ELECTRONICS. Na pewno chcesz, aby TWOJE dzieci kochały elektronikę tak jak TY...

ELECTRONICS

d K I I S I N O W ! HAVi FUM 8UIIDIMG YOUR O V/ll:

• 6URGU8 ALARM

| • fIR: AlARfA i * MUSICAl ORGAN I

I • SIREH

! • SOWIO [fffCTS

Zestaw mini

"Elektronika 6"

Można wykonać 6 układów

eksperymentalnych

9-VOlT BATTERY HOT INUUDED

WffffM

1 Zestaw maxi

| "Radioelektronika 200

| Można wykonać I 200 układów

i eksperymentalnych, i Pełny program

i nauczania i radioelektroniki

Ceny netto bez 7% VAT.

dostępne w sprzedaży wysyłkowej

r

ch i u dealerów AVT.

Na pewno chcesz, aby TWOJE dzieci kochały elektronikę tak jak TY...

Najlepsze na świecie zestawy edukacyjne ELEKTRONIKA DLA POCZĄTKUJĄCYCH firmy "Tree of Knowledge"

sq już dostępne w Polsce !!!

TREE OF KNOWLEDGE

SPIS TREŚCI

OKŁADKA

Wprawdzie mamy już do dyspozycji takie cudeńka jak Globalny System Pozycjonowa- nia (Globai Positioning System - GPS), to

jednak wciqż jeszcze n ajpop ularniejsza drogq do określenia swojej pozycji geograficznej jest skorzystanie

z klasycznego kompasu magnetycz- nego, i tu jednak wkracza elektronika.

Elektor Elektronik jest miesięcznikiem wydawanym przez AVT-Korporacja Sp. z o.o.

01-900 Warszawa 118 skr. poczt. 72

tel/fax 35-67-67

e-maii: avt@ikp.atm.com.pl na licencji wydawnictwa Eiektuur B.V.

Red. nacz. polskie] edycji:

Piotr Śmietanowski Tłumaczenia:

Krzysztof Kałużyński Andrzej Mierzejewski Krzysztof Pochwalski Copyright

© Uitgeversmaatschappij Eiektuur B.V.

c./o. Intern. Adv. Dept.

P.O. BOX 75 6190 AB BEEK(L) The NETHERLANDS tei: +31 46 438 9444 FAX: +31 46 437 0161 Druk:

HELDRUK 82-200 Malbork ul. Partyzantów 3b

MIERNICTWO

5 Cyfrowy kompas

18 Cyfrowy termometr max-min 22 DiP-meter

42 Tester parowania kondensatorów 49 Tester rezystancji przejścia

AUDIO - HIFI - WIDEO

9 Zdalny wyłącznik

14 Głośniki do systemu Surround 46 Ogranicznik mocy m.cz.

iiiTJjinnjn Tj

ZASILANIE

44 Wyłącznik sieciowy oddalony od sieci

KOMPUTERY

26 Połączenie komparatora i przetwornika C/A rozwiązuje problemy konwersji

analogowo-cyfrowej

APLIKACJE

39 Generator funkcyjny na zakres 0,1Hz...20MHz

WIADOMOŚCI

52 Koniec CD, CD-ROM i magnetowidu?

101 UKŁADÓW

55 57 58 59

33

34

35

36

Szerokopasmowy (50MHz) miernik dBm Miniaturowy wzmacniacz mocy

Układ do przełączania joysticka Woltomierz cyfrowy

w roli miernika przesunięcia fazowego

KATALOG ELEKTORA

DS1802 - podwójny logarytmiczny potencjometr audio ze sterowaniem przyciskowym

LM1036 - sterowany stałoprądowo regulator głośności, balansu i barwy tonu

LM1972 - 2-kanałowy tłumik audio z wyciszaniem

TDA7344 - sterowany cyfrowo procesor fonii z matrycą surround

N u m e r 1 0 ( 3 7 ) P a ź d z i e r n i k 1 9 9 6

Cyfrowy termometr max-min str. 18

DIP-meter str. 22

Ogranicznik mocy m.cz.

str. 46

Elektor 10/96

Listy

Panie Redaktor/e,

1'wazam, że powinien Pan żądać od autorów projek- tów konstrukcyjnych poda- wania danych dotyczących sprzedawcy podzespołou, które zostały przez nich za- stosowane w prototypach, jest to istotne zwłaszcza w przypadku podzespołów momntowanych na płyt- kach drukowanych - prze- cież schemat rozmieszcze- nia elementów został zapro- jeklowany z myślą o kon- kretnych. <1 więc pasująi vi. h do niego elementach.

Właśnie jestem w trakcie wykonywania miernika cza- su eksfX)zycji, opublikowa- nego w marcowym zeszycie Elektora w 1991 roku. Nie

byłem i v stanie znaleźć elementów, które pasowa- łyby do oryginalnego pro- jektu. Nie wiadomo, jakiej narodowości jest jego twór- ca: nie wiadomo wobec tę- gi), skąd f)ochodzą zastoso- wane przezeń elementy.

W tegorocznym zeszycie Elektora z miesiąca lutego opublikowano projekt *te- rcoi(>ni< znew odbiornika i A), u którym wykorzysta- no układy do montażu po- wierzchniowego. Również i w tym przypadku nie uda- ło mi s/V znaleźć sprzę- ci,iw( y układów SMD.

Peter Sann Dover, Kent

W i ę k s z o ś ć p o d z e s p o ł ó w biernych p r o d u k o w a n a jest p r z e z k i l k u p r o d u c e n t ó w

zgodnie z tymi samymi da- nymi t e c h n i c z n y m i - sytua- c j a t a k a d o t y c z y z n a c z n e j części n a s z e g o świata. Nie m o ż n a w o b e c t e g o określić p o c h o d z e n i a t y c h p o d z e - s p o ł ó w . za w y j ą t k i e m ele- m e n t ó w specjalnych, jak np. niektóre czujniki czy ter- mistory.

Niestety, twórcy n a s z y c h projektów p o c h o d z ą z róż- nych krajów i często otrzy- mują p o d z e s p o ł y j a k o prób- ki od importerów lub produ- centów. Sytuacja ta dotyczy w szczególności układów scalonych i e l e m e n t ó w pół- p r z e w o d n i k o w y c h . Te jed- nak t a k ż e są p r o d u k o w a n e przez g r u p k ę p r o d u c e n t ó w i posiadają b a r d z o zbliżo- ne, niemal identyczne dane techniczne. Większość tych u k ł a d ó w p o c h o d z i z U S A , ale dość z n a c z n a ich liczba

p r o d u k o w a n a n j e s t p r z e z firmy j a p o ń s k i e , n i e m i e c k i e lub f r a n c u s k i e . Np. u k ł a d y T D A . których dotyczył Pań- s k i tist, p r o d u k o w a n e są przez firmy Philips (Holan- dia). S i e m e n s (RFN), S G S T h o m s o n (Francja), S i g n e - tics (USA) i inne. Jeśli kon- t a k t o w a ł się P a n z w i e l o m a s p r z e d a w c a m i , którzy rekla- mują się w brytyjskich pis- mach. i nie posiadali om po- s z u k i w a n y c h p r z e z P a n a e l e m e n t ó w , sytuacja s t a ł a s i ę t r u d n i e j s z a , n i e m n i e j j e d n a k n a s z e biuro w Dor- c h e s t e r c z ę s t o jest w sta- nie p o m ó c w z n a l e z i e n i u o d p o w i e d n i e j firmy w kra- j a c h W s p ó l n o t y E u r o p e j s - kiej. Np. p o s z u k i w a n e p r z e z P a n a u k ł a d y T D A m o ż n a nabyć w firmie C - l Electro- nics (str. 60)

[ R e d a k c j a ]

W bratnich pismach pnaczytacis...

E l e k t r o n i k a P r a k t y c z n a Październik 1996

E l e k t r o n i k a Dla W s z y s t k i c h Październik 1936

Projekty zagraniczne Elektroniczna kość CiO gry Sprzęt

Systemy automatyki Internet dla elektroników Projekty

Tester pilotów RC-5. część 1 Inteligentny sterownik oświetlenia

samochodu Chorus gitarowy

Wskaźnik wysterowania i funkcją peak hoirj

Modułowe wyświetlacze LED. część 1 Programator mikrokontrolerów, część 2 Miniaturowa centrala alarmowa, część 2 Miniprojekty

Detektor wylanej wody Miniaturowy wykrywacz metali Raport EP

Telefonicznie sterowany regulator temperatury

Projekty Czytelników Szerokopasmowy układ wejściowy

z automatyka do czestościomierza Podzespoły

Poteroomeiry oółprzewodnikowe Nowe podzespoły

Notatnik Praktyka Systemy alarmowe, urządzenia

dodatkowe Sterowniki orze myślowe Tendencje i rewelacje Info świat

Info Kraj Forum Listy Kra mik •Rynek

Projekty AVT

Sterownik silników krokowych do napędu modeli Elektroniczna ruletka, część 2

„Wykrywacz kłamstw"

Forum Czytelników Wykrywacze -aau-ilA Szkoła konstruktorów Rozerwij się1

Klub k o n s t r u k t o r ó w

Przedwzmacmacz z układem SSM2CH6 Klocki elektroniczne

System projektowania modułowego, część 10

Szybkościomierz rowerowy Elektronika 2000

Prosity mikfo'or oezorzewodowy Latarka - stroOoskop do ustawiania

zapłonu

Niskoszumny przedwzmacniac?

mikrofonowy

„Papuga" - magnetofonik cyfrowy Artykuły różne

Komputery

Komputerowe opowieści, częsc 1 Też to potrafisz

Fasy Tra* - to naprawdę proste, cześć 10 Radio i TV

Radiofonia w ciągłym rozwoju, część 3 Podręczny poradnik elektronika Stabilizatory dniowe, cześć 2 Listy o d Piotra

Gdy się me ma, co się lubi, to się lubi.

co się ma, część 2 Dodatnie sprzężenie zwrotne Akumulatory, częśc 1 Recenzja

Podstawy programowania mikrokontrotera 805' Nowości, ciekawostki Lista przebojów

SPRZĘŻENIE ZWROT!

P o w r a c a m y po d ł u ż s z e j p r z e r w i e do z a m i e s z c z a n i a w y n i k ó w a n k i e t y

„ S p r z ę ż e n i e z w r o t n e " . O t o r a n k i n g artykułów o p u b l i k o w a n y c h w w y d a n i u s i e r p n i o w y m Elektora.

Przedwzmacniacz telewizji amatorskiej

na pasmo 23cm _ 61%

Programator - emulator pamięci EPROM Flash

Urządzenia odstraszające komary

Miernik tętna

48%

36%

4 Elektor 1 0 / 9 6

Miernictwo

Działająca w Szwajcarii firma Pewatron s p r z e d a j e d w a r o d z a j e c z u j n i k ó w m a g - n e t y c z n y c h , r e a g u j ą c y c h z wiefką czu- łością na z i e m s k i e p o l e m a g n e t y c z n e . Czujniki te upraszczają b u d o w ę elektro- n i c z n y c h k o m p a s ó w d o r ó ż n y c h zasto- s o w a ń . J e d n a k ż e u r z ą d z e n i e a n a l o g o - w e , c h a r a k t e r y z u j ą c e się b a r d z o d u ż ą rozdzielczością, w y m a g a u k t a d u elektro- n i c z n e g o o w y s o k i m s t o p n i u z ł o ż o n o ś c i , natomiast u r z ą d z e n i e c y f r o w e z rozdziel- c z o ś c i ą 4 5 ' (jak o p i s y w a n y przez nas ukiad) p o t r z e b u j e t y l k o niewielu standar- d o w y c h e l e m e n t ó w i p o d s t a w o w y c h lo- g i c z n y c h u k ł a d ó w c y f r o w y c h . Kierunek w s k a z u j ą d i o d y LED u m i e s z c z o n e na płytce d r u k o w a n e j u r z ą d z e n i a .

C y f r o w y c z u j n i k p r z e w i d z i a n y jest d o k o m p a s ó w r ę c z n y c h , k t ó r e m o g ą też b y ć użyte na łodzi, w s a m o c h o d z i e l u b nawe? w l e k k i m s a m o l o c i e .

Inklinacja i deklinacja

Niewielu ludzi u m i e p r a w i d ł o w o p o s ł u g i - w a ć się k o m p a s e m . Dopiero, kiedy uczy-

cie się latać, ż e g l o w a ć po m o r z u , albo j e s t e ś c i e na w a k a c j a c h w p r a w d z i w e j g ł u s z y , z d a j e c i e s o b i e s p r a w ę , ze igła k o m p a s u nie w s k a z u j e p ó ł n o c y . Powo- d ó w jest kilka. Po p i e r w s z e , p ó ł n o c g e o - graficzna ( p r a w d z i w a ) i p ó ł n o c m a g n e - t y c z n a nie z n a j d u j ą się w t y m s a m y m p u n k c i e .

O z n a c z a to, że linie sił pola, o t a c z a j ą c e - g o z i e m s k i m a g n e s , nie są r ó w n o l e g ł e d o p o ł u d n i k ó w g e o g r a f i c z n y c h . C o wię- cej, linie sił nie układają się w s t a ł y m kie- r u n k u z b i e g u n a p o ł u d n i o w e g o d o bie- g u n a p ó ł n o c n e g o . Ich kierunki p o d l e g a - ją z n a c z n y m f l u k t u a c j o m i z tej przyczy- ny p o ł u d n i k m a g n e t y c z n y nie m o ż e być o p i s y w a n y j a k o „łuk w i e l k i e g o koła łą- c z ą c e g o b i e g u n p ó ł n o c n y z p o ł u d n i o - w y m " . Przeciwnie, o k r e ś l a się g o j a k o

„ k i e r u n e k , k t ó r y w s k a z u j e igła m a g n e - t y c z n a w y ł ą c z n i e p o d w p ł y w e m z i e m - s k i e g o p o l a m a g n e t y c z n e g o " . Kąt mię- dzy p o ł u d n i k i e m m a g n e t y c z n y m a praw- d z i w y m p o ł u d n i k i e m ( g e o g r a f i c z n y m ) w d o w o l n y m m i e j s c u jest z w a n y o d c h y ł - ką m a g n e t y c z n ą a l b o d e k l i n a c j ą . Pói-

Pomimo istnienia Globai Positioning System (GPS), naj-

prostszym sposo- bem określenia kie- runku i położenia jest wcigż skorzysta-

nie z kompasu magnetycznego, zwanego też żeg-

larskim, Mamy już także kompasy elektroniczne. Za- miast igły magne- tycznej mają one czujnik, wykorzystujący efekt Halla (patrz ram-

ka „Efekt Halla"). Taki czujnik potrzebuje za- ledwie kilku elementów, aby na tarczy kompasu wskazać podstawowe kierunki: północny (N), północno-wschodni (NE), wschodni (E), p o -

łudniowo-wschodni (SE), południowy (S), południowo-zachocinł

(SW), zachodni (W) i północno-zachodni

(NW), H. Bonekamp

E l e k t o r 1 0 / 9 6

Cyfrowy kompas

N

nocny biegun magnetyczny nieustan- nie się przemieszcza: zatacza on okrąg wokół prawdziwego bieguna północne- go w ciągu około jednego tysiąca lat.

W Wielkiej Brytanii deklinacja zachod- nia zmniejsza się co roku o około 10 mi- nut kątowych. Jasne jest, że wynikły z tej różnicy błąd odczytu kompasu jest większy w okolicy bieguna, niż na rów- niku.

960085-12

Inną przyczyną błędu jest ziemskie po- le magnetyczne, to znaczy przestrzeń wokół Ziemi, wypełniona liniami sił po- la. Każda swobodnie zawieszona igła magnetyczna, umieszczona w tym po- lu, ustawi się wzdłuż linii sił. Kierunek li- nii jest poziomy na równiku magnetycz- nym, ale w miarę zbliżania się do biegu- na linie te kierują się coraz bardziej stro- mo w głąb Ziemi, a w W. Brytanii ich na-

2

5 V 0

S1 D9 R6

BAT85

V

©

IC3

C1 —U c:

T Z T 100n 16V 15V

1W3

78L05 0 •

C2

10n

5V

©

Rys, 7. Przez odpowied- nie dekodowanie czte- rech nakładających się zakresów wyjściowych możemy zwiększyć roz- dzielczość kompasu do ośmiu zakresów po 45°.

chylenie do poziomu wynosi już 60°.

We współczesnych konstrukcjach kom- pasów magnetycznych nie pozwolono igle odchylić się od poziomu.

Dokonano tego przez użycie nie jednej igły, ale kilku igieł (zwykle ich liczba wy- nosi 4 lub 8) i ustawienie ich w taki spo- sób, że ich wspólny środek ciężkości znajduje się poniżej tarczy kompasu.

Nakładające się zakresy

Cyfrowy czujnik typu 6945 jest kombi- nacją miniaturowego wirnika z szafiro- wymi łożyskami oraz układu scalonego z efektem Halla. Wirnik dokonuje po- miaru poziomej składowej pola magne- tycznego, ale reaguje także na pionową składową. Ta cecha jest przyczyną, dla której czujnik powinien być zamonto-

Rys. 2. Ukiad elektro- niczny kompasu nie jest skomplikowany, ale re- gulacja obwodu zasila- nia wymaga uwagi.

s

S3

W.

S2

S4 E 51 N 52 W 53 S 54 £

OS4 OS3 OS2 OS1 DEC

N 1 1 1 0 14 NE 0 1 1 0 6 E 0 1 1 1 7 SE 0 0 1 1 3 S 1 0 1 1 11

sw 1 0 0 1 9

w 1 1 0 1 13 NW 1 1 0 0 12

960085 - 11

6 Elektor 10/96

J f l H M i

3

stato to dokonane. Obróbka czterech sygnatów wyjściowych i ich konwersja na osiem zakresów odbywa się nieco inaczej, niż w opisanym w ramce zesta- wie 6037 (który używa większej liczby układów scalonych oraz wyświetlacza LCD). Wszystko, czego potrzebujemy w naszej konstrukcji, to demultiplexer 4 ->16, sterujący diody LED.

Układ 74HC154 został zastosowany pomimo posiadania 16 nóżek. Ma on tę zaletę, że nie potrzebuje dodatkowych, buforujących układów scalonych.

Cztery rezystory polaryzujące są jednak niezbędne, ponieważ czujnik ma wyj- ścia z otwartym kolektorem (n-p-n) o wydajności prądowej do 25mA.

Czujnik 6945 posiada histerezę, która zapobiega wahaniom wskazań.

Dostępne są dwie wersje czujnika:

stłumiona i niestłumiona. My wybraliś- my wersję niestłumioną, bez zwłoki re- agującą na zmiany kierunku. Wersja

stłumiona ma opóźnienie około 3,5s, w czym przypomina igłę kompasu żeglarskiego.

Zasilacz

Zasilacz kompasu powinien być staran- nie skonstruowany, ponieważ czujnik charakteryzuje się wysoką czułością na wszelkie rodzaje interferencji w obwo- dzie zasilającym; co więcej, te interfe- rencje mogą spowodować jego niena- prawialne uszkodzenie (do czego nie możemy dopuścić z powodu ceny czuj- nika, wynoszącej około 45 funtów).

Czujnik może bezproblemowo praco- wać w zakresie napięć zasilających między 6V a 18V. Bateria 9V jest więc idealnym źródłem energii do zastoso- wania przenośnego (ręcznego), a aku- mulator 12V w samochodzie, łodzi lub samolocie.

Obwód zasilania jest zabezpieczony

Cyfrowy kompas

Rys. 3. Ptytka drukowa- na kompasu składa z trzech sekcji. Zwory wykonujcie tyiko z drutu niemagnetycznego, czy- li miedzianego.

wany lub trzymany w taki sposób, aby wirnik poruszał się tylko w płaszczyźnie poziomej.

Czujnik jest zaopatrzony w 4 wyjścia, po jednym dla każdego z czterech głównych kierunków magnetycznych.

Każde wyjście ma stan niski w zakresie

±67,5° od kierunku, z którym jest sko- jarzone. Każdy z kierunków nakłada się na sąsiedni w obszarze 45°, co widzimy na rysunku 1. W tej sytuacji przy odpo- wiednim dekodowaniu sygnałów może- my uzyskać wskazania nie czterech, ale ośmiu stykających się zakresów, z któ- rych każdy ma wielkość po 45°.

Rysunek 2 ukazuje sposób, w jaki zo-

Efekt Halla

Gdy przewód z prądem znajdzie się w polu magnetycznym, pomiędzy ściankami przewodnika może po- wstać pewne napięcie. Aby tak się stafo, linie sił pola magnetycznego muszą być prostopadłe (lub prawie prostopadle) do kierunku przewodni- ka. Napięcie pojawia się pod kątem prostym do linii sil pola. Jeżeli prze- wód jest paskiem metalu lub półprze- wodnika, a linie sil pola magnetyczne- go są do tego paska prostopadłe, to napięcie pojawi się między krawę- dziami paska. Zjawisko to nasi nazwę efektu Halla.

Napięcie EHV powstające w ten spo- sób wylicza się ze wzoru:

_ B • lc • KH

MW ~ ^

gdzie Iq jest prądem w przewodzie;

B jest natężeniem pola magnetyczne- go; Kh - to współczynnik proporcjo- nalności, zwany stałą Halla; t jest gru- bością przewodu.

Efekt został nazwany tak na cześć je- go odkrywcy, amerykańskiego fizyka Edwina Herberta Halla (1855-1938).

Wykorzystywany jest do badania noś- ników ładunków w metalach i półprze- wodnikach, w czujnikach do pomia- rów pola magnetycznego oraz w prze- łącznikach sterowanych polem mag- netycznym.

view from above

S 6945

Elektor 10/96 7

Cyfrowy kompas

Zestaw konstrukcyjny

Kompletny zestaw części do wykonania kompasu z cyfrowym czuj- nikiem jest dostępny w firmie:

Pewatron Hertistr. 27

CH-8304 Waiiiselien Zurich

Switzerland

tel. +41 1 8 301 944 fax +41 1 8 305 157

Numer katalogowy zestawu: 6037-G.

Zestaw zawiera czujnik typu 6945. ptytkę drukowaną ze specjalnym wskaźnikiem LCD i kilka standardowych układów logicznych.

Schemat ideowy sktada się z: bramek, oscylatora 60 Hz, zbudowa- nego na dwóch inwertorach i sterującego tylną ściankę wskaźnika.

Osiem bramek XOR powoduje wyświetlanie czterech segmentów:

N. E.Si W.

i przed btędną polaryzacją, i p r z e d im- pulsami napięcia. Do'ochrony przed za- mianą p o l a r y z a c j i służy d i o d a Schot- t k y e g o D9. Minimalizuje o n a redukcję n a p i ę c i a w e j ś c i o w e g o , g d y k o m p a s u ż y w a n y jest w wersji ręcznej. Jeżeli urządzenie jest przewidziane d o zasila- nia z a k u m u l a t o r a 12V. d i o d a B A J 8 5 m o ż e z o s t a ć z a m i e n i o n a n a d i o d ę 1N4148. Blok R6-C2-D10 c h r o n i k o m - pas p r z e d i m p u l s a m i n a p i ę c i a ; d i o d y D10 m o ż n a nie m o n t o w a ć , jeżeli jedy- n y m ź r ó d ł e m zasilania b ę d z i e bateria 9V.

Niezaleznie o d zasto-

Konstrukcja mechaniczna

Na rysunku 3 p r o p o n u j e m y płytkę dru- kowaną dla k o m p a s u . Możliwe jest wy- cięcie f r a g m e n t u płytki z c z u j n i k i e m i u m i e s z c z e n i e jej p o d o d p o w i e d n i m k ą t e m i u b w i n n y m miejscu, c o jest bar- d z o przydatne w p o j a z d a c h .

Jeżeli o d l e g ł o ś ć o d czujnika d o reszty urządzenia przekracza 1 m, d o połącze- nia ich należy z a s t o s o w a ć 5 - z y l o w y p r z e w ó d e k r a n o w a n y . Ekran będzie służył jako masa powrotna. W niektó- rych p r z y p a d k a c h m o ż e zajść koniecz- n o ś ć zmniejszenia wartości rezystorów, nie p o w i n n y o n e j e d n a k być mniejsze niż l O k Q .

Pamiętajcie, że w j a k i m k o l w i e k pojeź- dzie, także w łodzi lub samolocie, czuj- nik musi być tak zainstalowany, aby

j e g o wirnik mógł poruszać się w płaszczyźnie horyzontal-

nej (co właśnie w łodzi lub samolocie cza-

s e m b y w a trudne).

wane- g o źródła, k o n i e c z n y jest regulator n a p i ę c i a + 5V o niskim s p a d k u dla u k ł a d ó w l o g i c z n y c h . Napięcie o takiej wartości jest zbyt niskie dla czujnika, toteż zasi- lanie dla niego jest pobierane sprzed regulatora. Całe urządzenie z u ż y w a prąd rzędu 3 0 m A . rozsądnie więc jest zaopatrzyć je w wyłącznik, szczególnie przy zasilaniu z baterii. W pojazdach ro- lę w y ł ą c z n i k a m o ż e pełnić kluczyk w stacyjce.

mi, na wskazania c y f r o w e g o k o m p a s u m o g ą w p ł y w a ć też inne czynniki. Jak wszystkie k o m p a s y m a g n e t y c z n e , on też p o d l e g a zewnętrznym p o l o m m a g - n e t y c z n y m . Najważniejszą regułą jest więc unikanie instalowania g o w pobli- żu j a k i c h k o l w i e k m a t e r i a ł ó w m a g n e - tycznych.

Prototyp k o m p a s u zosta! umieszczony w plastykowej o b u d o w i e z przezroczys- tą p o k r y w ą , c o u k a z u j e fotografia n a p o c z ą t k u artykułu. Takie r o z w i ą z a n i e p o z w a l a u n i k n ą ć w i e r c e n i a o t w o r ó w w pokrywie dla o ś m i u d i o d LED. •

Nieza- leżnie o d b ł ę d ó w spo- w o d o w a n y c h o d c h y ł k ą m a g n e t y c z n ą lub/i nachyle- n i e m sił pola w stronę powierzchni Zie-

W Y K A Z E L E M E N T Ó W Rezystory

R1...R4:100kQ R5: 820Q R6:10Si Kondensatory C1: 100^F/16V. stojący C2, C3:10nF. wysokostabilny

D1...D8: LED, czerwone, o dużej jasności D9: BAT85 lub 1N4148 - patrz tekst 010: szybka dioda Zenera 15V/1,3W, (fip. Philips BZTG3C15, może być pominięta - patrz tekst)

IC1: 6945 (Pewatron - patrz ramka) IC2: 74HC154

IC3: 78L05 Różne

; S1: wyłącznik, może być pominięty - patrz tekst

Obudowa 142x57x25mm - patrz tekst płytka prototypowa SD-960085-1,0,7dm2

Elektor 10/96

Audio - Hi-Fi - Video

Jeżeli oglądacie nowe odbiorniki telewi- zyjne w sklepach, pewnie zauważyliś- cie. że mają one znacznie mniejszy, nich ich poprzednicy, pobór mocy w fa- zie gotowości. Zależnie od producenta i modelu, moc ta wynosi od 3W do 6W.

Stało się to bez wątpienia dzięki wielu wnioskom, jakie stowarzyszenia konsu- menckie kierowały przez minione kilka- naście lat do przemysłu elektroniczne- go. Strata energii przez odbiornik tele- wizyjny w fazie gotowości w pojedyn- czym gospodarstwie d o m o w y m nie jest dużą, ale suma tych strat w kraju takim, jak Polska czy Wielka Brytania, daje ol- brzymie iiczby.

Istnieje kilka s p o s o b ó w zmiejszenia marnowanej mocy. Można pozbyć się starego odbiornika i kupić nowy. Można też całkowicie wyłączyć odbiornik po zakończeniu oglądania. Albo można też

wykonać opisany przez nas dodatkowy wyłącznik, który po naciśnięciu przycis- ku g o t o w o ś c i na pilocie ocłtącza od- biornik od sieci. Przyciśnięcie dowolne- go innego przycisku załącza odbiornik na nowo. Trzeba jednak wziąć pod uwa- gę, ze układ współpracuje tylko z tymi systemami zdalnego sterowania, które stosują kod RC5 lub starszy RESC80.

Odbiornik podczerwieni

Układ odbioru i dekodowania sygnałów jest bardzo p o d o b n y do urządzenia opisanego w artykule „Ściemniacz ste- rowany podczerwienią", który został przedstawiony w Elektor Electronics.

numer lutowy z 1995 roku - patrz rysu- nek 1.

Dioda odbiorcza, która jest integralną częścią układu scalonego IC1, odbie-

W urządze- niach ze zdal- nym sterowa- niem na pod- czerwień jednq

z faz pracy jest

• gotowość („stand-by"), w czasie której sq one gotowe do uruchomie-

nia po naciś- nięciu konkret- n e g o przycisku na pilocie zdal-

nego sterowa- nia. W tej fazie niektóre starsze modele telewizorów potrafią zużywać moc nawet ponad 20W!

Proponowany przez nas do- datkowy wyłącznik może obniżyć tę liczbę do około 1,5W, Wyłącznik ten jest przeznaczony do umiesz- czenia w kablu pomiędzy

gniazdkiem sieciowym a odbiornikiem, do jego ste-

rowania służy dotychczaso- wy pilot telewizora.:

Elektor 10/96

Zdalny wyłącznik

Rys. 1. Układ odbiorni- ka-dekodera jest bardzo podobny do innego pro- jektu sprzed kilku lat

(patrz w tekście). Prze- łączniki umożliwiają ustawienie kodów adre- sów i urządzeń.

ra sygnat podczerwony z pilota/nadaj- nika zdalnego sterowania. Niskoszum- ny wzmacniacz podwyższa napięcie sygnału do poziomu niezbędnego dla dalszej obróbki. Punkt pracy wzmacnia- cza operacyjnego jest ustalany przez

1

Tabela 1. Tabela logiczna układu 4027

S R CLK J K Q przed CLKQ

Q po CLKL

L L T H L 0 1 j

L L T H H X a j

L L T L H 1 0 j

L L T L L x

Q 1

źródło prądowe, które jednocześnie po- woduje tłumienie sygnałów o niskiej częstotliwości.

Filtr pasmowy przepuszcza tylko syg- nały o odpowiedniej częstotliwości, za- pewniając odporność na interferencje.

Amplituda sygnału zostaje ograniczo- na, a następnie zostaje on zdemodulo- wany i przekazany jako sygnał szerego- wy do buforowanego wyjścia układu IC1.

Para R1-C1 odsprzęga napięcie zasila- nia, zapobiegając przenikaniu sygnału do pozostałych części urządzenia.

Gdy na nóżce 11 układu IC2 jest stan wysoki, następuje w nim dekodowanie sygnałów modulowanych szerokością impulsu w kodzie RESC80; jeżeli stan jest niski, układ dekoduje sygnały mo- dulowane dwufazowo w kodzie RC5.

W trakcie dekodowania układ IC2 od- różnia bity danych komend C5...C0 od adresów systemowych S4...S0 (szcze- góły w ramce).

Układ scalony IC2 może pracować w dwóch systemach: w Systemie Pros- tym - SS (Single System) i w Systemie Kombinowanym - CS (Combined Sys- tem). W CS (stan niski na nóżce 19) otrzymanym adresem systemowym jest wyjście na nóżkach A0...A4. Jeżeli na

nóżce 19 jest stan wysoki, jak naryso- wano na schemacie, układ scalony pra- cuje w SS. Nóżki A4...A0 mogą wów- czas pełnić rolę wejść programowa- nych przy pomocy przełączników. Je- żeli odebrany adres jest zgodny z adre- sem ustawionym przy pomocy S1, na nóżce 19 pojawiają się impulsy (po jed- nym na każde słowo danych) o czasie trwania po 15ms. Impulsy te są prze- twarzane przez podzespół T1-T2-R8-C7 na ciągły sygnał o niskim poziomie, któ- ry uruchamia IC3 oraz poprzez K1 po- dawany jest do układu przełączającego (,rysunek 2).

Częstotliwość oscylatora zegarowego wewnątrz IC2 jest określona przez kwarc X1.

Układ R3-C2-D1 powoduje jednoczes- ne ustawienie stanu wysokiego na wszystkich wyjściach po załączeniu za- silania.

Kod polecenia pojawia się na wyjściach A...F. Nasz wyłącznik musi się przerzu- cić w stan „wyłączony" jedynie po na- ciśnięciu przycisku gotowości na pilo- cie zdalnego sterowania, a zatem kod polecenia musi być poprzedzony przez selekcję danych. Zadanie to wykonuje 8-bitowy komparator IC3. Jeżeli wejście słowa na nóżkach P0...P5 jest zgodne

10 Elektor 10/96

Zdalny wyłącznik

5 V 0

Ry*. 2 Względni* prosty układ logiczny steruje blokiem przełączającym

z kodem ustawionym na Q0...Q5 przy p o m o c y S2, w ó w c z a s wyjście P = Q przybiera stan niski, a sygnat ten przez łączówkę K2 dociera do stopnia przełą- czającego. Wszystko to się wydarzy, g d y sygnał na nóżce CA układu IC1 uruchomi komparator.

Stopień przełączający

Przez K2 przechodzą do stopnia prze- łączającego dwa sygnały: sygnał uru- chamiający z IC1, który sygnalizuje pra- widłowo otrzymany adres urządzenia, oraz sygnał z komparatora, który ozna- cza, że adres urządzenia jest zgodny z kodem polecenia „gotowość".

Stopień przełączający na rysunku 2 ocenia dwa sygnały, służące do stero- wania bistabilnego przerzutnika IC5b.

Przerzutnik utrzymuje bieżący stan uk- ładu (gotowość lub praca) aż do mo- mentu otrzymania n o w e g o polecenia z piiota.

Sygnał z wyjścia przerzutnika przekazy- wany jest przez bufor T4 do przekaźni- ka Re1. Przekaźnik dołącza odbiornik telewizyjny do sieci lub odłącza od niej.

Gdy telewizor ma być odłączony, kod polecenia i kod adresu muszą być zgodne z adresem urządzenia; do załą- czenia odbiornika wystarcza zgodność k o d u adresu i dowolnego polecenia z pilota, oprócz polecenia „gotowość".

Niezbędne uktady logiczne składają się z: bramek w IC4, które tworzą razem przerzutnik/inwerter Schmitta przetwa- rzający ujemne impulsy (zarówno z nóżki CA w IC1. jak i z wyjścia P = Q , bloku opóźniającego R12-C9 oraz bis- tabilnego przerzutnika IC5b. Blok opóź- niający powoduje, że wejścia J i K prze- rzutnika uzyskują określony p o z i o m przed p o d a n i e m i m p u l s ó w zegaro- wych. Każde naciśnięcie przycisku na pilocie ma skutek w postaci pojawienia się początkowej krawędzi na wejściu zegarowym C (CSock) przerzutnika. Je- żeli poziomy na wejściu ustawiającym (stale uziemione) i wejściu resetującym (po załączeniu zasilania także uziemio- ne) są jednakowe, wówczas działanie przerzutnika odbywa się według tabe- li 1 zgodnie z poziomami na wejściach J i K.

Możliwe jest wybranie jednej z d w ó c h charakterystyk przełączania odbiornika TV za pomocą przełącznika JP2. Jeżeli jest on w górnej pozycji (wówczas wej- ście J przerzutnika jest dołączone do zegara), to naciśnięcie d o w o l n e g o przycisku piiota (oprócz przycisku go- towości) spowoduje podanie wysokie- go stanu na wyjście przerzutnika. Prze- kaźnik zostanie uruchomiony i poda na- pięcie do telewizora. Jeżeli następnie zostanie naciśnięty przycisk gotowości, to przerzutnik zmieni swój stan i odłą- czy napięcie od cewki przekaźnika, a telewizor zostanie wyłączony.

Gdy przełącznik JP2 znajduje się w dol- nym położeniu, poziomy na wejściach J i K przerzutnika są zawsze wzajemnie

przeciwne. W tej sytuacji naciśnięcie przycisku gotowości zawsze powoduje wyłączenie odbiornika, a naciśnięcie d o w o l n e g o innego przycisku zawsze powoduje włączenie.

Z powyższego opisu jasno wynika, że przełącznik powinien być ustawiony w pozycji odpowiadającej charakterys- tyce przełączania telewizora.

Blok z tranzystorem T3 steruje diodą LED D2 w bloku odbiornika-dekodera.

Dioda błyska, gdy adres urządzenia zo- sta! prawidłowo odebrany.

Typowy zasilacz (patrz rysunek 2) do- starcza napięcie +5V. W stanie oczeki- wania całe urządzenie pobiera prąd za- ledwie 9 mA. Zauważcie, że odporny na zwarcie transformator rozprasza moc 0,9...1,3W.

W czasie normalnej pracy pobór prądu wzrasta o około 40 mA, co powoduje głównie cewka przekaźnika.

Styki przekaźnika zabezpieczone są przez bezpiecznik F1, więc nie przepa- lą się w przypadku zwarcia w telewizo- rze. Oczywiście, bezpiecznik musi mieć wartość zgodną z p o b o r e m prądu przez odbiornik. Bezpiecznik może zo- stać zastąpiony przez wyłącznik ter- miczny, który nie w y m a g a wymiany po każdym zwarciu.

Konstrukcja mechaniczna

Na rysunku 3 przedstawiamy propono- waną przez nas płytkę drukowaną. Płyt- ka musi zostać rozcięta na dwie: jedną dla odbiornika-dekodera, drugą dla układu przełączającego i zasilacza.

Elektor 10/96

Zdalny wyłącznik

Rys. 3. Ptytka drukowana powinna być rozcięta na dwie przed początkiem montażu.

Zalecamy użycie podstawek dla wszys- tkich uktadów scalonych, o p r ó c z stabi- lizatora napięcia.

Przełączniki S1 i S2 są t y p u DIR odpo- w i e d n i o 5- i 6 - s e k c y j n e , ale r y s u n e k ścieżek na płytce przewiduje użycie łat- wiej d o s t ę p n y c h p r z e ł ą c z n i k ó w 8-sek- cyjnych. Powinny o n e być umieszczo- ne w e d ł u g w z o r c a p r z e d s t a w i o n e g o na fotografii. Każda s e k c j a z a p e w n i a lo-

giczną jedynkę, gdy dźwignia znajduje się w pozycji ON; LSB znajduje się za- wsze z prawej strony elementu.

Ptytka o d b i o r n i k a - d e k o d e r a i p ł y t k a p r z e ł ą c z n i k a p o w i n n y zostać z ł o ż o n e na k a n a p k ę , przy u ż y c i u niemetalo- w y c h części złącznych.

I poleceń

1 2 4 8 16 32

® O i

1 6 8 4 2 1

1 COCE (•SB LSB USB

s » | s 3 | s ; | - ^ jso|cs)c4{c.-jr.;|ci]co bih

scsn Ome

— (Skt® wcrt tfnw — 14 W tir ne &

Adres (S1> S4...S0 Urządzenie Uwagi

0 00000 TV1 telewizor nr 1

1 00001 TV2 telewizor nr 2

2 00010 VTX teleteti

3 00011 przedłużenie dla TV1 i TV2

4 00100 LV laser vision

5 00101 VCR1 magnetowid nr 1

6 00110 VCR2 magnetowid nr 2

7 00111 do eksperymentów

8 01000 SAT1 odbiornik TV satelitarnej nr 1

9 01001 przedłużenie dla VCR1 i VCR2

10 01010 SAT2 • odbiornik TV satelitarnej nr 2

11 01011 do eksperymentów

12 01100 CD-video CD-video player

13 01101 do eksperymentów

14 01110 CD-photo CD-photo pfayer

15 01111 do eksperymentów

16 10000 preampl przedwzmacniacz nr 1

17 10001 tuner odbiornik/tuner

18 10010 r e d magnetofon analogowy

19 10011 preamp2 przedwzmacniacz nr 2

20 10100 CD player odtwarzacz CD

21 10101 combi zestaw audio z magnetofonem

22 10110 SAT odbiornik radia satelitarnego

23 10111 rec2 magnetofon cyfrowy

24 11000 do eksperymentów

25 11001 do eksperymentów

26 11010 CDR nagrywarka CD

27...31 do eksperymentów

Adres (S2) C5...C0 Polecenie 0...9 0...9

12 .001100 Gotowość

61 111101 Gotowość systemu

12 Elektor 1 0 / 9 6

Zdalny wytącznik

S F H 5 0 5 A S F H 5 0 6 I S 1 U 6 0

n i ©

Rys. 4. Dostępne są różne typy czujników podczer- wieni: niektóre wiamy na rysunku.

Kalibracja

Do kalibracji niezbędne będą: muitimetr i s o n d a l o g i c z n a . Gdy IC1 odbierze sygnał podczerwony, jego wyjście przy- biera określony poziom tak, że kolektor T2 uzyskuje niski poziom. Jeżeli o b y - d w a adresy zostały ustawione prawid- łowo, naciśnięcie przycisku g o t o w o ś c i na pilocie p o w i n n o wywotać na nóżce 19 u k ł a d u IC3 zmianę stanu na niski.

Prześledźcie te d w a sygnafy o d wejścia az d o przekaźnika.

Jeżeli zwłoka p o m i ę d z y z e g a r e m i wej- ściem J przerzutnika IC5b nie jest wy- starczjąca, zwiększcie w a r t o ś ć C9 d o 330 nF. S p o w o d u j e to zwiększenie sta- b i l n o ś c i transferu d a n y c h , ale także stworzy konieczność dłuższego nacis- kania przycisków.

Zauważcie, że z g o d n i e z p r z e p i s a m i bezpieczeństwa. LED oraz IC1 nie mo- gą wystawać z o b u d o w y , a muszą być przykryte p e r s p e x e m u m o c o w a n y m wewnątrz o b u d o w y .

Nie trzeba d o d a w a ć , że w urządzeniu istnieje napięcie sieciowe, a więc kon- strukcja i montaż wymagają wielkiej os- trożności.

Działanie

Gdy wszystkie elementy zostały z m o n - towane i sprawdzone, płytki złożone na k a n a p k ę , u k ł a d y s c a l o n e w ł o ż o n e d o podstawek, m o ż n a wreszcie z a m k n ą ć o b u d o w ę . Urządzenie jest g o t o w e d o

pracy. • W Y K A Z E L E M E N T Ó W Rezystory

R 1 : 4 7 f l R2: 2 , 2 Q R3, R6: 6 8 0 R4, R8: m c i R5: 33kś2 R7: 5 . 6 t ó i R9: 1 0 k Q R 1 0 , R 1 1 : 8 x 1 0 t e l R 1 2 : 1 0 0 k Q R 1 3 : 6 8 k Q R 1 4 : 1 0 k Q R15: 4 7 0 n R16, R17: 2,2kX2 Kondensatory

c i : m t $ i w , m m G2:1^F/63V, stojący C3, C 4 : 2 7 p F C5:10juF/63V. stojący C6: 47nF

C7; 22nF

C10:1pF/63V, stojący C11.C14, C15: lOOnF C12: 47juF/10V, stojący C13: 4 7 0 / j F / 2 5 V . stojący

Półprzewodniki D l , D3: 1N4148

D2: czerwona LED, niskoprądowa T1...T4: BC547B

I C i : IS1U60, SFH506-36 lub SFH505A IC2: SAA3049

IC3: 74HC688 lub 74HGT688 IC4: 4 0 9 3

IC5: 4 0 2 7 IC6: 7805 Różne

J p l . JP2: 3-pozycyjny przełącznik z wtyczką K1, K2: 5-sekcyjne łączówki z zaciskami śrubowymi, podziatka 5 m m

K3: 3-sekcyjne złącze do płytek drukowanych z zaciskami ś r u b o w y m i , podziatka 7 , 5 m m X1: rezonator k w a r c o w y 4MHz

S1: 5-sekcyjny przełącznik D I I do montażu na płytce

S2: 6-sekcyjny przełącznik DIL do montażu na płytce

Re1: przekaźnik, cewka 12V, 1 styk Tr1: transformator sieciowy 9V/1,5W B1: bezpiczmk zwłoczny 1A z uchwytem do montażu na płytce

Obudowa 1 2 0 x 6 5 x 6 5 m m

płytka prototypowa SD960063-1, 0,9dm2

ZJBWODY

" D i t U K O W A i J E

l « . « f ł » 0 I J v \ u > » i u i K i O

<- w \ . %B B C \ j

S I I O L U I U a C

i ^ A . > i v I i i r L A i J I t

i i U HZ.

ul Radziwie i3;0M64Wars2awa teł.fajans 37 37 u . te!. 37 05 65.37 80 43.

tel. 37 80 20 cS.^-16.30). modem 37 80 20 (16.

e-maii: softdes-poibox.com.pl Sp z o o d e s i g n

Ę & k i - r t S f i

J E lvi Y P L I K I W T O R M A l G E R B E R T P 0

E l e k t o r 1 0 / 9 6

Audio - Hi-Fi - Video

Aby uzyskać efekt surround majgc do dyspo- zycji standardowy zestaw stereofo- niczny, należy uzu- pełnić go o co naj- mniej trzy głośniki, z których środkowy

powinien być ekrano- wany magnetycznie.

Minaturowe głośniki opisane w niniejszym artykule zostały zapro- jektowane specjalnie do użycia w zestawie surround przez niemiec- ką firmę Visaton, produ- kujgcg głośniki.

Dekoder dźwięku surround przedsta- wiony na tamach Elektora w roku ubieg- łym cieszył się wielkim zainteresowa- niem Czytelników na catym świecie, z których wielu zwracało się do redakcji z zapytaniem o odpowiednie głośniki.

Ponieważ wielu z tych Czytelników wy- rażało chęć wykonania zestawów głoś- nikowych we własnym zakresie, praw-

SC 5

SC 8 SC 8

Rys. 1. Schemaf ideo- wy zwrotnicy głośnika środkowego. Częs- totliwość zwrotnicy wynosi około 5kHz.

dziwym darem niebios stał się zestaw miniaturowych głośników przekazany przez firmę Visaton redakcji do oceny.

Głośniki te zostały zaprojektowane z myślą o systemach dźwięku surround i są dotępne w zestawach po bardzo przystępnych cenach.

Centralny głośnik, któy powinien zna- jdować się tuż poniżej odbiornika TV, za- wiera głośniki ekranowane magnetycz- nie. Jest to absolutna konieczność, w przeciwnym razie obraz i dźwięk tele- wizora będą bardzo silnie zniekształco- ne. Ekranowane głośniki do konstrukcji amatorskich stanowią jeszcze rzadkość.

Opierając się na wynikach własnych ba- dań firma Visaton stwierdziła, że kieru- nek promieniowania głośników tylnych w znacznym stopniu wpływa na położe- nie miejsca optymalnego odsłuchu. Pa- ra głośników omawiana w niniejszym artykule promieniuje ku górze, co daje bardziej rozproszony dźwięk, a to z ko- lei powiększa przestrzeń, w której uzys- kuje się optymalny efekt surround. Roz- wiązanie jest proste, ale skuteczne.

Elektor 10/96

Gtośniki do systemu surround

• n r . r. .NCHU\nL.->sviody-1 . r w t w . o - 3 3 £

rransicr luniuiori ^NAS ot* an^Mons '-U• SS OCTUCCH

i 5 I...115.'!.! .

LUIJ r r c q « K i i u y -

u i h s u h : y - a i . M b ^ x = l T r a a . n ^ i i b j o j

rnt.411r.nur uunMin n t n u . n o u i e u n e t e r e n c e i i c q u i s m o n r.eTup i r a n s i e r n a c r o i^c u u e r l a y u a i c u i n t e r r i n t e r injs u n i t s L i D r a r y i w o t x n r 1 1 u r n c i p iiLSSri. F r e q u e n u y l i u n a i

Rys. 2. Odpowiedź częstotliwoś- ciowa głośnika środkowego.

Podbicie charakterystki w okoli- cy 150Hz oznacza, ze głośnik daje potężny dźwięk.

Wysoka jakość dźwięku przy ograniczonym paśmie

Kompletny system dźwięku surround zawiera wzmacniacz mocy, dekoder dźwięku surround, standardowe zestawy głośnikowe dla lewego i prawego kana- łu, umieszczony między nimi głośnik centralny oraz dwa głośniki tylne dają- ce informację przestrzenną. Zestawy głośnikowe dla obu kanałów stereo po- winny być wysokiej jakości, ponieważ w dużym stopniu od nich właśnie zale-

IUIJ ricijHUiity IU.

uunaun: y = D3.ii3f x = 13333.11 cc 11030.1

r nr.gur.nu 1 uuin l i m u . MI VICU M;I RITULC n c q u IX 1 L IUII OEIUP 1 RA l i s i e r n a u r u r r .

uucriay t,aicuiaxe r r i n t e r uuo units L i D r a r y inio r.xit

nL33ń • F i o j u e m . y i/o.m

Rys. 3. Odpowiedź częstotli- wościowa głośnika tylnego powieszonego na ścianie i skierowanego ku sufitowi.

ży jakość uzyskiwanego dźwięku. Za- zwyczaj są podłączane do posiadane- go wzmacniacza audio.

Kanał środkowy przekazuje przede wszystkim dźwięk mowy, a pobudzają- cy go sygnał najczęściej powstaje przez dodanie sygnałów obu torów ste- reo po odfiltrowaniku niskich częstotli- wości. Pasmo tego toru nie sięga więc daleko w stronę niskich częstotliwości, dlatego też stosowane tu głośniki i obu- dowy nie muszą być duże.

Pasmo sygnałów podawanych na tylne głośniki wynosi około 100Hz..,7kHz,

D--J3 3-£.U

rarisier r u net mit naij ^UD ^rL^uoiŁs I O . J J oci j leg i i . i : V i' ' i • i : ' ! 1 ' ' ' '• -j • ! 1 H

my r r c q u c n u y - ri*.

uunoun: y^ - er.3333 x = 13333.mc hdjoj

rnLyuLiiui injritim n t n u . n u u i c u nei e i - e n e e n u t j u i s i t i u i i . i e u i p i r a i i s i c r n a u ' u u l

uueriay t.aicuiate rrinter i>ua umts 1.1orary imo r.xit

r r 1 ul ricifi i u , o o n . i r c ^ u r i n . y Lłurm

Rys. 4. Odpowiedź częstotliwoś- ciowa głośnika tylnego i skiero- wanego w stronę mikrofonu po- miarowego.

ponieważ takie jest pasmo dekodera surround. Także poziom dźwięku po- chodzącego z tych głośników jest sto- sunkowo niski w porównaniu z pozio- mem dźwięku z pozostałych głośników.

Oznacza to, że można tu zastosować małe, dobrej jakości głośniki szeroko- pasmowe. Moc głośników tylnych także nie musi być wysoka, przede wszys- tkim dlatego, że nie przetwarzają one sygnałów niskiej częstotliwości - 20W jest mocą wystarczająca w większości przypadków.

Elektor 10/96

15

Głośniki do systemu surround Zestaw centralny

Zestaw centralny zawiera dwa szeroko- pasmowe głośniki 80-mm typu SC8 oraz 10-mm gtośnik wysokotonowy SC5. Są one wszystkie ekranowane magnetycznie. Częstotliwość zwrotnicy tego zestawu (rysunek 1) wynosi 5kHz, a nachylenie charakterystyki częstotli- wościowej jest równe 12dB/oktawę.

Ekran umożliwia umieszczenie zesta- wu blisko odbiornika TV lub monitora komputera.

Oba głośniki szerokopasmowe są ulo- kowane w dolnej części obudowy, nato- miast gtośnik wysokotonowy znajduje się nad nimi. W wielu innych zestawach giośnik wysokotonowy umieszczany jest między głośnikami szerokopasmo- wymi (tzw. konfiguracja Apollo). Roz- wiązanie takie ma tę wadę, że dla częs- totliwości zbliżonych do częstotliwości zwrotnicy charakterystyka promienio- wania w kierunku pionowym bardzo sil- nie się zmienia (zakładając że głośniki emitują pionowo ku górze). Zazwyczaj nie miałoby to dużego znaczenia, po-

nieważ jednak w sys- temach surround głoś- nik środkowy leży.

oznacza to, że odbie- rany przez słuchacza dźwięk zmieniałby się przy niewielkim ruchu głowy w lewo lub w pra- wo, a przecież nie to jest celem systemu surround. W zapropo- nowanej konfiguracji efekt ten nie występu- je, a dźwięk pozostaje jednakowy poza osią odsłuchu. Własności zestawu centralnego ocenić można na pod- stawie charakterystyk przedstawionych na rysunku 2. Lekkie pod- bicie widoczne w oko- licy 150Hz oznacza, że zestaw, mimo swych skromnych rozmia- rów. daje potężny dźwięk.

Głośniki tylne

GD

72 L h

ii

Zjawisko omówione w poprzednim paragrafie nie występuje w przypadku głośników tylnych, ponieważ zawierają one pojedyncze głośniki 80-mm typu FRS8. Mimo niewielkich rozmiarów głośniki te dają doskonały przestrzen- ny dźwięk. Jak już wspomniano, emitu- ją one dźwięk ku górze. Zapewnia to korzystne rozpraszanie dźwięku i elimi- nuje często spotykany w innych syste- mach surround tzw. hot spot. czyli taki obszar w pomieszczeniu, w którym dźwięk jest skoncentrowany (a jego na- tężenie powinno być w pomieszczeniu równomierne).

Własności głośników zostały zbadane w warunkach praktycznych: zmierzono odpowiedź częstotliwościową w odleg- łości i m od każdego z nich. powieszo- nego na wysokości ludzkiego ucha i promieniującego ku górze (rysunek 3). Spadek charakterystyki przy wyż- szych częstotliwościach wynika z tego, ze mierzono wyłącznie natężenie dźwięku odbitego. Charakterystyka uzyskana w „normalnych'' warunkach, tj. przy głośniku leżącym i promieniują-

Rys. 5, Rysunki ścian obu- dów gfośn ika centralnego i głośników tylnych.

Elektor 10/96

Głośniki do systemu surround

c y m w k i e r u n k u m i k r o f o n u , przedsta- w i o n a jest na rysunku 4.

Obudowy

Wszystkie trzy o b u d o w y są b a r d z o łat- w e d o w y k o n a n i a . K a ż d a s k ł a d a się z sześciu p r o s t o k ą t n y c h kawałków pły- ty w i ó r o w e j , które w k a ż d y m sklepie z m a t e r i a ł a m i d r e w n i a n y m i przytną z g o d n i e z w y m i a r a m i . Płyty należy ze sobą skleić przy p o m o c y o d p o w i e d n i c h ścisków. Rysunki ścian o b u d ó w przed- stawia rysunek 5. J e d y n e rzeczywiście krytyczne wymiary, to wymiary o t w o r ó w p o d głośniki. G ł o ś n i k i m o ż n a ostonic m a s k o w n i c a m i .

Na ściankach tylnych o b u d ó w p o w i n n y znaleźć się o t w o r y p r z e z n a c z o n e na g n i a z d a p o ł ą c z e n i o w e . W y c i ę c i e t y c h o t w o r ó w p r z e d s k l e j e n i e m o b u d o w y może okazać się wygodniejsze.

Należy ograniczać rozmiary zwrotnicy, ponieważ w o b u d o w i e głośnika środko- w e g o jest s t o s u n k o w o niewiele miejsca.

W ś c i a n c e tylnej o b u d o w y g ł o ś n i k ó w tylnych m o ż n a w y k o n a ć otwór o średni-

WYKAZ ELEMENTÓW GŁOŚNIK ŚRODKOWY Zwrotnica

R 1 : S 4 , 7 0 / 5 W

C1: 6,8/JF/35V, bipolarny lub polistyrenowy C2: 2,2MF/35V, bipolarny lub polistyrenowy L1: 0,8mH, cewka powietrzna, nawinięta emaliowanym drutem miedzianym, o średnicy 1mm

Głośniki

Ls1, Ls2: 8W, ekranowane magnetycznie głośniki szerokopasmowe typ SC8 (Visaton) Ls3: 8W, ekranowane magnetycznie kopułkowy połiwęgłanowy głośnik wysokotonowy typ SC5 (Visaton) płyta wiórowa (grubość 10mm)

2 kawałki 84x220mm (ścianki tylna i przednia) 2 kawałki 200x240mm (ścianki boczne) 2 kawałki 85x200mm (ścianki górna i dolna) materiał tłumiący

maskownica

końcówki połączeniowe

GŁOŚNIKI TYLNE

{wykaz dla pojedynczego głośnika) Głośnik

Ls1: 8W, szerokopasmowy głośnik FRS8 (Visaton)

płyta wiórowa (grubość 10mm) 2 kawałki 105x220mm (ścianki boczne) 2 kawałki 85x20Qmm (ścianki boczne) 2 kawałki 85x85mm (ścianki górna i dolna) materiał tłumiący

maskownica

końcówki połączeniowe

cy 15mm, który należy zaślepić o d we- w n ą t r z o b u d o w y przyklejając kawatek płyty w i ó r o w e j . O t w ó r t e n p o s ł u ż y d o p o w i e s z e n i a g ł o ś n i k ó w n a ś c i a n i e (głośniki skierowane b ę d ą ku sufitowi).

W y k o ń c z e n i e o b u d ó w leży w gestii każ-

z w y k o n a w c ó w . Po z a k o ń c z e n i u pracy n a d o b u d o w a m i naieży j e o k a b -

n i o w e i głośniki, a następnie w y p e ł n i ć o b u d o w y m a t e r i a ł e m t ł u m i ą c y m , n p . wełną poliestrową.

LTRON

Kompetentny partner w elektronice

pamięci, mikrokontrolery, specjalistyczne układy telekomunikacyjne, logika cyfrowa;

układy liniowe, optoelektronika;

diody, mostki, tranzystory, tyrystory;

bloki IGBT, diaki, triaki, bezpieczniki;

diody zabezpieczające, warystory, odgromniki:

kondensatory, kwarce, rezystory;

obudowy, złącza i inne...

Dystrybutor firm:

SG5-TH0M50N, TOSHIBA SAMSUNG, DIOTEC

LESAG, W IM A

50-053 WROCŁAW, ul. Szewska 3 tel. (071) 44 25 32, fax (071) 44 11 41

01-793 WARSZAWA, ui. Rydygiera 12, tel./fax (022) 6 6 3 4 7 84 80-748 GDAŃSK, ul. Chmielna 26, tel./fax (058) 4 6 28 4 7

Elektor 10/96 .

Miernictwo

Temperatura, nie b ę d ą - c a wielkością rzeczywis- tq - a tylko wartością względną - jest ważna dla wszelkiego życia n a Ziemi. W niektórych krę- g a c h , na przykład w Europie Zachodniej, zasadniczym t e m a t e m

konwersacji z nieznajo- mymi w autobusie lub sklepie („W nocy było zimno, nieprawdaż?"

albo „Dziś jest ciepło, nie sądzi Pani?"), Bez takiego wstępu

codzienne życie byłoby ciche, Brytyjski fizyk na- zwiskiem Six skonstruo- wał przyrząd do zapisu najwyższej i najniższej temperatury w ciągu ostatnich, na przykład, 24 godzin. Przedstawia- my teraz cyfrową wersję t e g o dobrze znanego przyrządu.

A. Trags

p o d s t a 1

. NaP

^ .Lnia

W i e l u lu- dzi w E u r o p i e Z a c h o d - niej m a z a s k a k u j ą c ą o b s e s j ę na temat p o g o d y (w przeważającej części reszty świata, także w i n n y c h strefach o umiar- k o w a n y m k l i m a c i e , p o g o d a n i e c z ę s t o jest u l u b i o n y m t e m a t e m k o n w e r s a c j i ) . O c z y w i ś c i e , m i e s z k a ń c y p o ł u d n i o w e j części S t a n ó w Z j e d n o c z o n y c h l u b Da- l e k i e g o W s c h o d u o m a w i a j ą n a d c i ą g a - jący h u r a g a n lub tajfun, ale to w s z y s t k o . U w a ż a m y , że d l a w i e l u C z y t e l n i k ó w in- t e r e s u j ą c y b ę d z i e c y f r o w y t e r m o m e t r z z a p i s e m w a r t o ś c i m a k s y m a l n e j i mini- malnej. który o p i s u j e m y w t y m artykule.

Z a s a d n i c z y m i e l e m e n t a m i p r z y r z ą d u są: m i k r o p r o c e s o r S T 6 2 T 1 0 - H D W pro- d u k c j i SGS T h o m s o n o r a z czujnik/inter- face LM35. Pomiary w y ś w i e t l a n e są na 3 - c y f r o w y m , 7 - s e g m e n t o w y m wyświet- laczu.

S T 6 2 T 1 0 z a m k n i ę t y jest w o b u d o w i e DIL20. a w y p o s a ż o n y n a s t ę p u j ą c o : 64 bajty p a m i ę c i RAM, 1828 b a j t ó w p a m i ę - ci R O M . 12 linii l / O ( w e j ś c i e / w y j ś c i e ) , z e g a r t a k t u j ą c y , t i m e r o r a z 8 - b i t o w y p r z e t w o r n i k a n a l o g o w o / c y f r o w y (ADC) z o ś m i o m a w e j ś c i a m i a n a l o g o w y m i . Z m i e n n e , w y k o r z y s t y w a n e p r z e z pro- g r a m . p r z e c h o w y w a n e są w p a m i ę c i RAM.

E l e k t o r 1 0 / 9 6

Czujnik LM35

LM35 produkcji National Semiconductor jest trójnóżkowym inteligentnym czujnikiem temperatury. Generuje on napię- cie wprost proporcjonalne do zmian temperatury otocze- nia. Współczynnik proporcjonalności wynosi 10,0mV/°C.

Dzięki laserowej korekcji dokonywanej w czasie procesu produkcyjnego czujnik jest bardzo dokładny, ale tani. Zew- nętrzna korekcja jest zbędna.

Pobór prądu jest bardzo maty, nie przekracza 60 pA, przez co samopodgrzewanie jest niewielkie. Wedfug danych technicznych, największy błąd wprowadzony przez samo- podgrzewanie w nieruchomym powietrzu wynosi 0,08°C, co można zaniedbać.

Wartość napięć zasilania może wynosić od 4V aż do 30V.

Schemat elektryczny pokazuje, że czujnik składa się z ukła- du stabilizującego potencjał na pewnej stałej wartości oraz ze źródła prądowego, na którym napięcie zmienia się we- dług funkcji 8,88mV/°C. Napięcie to podlega wzmocnieniu 1,25x, co daje napięcie wyjściowe 10mV/cC.

Impedancja wyjściowa wzmacniacza napięciowego wyno- si tylko 0,1Q.

liiiiiiiiiiiiiiiiwiiiMiiiiiai i iiiiwii 'msmmmmmmmmmmmmmmmmm

Zwarta konstrukcja

Dzięki małemu mikroprocesorowi cała konstrukcja ma niewielkie wymiary, co jest, oczywiście, jednym z najważniej- szych wymagań stawianych termomet- rowi.

Procesor kwantuje sygnały generowa- ne przez czujnik temperatury IC3, prze- licza je, zapamiętuje pomiary, a także zapewnia sterowanie multiplexowego wyświetlacza.

Sygnał zegarowy powstaje w wewnęt- rznym generatorze, korzystającym z ze- wnętrznego kwarcu X1 o częstotliwości 8 MHz.

Układ resetowania składa się z R9, C8 i dzwonkowego przycisku SA1. Trójnik R9-C8 wytwarza impuls resetujący, nie- zbędny do rozpoczęcia pracy proceso- ra po załączeniu zasilania. Przycisk S1 umożliwia resetowanie w czasie pracy.

Siedem wyjść portu B wysyła sygnały sterujące do poszczególnych segmen- tów wyświetlacza. Cyfry są multiplexo- wane przez wyjścia PA1 ...PA3. Gdy stan logiczny na konkretnym wyjściu jest niski, odpowiedni tranzystor (T1...T3) włącza, co skutkuje podaniem napięcia na odpowiednią cyfrę.

^ r 0 : % - i i i Rys. 1. Schemat elektryczny cyfrowego termometru maximum-minimum z mikro- procesorem SGS Thomson ST62T10,

Elektor 10/96

19

Cyfrowy termometr maximum-minimum

Jeżeli PAO, czwarte wejście portu A, otrzymuje stan niski po zamknięciu przełącznika SA2, wyświetlane zostają kolejno: temperatura maksymalna, a po niej temperatura minimalna.

Punkt dziesiętny na środkowej cyfrze LD2 jest stale załączony przez rezystor R21. Nóżka PB7 służy jako analogowe wejście sygnału z czujnika/interface'u do przetwornika ADC.

Diody D1 i D2 zabezpieczają wejścia przed wysokimi napięciami.

Dzielnik napięciowy R1-R2-P1 dostar- cza napięcie odniesienia, wybierane w zakresie pomiędzy 600mV a 870mV.

Napięcie to jest buforowane przez IC2a, a następnie przez rezystor R4 doprowa- dzane do ujemnego zacisku czujnika IC3. Zakres pomiarowy czujnika rozcią- ga się od -55°C do +150°C, z czego w tej konstrukcji wykorzystujemy tylko małą część. Zmiany napięcia wyjścio- wego czujnika odpowiadają zmianom temperatury w proporcji 10mV/°C, co w naszym przypadku oznacza zakres zmian napięcia od -100mV do +540mV.

Minus przy wartości -100mV oznacza tylko, że potencjał na nóżce 2 układu IC3 jest o 100mV niższy, niż na nóżce 3.

Potencjał na nóżce 3 wynosi normalnie 780mV, a zatem nóżka 2 ma zawsze po- tencjał dodatni względem ziemi.

Przetwornik ADC może przetwarzać tyl- ko napięcia pomiędzy 0V a 5V, więc po- tencjał wyjściowy IC3 musi zostać pod- wyższony. Odbywa się to przez poda- nie napięcia odniesienia z nóżki 2 ukła- du IC2a do ujemnego zacisku czujnika.

Optymalne warunki pracy uzyskiwane są po ustawieniu napięcia odniesienia przy pomocy P1 na wartość 780mV. Ta wartość wymaga, zgodnie z arkuszem danych, dołączenia rezystora R5 (27k między wyjście czujnika a ziemię.

Zwora JP1 umożliwia wybór jednego z dwóch sygnałów wejściowych do nie- odwracającego wejścia wzmacniacza IC2b (nóżka 1): w położeniu 0 podawa- ne jest napięcie odniesienia z IC2a, w położeniu 1 - sygnał wyjściowy z czuj- nika. Położenie 0 jest wykorzystywane tylko w czasie kalibracji urządzenia;

w normalnej pracy zawsze wykorzysty- wane jest położenie 1.

Punkt pracy nieodwracającego wzmac- niacza IC2b został tak ustalony, że zmiany temperatury w wybranym za- kresie pomiarowym powodują na wej- ściu ADC zmiany napięcia w zakresie 0...5V. Napięciem odniesienia dla ADC jest 5V, a napięcie na wyjściu czujnika waha się, jak już mówiliśmy, między - 100mV a 540mV. W z m o ż e n i e napię-

Rys. 2. Płytka drukowa- na dla termometru; mo- że być zastosowana w całości ałbo przecięta na dwie, dla uzyskania mniejszych wymiarów.

cia, określane przez R6 i R7, musi wyno- sić 5/0,64 = 7,81. W tych warunkach ADC uzyskuje rozdzielczość 4 kroki na stopień Celsjusza (= 256/64), w wyniku czego rozdzielczość wyświetlacza wy- nosi 0,25°C. Wyświetlana informacja jest zawsze wynikiem przeliczenia 16 pomiarów, co gwarantuje eliminację błę- dów, jakie przecież mogą się zdarzyć.

Pomocnicze napięcie 600mV umożliwia wzmacniaczom operacyjnym wytwo- rzenie sygnałów wyjściowych o poten- cjale ziemi.

Zasilacz został rozwiązany w tradycyjny sposób. Napięcie wejściowe powinno się zawierać w przedziale 9...15V. Dioda D4 zabezpiecza przed odwrotnym pod- łączeniem zasilacza sieciowego. Kon- densator C3 buforuje linię zasilającą.

Dioda D3 w szeregu z zaciskiem masy regulatora napięcia IC4 podnosi poten- cjał masy o około 0,6V. Ten fragment układu zapewnia wzmacniaczom nie- wielkie ujemne napięcie zasilania. Kon- densatory C3 i C11 odsprzęgają regu- lator. Układ pobiera prąd około 100mA, regulator nie potrzebuje więc radiatora.

Konstrukcja mechaniczna

Rysunek 2 przedstawia płytkę druko- waną termometru. Płytka ta może być użyta na dwa sposoby: pasuje dokład- nie do obudowy pokazanej na fotogra- fii, jeżeli jednak ma się zmieścić do in- nej, mniejszej obudowy, można ją prze-

ciąć na połowy między otworami zazna- czonymi na środku dłuższych boków.

W ten sposób powstaną dwie płytki, od- dzielnie dla cyfrowej i dla analogowej części układu.

Wycięcia zaznaczone na krawędziach płytki dla cyfrowej części umożliwiają przejście dla kabli łączących płytkę z czujnikiem.

Obie płytki, powstałe z podziału płytki oryginalnej, mogą zostać złożone ra- zem jak kanapka, drukiem do we- wnątrz, przy użyciu 4 izolacyjnych tule- jek dystansowych. Elektryczne połą- czenie płytek realizują 3 przewody przeprowadzone odpowiednio między punktami +, 1 oraz T.

Montaż płytki cyfrowej nie powinien na- stręczać żadnych problemów, większość rezystorów powinna być umieszczona w pionie. Do wyświetlaczy i układu sca- lonego IC1 można użyć podstawek.

Czujnik powinien być dołączony do płytki analogowej (trójstykowa łączów- ka obok R5) trzema izolowanymi i elas- tycznymi przewodami. Nie należy mon- tować czujnika bezpośrednio na płytce,

ponieważ ciepło wypromieniowane z innych elementów wprowadziłoby błąd do pomiaru.

Kalibracja

Wszystko, czego potrzeba do kalibracji termometru, to talerz z topniejącym lo- dem, który dostarcza wzorcową tempe- raturę 0°C. W tej temperaturze czujnik powinien wytwarzać napięcie 0V.

Ustawcie zworę w pozycję 0, przy któ- rej napięcie odniesienia generowane przez IC2a jest dostarczane do nieod- wracającego wejścia układu IC2b (nóż- ka 5). Obracajcie potencjometr P1 aż do uzyskania odczytu 00.0. Zauważcie,

20 Elektor 10/96