( 0 1 ) CENA 4,80 PLN ISSN

NR IND 372161

C

CE EN NA A 4 4,,8 80 0 P PL LN N IIS SS SN N 1 12 23 32 2--2 26 62 28 8 n

nrr 1 12 2’’2 20 00 00 0 1 (( )) 10 01 1

WW WW WW ..PP EE ..CC OO MM ..PP LL

P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zaliczeniem pocztowym. Orientacyjny czas oczekiwania wynosi 3 tygodnie. Zamówienia na p³ytki drukowane, uk³a- dy programowane i zestawy prosimy przesy³aæ na kartach pocztowych, na kartach zamówieñ zamieszczanych w PE, faksem lub poczt¹ elektronicz- n¹. Koszt wysy³ki wynosi 8 z³ bez wzglêdu na kwotê pobrania. W sprzeda¿y wysy³kowej dostêpne s¹ archiwalne numery „Praktycznego Elektroni- ka”, wykaz numerów na stronie 20. Kserokopie artyku³ów i ca³ych numerów, których nak³ad zosta³ wyczerpany wysy³amy w cenie 2,50 z³ za pierw- sz¹ stronê, za ka¿d¹ nastêpn¹ 0,50 z³ + koszty wysy³ki.

Wszystkie drogi prowadz¹ do Rzymu jak mówi stare powiedzenie.

Podobnie rzecz ma siê ze s³owem dyskretny które pochodzi z ³aciñskiego discretus i oznacza osobê umiej¹c¹ dochowaæ sekretu. Matematycy wyko- rzystali pojêcie dyskretnoœci do okreœlenia nieci¹g³oœci. Dalej odgapili to fi- zycy i na samym koñcu elektronicy. Dyskrecja, lub dyskretnoœæ opanowa³y technikê koñca dwudziestego wieku. Celowo pos³uguje siê s³owem dyskret- ny a nie cyfrowy aby moje wywody brzmia³y bardziej naukowo (terminy te czêœciowo bowiem pokrywaj¹ siê). Tak wiêc mamy w pe³ni dyskretne komputery.

Dyskretne systemy liczenia stosowane w komputerach na przestrzeni ostatnich lat by³y ró¿ne. Zaczê³o siê ca³kiem zwyczajnie, o czym wszyscy za- pewne wiedz¹, od komputerów pracuj¹cych w systemie dziesiêtnym. Szyb- ko okaza³o siê, ¿e komputer dziêsiêtny jest chybionym wynalazkiem i zbu- dowano komputer dwójkowy. Po prostu skorzystano z doœwiadczeñ ludz- koœci. Jak dowodz¹ badania nasi prapraprzodkowie z przed paru tysiêcy lat ju¿ dawno wpadli na pomys³ liczenia dwójkowego. Liczyli mianowicie tak:

jeden, dwa, jeden i dwa (czyli nasze trzy) dwa i dwa (czyli nasze cztery) i tak dalej. Szkoda, ¿e póŸniej ktoœ wpad³ na inny pomys³ i wymyœli³ system dwudziestkowy. Dalej ju¿ by³a ca³a lawina b³êdów czyli system dwunastko- wy w którym dowoln¹ wielkoœæ ³atwo jest podzieliæ na pó³, lub na cztery czêœci a nawet podzia³ na trzy nie stanowi problemu. Na sam koniec po- wsta³o to nieporozumienie jakim jest system dziesiêtny. Problem próbowa- no rozwi¹zaæ stosuj¹c system szesnastkowy. Oczywiœcie jak to bywa w in- formatyce nie dopracowano go do koñca, gdy¿ ju¿ nikomu nie chcia³o siê wymyœlaæ dodatkowych szeœciu znaków. Zamiast tego wpakowano tam pierwsze litery alfabetu.

Pozosta³oœci¹ starego bardzo i naturalnego systemu dwudziestkowego s¹ liczebniki jedenaœcie, dwanaœcie a¿ do dziewiêtnastu, które wypadaj¹ z ogólnych regu³ s³ownego systemu przekazywania liczb. Dziœ dla cz³owie- ka odzianego w buty system dziesiêtny jest naturalny, wszak widzi tylko dziesiêæ palców u r¹k. Dla bosonogich przodków naturalny by³ system dwudziestkowy, gdy¿ widzieli oni jeszcze dodatkowe dziesiêæ palców u nóg. Na podstawie rozwoju systemów liczbowych mo¿na powiedzieæ, ¿e wspó³czesny cz³owiek stworzy³ i wykorzystuje tylko system szesnastkowy, reszta to pomys³y staro¿ytnych (du¿o starszych ni¿ Grecy).

Na skutek tych nieprzemyœlanych decyzji naszych przodków nie mo¿e- my bezpoœrednio zrozumieæ o czym gadaj¹ ze sob¹ komputery. Ten kto wy- myœli jêzyk i alfabet zawieraj¹cy tylko dwie litery mo¿e z pewnoœci¹ liczyæ na Nobla (z literatury chyba).

Redaktor Naczelny 0010011011100101000110

Adres Redakcji:

„Praktyczny Elektronik”

ul. Jaskó³cza 2/5 65-001 Zielona Góra

tel/fax.: (0-68) 324-71-03 w godzinach 8⁰⁰-10⁰⁰ e-mail: redakcja@pe.com.pl; http://www.pe.com.pl Redaktor Naczelny:

mgr in¿. Dariusz Cichoñski Z-ca Redaktora Naczelnego:

mgr in¿. Tomasz Kwiatkowski Redaktor Techniczny:

Pawe³ Witek

©Copyright by Wydawnictwo Techniczne ARTKELE Zielona Góra, 1999r.

Zdjêcie na ok³adce: Ireneusz Konieczny Druk: Zak³ady Graficzne „ATEXT” Gdañsk

Artyku³ów nie zamówionych nie zwracamy. Zastrzegamy sobie pra- wo do skracania i adjustacji nades³anych artyku³ów.

Opisy uk³adów i urz¹dzeñ elektronicznych oraz ich usprawnieñ za- mieszczone w „Praktycznym Elektroniku” mog¹ byæ wykorzystywane wy³¹cznie do potrzeb w³asnych. Wykorzystanie ich do innych celów, zw³aszcza do dzia³alnoœci zarobkowej wymaga zgody redakcji „Praktycz- nego Elektronika”. Przedruk lub powielanie fragmentów lub ca³oœci pu- blikacji zamieszczonych w „Praktycznym Elektroniku” jest dozwolony wy³¹cznie po uzyskaniu zgody redakcji.

Redakcja nie ponosi ¿adnej odpowiedzialnoœci za treœæ reklam i og³oszeñ.

Dyskretny œwiat

Spis treœci

Przesuwnik fazy do subwoofera...4

Kolejne usprawnienie ³adowarki do akumulatorów Ni-Cd ...6

Mikroprocesorowy programator pracy wycieraczek ...7

Zasilacz komputerowy ...11

Mininadajnik UKF-FM...15

Kupon zamówieñ na p³ytê CD-PE1 i prenumeratê...19

Karta zamówieñ na p³ytki drukowane ...20

Katalog Praktycznego Elektronika – g³oœniki produkcji TONSIL S.A cz. 5 ...21

Gie³da PE...23

Superbass do samochodu ...25

Synteza w tunerze UKF – uwagi praktyczne ...29

Pomys³y uk³adowe – cyfrowy generator przebiegu sinusoidalnego...31

Bootstrap’u ci¹g dalszy...32

Uk³adziki modelarskie ...33

Bezpieczne eksperymentowanie z jednokierunkowym portem równoleg³ym ...35

Pomys³y uk³adowe – regulator panoramy PAN-POT...39

„Przed³u¿acz” do pilota ...40

Praktyczny Elektronik Spis treœci rocznika 2000 ...41

Ciekawostki ze œwiata...43

Fabryczne subwoofery aktywne s¹ ostatnio wyposa¿ane w uk³ad regulacji fa- zy sygna³u wyjœciowego. Najczêœciej jest to tylko prze³¹cznik umo¿liwiaj¹cy zmianê fa- zy sygna³u o 180°. Uzyskuje siê to przez prze³¹czenie faz zacisków wyjœciowych wzmacniacza wzglêdem zacisków g³oœnika.

Bez takiego prze³¹cznika wymagana by³a- by zamiana koñcówek przewodu pod³¹- czonego do g³oœnika. Jest to do zrobienia w konstrukcji amatorskiej. Konstrukcje fa- bryczne nie umo¿liwiaj¹ bezpoœredniego dostêpu do wyjœcia wzmacniacza i dlatego posiadaj¹ prze³¹cznik. Jedynie subwoofery z tzw. „górnej pó³ki cenowej” wyposa¿ane s¹ w p³ynn¹ regulacjê fazy.

Jaki jest cel stosowania tej regulacji?

Powszechnie uwa¿a siê, ¿e faza sygna³u akustycznego nie zmienia jakoœci odtwa- rzania. Problemy pojawiaj¹ siê ju¿ przy od- twarzaniu stereofonicznym, gdzie wyma- gana jest oprócz takich samych wzmocnieñ zgodnoœæ faz sygna³ów kana³ów L i P.

W przypadku subwoofera wspó³pracuj¹ce- go z zespo³ami g³oœnikowymi kana³ów przednich problem pojawia siê na granicy przejœcia miêdzy pasmem czêstotliwoœci odtwarzanych przez subwoofer a pasmem odtwarzanym przez zespo³y g³oœnikowe.

Najlepiej ilustruje to rys. 1.

W pewnym zakresie czêstotliwoœci, od- twarzane s¹ jednoczeœnie dŸwiêki z subwo- ofera i kolumn. Przy zgodnych fazach obu fal akustycznych nastêpuje ich sumowanie i p³ynne przejœcie z pasma odtwarzanego przez subwoofer do pasma kolumn – rys.1b. Niezgodnoœæ faz, a zw³aszcza prze- ciwne kierunki fal (przesuniêcie o 180°) powoduj¹ wyt³umienie dŸwiêków z pasma poœredniego – rys.1c. Szerokoœæ wyt³umio- nego pasma zale¿y od nachyleñ charakte- rystyk przenoszenia. Stroma charakterysty- ka czêstotliwoœciowa filtru dolnoprzepusto- wego subwoofera powoduje jednak du¿e zmiany fazy sygna³u wyjœciowego. Uk³ad regulacji fazy umo¿liwia skompensowanie tych zmian i uzyskanie poprawnego odtwa- rzania dŸwiêków z pasma poœredniego.

Proponowany do wykonania uk³ad umo¿liwia p³ynn¹ regulacjê przesuniêcia fazy sygna³u wyjœciowego wzglêdem wej- œciowego w zakresie 360° poczynaj¹c od czêstotliwoœci 120 Hz. Dla czêstotliwoœci mniejszych zakres regulacji jest mniejszy i osi¹ga przy czêstotliwoœci 10 Hz oko³o 180°. Wzmocnienie napiêciowe przesuw- nika wynosi oko³o 1 V/V. Rezystancja wej- œciowa równa jest 100 kW, wyjœciowa na- tomiast jest bardzo ma³a. Przy napiêciu za- silania ±12 V zakres liniowoœci pracy wy- nosi oko³o 7 V (wartoœæ skuteczna). Pasmo przenoszenia zaczyna siê od 0 Hz. Górna czêstotliwoœæ graniczna wynosi ponad 100 kHz. Pobór pr¹du z zasilacza nie prze- kracza 6 mA.

Uk³ad zbudowano w oparciu o wzmac- niacze operacyjne TL 081 i TL 082. S¹ to wzmacniacze z wejœciem na tranzystorach polowych. Nale¿¹ do tej samej rodziny co TL 071. Posiadaj¹ od niego nieco gorsze pa- rametry. Z nawi¹zk¹ jednak wystarczaj¹ce do realizacji opisywanego uk³adu.

Jeden ze wzmacniaczy pe³ni rolê wtór- nika wejœciowego. Na dwóch kolejnych zre- alizowano w³aœciwe przesuwniki fazy. Sche- mat ideowy uk³adu prezentuje rysunek 2.

Sygna³ wejœciowy np. z filtru aktywne- go subwoofera podawany jest przez rezy- stor R3 do wejœcia nieodwracaj¹cego wzmacniacza US1a. Wzmacniacz ten pra- cuje jako tzw. wtórnik po po³¹czeniu wyj- œcia z wejœciem odwracaj¹cym. Rezystor R4 ustala rezystancjê wejœciow¹ uk³adu, dziêki bardzo du¿ej rezystancji wejœciowej wzmacniacza operacyjnego. Zadaniem wtórnika jest uniezale¿nienie warunków pracy przesuwnika od parametrów Ÿród³a sygna³u. Jego ma³a rezystancja wyjœciowa umo¿liwia uzyskanie pe³nego zakresu re- gulacji przesuniêcia fazy.

W³aœciwy przesuwnik fazy to dwa identyczne stopnie zrealizowane na wzmacniaczach US1b i US2. Ka¿dy z tych stopni umo¿liwia uzyskanie przesuniêcia fazy wynosz¹cego 180°. O wprowadza- nym przesuniêciu fazy decyduj¹ elementy pod³¹czone do wejœæ nieodwracaj¹cych przesuwników – C3 i R6 + P1 (C5 i R9 +

P1). Rezystory R5 i R7 (R8 i R10) okreœlaj¹ wzmocnienie napiêciowe przesuwników.

Dla najmniejszych czêstotliwoœci prze- suwniki dzia³aj¹ jako wzmacniacze odwra- caj¹ce, wskutek du¿ych reaktancji konden- satorów C3, C5. Ka¿dy wprowadza przesu- niêcie fazy 180°, co razem daje 360°.

Wzrost czêstotliwoœci powoduje zwiêksza- nie napiêcia podawanego na wejœcie nie- odwracaj¹ce. Napiêcie to jest zbierane z rezystora szeregowo po³¹czonego z kon- densatorem. Jego faza zmienia siê wraz z czêstotliwoœci¹. W skrajnym przypadku (przy du¿ej czêstotliwoœci) gdy reaktancja kondensatora jest bardzo ma³a przesuwnik pracuje jako wzmacniacz nieodwracaj¹cy.

Przesuniêcie fazy wynosi 0°. Tak wiêc wraz ze wzrostem czêstotliwoœci przesuniêcie fa- zowe zmienia siê ³¹cznie o 360°.

Zmieniaj¹c rezystancjê uk³adu wej- œciowego potencjometrem P1 zmieniamy

Umo¿liwia p³ynn¹ regulacjê fazy sygna³u podawanego do wzmacniacza

subwoofera aktywnego. Dziêki temu mo¿na wyeliminowaæ ewentualne t³umienie dŸwiêków o czêstotliwoœciach le¿¹cych na granicy pasma sub- woofera i zestawów g³oœnikowych przednich. Przeznaczony do zabudo- wania w uk³adzie subwoofera aktywnego opisanego w PE.

Przesuwnik fazy do subwoofera

przy ró¿nicy faz

f

c) f

przy zgodnej fazie Charakterystyka wypadkowa

Charakterystyka wypadkowa KOLUMNY SUBWOOFER

b) f

a)

Rys. 1 Wspó³praca subwoofera z kolumnami przednimi

Dzia³anie i schemat ideowy

4 ^{K Ko orre ek ktto orr ffa az zy y} 12/2000

czêstotliwoœci przy których zachodzi pe³ne przesuniêcie fazy. W ten sposób uzyskuje- my mo¿liwoœæ regulacji przesuniêcia fazy dla okreœlonej czêstotliwoœci. Przy poten- cjometrze P1 ustawionym na minimum re- zystancji przesuniêcie fazy zaczyna siê zmieniaæ dopiero oko³o 500 Hz. Faza dla 200 Hz jest taka sama jak dla najni¿szych

czêstotliwoœci. Wzrost rezystancji P1 powo- duje przesuniêcie zmiany fazy w kierunku ni¿szych czêstotliwoœci. W skrajnym po³o-

¿eniu przy maksymalnej rezystancji, prze- suniêcie fazy dla czêstotliwoœci 120 Hz i wy¿szych wynosi 360°. Dla czêstotliwoœci 10 Hz wynosi oko³o 180°. Nieliniowa za- le¿noœæ zmiany fazy od rezystancji wyma- ga zastosowania potencjometrów o cha- rakterystyce wyk³adniczej (B). Dwa cz³ony przesuwnika powoduj¹, ¿e bêdzie to podwójny potencjometr – stereofoniczny.

W indywidualnych przypadkach mo¿- na pokusiæ siê o dopasowanie zakresu zmian do posiadanych zestawów przez zmianê pojemnoœci kondensatorów C3 i C5. Zmniejszenie pojemnoœci przesuwa regulacjê fazy w zakres wy¿szych czêstotli- woœci. Odwrotnie dzia³a jej zwiêkszenie.

Monta¿ elementów z uwagi na ich niewielk¹ iloœæ, nie powinien nastrêczyæ problemów nawet pocz¹tkuj¹cym. Jedynie rezystory R1 i R2 powinny byæ zamonto- wane 5 mm nad powierzchni¹ p³ytki. Za- bezpieczy to przynajmniej czêœciowo p³yt- kê w przypadku zwarcia zasilania.

Uruchamianie uk³adu mo¿na sobie darowaæ pod warunkiem zastosowania sprawnych elementów. Mo¿na ograniczyæ siê do sprawdzenia napiêæ sta³ych po za- montowaniu w uk³adzie subwoofera. Bar- dziej dociekliwi i lepiej wyposa¿eni amato- rzy mog¹ pokusiæ siê o sprawdzenie prze- biegów i zmian fazy.

Uk³ad nale¿y zamontowaæ we wnê- trzu wzmacniacza subwoofera przykrêca- j¹c potencjometr do p³yty czo³owej. Prze- wód z wyjœcia filtru dolnoprzepustowego

od³¹czyæ od wejœcia wzmacniacza mocy i pod³¹czyæ na wejœcie przesuwnika. Wyj- œcie przesuwnika pod³¹czyæ do wejœcia wzmacniacza mocy. Zasilanie ±12 V po- braæ ze stabilizatorów (diod zenera) na p³ytce filtru dolnoprzepustowego (napiê- cie to nie powinno przekroczyæ ±15 V).

Po w³¹czeniu zasilania sprawdziæ na- piêcia sta³e, a nastêpnie dzia³anie uk³adu na

„s³uch”. Reguluj¹c potencjometrem P1 uzy- skaæ najkorzystniejsze odtwarzanie pe³nego zakresu niskich tonów. Obawiam siê, ¿e nie- wprawne ucho nie us³yszy zasadniczej ró¿- nicy podczas tej regulacji. Poleciæ mogê je- szcze raz wykonanie i wykorzystanie anali- zatora widma oraz generatora szumu ró¿o- wego. Sygna³y szumu bia³ego i ró¿owego bêd¹ nagrane na p³ycie CD-PE2.

Podaj¹c na wejœcie wzmacniacza i tym samym wejœcie filtru subwoofera szum ró¿owy mo¿na zbadaæ widmo sumarycz- nego sygna³u akustycznego po ustawieniu w miejscu ods³uchu mikrofonu pomiaro- wego, z którego sygna³ bêdzie podawany do analizatora widma. Wykorzystanie ana- lizatora widma jest opisane w PE 4/2000.

Sam analizator widma by³ natomiast opi- sany w PE 3/2000. Przepisy na wykonanie generatora szumu ró¿owego i wzmacnia- cza mikrofonu pomiarowego by³y zawarte w numerach 3/96 i 4/96 Praktycznego

Elektronika.

P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zalicze- niem pocztowym. P³ytki mo¿na zamawiaæ w redakcji PE.

Cena: p³ytka numer 563 - 2,50 z³ + koszty wysy³ki.

563

563

R5 R6082

R3 R4 TL081R9

US1 US2

WE T

WY T

P1

C3 ^R7

C5 C6R10

+ T –

R1

R2 C1

C2

C4

TL ^R8

Rys. 3 P³ytka drukowana i rozmieszczenie elementów

US1 – TL 082

US2 – TL 081

R1, R2 – 100 WW/0,125 W R6, R9 – 220 WW/0,125 W R3 – 1 k WW/0,125 W R5, R7,

R8, R10 – 10 kWW/0,125 W R4 – 100 kWW/0,125 W P1 – 2×47 kWW-B PRP 185

C4, C6 – 100 pF/50 V ceramiczny C3, C5 – 330 nF/63 V MKSE-20 C1, C2 – 100 mmF/16 V

p³ytka drukowana numer 563 Wykaz elementów

Pó³przewodniki

Rezystory

Kondensatory

Inne

47k-B 47k-B

220W R9 330n

C5 C3

330n R6

220W

– –

R4

P1 P1

100k

+

6

2 7

7

6 10k

R8 R5

2 10k 1 8

+

US2 US1b

4 3 5

3 US1a 4

R3 1k WY

WE

– –12V

R2

100W 100mF

100p C6 C4 100p

R10 10k

R7 10k TL081

TL082 + +12V

100W C1

100mF T T

C2 R1

Rys. 2 Schemat ideowy przesuwnika fazy

à à R.K.

Monta¿ i pod³¹czenie

5

12/2000 ^{E Elle ek kttrro oa ak ku usstty yk ka a}

£adowarkê do akumulatorów Ni-Cd (PE 9/99) mo¿na „poprawiæ” jeszcze bardziej. Opis przedstawiony w poprze- dnim numerze Praktycznego Elektroni- ka nie wykorzystuje wszystkich mo¿li- woœci tego urz¹dzenia. W wersji pod- stawowej ³adowarka zasilana jest na- piêciem 12÷15 V, co pozwala na ³ado- wanie maksymalnie szeœciu sztuk aku- mulatorów. Napiêcie zasilaj¹ce po- winno wynosiæ po 1,9 V na jeden aku- mulator i dodatkowo 2 V zapasu.

Zatem przy szeœciu akumulatorach ma- my 6×1,9 V + 2 V = 13,4 V. W uk³a- dzie podanym w artykule maksymalne napiêcie zasilaj¹ce ³adowarkê nie mo¿e przekraczaæ 15 V. Tak wiêc jej mo¿liwo- œci s¹ ograniczone. W niektórych urz¹- dzeniach stosuje siê jednak akumulato- ry o ³¹cznym napiêciu wy¿szym ni¿ da- je szeœæ ogniw. Przyk³adem mog¹ tu byæ nadajniki urz¹dzeñ krótkofalarskich po- siadaj¹ce osiem akumulatorów. Jeszcze wiêksz¹ liczbê akumulatorów posiadaj¹ uk³ady zasilania modeli z silnikiem elektrycznym 8÷10 akumulatorów.

Zwiêkszenie liczby ³adowanych ogniw wymaga niewielkiej przeróbki

uk³adu. Schemat fragmentu zmodyfiko- wanej ³adowarki przedstawiono na ry- sunku 1. Zasadnicz¹ zmian¹ jest wyeli- minowanie rezystora R1 o wartoœci 1,2 kW i zast¹pienie go Ÿród³em pr¹- dowym. Jako Ÿród³o pracuje tranzystor TX wraz z diodami DX i DY, oraz rezy- storami RX i RY o wartoœci 75 W. ró- d³o dostarcza pr¹du ok. 8 mA do nó¿ki 15 wewnêtrznego stabilizatora napiê- cia w uk³adzie MAX 712 (MAX 713).

Zmianie ulega tak¿e sterowanie tran- zystorem MOSFET T4. Obecnie w ste- rowaniu poœredniczy tranzystor TY ste- rowany w emiterze przez nó¿kê 14 uk³adu MAX.

Dziêki temu rozwi¹zaniu uk³ad mo-

¿e ³adowaæ dowoln¹ liczbê ogniw po- cz¹wszy od 1 a skoñczywszy na 16 ogniwach. Napiêcie zasilania uk³adu mo¿e zawieraæ siê w granicach od 8 V do 32 V. Przy maksymalnym napiê- ciu zasilania mo¿na oczywiœcie ³adowaæ jeden akumulator. Nie wp³ywa to zna- cz¹co na straty mocy w uk³adzie, gdy¿

tranzystor T4 pracuje impulsowo jako klucz. Wa¿ne jest aby napiêcie zasila- j¹ce by³o odpowiednio wy¿sze od na-

piêcia wynikaj¹cego z liczby akumu- latorów. Dla przyk³adu napiêcie zasi- laj¹ce dla oœmiu ³adowanych akumu- latorów powinno byæ wiêksze od:

8×1,9 V + 2 V > 17,2 V. Podana war- toœæ dotyczy minimalnego napiêcia za- silania. Wskazane jest dodanie jeszcze 2 V na têtnienia i spadek napiêcia zasi- lacza pod obci¹¿eniem.

Nie ma co obawiaæ siê o diodê LED D1, która sterowana jest za poœrednic- twem Ÿród³a pr¹dowego na tranzysto- rze T1. Pr¹d Ÿród³a okreœlony jest ró¿ni- c¹ napiêæ wystêpuj¹c¹ pomiêdzy nó¿- kami 15 i 8, która wynosi 5 V i warto- œci¹ rezystora R2. Dla podanej wartoœci R2 pr¹d diody D1 ma wiêc wartoœæ ok.

9 mA. Bêdzie ona œwieci³a siê z jedna- kow¹ jasnoœci¹ bez wzglêdu na napiêcie zasilania.

Wszystkie dodatkowe elementy mo¿na zamontowaæ na „starej” wersji p³ytki drukowanej. Konieczne jest tylko przeciêcie œcie¿ki ³¹cz¹cej bazy T2 i T3 z nó¿k¹ 14 uk³adu MAX. Rezystor R1 nale¿y zast¹piæ Ÿród³em pr¹dowym zmontowanym „na paj¹ku”. Tranzystor TY mo¿na przylutowaæ do nó¿ek uk³adu MAX po stronie druku. Kolektor TY lu- tuje siê do przeciêtej œcie¿ki po stronie baz T2 i T3.

Pozosta³e funkcje ³adowarki nie ulegaj¹ zmianie. Powy¿ej przedstawio- no pe³n¹ tabelê programowania iloœci

³adowanych ogniw.

Kolejne usprawnienie

³adowarki akumulatorów Ni-Cd

V+

BATT–

REF D C

10

4 13

9

MAX 713 A

B

4 3 2

1mF

3 US1

6 1

(MAX 712) 12

10mF 100n /25V C6 220p 8

C4

11 2 5

15

C7 C8

470W 14 R2

22k TY

BC558B T3 558B

BC 548B T1

BC548B DY BC548B

DX RY

75W R3 5,1k

T2

1,2k 100n

TX RX BC

R1 C3 –

+ 12V

D1 LED

C2 C1

10mF 10mF IFR9530

T4

Rys. 1 Schemat modyfikacji ³adowarki pozwalaj¹cy na ³adowanie wiêkszej liczby ogniw

IloϾ ogniw A (PGM1) B (PGM0)

1 1-2 1-2

2 – 1-2

3 1-3 1-2

4 1-4 1-2

5 1-2 –

6 – –

7 1-3 –

8 1-4 –

9 1-2 1-3

10 – 1-3

11 1-3 1-3

12 1-4 1-3

13 1-2 1-4

14 – 1-4

15 1-3 1-4

16 1-4 1-4

Tabela 1 – Programowanie iloœci ogniw

à

à Ryszard Lisiecki

6 ^{U Urrz z¹ ¹d dz ze en niia a z za assiilla ajj¹ ¹cce e} 12/2000

Nasze samochody (nie wszystkie) wyposa¿one s¹ w automaty steruj¹ce czêstotliwoœci¹ pracy wycieraczek, przy czym regulacja odbywa siê za pomoc¹ dodatkowego pokrêt³a lub prze³¹cznika.

Rozwi¹zanie takie mo¿e mieæ kilka wad.

Jedn¹ z nich jest np. brak dostatecznego wyboru przerwy pomiêdzy ruchami wy- cieraczek, przez co pracuj¹ one za wol- no lub zbyt szybko jak na aktualne po- trzeby (zale¿ne np. od intensywnoœci padaj¹cego deszczu). W przypadku gdy prze³¹cznik umo¿liwia precyzyjny wy- bór, regulacja mo¿e wymagaæ d³u¿szej chwili gdy¿ po wyborze jakiegoœ tempa pracy musimy trochê odczekaæ ¿eby oceniæ czy dobrze wybraliœmy, jeœli nie to wybieramy inny czas przerwy, znowu odczekujemy i oceniamy.

Czasami jest to k³opotliwe. Na- stêpn¹ niedogodnoœci¹ mo¿e byæ z³e umiejscowienie pokrêt³a przez co kierowca rozprasza swoj¹ uwa- gê. Ponadto w starszych typach samochodów programatora ta- kiego nie ma w cale – warto go tam zamontowaæ.

Przedstawiany uk³ad nie ma wy¿ej wymienianych wad i jest bardzo prosty w monta¿u, nie wy- maga wiercenia otworów w karo- serii czy na desce rozdzielczej.

Mo¿liwe jest to dziêki temu, i¿

programator sterowany jest ist- niej¹cym w samochodzie prze-

³¹cznikiem wycieraczek. Jego ob- s³uga polega na „normalnym”

w³¹czeniu wycieraczek na pierw- szy bieg gdy podczas jazdy za-

cznie padaæ deszcz. Ramiona wyciera- czek wykonaj¹ wtedy jeden lub np. dwa – wed³ug wyboru ruchy. Jad¹c dalej w chwili gdy na szybie nagromadzi siê pewna iloœæ wody (b³ota) wystarczy na krótko poci¹gn¹æ dŸwigniê, tak jak steru- je siê spryskiwaczem. W tym momencie wycieraczki wykonaj¹ ponownie ruch a czas przerwy pomiêdzy tymi ruchami zostanie automatycznie zapamiêtany i od tej pory wycieraczki bêd¹ pracowa-

³y z czêstotliwoœci¹ wyznaczon¹ przez ten czas. Je¿eli intensywnoœæ opadów wzroœnie to w ka¿dej chwili mo¿emy po- ci¹gn¹æ dzwigniê przez co znów urucho- mi siê wycieraczka a skrócony czas prze- rwy zostanie zapamiêtany. Jeœli zajdzie

potrzeba zwolnienia tempa pracy to na- le¿y wycieraczki wy³¹czyæ i za³¹czyæ po- nownie gdy przyjdzie na to pora.

Opisywany programator posiada ponadto pewne zabezpieczenie. Zda- rzyæ siê mo¿e, ¿e wracaj¹c samochodem z deszczowej podró¿y wje¿d¿amy do ga- ra¿u i wy³¹czamy silnik zapominaj¹c o wy³¹czeniu wycieraczek. Nastêpnego, s³onecznego dnia wyje¿d¿amy a tu na- gle wycieraczki rysuj¹ nam such¹ szybê.

Prezentowany uk³ad podczas za³¹czania stacyjki sprawdza czy przypadkiem wy- cieraczki nie s¹ za³¹czone i zapobiega opisanej sytuacji.

Jako dodatkowa opcja (wybierana prze³¹cznikiem na p³ytce drukowanej) istnieje mo¿liwoœæ wymuszenia po ka¿- dym nawil¿eniu szyby automatycznego uruchomienia jednego cyklu (jedno

„machniêcie” wycieraczki) tu¿ po zwol- nieniu dzwigni spryskiwacza, nawet wtedy gdy wycieraczki s¹ wy³¹czone.

Nie polecam korzystania z tej opcji w czasie mrozów gdy¿ przy (ewentual- nie) zamarzniêtym p³ynie spryskiwacz bêdzie pracowa³ bezskutecznie a sucha szyba zostanie zamazana za³¹czon¹ au- tomatycznie wycieraczk¹.

Programator jest tak prosty (rys. 1),

¿e jego opis ograniczê do minimum.

Sercem uk³adu jest procesor z rodziny 8051, konkretnie 89C2051 z zapisanym programem „WYCIER”. Za zgod¹ autora

Prezentujemy uk³ad steruj¹cy prac¹ wycieraczek samochodo-

wych. Temat pojawia³ siê ju¿ na ³amach PE, tym razem sterownik zosta³ zbudowany w oparciu o procesor 89C2051 przez co osi¹- gniêto ciekawe mo¿liwoœci przy zachowaniu prostoty konstrukcji i niewielkiej liczbie elementów zewnêtrznych. Wiêkszoœæ stoso- wanych w samochodach regulatorów pracy wycieraczek jest doœæ niewygodna w u¿yciu. Dodatkowo projektanci niepotrzebnie komplikuj¹ uk³ady mechaniczne stosuj¹c dodatkowe prze³¹czniki wielopozycyjne lub potencjometry. Do sterowania przerywan¹ prac¹ wycieraczek wystarczy tylko istniej¹ca dzwignia w³¹cznika.

Takie nowoczesne i wygodne w u¿yciu rozwi¹zanie proponuje nam autor artyku³u.

Mikroprocesorowy programator pracy wycieraczek

7 12/2000 ^{T Te ecch hn niik ka a m mo otto orry yz za accy yjjn na a}

C4 C5 C6 C7

100n 100n 100mF 100mF

+12V

+5V

7805 LM

Vin +5V

US2

BC547B R11

10k 10k

BC547B R8

T3 T4

10k 10k

spryskiwacz I bieg C2

36p 36p

C3 4,43MHz

R7 R10

R9 10k 10k

R6 7

+5V 6

masa stacyjka

5 4 6 7

17

Q1 C

D

D2

+12V 4

5

hamulec (b) hamulec (a)

2 D1 Pk1

US1 10

„WYCIER”

AT89C2051 8

9

16 10k A T1

B DP 10k

R1

BC557B R4 3,9k

R5 10k

2

3 1

20

R2 10mF

C1 T2 2×1N4001

BC547B 10k

R3

+5V

1 silnik

Rys. 1 Schemat ideowy programatora pracy wycieraczek

Opis uk³adu

program ten jest bezp³atnie udo- stêpniony na internetowej stro- nie Praktycznego Elektronika pod adresem www.pe.com.pl. Na koñ- cu artyku³u zamieszczono tak¿e listing programu.

Procesor odczytuje stan ze- spolonego prze³¹cznika wyciera- czek poprzez koñcówki P1.4 i P1.5 oraz steruje przekaŸni- kiem poprzez P3.0. W prototy- pie zastosowa³em rezonator kwarcowy 4,43 MHz ale mo¿na zastosowaæ dowolny z przedzia-

³u 1÷12 MHz. Zworka D uak- tywnia wspomnian¹ opcjê wy- cierania szyby po ka¿dym jej na- wil¿aniu spryskiwaczem.

Zworki A, B, C s³u¿¹ do re- gulacji (podczas uruchamiania) krótkiego czasu w³¹czenia prze- kaŸnika. Zbyt krótki czas nie wystarczy aby wycieraczki ruszy³y z pozycji spo- czynkowej, za d³ugi uruchomi wycie- raczkê na kilka ruchów zamiast jedne- go. Mo¿na oczywiœcie celowo wprowa- dziæ d³u¿szy czas w³¹czenia przekaŸnika – wtedy, np. ka¿dy cykl bêdzie siê koñ- czy³ dwoma ruchami wycieraczki. Mo¿- liwe interwa³y czasowe zale¿¹ od czê- stotliwoœci zastosowanego kwarcu a do- biera siê je odpowiednio do tego, jak szybkie mamy w samochodzie wycie- raczki. Ponadto sam przekaŸnik posiada pewn¹ bezw³adnoœæ czasow¹. Zale¿- noœæ czasu trwania impulsu steruj¹cego od ustawienia zworek C, B, A i czêstotli- woœci rezonatora kwarcowego przed- stawia Tabela 1.

gdzie:

0 – oznacza, ¿e zworka zwiera do masy (jest „w³¹czona”),

1 – nie zwieranie.

Jeœli nie zamontujemy prze³¹czników to równoznaczne to bêdzie z wprowadze- niem stanu: 111.

Nale¿y dodaæ, ¿e wszystkie zworki odczytywane s¹ tylko raz, przy za³¹cza- niu zasilania (stacyjki). Ustawienia prze-

³¹czników mo¿na zmieniaæ w czasie pra- cy programatora ale procesor zauwa¿y je dopiero po wy³¹czeniu i w³¹czeniu stacyjki, nale¿y mieæ to na uwadze pod- czas uruchamiania, które ogranicza siê w³aœciwie tylko do tej czynnoœci. Jeœli zakres regulacji zworkami nie wystarczy to mo¿na zmieniæ rezonator kwarcowy pamiêtaj¹c, ¿e mniejsza czêstotliwoœæ to d³u¿szy czas.

Programator nale¿y zamontowaæ w samochodzie po wczeœniejszym zi- dentyfikowaniu odpowiednich przewo- dów. Pomocne mog¹ okazaæ siê poni¿- sze schematy (rys. 2 oraz rys. 3) ilustru- j¹ce typowe po³¹czenie zespolonego wy³¹cznika z silnikiem wycieraczek.

Rysunek 2a przedstawia po³¹czenie dla samochodu w którym nie by³o wcze- œniej programatora a prze³¹cznik wycie- raczek mia³ tylko dwie pozycje: WY£

oraz ZA£. Po za³¹czeniu silnik jest ci¹gle zasilany i pracuje bez przerwy. Prze³¹- czenie wy³¹cznika w pozycjê WY£ odcina sta³e zasilanie i jednoczeœnie zwiera dru- gi przewód do masy. Silnik jest mecha- nicznie sprzê¿ony z drugim prze³¹czni- kiem – krañcowym (patrz obrys linii przerywanej). Jeœli wy³¹czyliœmy wycie- raczki w momencie kiedy by³y np. na œrodku szyby, to wy³¹cznik krañcowy bê- dzie siê wtedy znajdowa³ w pozycji „le-

wej” (wg schematu). Takie po³¹czenie przed³u¿y zasilanie silnika, który bêdzie nadal przesuwa³ wycieraczkê a¿ dojdzie ona do skrajnie dolnej pozycji na szybie, wtedy prze³¹cznik krañcowy zmienia swoj¹ pozycjê odcinaj¹c zasilanie i zwie- raj¹c ponadto uzwojenie silnika do ma- sy dziêki czemu nastêpuje jego szybkie wyhamowanie w odpowiedniej pozycji na szybie. Podczas normalnej pracy wy-

³¹cznik krañcowy nie ma mo¿liwoœci zwarcia zasilanego silnika do masy gdy¿

wy³¹cznik wycieraczki odcina ten dodat- kowy obwód. Ten opis t³umaczy jedno- czeœnie sposób pod³¹czenie naszego pro- gramatora (rys. 2b).

Rysunek 3a przedstawia przyk³ado- w¹ sytuacjê gdy w samochodzie by³ ju¿

zamontowany impulsator wycieraczek.

Pracuje on gdy w³¹czony jest pierwszy bieg. Wycieraczki w³¹czane s¹ co pe- wien okres na krótk¹ chwilê a nastêpnie s¹ wyhamowywane w dolnej pozycji na szybie – dlatego obwód hamuj¹cy jest zwierany do masy. Po w³¹czeniu drugie- go biegu, programator ma od³¹czone zasilanie a wycieraczki pracuj¹ bez prze- rwy, obwód hamuj¹cy jest nieczynny.

Po zainstalowaniu opisywanego sterow- nika bêdzie tak samo. Dodam tylko, ¿e prze³¹czenie zespolonego wy³¹cznika z pozycji 2BIEG na 1BIEG jest interpre- towane tak samo jak przejœcie ze stanu WY£ na 1BIEG czyli wycieraczki wyko- naj¹ jeszcze jeden ruch a programator bêdzie oczekiwa³ na u¿ycie dŸwigni spryskiwacza w celu zainicjowania kolej- nego cyklu pracy.

8 ^{M Miik krro op prro occe esso orro ow wy y sstte erro ow wn niik k w wy ycciie erra accz ze ek k} 12/2000

31 M

INT F

C +12V

(stacyjka) (stacyjka)

+12V

31 M

„WYCIER”

Programator

spryskiwacz 7

5 1 silnik

C F INT

(stacyjka) +12V 1 bieg 6

2 h(a) 3 h(b)

+12V (stacyjka)

NO +12V

4 (stacyjka) b)

a)

Rys. 2 Schemat pod³¹czenia programatora w samochodzie, który nie posiada³ pierwotnie programatora i by³ wyposa¿ony tylko w jedn¹ szybkoœæ pracy wycieraczek

Zworki Czêstotliwoœæ rezonatora CBA 1 MHz 4,43 MHz 12 MHz 000 25s 5,64s 2,08s 100 14,8s 3,33s 1,23s 010 8,64s 1,95s 0,72s 110 5,16s 1,15s 0,43s

001 3s 0,67s 0,25s

101 1,8s 0,4s 0,15s 011 0,98s 0,22s 0,082s 111 0,59s 0,13s 0,049s Tabela 1 – Zale¿noœæ czasu trwania impulsu

steruj¹cego od ustawienia zworek C, B, A i czêstotliwoœci rezonatora kwarcowego

Monta¿ programatora nale¿y prze- prowadziæ bardzo starannie z uwagi na trudne warunki jakie panuj¹ w samo- chodzie. Wystêpuj¹ tam szerokie zmiany temperatury oraz silne wstrz¹sy. Z tego wzglêdu jako podstawkê pod procesor polecam wy³¹cznie podstawkê precyzyj- n¹, która ma z³ocone styki oraz dobr¹ konstrukcje mechaniczn¹. Pozosta³e elementy zalecam montowaæ bez naprê¿eñ, tj. nie dociskaæ ich mocno przed przylutowaniem ale zostawiæ im dodatkowo ok. 1mm wyprowadzenia ponad p³ytkê, które bêd¹ pe³niæ funkcjê amortyzatorów.

Prezentowany sterownik zasilany jest po przekrêceniu kluczyka w stacyjce,

pobór pr¹du jest pomijalny (ok. 50 mA).

Uk³ad posiada zabezpieczenie przed odwrotnym w³¹czeniu akumulatora w postaci diody prostowniczej D2 w³¹- czonej szeregowo przed stabilizatorem.

Z³¹cza baza-emiter tranzystorów T3, T4 nie powinny ulec uszkodzeniu przy ujemnym napiêciu ze wzglêdu na dziel- nik rezystancyjny.

P³ytka drukowana rys. 4 ma niewiel- kie rozmiary i zmieœci siê w wielu ró¿- nych obudowach z tworzywa sztucznego.

Po zainstalowaniu w samochodzie nale¿y przeprowadziæ próby stwierdza- j¹ce czy wycieraczki startuj¹ pewnie i czy nie za³¹czaj¹ siê np. na dwa ruchy zamiast jednego (chyba, ¿e ktoœ sobie tak w³aœnie ¿yczy). Regulacje przepro- wadzamy zworkami A, B, C wed³ug Ta-

beli 1, ka¿dorazowo wy³¹czaj¹c i w³¹- czaj¹c ponownie stacyjkê.

Dodam, ¿e najkrótsza przerwa po- miêdzy ruchami wycieraczki wynosi tyle samo co czas w³¹czenia przekaŸnika (patrz Tabela 1) a najd³u¿sza jest baaar- dzo du¿a (kilkadziesi¹t minut).

P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zali- czeniem pocztowym. P³ytki mo¿na za- mawiaæ w redakcji PE. Kod Ÿród³owy programu mo¿na znaleŸæ na stronach internetowych www.pe.com.pl.

Cena: p³ytka numer 565 – 3,90 z³ + koszty wysy³ki.

9 12/2000 ^{M Miik krro op prro occe esso orro ow wy y sstte erro ow wn niik k w wy ycciie erra accz ze ek k}

à

à Grzegorz Wowro

31 31

M

+12V +12V

M

Programator

„WYCIER”

C F INT 5

NC NC NC NC

NC NC INT

F C

1 bieg 6

2 h(a)

3 h(b) +12V

(stacyjka)

1 silnik

7 +12V

NC NC

+12V (stacyjka)

+12V

a) b)

F +

– INT

Programator oryginalny

4 spryskiwacz

NC - wy³ - 1 bieg - 2 bieg - 2 bieg

- 1 bieg - wy³

NC

+12V

(stacyjka) PRZE£¥CZNIK:

PRZE£¥CZNIK:

Rys. 3 Schemat pod³¹czenia programatora w samochodzie, który posiada³ pierwotnie programator

ARTKELE 565

ARTKELE 565

C1

„WYCIER” Q1^R1 ABCDDPC2C3

US1

3

R3 R4 R5

7

6R11 R7 R8

C5C6 C7R6 R9T3

T4US2C4 R10

Pk1 D2D1

R2

5

4

1 2

T1T2

Rys. 4 P³ytka drukowana i rozmieszczenie elementów

US1 – AT 89C2051 z zapisanym programem „WYCIER”

US2 – LM 7805

D1, D2 – 1N4007

T1 – BC 557B

T2÷T4 – BC 547B

R4 – 3,9 kWW/0,125 W R1÷R3,

R5÷R11 – 10 kWW/0,125 W

C2, C3 – 36 pF/50 V ceramiczny C5, C6 – 100 nF/50 V ceramiczny C1 – 10 mmF/16 V

C4, C7 – 100 mmF/16 V

Pk1 – RM 82P/12 V DP – DipSwitch 4 p³ytka drukowana numer 565

Wykaz elementów

Pó³przewodniki

Rezystory

Kondensatory

Inne

Uwagi

;Sterownik wycieraczek samochodowych

;autor: Grzegorz Wowro

;***STALE***

CZAS_WL equ 3 ;podstawowy czas dzialania przekaznika MAX equ 0ffh ;max czas przerwy wylaczenie przekaznika

;***BITY***

;00h B_sp_wyc bit odczytany ze zworki: sprysk+wycieranie = P3.2

;01h B_sprysk =1 oznacza ze wlaczony jest spryskiwacz

;02h B_juz_sp_byl =1 juz wczesniej byl wlaczony spryskiwacz

;03h B_1bieg =1 oznacza ze wlaczony jest 1 bieg

;04h B_juz_1b_byl =1 juz wczesniej byl wlaczony 1 bieg

;05h B_1b_raz =1 1 bieg raz juz byl (drgania stykow)

;06h B_sp_raz =1 spryskiwacz raz juz byl (drgania stykow)

;P3.0 wyjscie

;P3.2 zworka-->spryskiwacz zawsze uruchamia wycierczke

;P3.3 P3.4 P3.5 zworki-->czas wl przekaznika

;P1.4 pierwszy bieg

;P1.5 spryskiwacz

;***REJESTRY***

kresL equ 08h

kresH equ 09h

licznik_H equ 07h ;=R7

licznik_L equ 06h ;=R6

odmierz equ 05H ;=R5

;B czas_wl ;zmienna zalezna od pozycji zworek

;***

org 00h

ljmp reset

org 0Bh

ljmp intT0

org 1Bh

ljmp intT1

org 43h

reset:

jnb P1.4,reset ;jesli wycieraczki wlaczone byly wczesniej

;niz stacyjka to nie zostana one uruchomione mov SP,#21h ;przesuniety wskaznik stosu

mov 20h,#00 ;bity 00h..0Fh wolne mov 21h,#00

mov licznik_L,#0 mov licznik_H,#0 mov TH1,#220

mov B,#CZAS_W ;domyslnie wpisane jest 3 mov A,P3

anl A,#00111000b

;nastepuje sprawdzanie (zworki) czy czas wl ma byl inny niz 3 cjne A,#00011000b,om1

mov B,#5 sjmp om_wsio om1:

cjne A,#00101000b,om2 mov B,#9

sjmp om_wsio om2:

cjne A,#00001000b,om3 mov B,#15

sjmp om_wsio om3:

cjne A,#00110000b,om4 mov B,#26

sjmp om_wsio om4:

cjne A,#00010000b,om5 mov B,#44

sjmp om_wsio om5:

cjne A,#00100000b,om6 mov B,#75

sjmp om_wsio om6:

cjne A,#00000000b,om7 mov B,#127

om7:

om_wsio:

0B2h,nie_sp_wyc ;B2h=P3.2=zworka sprysk+wyc setb 00h ;00h=bit odczytany ze zworki:

;sprysk+zawsze wycieranienie_sp_wyc:

mov TMOD,#00010001b ;tryb 1 T0 oraz T1 mov IE,#10001010b

setb TCON.4 ;start licznika T0 w trybie 1 setb TCON.6 ;start licznika T1 w trybie 1

;***

start:

;---

jnb 01h,nie_sprysk ;01h=1 oznacza ze wlaczony jest spryskiwacz setb 02h ;02h=1 spryskiwacz jest (byl) JUZ wlaczony sjmp end

nie_sprysk:

jnb 02h,end ;gdy spryskiwacz nie byl i nie jest wlaczony clr 02h ;jesli zwolniono dzwignie spryskiwacza

jb 03h,jest1 ;03h=1 oznacza ze wlaczony jest 1 bieg jnb 00h,n_SW ;00h=1 oznacza: sprysk+zawsze wycieranie clr P3.0 ;zalaczenie przekaznika

mov odmierz,B ;na okreslony czas n_SW:

sjmp end jest1:

cjne R7,#0,kres_n_zer ;R7=licznikH

mov A,B

rl A ;pomnozenie przez 2

cjne A,licznik_L,obojetnie obojetnie:

jc kres_n_zer ;CY=1 jesli A < licznik_L

mov licznik_L,A ;zeby czas wylaczenia byl >= czas wlaczenia kres_n_zer:

mov kresL,licznik_L ;zapisanie aktualnej wartosci licznika L mov kresH,licznik_H ;oraz H

mov licznik_H,#0 ;zerowanie licznika mov licznik_L,#0

clr P3.0 ;zalaczenie przekaznika mov odmierz,B ;na okreslony czas

end:

ljmp start

;**

intT0:

push Acc

mov TH0,#11000000b djnz odmierz,jeszcze

setb P3.0 ;wylaczenie przekaznika jeszcze:

jnb 03h,nie1 ;03h=1 oznacza ze wlaczony jest 1 bieg jb 04h,tak_juz ;04h=1 juz wczesniej byl wlaczony 1 bieg mov licznik_L,#00 ;wlasnie wlaczono 1 bieg

mov licznik_H,#00 ;wartosci poczatkowe mov kresL,#MAX

mov kresH,#MAX setb 04h

clr P3.0 ;zalaczenie przekaznika mov odmierz,B ;na okreslony czas tak_juz:

inc licznik_L

cjne R6,#0ffh,nie_inc_licznikH ;R6=licznik_L inc licznik_H

nie_inc_licznikH:

mov A,licznik_H cjne A,kresH,nie_H mov A,licznik_L cjne A,kresL,nie_L

clr P3.0 ;zalaczenie przekaznika mov odmierz,B ;na okreslony czas

mov licznik_L,#00 ;wyzerowanie licznika zeby liczyl od nowa mov licznik_H,#00

nie_H:

nie_L:

sjmp end_T0 nie1:

clr 04h ;04h=1 juz wczesniej byl wlaczony 1 bieg end_T0:

pop Acc

reti

;***

intT1:

mov TH1,#235 push Acc mov A,P1

orl A,#11101111b ;rozwazany tylko bit P1.4 -->pierwszy bieg cjne A,#11101111b,n1

jnb 05h,n_raz1 ;05h=1 1 bieg raz juz byl (eliminacja drgan) setb 03h ;03h=1 oznacza ze wlaczony jest 1 bieg n_raz1:

setb 05h ;05h=1 1 bieg raz juz byl (eliminacja drgan) sjmp spr_dalej

n1:

clr 03h

clr 05h

spr_dalej:

mov A,P1

orl A,#11011111b ;rozwazany tylko bit P1.5 -->spryskiwacz cjne A,#11011111b,nspr

jnb 06h,n_razspr ;06h=1 sprysk. raz juz byl (eliminacja drgan) setb 01h ;01h=1 oznacza ze wlaczony jest spryskiwacz n_razspr:

setb 06h ;06h=1 sprysk. raz juz byl (eliminacja drgan) sjmp spr_dalej_spry

nspr:

clr 01h

clr 06h

spr_dalej_spry:

end_T1:

pop Acc

reti

Temat pojawi³ siê w zwi¹zku z po- wszechnym przechodzeniem u¿ytkowni- ków komputerów IBM PC z obudów AT na obudowy ATX. Przewa¿aj¹ca wiêkszoœæ ak- tualnie znajduj¹cych siê w handlu p³yt g³ównych mikrokomputerów wymaga obudowy i zasilacza ATX. Zmusza to do zrezygnowania z eksploatacji starej obudo- wy AT. Z obudow¹ mikrokomputera zwi¹- zany jest zasilacz sieciowy.

Zasilacze znajduj¹ce siê w obudowach AT zapewniaj¹ dostarczenie do p³yty g³ów- nej i pozosta³ych podzespo³ów czterech napiêæ sta³ych: +5 V, +12 V, –5 V i –12 V.

Nowoczesne p³yty g³ówne przystosowane do monta¿u w obudowie AT posiadaj¹ do- datkowe stabilizatory 3,3 V i regulowane stabilizatory napiêcia zasilaj¹cego wnêtrze mikroprocesora (1,8÷3 V).

Przeznaczenie jak i obci¹¿alnoœæ pr¹dowa poszczególnych wyjœæ jest ró¿na.

Wyjœcie +5 V umo¿liwia dostarczenie maksymalnego pr¹du 20 A. Wyjœcie +12 V mo¿e dostarczaæ maksymalnie pr¹d 7 A. Wyjœcia napiêæ ujemnych dostarczaj¹ pr¹d du¿o mniejszy. Maksymalne wartoœci wynosz¹ po 0,5 A.

Kolejnym parametrem s¹ dopuszczal- ne tolerancje napiêæ wyjœciowych. Najwê¿- szy zakres dotyczy napiêcia +5 V. Napiêcie to zasila w wiêkszoœci uk³ady TTL lub ich odpowiedniki w technologii CMOS. Uk³a- dy te wymagaj¹ stabilizacji napiêcia z tole- rancj¹ ±5%. Tak¹ tolerancjê zapewniaj¹ tak¿e zasilacze komputerowe. Dok³adnoœæ pozosta³ych napiêæ zasilaj¹cych nie powin- na byæ gorsza od 10 %. Wynika to po czê- œci z przeznaczenia napiêæ. +12 V u¿ywa- ne jest do zasilania silników napêdów, dys- ków twardych i wentylatorów. Razem z –12 V stosowane mo¿e byæ do zasilania uk³adów analogowych na kartach rozsze- rzeñ. Na pewno oba te napiêcia s¹ stoso- wane do zasilania uk³adu wyjœciowego po- rtu szeregowego (RS232). Napiêcie zasila- nia –5 V to w³aœciwie historia – by³o wyko- rzystywane przez pamiêci dynamiczne RAM na samym pocz¹tku drogi rozwoju komputeryzacji. Aktualnie wraz z napiê- ciem +5 V mo¿e byæ wykorzystane do za- silania niskonapiêciowych uk³adów analo- gowych na kartach rozszerzeñ.

Zasilacze montowane s¹ na p³ytkach drukowanych jednostronnych i umieszczane w obudowie metalowej. Obudowa zasila- cza posiada otwory wentylacyjne i obo-

wi¹zkowy wentylator (informuj¹cy szumem o dzia³aniu komputera). Do œcianki obudo- wy mocowane s¹ charakterystyczne gniazda sieciowe. Jedno do pod³¹czenia za poœre- dnictwem przewodu zasilaj¹cego do sieci energetycznej, drugie do pod³¹czenia zasila- nia do monitora. Gniazdo zasilania monito- ra jest od³¹czane wy³¹cznikiem sieciowym zasilacza znajduj¹cym siê w starszych mode- lach zasilaczy na œciance jego obudowy.

W nowszych modelach, z zasilacza s¹ wy- prowadzone cztery przewody zakoñczone izolowanymi konektorami do pod³¹czenia zewnêtrznego wy³¹cznika sieciowego.

Napiêcia wyjœciowe s¹ wyprowadzone przewodami zakoñczonymi charakterystycz- nymi wtyczkami. Ujednolicone s¹ kolory przewodów i ich rozmieszczenie we wtycz- kach. Czerwony kolor okreœla przewody do- prowadzaj¹ce napiêcie +5 V, napiêcie +12 V prowadzone jest przewodami ¿ó³ty- mi, –5 V wykorzystuje przewody bia³e, a –12 V niebieskie. Czarny kolor posiadaj¹ przewody masy. Dwie wtyczki szeœcio-styko- we s³u¿¹ do zasilania p³yty g³ównej. Wtyczki czterostykowe w dwóch wersjach rozmiarów przeznaczone s¹ do zasilania napêdów.

Moce maksymalne zasilaczy wzrasta³y w miarê rozwoju szybkoœci przetwarzania danych. Pocz¹tkowo wystarcza³y z powo- dzeniem zasilacze o maksymalnej mocy z przedzia³u 100÷150 W. Aktualnie wiêk- szoœæ zasilaczy mo¿e dostarczaæ do obci¹-

¿enia moc oko³o 200 W. Maksymalna moc pobierana z sieci bêdzie wiêksza w zwi¹z- ku z ograniczon¹ sprawnoœci¹ i mo¿e wy- nosiæ nawet 250 W. Zasilacze komputero- we budowane s¹ jako zasilacze impulsowe i dziêki temu posiadaj¹ du¿¹ sprawnoœæ.

Obwody sieciowego zasilacza impul- sowego mo¿na podzieliæ na dwie czêœci:

pod³¹czon¹ bezpoœrednio do sieci i odizo-

Opis zasilacza komputerowego zrealizowany na „zamówienie” Czytelni-

ków. Prezentujemy schemat ideowy, dzia³anie i parametry pó³przewo- dników stosowanych w typowym zasilaczu komputerowym o mocy 200 W. Opis ten powinien pomóc w naprawie uszkodzonego zasilacza i ewentualnie w jego innym wykorzystaniu. Dziêki temu przyczynimy siê do ochrony œrodowiska. W obudowie po komputerze mo¿na spróbowaæ hodowaæ króliki, no przynajmniej bia³e myszki.

Zasilacz komputerowy

11 12/2000 ^{U Urrz z¹ ¹d dz ze en niia a z za assiilla ajj¹ ¹cce e}

+12V (¿ó³ty) +5V (czerwony) PG (pomarañcz)

P8 –12V (niebieski)

masa (czarny) T

–5V (bia³y) +5V (czerwony)

P9

Rys. 1 Wtyk zasilaj¹cy p³ytê g³ówn¹

Dane ogólne

Stosowane podzespo³y

lowan¹ od niej czêœæ niskonapiêciow¹ (wyjœciow¹). W czêœci sieciowej najistot- niejszymi elementami s¹ wysokonapiêcio- we tranzystory prze³¹czaj¹ce. Przyk³adem jest tu bipolarny tranzystor npn KSC2335F.

Posiada on maksymalne napiêcie U_CEwy- nosz¹ce 400 V, maksymalny pr¹d kolekto- ra 7 A i maksymaln¹ moc strat 40 W.

Stabilizacja napiêcia i sterowanie tran- zystorowych prze³¹czników wysokonapiê- ciowych odbywa siê z wykorzystaniem ty- powych uk³adów scalonych przewidzia- nych do budowy zasilaczy impulsowych.

Takim uk³adem jest zastosowany w opisy- wanym zasilaczu DBL 494. Jego schemat blokowy prezentuje rys. 2.

Uk³ad ten charakteryzuje siê szerokim zakresem napiêæ zasilania wynosz¹cym od 7÷40 V. Posiada dwa wyjœcia (tranzysto- ry), które mog¹ dostarczyæ maksymalny pr¹d rzêdu 200 mA. Wewnêtrzny genera- tor umo¿liwia uzyskanie czêstotliwoœci od 1÷300 kHz po do³¹czeniu zewnêtrznych elementów RC. Stabilizator +5 V u¿ywany jest jako Ÿród³o napiêcia odniesienia.

Generator (OSC) wytwarza napiêcie pi³okszta³tne, które podawane jest do komparatora modulacji szerokoœci impul- sów (PWM). Do drugiego wejœcia kompa- ratora podawane jest napiêcie ze wzmac- niacza b³êdu (EA1) i komparatora ograni- czania pr¹dowego EA2. Oba te uk³ady ustalaj¹ napiêcie sta³e na wejœciu odwraca- j¹cym komparatora PWM. Na wyjœciu komparatora PWM pojawiaj¹ siê impulsy prostok¹tne, których szerokoœæ zale¿y od napiêcia na wejœciu odwracaj¹cym. Kom- parator czasu martwego DTC ma za zada- nie niedopuszczenie do ³¹czenia siê impul- sów wyjœciowych. Przerzutnik TFF w po-

wi¹zaniu z wyjœciowym uk³adem logicz- nym steruje naprzemiennie tranzystorami wyjœciowymi. Czas otwarcia tranzystorów zwiêksza siê w miarê wzrostu obci¹¿enia i spadku napiêcia wyjœciowego. Dodatko- we wyprowadzenie umo¿liwia zablokowa- nie uk³adu wyjœciowego.

W uk³adzie wyjœciowym zasilacza istotn¹ rolê odgrywaj¹ prostowniki zmu- szane do pracy przy du¿ych pr¹dach i du-

¿ych czêstotliwoœciach. Realizowane s¹ ja- ko prostowniki dwupo³ówkowe. Najwiêk- sze wymagania dotycz¹ prostowników na- piêcia +5 V. Najczêœciej wykorzystywane s¹ tutaj wysokopr¹dowe podwójne diody Schottky’ego np. PSR16C40T. Jest to podwójna dioda w obudowie TO-220 z po³¹czonymi katodami. Œredni pr¹d wy- nosi 16 A, a napiêcie 40 V.

Jako prostowniki +12 V stosowane s¹ najczêœciej dwie pojedyncze szybkie diody prostownicze np. FR 3002, pracuj¹ce tak-

¿e w uk³adzie dwupo³ówkowym. Œredni pr¹d przewodzenia diody powinien wyno- siæ oko³o 5 A.

Zasilanie –5 V i –12 V wykorzystuje prostowniki dwupo³ówkowe na typowych diodach szybkich FR 153. Œredni pr¹d tych diod wynosi 1 A.

Tranzystory stosowane w uk³adach pomocniczych po stronie niskonapiêciowej to najczêœciej typowe tranzystory bipolar- ne ma³ej mocy. Powinny jednak charakte- ryzowaæ siê wysokim napiêciem U_CE, wy- nosz¹cym co najmniej 40 V.

Elementy indukcyjne stosowane w za- silaczach komputerowych z uwagi na wy- sokie czêstotliwoœci pracy (np. 50 kHz) na- wijane s¹ na rdzeniach ferrytowych. Naj- wiêksze wymiary posiada transformator

zasilaj¹cy prostowniki wyjœciowe. Znacznie mniejszy jest transformator steruj¹cy tran- zystory prze³¹czaj¹ce. D³awiki prostowni- ków wyjœciowych nawijane s¹ na wspól- nym rdzeniu pierœcieniowym. Czêsto sto- sowan¹ praktyk¹ jest zrównoleglanie uzwojeñ silnopr¹dowych.

Pozosta³e elementy RC nie ró¿ni¹ siê niczym od stosowanych w innych urz¹dze- niach. Przy zmianie kondensatorów nale¿y zwracaæ uwagê na ich napiêcia. Rezystory powinny mieæ moc znamionow¹ 0,5 W.

Elementami od, których zale¿y bez- pieczeñstwo s¹: bezpiecznik i termistor w obwodzie zasilania 220 V. Nale¿y je wy- mieniaæ na tego samego rodzaju i o tych samych oznaczeniach (parametrach).

Istotne z uwagi na bezpieczeñstwo tak¿e innych u¿ytkowników jest zerowanie.

Nie nale¿y usuwaæ przewodów zeruj¹cych we wnêtrzu zasilacza. Zasilacz musi byæ pod³¹czany za pomoc¹ odpowiedniego przewodu sieciowego do gniazdka siecio- wego z bolcem zeruj¹cym. Przemawia za tym „dalekowschodnie” wykonanie zasila- czy. Nie spe³niaj¹ one typowych norm bez- pieczeñstwa jak dla sprzêtu powszechnego u¿ytku. Znikomy procent komputerowych zasilaczy sieciowych posiada polskie atesty i znak bezpieczeñstwa.

Schemat ideowy p³ytki zasilacza poka- zuje rysunek 3. Jest to doœæ typowe rozwi¹- zanie. W tym samym stylu wykonana jest wiêkszoœæ zasilaczy komputerowych. Sche- mat ten nie zawiera obwodów gniazd sie- ciowych, wy³¹cznika i z³¹cz wyjœciowych.

12 ^{Z Za assiilla accz z d do o P PC C} 12/2000

pr¹du ograniczania

Komp.

zwrotne martwym

16

15 EA2

3 Sprzê¿enie

PWM

Wzm. b³êdu czasem

Sterowanie 4

1

2 DTK EA1

Ct Rt 6

5

OSC

10 E2 C2 11 STABILIZATOR

GND 7 T F F 9 E1

14 +5V

Vcc 12 13 Sterowanie

wyjœcia 8 C1

Rys. 2 Schemat blokowy uk³adu DBL494

Schemat ideowy

i dzia³anie zasilacza

Od strony sieci znajduje siê prostow- nik dwupo³ówkowy (mostkowy). Prostow- nik ten dostarcza dwóch napiêæ symetrycz- nych po 150 V jakie uzyskuje siê na kon- densatorach elektrolitycznych C1 i C2.

Skrajne wyprowadzenia kondensatorów zasilaj¹ tranzystory Q1 i Q2. S¹ to w³aœci- we tranzystory prze³¹czaj¹ce. Wspólny

punkt zasilania przez kondensator C4 do- prowadzony jest do transformatora T1.

Uk³ad ten nazywany jest pó³mostkowym.

Tranzystory Q1 i Q2 sterowane z trans- formatora T2 do³¹czaj¹ do uzwojenia pier- wotnego transformatora T1 na zmianê do- datnie lub ujemne napiêcie 150 V. Kon- densator C4 zapobiega nasyceniu i uszko-

dzeniu transformatora w przypadku nie- prawid³owej pracy uk³adu (uszkodzenie tranzystora czy uk³adu steruj¹cego). Dwój- nik R11, C5 minimalizuje oscylacje na uzwojeniu pierwotnym T1 i zabezpiecza tranzystory prze³¹czaj¹ce.

Doœæ rozbudowany uk³ad doprowadza- j¹cy sygna³ steruj¹cy do baz tranzystorów

13 12/2000 ^{Z Za assiilla accz z d do o P PC C}

4,7k15kR34 13kR35 20k1nR22R33C20

R30 91k180kR31R32 4,7k C19 10n

10k1mFC17

32178R36R38R40 68k6,8k91k

456 R42

Q7ZD1 Q5Q6

820k 2×PC945

PG 3V 2PA733

910111213141516 U1 DBL494

+12V+5VR23 4,7kR41 R27 1kR29 1kR28 50k

1k3,9k3,9k1kR26 4,7k

R24 68k +5V

2×PC945Q4Q3 R18R19R17R14

1N 41481mF1mFD12C15

3,9k1N414812W C162×FR100247mF1N4148 D11D13 2kR20C14 GND

D14R25D15R211N = 1N4148

2,2k T2

220mFC12R15 310WD10 FR153

FR153

D2R101mF1n–12V D7

1N4148

R9 36W Q1

330kR8 2,7W C3

180k330mF C6D968WR16C13 220mFD4FR3002 D6 10nC92×KSC2335F R7R1C2FR153

R6 2,2kL

RTHD20D17 180kR2 330mFC11n10n –5V

D3

Q2 50HzC5C840T 1N4148 C71mF D1R3 36WR4 2,7W

R4 330k 2A

N D18D19

FUSE ~220V

R11 4,7W 4,7WR121000mFC11D3 PSR16C +5V 4x1N4005

C41mFT1470mFC10D4 D5 R13 4,7W FR3002 FR153

+12V

L1D8FR153

Rys. 3 Schemat ideowy zasilacza komputerowego