Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

EdW 06/2025 Junior

Article Image
W niektórych barach szybkiej obsługi, po opłaceniu zamówienia klient otrzymuje żeton, który zabiera ze sobą do stolika. Po pewnym czasie żeton zaczyna wydawać dźwięki, sygnalizując, że zamówienie gotowe jest do odbioru. Urządzenie, które dzisiaj zbudujesz, wygląda podobnie, ale działa nieco inaczej: nie czeka na sygnał z kuchni, tylko samo odlicza czas i uruchamia alarm, gdy zadany czas już upłynie. To prosty minutnik, który można zbudować samodzielnie, a następne wykorzystywać na różne sposoby. Nie tylko w kuchni!

Zabawa w sprzątanie pokoju – czy to w ogóle możliwe? Tak! Ale tylko wtedy, gdy na ten pomysł wpadniesz sam. Jeśli ktoś Ci to podpowie, a – nie daj świecie – narzuci, to cała zabawa nie wypali (co by nie ująć tego dosadniej). Nie daj się więc wyprzedzić i chwyć sam, albo z siostrą lub bratem, za minutnik i bawcie się w „porządki na czas” – do „upadłego”. Albo przynajmniej do momentu, w którym to z kolei zbudowany żeton przywoła Was… do porządku. Choćby nie wiem, jak bardzo tego nie lubić, czasem po prostu trzeba posprzątać w pokoju i chyba nic lepiej o tym nie przypomina niż bosa stopa postawiona w środku nocy, w drodze do toalety, na kanciasty klocek Lego. Taki klocek, za sprawą jakiejś tajemnej mocy, czeka na wywołaną tu stopę, ustawiony zawsze w najmniej litościwy względem niej sposób. Czynności „nastąpienia” na klocek towarzyszą zazwyczaj cudnie wyszczerzone zęby, wyjątkowo nieszczery – choć zawsze piękny – „uśmiech” i wytrzeszcz twarzy, że aż łza kręci się w oku – ze wzruszenia, rzecz jasna! Krzyknąć nie możesz, bo środek nocy przecież, a pełen pęcherz jakoby nie ujmuje całej tej sytuacji ni krzty dramatu! Po tym bezbłędnie poznasz, że to już właśnie „ten czas” i nadszedł z naszym twórczym nieładem „czas boju”. Póki co, załatw jednak najpierw, co trzeba, i zdrzemnij się jeszcze, a o porządki, na spokojnie, powalczysz z rana, samemu lub też z drużyną. Tak czy owak, zawsze warto działać na wesoło i „z jajem”, tym bardziej w tak przyziemnych czynnościach. Życie zbyt piękne i cenne, by nurkować w trywialne i nudne czynności na ponuraka!

Zabaw wymyślić – rzecz jasna – można dużo więcej: 

Tajna Misja Detektywów

Żeton pobłyskuje... a Ty masz 30 minut, żeby odnaleźć zaginione skarby ukryte w pokoju! Może pod łóżkiem czai się ukryty przez brata klocek, a w szafie zamieszkała skarpetka-wędrowniczka szukająca swej drugiej pary? Ruszaj, detektywie!

Wielkie Artystyczne Dzieło

Masz 2 godziny i cały świat do stworzenia – nożyczki, farby, plastelina i wyobraźnia! Zbuduj kartonowe miasto, narysuj potwora z pięcioma oczami albo zrób koronę dla kota. Żeton ogłasza czas rozpoczęcia… i końca królewskiego dzieła!

Mini MasterChef Junior

Żeton startuje na 30 minut – a Ty szykujesz pyszności! Kanapkowy smok? Sałatka-zielony potworek? Tylko nie zapomnij o sprzątaniu – bo kuchnia to nie dżungla (chyba że robisz zupę z liści znalezionych w dżungli – wtedy wolno).

Stoper to także cudna rzecz przed… sprawdzianem!

