kódů, používaných pro označení jednotlivých zemí (podle FIPS 10-4, ISO3166) doplněný o jejich internetové domény. Porovnávací seznam hydrografických kódů. Porovnávací seznam geografických názvů včetně jejich zeměpisných souřadnic.

Příklad uváděných informací

Seznam geografických názvů a souřadnic

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

... i s jejich podrobným popisem

Vlajky Samostatnou sekci tvoří přehled vlajek všech zemí světa. Kromě přehledného uspořádání, patrného z obrázku, se po kliknutí na vybranou vlajku otevře její větší obrázek se slovním popisem. Pokud si chcete stáhnout celý The World Factbook na svůj počítač, je k dispozici v souboru o velikosti něco přes 30 MB (factbook2005.zip). Ohleduplně se počítá i s pomalejším připojením a tak lze publikaci stahovat i po částech nebo pouze v textové verzi. Po rozbalení souboru na dísk dostanete strukturu podle následujícího obrázku.

Struktura adresářů Factbooku v počítači

39

UDĚLEJTE SI SVŮJ WEB (Pokračování) V předcházejících částech byly uvedeny základní značky HTML, kterými lze na webovou stránku umístit jednoduchým způsobem text, linky a vytvořit odkazy (značky P, BR, PRE, B, I, U, H1 až H6, OL, UL, DL, HR, A HREF=), seznámili jsme vás se základním označováním dokumentu HTML (značky HTML, TITLE, BODY), značkami pro velikost písma a zarovnávání textu (FONT SIZE=, CENTER) a s problematikou obrázků na webových stránkách (IMG SRC=, ALIGN, CLEAR, WIDTH, HEIGHT, BACKGROUND). Podrobněji jsme se věnovali tabulkám a rámům. Tentokrát to budou barvy a formuláře a obecné zásady.

Barvy na stránce Zatím jsme pracovali pouze se základním barevným nastavením. Základní barvu pozadí jsme používali bílou (pro lepší čitelnost v tisku), text černý, odkazy modré a použité odkazy fialové. Toto nastavení si každý může měnit přímo ve svém prohlížeči a platí pak pro jakékoliv prohlížené stránky, pokud není přebito jiným nastavením přímo ve stránce. V záhlaví každé HTML stránky můžete totiž nastavit libovolnou barvu pro každý z následujících prvků stránky HTML: pozadí stránky - značka BGCOLOR běžný text - značka TEXT text odkazu - značka LINK využitý odkaz - značka VLINK aktivní odkaz - značka ALINK Barvu každého z těchto prvků nastavíte tak, že k příslušnému označení prvku napíšete číselné nebo slovní vyjádření barvy např. takto: BGCOLOR=”#FFFFFF” nebo “white”

Šest hexadecimálních číslic za znakem # vyjadřuje barvu tak, že první dvě číslice vyjadřují podíl červené, další dvě zelené a další dvě modré. Minimum je 00, maximum FF (jde o hexadecimální číslice, tj. 0-9 a A-F). Ve zvoleném příkladu FFFFFF znamená bílou barvu (je složená z rovných plných dílů všech tří základních barev). Jako příklad některé další barvy (viz též tabulka na obr. 26): #777777 #FF7070 #FF0000 #00FF00 #0000FF #FFFF00

V tomto příkladu máme červený text na žlutém pozadí, slova fungující jako odkaz jsou zelená a po jejich použití zmodrají .

Obr. 27

Barevný text Pokud chcete část textu na stránce zobrazit jinou barvou, použijete atribut COLOR u značky FONT. Značení barev je stejné jako u ostatních prvků, barvu textu zapisujeme např. takto: obarvený text

Opět příklad a jeho zobrazení (na obr. 28).