Rozwiązywanie zadań z matematyki albo fizyki na czas? Możesz się śmiać, ale był moment, gdy tak robiłem! Może nie w szkole podstawowej i średniej, gdzie matematykę kochałem do granic obłędu, o tyle na studiach trafiłem na wykładowcę, któremu bliżej było do polityki, niż do matematyki, i… No właśnie… Tymczasem zbliżała się sesja i przedmiot należało zaliczyć, w związku z czym rozwiązywanie pewnych typów zadań musiałem niemal wykuć „na blachę”. Kupiłem sobie kilkusetstronicowy blok A4 z kartkami do wyrywania, a następnie na każdą z kartek przepisywałem zadanie do rozwiązania, uruchamiałem stoper i… rozwiązywałem jedno po drugim. Oczywiście ze stoperem obok, by przy okazji nabrać rozeznania, czy zmieszczę się w czasie egzaminu. Kartki leciały niczym stolarski wiór na prawo i lewo. Zadania wykułem, przedmiot zaliczyłem, a wiedzę, cóż… uzupełniłem na spokojnie, gdy przyszedł na to czas. To nietuzinkowe doświadczenie pozwoliło mi odkryć wielką przydatność stopera w nauce szkolnej, czym teraz mogę się z Tobą podzielić i co też niniejszym czynię. Polecam! Może nie tyle wkuwanie na blachę, ale uwierz mi, życie przynosi różne niespodziewane, czasem niełatwe, wręcz abstrakcyjne sytuacje, i w każdej się trzeba umieć odnaleźć. 

1. Dawid. Montaż zestawu Przypominacz świetlno-dźwiękowy (zestaw AVTEDU646)

Intuicja podpowiada, że taki minutnik może przydać się również w przygotowaniach do testów z przedmiotów opisowych, typu historia, która z kolei od zawsze była moją piętą achillesową. Ile będzie trwał sprawdzian, z reguły wiadomo. Bywa, że znane są nawet pytania. Pozostaje chwycić za minutnik i dobrze się wytrenować. Połamania elektronicznych piór życzę, a tymczasem opowiedzmy coś sobie, i zbudujmy przypominacz świetlno-dźwiękowy!

Omówienie układu

Już wiesz, że zbudujesz minutnik (w zasadzie to nawet „dwugodzinnik”). Formalnie otrzymał on bliższą mu nazwę: Przypominacz świetlno-dźwiękowy, i przypisano mu kod handlowy: AVTEDU646. Jak działa ów przypominacz? Otóż po ustawieniu, za pomocą jednego z czterech przełączników SW3…SW6, czasu – odpowiednio: 15 minut, 30 minut, 1 godzina i 2 godziny – oraz naciśnięciu przycisku START, rozpocznie się odliczanie czasu. Podczas odliczania czasu, co sekundę będą błyskały diody LED, a po odliczeniu całości zadanego czasu diody zaczną migać szybciej, i z buzzera popłynie sygnał dźwiękowy. Kształtem przypominacz podobny jest do żetonu przywoławczego, stosowanego czasem w barach szybkiej obsługi. Zmontowany układ pokazano na fotografii 2.

Fotografia 2. Przypominacz świetlno-dźwiękowy, kod handlowy: AVTEDU646

Omówienie schematu

Przypominacz świetlno-dźwiękowy jest kolejnym, w ramach cyklu EdW Junior, układem opartym na mikrokontrolerze. Tym razem użyto prawdziwą miniaturkę, bo układ ATtiny13 ma tylko osiem wyprowadzeń. Dla porównania, w układzie UFOled-ka (AVTEDU632) z EdW 10/2024 użyto mikrokontrolera ATtiny2313 o dwudziestu wyprowadzeniach, a w układzie Wspomagacza wyboru (AVTEDU639) z EdW 2/2025 wykorzystano mikrokontroler ATtiny24 w obudowie z czternastoma wyprowadzeniami. Ponieważ oba wspomniane układy (UFOledek i Wspomagacz wyboru) sterowały rządkiem wielu diod LED, większa liczba wyprowadzeń była bardzo pomocna. Część z tych wyprowadzeń załączała bezpośrednio kolejne diody LED. Z tego samego powodu schematy tych układów były bardzo podobne. Schemat przypominacza świetlno-dźwiękowego wygląda nieco inaczej. 

Etykiety

Schemat składa się z kilku bloków, które na pierwszy rzut oka mogą wydawać się ze sobą niepołączone. W rzeczywistości są one połączone etykietami. O etykietach opowiadałem już w czwartym naszym spotkaniu, podczas którego budowaliśmy układ UFOledka (AVTEDU632). Jeśli masz pod ręką EdW 10/2024, zerknij proszę na stronę 85 tamtego wydania i zaprzyjaźnij z akapitem Linie łączeniowe od przycisków porwało UFO? Etykiety z rysunku 1, znajdującego się na stronie 83 tamtego wydania wyglądały nieco inaczej niż te na schemacie przypominacza świetlno-dźwiękowego (nie posiadały „chorągiewek” wokół napisu, podłączonych do linii, zamiast tego były tekstem nad liniami), jednak patrząc od strony funkcji w zakresie połączeń, niczym się one od siebie nie różnią. 

Na dobrą sprawę etykietami są również wszystkie źródła zasilania i masy, połączone z użyciem identycznych symboli i opisów. Przypomnę, że obeznana w zasadach rysowania schematów osoba, lub też oprogramowanie EDA (ang. Electronic Design Automation), wspomagające tworzenie płytek drukowanych „wie”, że dla etykiet o tej samej nazwie zachodzi relacja fizycznego połączenia elektrycznego. Innymi słowy, każde dwie lub więcej etykiet o identycznej nazwie można by było w teorii zastąpić połączeniem za pomocą linii ciągłej, czasem wielokrotnie rozgałęzionej i łączącej wiele elementów. Niemniej jednak, stosowanie etykiet uwalnia schemat od pajęczyny, czasem nawet miliona połączeń, zasłaniającej niemal wszystko, co na schemacie istotne. Jeden z moich wykładowców od kursu Teoria obwodów mawiał na prowadzonych dla studentów zajęciach: „Nic tak nie zaciemnia obrazu jak porządny rysunek” – albo coś w tym stylu. Nie, żebym był kiepskim słuchaczem, po prostu czas robi swoje i – nomen omen – nie wszystko już człowiek tak klarownie pamięta. Faktem pozostaje natomiast, że gęsto upakowany schemat bez etykiet byłby słów Profesora świetną ilustracją. 

Zabezpieczenie przed odwrotną polaryzacją

W prezentowanym układzie zastosowano nieco uproszczone, ale wciąż skuteczne zabezpieczenie przed odwrotnym podłączeniem zasilania. Dioda prostownicza została wpięta równolegle do linii zasilającej, w kierunku zaporowym. Przy poprawnej polaryzacji nie przewodzi prądu, natomiast w przypadku omyłkowego zamienienia biegunów baterii – zaczyna go przewodzić i zwiera linie zasilania, chroniąc tym samym mikrokontroler oraz pozostałe elementy przed uszkodzeniem.

Choć bezpieczniejszym i niepowodującym rozładowania baterii rozwiązaniem jest włączenie diody w szereg z obciążeniem, w tym przypadku nie mogło ono zostać zastosowane ze względu na zbyt niski zapas napięcia – spadek napięcia na diodzie (nawet typu Schottky) mógłby uniemożliwić poprawne działanie układu. Dlatego wybrano wariant równoległy, który nie powoduje strat napięcia w normalnych warunkach, co jest szczególnie istotne przy zasilaniu urządzenia z dwóch baterii AAA.

Aby przeczytać ten artykuł kup e-wydanie
Kup teraz
Firma:
AUTOR
Źródło
Elektronika dla Wszystkich czerwiec 2025
Udostępnij
Zobacz wszystkie quizy
Quiz weekendowy
Historia tranzystora
1/10 Właściwości prostownicze złącza metalu z półprzewodnikiem zostały odkryte:
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"