Formuláře Jazyk HTML obsahuje prvky, pomocí kterých lze vytvářeet interaktivní formuláře. Ty slouží pro získávání informací od čtenářů webu a jsou odesílány na server ke zpracování nebo vyhodnocení. Na serveru je k tomu účelu nějaký program. Výsledek zpracování formuláře lze v případě potřeby zpětně zobrazit do stránky, ze které byl formulář odeslán. Interaktivní formulář může mít následující prvky: vstupní políčko zaškrtávací políčko přepínač rozbalovací seznam, textové pole tlačítko Kromě těchto prvků lze používat uvnitř formulářové konstrukce všechny běžné prvky HTML. Problematika a možnosti formulářů jsou rozsáhlé a jejich popis by přesáhl rámec tohoto seriálu - v jednoduchém webu ho využijete např. k odeslání určitých strukturovaných informací mailem. Konstrukce formuláře je ohraničena značkou . Podívejte se na následující příklad, kde jsou vyplněné informace nakonec odeslány na mailovou adresu [email protected]:

V tomto příkladu máme opět červený text tentokrát pro změnu na zeleném pozadí, ale část věty chceme barevně odlišit, řekněme např. tmavě zelenou barvou. Uzavřeme ji tedy mezi příslušná označení. Další text už zase pokračuje v původní červené barvě.

šedá fialová (pink) červená zelená modrá žlutá

Údaje o barvách jednotlivých prvků platí pro celý dokument a zapisují se na jeho začátek ke značce . Prohlédněte si následující příklad a jeho zobrazení na obr. 27.

40

Obr. 26. Tabulka barev a jejich slovního označení

Obr. 28

Praktická elektronika A Radio - 08/2005

Vaše jméno: Líbí se vám tento seriál? Ano Ne Zaškrtněte tento čtvereček, máte-li svůj web. Vyberte webové stránky, které se vám líbí: Playboy ARadio Seznam iDnes Další poznámky:



Obr. 29

.

Formulář podle příkladu vypadá v okně prohlížeče jako na obr. 29. Celý formulář je ohraničen značkou . Následuje atribut ACTION který udává, co se s obsahem formuláře má udělat (zde odeslat elektronickou poštou). Prvním z prvků formuláře je okénko pro vložení jména. Jako většina prvků formuláře začíná značkou . V tomto případě je to prvek TEXT. Další atribut je NAME a stejně jako u všech ostatních prvků, označuje něco jako rubriku v databázi, do které budou všechny došlé formuláře ukládány. Dalším prvkem formuláře je tlačítko. Značí se RADIO, používá se k volbě ze dvou nebo více možností a může mít hodnotu 1 nebo 0. Podobnou funkci má zaškrtávací čtvereček, tzv. checkbox. Tímto slovem se i označuje - CHECKBOX. K výběru z většího počtu možností slouží i rozbalovací seznam, tzv. listbox. Ťuknutím na šipku jeho okénka se rozvine dolů nabídka všech možností, po vaší volbě se zase „smrskne“ a vybraná položka zůstane viditelná v rámečku. Rozbalovací seznam se značí a jeho jednotlivé položky se označují na začátku značkou . Zde jsou jako příklad pro výběr webů položky Playboy, ARadio, Seznam a iDnes. Pro libovolné nestrukturované poznámky lze použít textové okénko se zadanými rozměry - . Jeho atributy jsou opět NAME (zde poznamky)a potom velikost daná počtem řádků ROWS a počtem sloupců (znaků v řádce) COLS. Je-li formulář vyplněn, odešle se odesílacím tlačítkem (je to další typový prvek formuláře) označeným SUBMIT. Slovo Pošli v atributu VALUE=Pošli se objeví napsané v tlačítku. Ťuknutím na tlačítko se údaje z formuláře odešlou na adresu elektronické pošty, uvedenou v záhlaví celého formuláře v atributu ACTION.

Obecné zásady tvorby jednoduchých webů
Uvědomujte si stále, že primárním účelem HTML je prezentovat informace, nikoliv formátovat text pro tisk. Snažte se o co nejjednodušší a nejpřehlednější uspořádání informací, vyhněte se většímu počtu barev, typů písma, velikostí písma ap.
U souborů s HTML dokumenty používejte zásadně příponu .html. Přípona .htm je pozůstatek z doby, kdy operační systém MS-DOS neumožňoval přípony souborů delší než tři znaky. Přípona .html je dnes na Internetu standardem. Většina serverů založených na platformě UNIX hledá nejprve soubory index.html a až když je nenajde, hledá jako alternativu soubory s příponou .htm. Vyhledání a zobrazení souborů se tak zdrží.
Do záhlaví dokumentu uvádějte informaci v jakém kódování je dokument vytvořen – např. takto: