Conrad 55 38 89 Operation Manual [sl]

SLO - NAVODILA ZA UPORABO IN MONTAŽO Kat. št.: 55 38 89

www.conrad.si

NAVODILA ZA UPORABO

Adventni koledar 2013 z elektroniko

Conrad

Kataloška št.: 55 38 89

Kazalo

Uvod
Preizkusi

1 Rumena LED-luč
2 Uporaba preizkusne ploščice
3 Preklopno stikalo
4

CMOS IC 4093

5

Senzor na dotik

6

IN - vezje

7

IN - nič

8

Senzorsko preklopno stikalo

10

ALI – ALI.. XOR

11

LED utripalka

12

LED izmenično utripanje

13

Svetlobni senzor - stikalo

14

Svetlobno nadzorovana utripalka

15

Utripajoča svetloba

16

Senzor prevodnosti

17

LED utripanje

18

Spominski Flipflop

19

Alarm na osnovi bliskavice

20

Optični Flipflop

21

Senzorski preklopnik – Toggle Flipflop

22

Časovno stikalo na senzor

23

Frekvenčni delilnik

24

Bleščeča zvezda

Garancijski list ....................................................................................................................

Uvod

Tako kot prejšnja leta je tudi letos ponovno na voljo Conradov koledar z elektroniko s 24
preizkusi za čas od 1. do 24. decembra. Tokratna tema je digitalna elektronika. Morda se
sliši zapleteno, vendar je pravzaprav popolnoma enostavno, če predstavljene preizkuse
izvedete s CMOS-modulom 4093. To integrirano vezje vsebuje kar štiri digitalna vezja, tako
imenovana NAND logična vrata s sprožilnimi vhodi Schmitt, ki jih je možno posamezno
uporabiti. Ta dvojna funkcionalnost omogoča popolnoma različno in zelo vsestransko rabo, ki
ni samo poučna, temveč je tudi zabavna. Končni rezultat je vezje, ki ga lahko kot prikaz
lesketajočih se zvezd obesite na božično drevo.

Koledar z elektroniko lahko uporabite na popolnoma različne načine. Nekdo morda želi vse
sestaviti natančno po načrtu in uživati v uspehu. Kdo drug želi to, kar počne, tudi karseda
natančno razumeti. Opisi preizkusov so naravnani na oba tipa uporabnikov. Iz tega razloga
je dejanski preizkus opisan samo popolnoma enostavno. Na koncu so na kratko pojasnjena
še tehnična ozadja. Tako imate na voljo odločilne ključne besede, s katerimi se lahko podate
v iskanje še natančnejših informacij. Sicer pa so preizkusi najbolj zabavni, če jih izvajate
skupaj z drugimi. Starši in stari starši lahko morda posredujejo dragocene izkušnje in
vzbudijo zanimanje otrok in mladostnikov.

2

S priloženimi komponentami lahko sestavite še bistveno več vezij kot je opisano v teh
navodilih za uporabo. Kdor bo opisane preizkuse izvajal z zanimanjem, bo hitro našel več
različic vezij in podobna področja uporabe. Možen je tudi razvij popolnoma novih vezij. Vaša
izumiteljska žilica bo imela prosto pot!

Želimo vam veliko veselja pri izvajanju preizkusov in vesel božični čas!

Preizkusi

1 Rumena LED-luč

Odprte 1. vratca. Za njimi se skrivata rumena LED in upor. LED ima dva različno dolga
priključka in jo je treba vgraditi v pravilni smeri. Kratka žica je minus pol (katoda), dolga žica
je plus pol (anoda). Ko je LED že vgrajena, ni lahko prepoznati, katera žica je kratka. Vendar
pa obstaja še druga oznaka. Širši spodnji rob je na strani katode sploščen. Poleg tega
katodna žica nosi majhno držalo, na katerem je pritrjen LED-kristal.

Upor je opremljen z barvnimi obročki. Obroči so modre, sive in rdeče barve ter predstavljajo

6.800 Ω (ohmi) oz. 6,8 kΩ (kiloohmi). Dodaten zlati obroč predstavlja 5 % tolerančni razred.
LED načeloma ne smete neposredno povezati z baterijo, temveč vedno potrebujete

predupor, ki poskrbi za omejitev toka. Upor 6,8 kΩ je precej velik, tako da je tok s pribl. 1 mA
relativno majhen. LED ne sveti s svojo polno svetilnostjo, vendar je še vedno zelo dobro
vidna. Nekateri preizkusi v tem koledarju z elektroniko delujejo s 6,8 kΩ predupori, saj manjši
tok prinaša prednosti pri CMOS-vezjih. Pri manjšem toku LED se poveča tudi življenjska
doba baterije. Kasneje pa boste našli tudi manjše upore, ki omogočajo večji tok.

Za prvi preizkus dodatno potrebujete 9 V blok baterijo. Preizkus je treba izvesti posebej
previdno. Preprečite, da bi se oba LED-priključka hkrati dotikala priključkov baterije! Upor je
vedno treba priključiti zaporedno. Obe komponenti držite na baterijo, tako kot prikazuje skica.
Električni tokokrog je tako sklenjen, LED sveti.

Elektronska vezja so pregledno prikazana v vezalnih načrtih. Za vsako komponento obstaja
poseben simbol. Simbol za LED je sestavljen iz trikotnika za anodo in vodoravne črtice za
katodo. To nakazuje smer električnega toka. Dve kratki puščici navzven predstavljata
oddano svetlobo. Upor je prikazan kot pravokotna škatlica. Vezalni načrt prikazuje sklenjen
električni tokokrog z baterijo, uporom in LED.

3

2 Uporaba preizkusne ploščice

Odprite 2. vratca in iz predalčka vzemite baterijsko sponko in preizkusno ploščico.

Vtično
polje s skupaj 270 kontakti v 2,54 mm rasterju skrbi za varno povezavo gradbenih
delov.

Stično polje ima v sredinskem območju 230 kontaktov, ki so prevodno povezani z
vertikalnimi progami s 5 kontakti. Dodatno je na robu 40 kontaktov za oskrbovanje s
tokom, ki so sestavljeni iz dveh horizontalnih prog kontaktnih vzmeti z 20 kontakti.
Stično polje razpolaga s tem z dvema neodvisnima tirnicama za napajanje.

Vstavitev gradbenih elementov potrebuje relativno veliko moči. Priključne žice se
zaradi tega lahko prepognejo. Pomembno je, da boste žice vdeli natančno od zgoraj.
Pri tem si lahko pomagate s pinceto ali majhnimi kleščami. Eno žico potisnite skozi to
luknjico in jo ukrivite. Tako lahko uporabite občutljive priključne žice, kot so pocinkani
konci baterije brez da bi jih pregibali.

Slika prikazuje enak tokokrog kot v prvem poskusu, vendar z nekoliko drugačno
razporeditvijo komponent, ki pa so podobne tem v 2. eksperimentu.

3 Preklopno stikalo

Sestavite preprosto stikalo iz dveh žic. Primerno stikalno žico boste našli za tretjimi
vratci. S kleščami zarežite 3 cm nad koncem žice in na koncih odstranite izolacijo -

približno 5 mm. Za odstranitev izolacije s koncev žic, zarežeti v izolacijo z ostrim
nožem. Pozor: pri tem se žice same ne dotaknite, ker se bo drugače na tem mestu
zlahka zlomila.
Stikalo je sestavljeno iz dveh kosov žice. Dodatna kratka žica je nameščena za vklop
in izklop tokokroga – kot stikalo. Baterijski priključek mora biti vedno povezan, da se
priključki ne obrabijo preveč.

4

Priključite baterijo in preverite delovanje vašega stikala. V mirovanju, brez
vključenega stikala LED ne sveti.

*schalter = stikalo

4

CMOS IC 4093

Odprite vratca številka 4. Za njimi boste našli najbolj pomemben del tega koledarja,
CMOS IC 4093. Ta IC vsebuje štiri NAND vezja s Schmitt prožnimi vložki. Funkcija
tega vezja bo pojasnjena z delom v naslednjiih poskusih. Prvi poskus kaže, kako je
LED povezana z enim od štirih izhodov. Integrirana vezja je treba obravnavati
previdno, ker se lahko uničijo, če uporabimo previsoko napetost. Statična elektrika je
lahko nevarna, vendar pa vsi tipi serije CMOS 4000-B vključujejo notranja zaščitna
vezja, ki omogočajo zelo varno delo. Dodana je zaščitna diode, ki omeji pozitivno
napetost pod Vdd napajalno napetostjo in nad negativno Vss napajalno napetostjo.
IC je relativno dobro zaščiten pred statično napetostjo. Poleg tega ta zaščitna diode
poskrbi, da v primeru napačne priključitve napajanja (zamenjava + in – priključka),
prevelik tok ne uniči IC vezja. Kljub temu pazite na pravilno priključitev napajanja.

Pred prvo uporabo obvezno poravnajte vse nogice IC vezja. Vezje poloćite pravilno
na ploščo tako, da ne bosta zamenjani nogici 7 in 14. Napačna postavitev lahko
povzroči napačno priključitev napajanje in IC vezje se lahko uniči. Nogica 1 in 14 sta
na levi strani vezja.

5

Sedaj lahko naredimo prvi preiskus, uporaba vrat NAND. Povežite nogici 1 in 3 in jih
pvežite na GND (logična 0). Na izhodu se nahaja LED s preduporom. Če ste vse
pravilno povezali mora LED goreti.. IC vezje je na izhodu vklopilo napetost (logični
vklop) in spremenilo vhodno stanje.

5

Senzor na dotik

Odprite peta vratca in vzemite ven upor. 10 MOhm (rjava, črna, modra) upor je visok
upor, kar pa je v tem primeru pomembno, ker je njegova upornost bistveno večja kot
jo ima koža prstov. Tako se lahko stikalo preklopi preko fizičnega dotika.

Dva gola kosa žice ležita drug poleg drugega tako, da se lahko obeh naenkrat
dotikate s prstom. Kontakt A ima vlogo upora, velikost pa je odvisna od vlažnosti
kože in je lahko med 10kOhm in 1MOhm.

Tokrat uporabite druga NAND vrata na priključkih 4 do 6. Vezje deluje enako na vseh
štirih vratih. Brez dotika s prsti, 10Mohm upor sprosti visoko napetost na vhodu vrat
(ena), dotik s prstom pa spusti napetost na vhodu vrat vezja navzdol (nič). Na izhodu
dobimo logično 1, dioda torej sveti ko se dotaknete obeh žic.

6

Dotik s prsti sproži logično 0 na vhodu, ki se pretvarja v logično 1.

6

IN - vezje

Še en upor z 10M ohmi (rjava,črna,modra) najdete za vratci številka 6. Sedaj pa je
potrebno sestaviti 2 senzorja na dotik. Tokrat so senzorske žice priključene na
pozitivno napajalno napetost Vcc in upori na GND. Z dotikom tako ustvarimo stanje
1, medtem ko je v osnovnem stanju 0. Za razliko od predhodnega poskusa tukaj
vhodni vrati nista več povezani , namesto tega imata vsaka svoje vhodno stanje.

Če je bilo vse pravilno nastavljeno, ostane LED brez dotika senzorjev ugasnjena
Dotaknite se kontakta A in LED bo ostala še vedno ugasnjena. Ko pa se dotaknete
naenkrat A in B kontakta, se bo LED prižgala. Dotik samo kontakta B prav tako ne
prižge LED.

Rezultat je logika IN-funkcije: Samo ko sta A in B v stanju 1, se prižge LED. Takšno
vezje se včasih uporablja kot varnostni sistem za motorje,v katerih je treba preprečiti,
da ima nekdo roko v nevarnem delovnem območju. Pritisniti moramo z obema roka
ma na stikali in šele takrat sprožimo zagon motorja.

Tukaj se pojavlja IN-funkcija, čeprav so uporabljena NAND- vrata. Če pozorno
pogledate boste pravzaprav opazili še drugi inverter: LED je priključena na Vcc in
zasveti takrat, ko izhod NAND- povzroči 0.

7

IN - nič

7

V reži številka 7 najdete rdečo LED. Dve LED vendar le en upor- ta pomaga pri
zaporedni vezavi. Na izhodu NAND vrat tako ležijo obe LED in en skupni upor s
6,8kOhm. V stanju mirovanja sta obe LED prižgani. Ko se dotaknete obeh kontaktov

(A in B) se obe LED ugasneta. Tokrat se je zgodilo točno to kar od IC pričakujemo:
NAND-funkcija, torej IN-nič.

8

Senzorsko preklopno stikalo

Upor s 6,8 kOhm(modra, siva, rdeča) najdete za vratci številka 8. Uporablja se ga kot

dodatni predupor za LED. Sedaj imamo dve LED na dveh izhodih. Ker je druga faza
priklopljena na inverter, je vedno prižgana samo rumena ali samo rdeča LED. Z
obema kontaktnima senzorjema (A in B) lahko spremenimo stanje. Pritisk na A prižge
rdečo LED, pritisk na B pa rumeno LED. Zadnje stanje vsakokrat ostane shranjeno.
Oba 10MOhm upornika sestavljata delilnik napetosti. Na vhodu prvega inverterja je v
stanju mirovanje napetost približno 4,5 V. Pri tej povprečni vhodni napetosti se
ohranja zadnje aktivno stanje(nespremenjeno). Sprememba učinkuje samo, ko se
vhodna napetost spremeni za približno 1 V smeri večje ali manjše napetosti , kar pa
dosežemo ko se dotaknemo kontaktov senzorjev. To je posebna značilnost Schmitt –
Trigger vhoda. Stikalo se sproži šele ko je dosežen določen napetostni prag. To
pomeni da je inverter obenem tudi bistabilno vezje, ki se mu reče Flipflop. To vezje
je torej istočasno tudi digitalni spomin z velikostjo pomnilnika 1 Bit.

Povežite žico dolžine 1m na nogico 8. IC bo deloval kot daljinski sprejemnik.
Močni elektromagnetni impulzi lahko dosežejo potrebne pragove proženja in tako

preklopijo stanje vezja. Taki impulzi se lahko pojavijo na primer ob nevihti ali ko v
bližini vklopite stikalo luči. Končni rezultat je naključen. Včasih se stanje preklaplja,
včasih ne. Testirajte funkcijo najprej v bližini stikala luči, ki ni oddaljeno več kot 0,5m.
Če se vezje odziva na stikalo lahko povečate razdaljo in s tem določate območje
delovanja.

8

9

A ali B

Za 9. vratci boste našli zeleno LED. Le-ta se tukaj uporablja skupaj z rdečo. Svetila
bo bodisi rdeča bodisi zelena LED. Logično pravilo vezja tokrat sledi ALI-funkciji. Če
se A ALI B oziroma oba kontakta sprožita, sveti zelena dioda, le če se noben od
kontaktov ne sproži, zelena LED ne bo svetila. Naslednji inverter pa pri tem poskrbi,
da zasveti rdeča LED.

Naslednji razsmernik upravlja s tem kdaj bo svetila rdeča LED. Kot primer uporabe si
lahko predstavljamo, ko dva uporabnika neodvisno pritisneta na stikalo, na primer za
vklop ventilatorja. Čeprav sta oba neodvisna drug od drugega prideta na enako idejo
in oba pritisneta na svoje stikalo, kar pa ne spremeni rezultata: ventilator je vklopljen.

9

Iz enih NAND-vrat z dvema dodanima inverterjema dobimo OR-vrata. Če dodamo še
en inverter pa dobimo NOR-vrata. Vezje tako predvideva ALI/OR - funkcijo na zeleni
LED in NE-ALI (NOR)-funkcijo na rdeči LED. Poskus prikazuje, kako z kombinacijo
osnovnih funkcij dobimo novo funkcijo. To je osnovno načelo mnogih digitalnih vezij
pa tudi zapletenih mikroprocesorjev.

10

ALI – ALI.. XOR

Do sedaj imate že 3 LED, ampak le dva pripadajoča upora. Odprite še deseta vratca
in vzemite ven nadaljni upor, ki se lahko uporablja kot predupor. Ta upor ima 3,3
kOhm (oranžna, oranžna, rdeča) zato skozenj lahko teče večji tok, kar pomeni da bo
zelena LED v tem vezju močneje svetila. To kaže končni rezultat relativno
kompleksne logike vezja- Ekskluzivno-Ali-vezje(XOR). Samo ob različnem stanju
kontaktov A in B, bo zelena LED zasvetila. To je vezje, ki preverja stanja in ko zazna
enako stanje na kontaktu A in B, zelena LED ugasne.

Z malo truda se da razumeti tudi delovanje tega vezja. Za lažje raziskovanje si
pomagajte z vmesno rdečo in rumeno LED.

10

11

LED utripalka

Za enajstimi vratci najdete keramičen kondenzator z 100nF (100nF, napis »104«).
Zahvaljujoč Schmitt-Triggerju (sprožilcu) lahko z IC 4093 z lahkoto izdelamo
utripalko samo z enimi vrati. LED se dvakrat v sekundi vklopi in izklopi. Da bi
razumeli povezavo, moramo vedeti, kako se vhod odziva na spremembo vhodne
napetosti. V digitalni elektroniki je največkrat podano le ali je napetost (1) in ni
napetosti (0), brez vmesne vrednosti. Kljub temu pa mora biti definirano pri kateri
napetosti na vhodu je 0 in pri kateri napetosti je 1. Nekatera vrata preklapljajo na
primer na polovici delovne napetosti, z drugimi besedami: vse pod 4,5 V se šteje kot
0, vse nad 4,5V pa kot 1. Ampak Schmitt-Trigger (sprožilec) reagira drugače. Pri 4,5
V se ohrani zadnje aktivno stanje, kar že veste iz vezja št.8. Šele ko se napetost
dvigne nat 5,5 V se prepozna stanje 1. Nasprotno mora napetost pasti pod 3,5 V, da
se jo obravnava kot 0. Med obema sprožilnima točkama je luknja s približno 2V
razlike, ki se imenuje histereza. Simbol pod AND znakom v NAND-vratih simbolizira
obnašanje Schmitt-sprožilca.
Skupaj s kondenzatorjem na vhodu, in uporom med izhodom in vhodom je
sestavljen generator pravokotnih valov. Kondenzator se vedno skozi zgornjo
sprožilno točko napolni in nato skozi spodnjo izprazni. Ker je postopek polnjenja
zaradi velike upornosti počasen, se pojavlja utripanje s frekvenzo približno 2 Hz.

12

LED izmenično utripanje

11

Še en kondenzator s 100 nF najdete v 12. predalčku. Frekvenca utripanja se
zmanjša, ko sta kondenzatorja vezana vzporedno in skupaj tvorita en kondenzator z
200 nF. Da bo utripalka še počasneje delovala, bo zgrajen še upor iz serije dveh 10
MOhm uporov, ki skupaj predstavljata upor z 20 Mohm-i. Torej, utripalka bo delovala
štirikrat počasneje kot v poskusu št.11. Dodatno je tokrat razsmernik povezan z
drugo LED. Obe LED izmenično utripata.

13

Svetlobni senzor - stikalo

Za vratci številka 13 najdete še eno zeleno LED. Obe zeleni LED se sedaj uporablja
kot svetlobni senzor. Pri nameščanju pazite, da sta obrnjeni v pravo smer. Zeleni
LED se uporabljata v obratni smeri. Prevajata, torej ne svetita. Predupor je
nameščen le za varnost, da se LED ne poškodujeta, če ju kdo po nesreči namesti v
napačno smer. V tem vezju imata zeleni LED funkcijo svetlobnega senzorja.
Usmerite žarek ročne svetilke enkrat v eno in drugič v drugo zeleno LED. Rdeča LED
se tako selektivno vklaplja ali izklaplja.

Če je v okolici dovolj svetlobe lahko dosežemo enak učinek, če eno od obeh LED
zasenčimo z roko. Običajno se za svetlobni senzor uporabljajo fotodiode. Fotodioda
je bistveno bolj občutljiva in zagotavlja že pri manjši svetlosti relativno velik foto tok,
(to se doseže z veliko aktivno površino fotodiode). LED je po strukturi primerljiva s
fotodiodo, vendar ima ponavadi zelo majhno aktivno površino. To je razlog za manjšo
občutljivost. Le pri močni svetlobi teče foto tok v primerni velikosti približno 100nA kar
zadošća za opravljanje funkcije. Pri šibki svetlobi lahko stikalo še vedno deluje,
vendar počasneje reagira.

12

14

Svetlobno nadzorovana utripalka

Še en kondenzator s 100nF (104) nejdete za vratci št. 14. Potreben je za sledeče
utripalno vezje. Trije kondenzatorji v seriji tvorijo skupaj manjši kondenzator s
približno 33 nF. Namesto uporov, ki so uporabljeni v vezju 11, tokrat uporabimo dve
LED. Skupaj tvorijo nekakšen spremenljiv upor. Prevodnost tega senzorja je pri
srednji svetlosti zelo nizka, tako da utripalka, kljub majhnim kondenzatorjem,
spreminja svoje stanje zelo počasi. Samo pri zelo močni svetlobi doseže utripalka
običajno svetlost. Obe LED sta vezani zaporedno, zato da je ena vedno obrnjena v
nasprotno smer. Tako deluje v eni fazi le ena od obeh LED kot fotodioda, in vsakič
druga kot dioda.

15

Utripajoča svetloba

Petnajsta vratca prinašajo še en 3,3 kOhm upor (oranžna, oranžna, rdeča). Sedaj
lahko 4 LED vsaka s svojim uporom delujejo neodvisno. Vezje je sestavljeno iz dveh
enakih svetlobnih vezij, katerih izhodni signal gre naprej do NAND-vrat. Rumena LED
označuje poseben vzorec utripanja, ki se nenehno spreminja. Po večkratnih
inverzijah se aktivira rdeča LED, s krajšimi utripi.

Zadnje dvoje vrat skupaj tvorita AND-vrata. Rdeča LED na izhodu zasveti vedno
takrat ko sta obe zeleni LED vključeni. Vendar pa frekvence utripalk niso nikoli
povsem enake, saj se pojavijo razlike v kapaciteti kondenzatorjev, v uporih in
sprožilnih pragovih na posameznih vratih. Rdeča LED zato sveti v fazah, ki so krajše
in daljše.

Pri srednji osvetlitvi rde

če LED se lahko odčita razliko frekvenc obeh oscilatorjev.

13

Oba signala se pomnožita, ko pride do interference in razlika frekvenc je opazna.
Med dotikom kondenzatorja s prstom, se lahko kapaciteta malo spremeni kajti

ogrevanje zmanjša kapaciteto kondenzatorja. Z malo sreče bo vplivalo na frekvenco
in s tem tudi na interferenco.

Poskusite oba oscilatorja vzbuditi na enako frekvenco. Rdeča LED vedno kaže
aktualno fazno razliko. V t.i. PLL( Phase Locked Loop, fazna zanka) se uporablja ta
postopek za avtomatsko prilagoditev frekvence. Za sodobne radie s PLL
sprejemniki je značilna natančna in zanesljiva prilagoditev frekvence.

16

Senzor prevodnosti

Za 16.vratci najdete še en upor s 100 kOhm (rjava, črna, rumena).Položite ga v
tokokrog iz prejšnjega dne in sestavite kontakt na dotik z dvema golima žicama.
Sedaj lahko z rahlim dotikom žic tudi frekvenco utripanja prve utripalke jasno
spreminjate. Močan dotik vodi v višjo frekvenco. Sedaj poskusite obe utripalki privesti
do enake frekvence. Če žici močno primate je prehodna upornost majhna in zato
frekvenca visoka. Velike razlike frekvenc utripanja vodijo do zanimivih vzorcev
utripanja na rdeči in rumeni LED.

14

17

LED utripanje

Še en upor s 100 kOhm (rjava, črna, rumena) se skriva za 17.vratci. Sedaj se lahko
zgradi dva hitra oscilatorja. Utripanje obeh zelenih LED prehaja v stalno osvetlitev.
Samo s hitrim utripanjem oči je možno opaziti, da se obe LED še vedno vklapljata in
izklapljata. Rumena in rdeča LED še naprej kažeta razliko frekvenc, pri čemer se
njuna srednja svetlost postopoma navidezno spreminja. Poskusite ponovno segreti
kondenzatorje z dotikom, da dobite minimalno razliko frekvenc. Ponavadi se hitro
utripanje pokaže najprej pri rdeči LED. Nadalje poskusite katerega od obeh
kondenzatorjev se morate dotakniti, da upočasnite utripanje. Ko ste ga našli lahko z
bolj ali manj inteznivnim dotikom dosežete ravnovesje.

18

Spominski Flipflop

15

Za 18.vratci najdete še eno rdečo LED. Današnje vezje je t.i. RS-flipflop vezje, torej
bistabilno vezje, ki se ga lahko preklaplja v off stanje ( reset,R) in v on stanje (set,
S). Med obemi NAND- vrati je potrebno zagotoviti povratno povezavo, ki nato samo
zavzeto stanje zamrzne/ SHRANI.

Dotaknite se kontaktov A in B, da se vsako stanje preklopi. Ko opazujemo zeleno
LED vidimo da je gumb A za resetiranje-OFF in B gum za set -ON. Flip flop je
zgrajen povsem simetrično. Zato ni možno pri prvem vklopu predvideti stanja. Prvo
stanje je tako odvisno tudi od naključja. Funkcija vezja spominja na poskus št. 8, ki
pa temelji na značilnostih Schmitt sprožilcev. Današnje vezje pa temelji samo na
osnovni funkciji NAND-vrat.

19

Alarm na osnovi bliskavice

Vratca št. 19 prinašajo transistor BC547. Uporablja se kot ojačevalec za svetlobni
senzor. Vezje zazna bliskavico in sproži alarm, dokler ni prekinjen senzorski kontakt.

Takšne naprave so lahko npr. v muzejih, kjer je prepovedano fotografiranje z
bliskavico, ali ko ni dovoljena uporaba bliskavice na privatnih praznovanjih.

Blisk svetlobe ustvari majhen tokovni impulz skozi zeleno LED v obratni smeri.
Tranzistor ojača ta impulz in vklopi naslednji flipflop, tako da zasveti rdeča LED. RS­flipflop lahko s kontaktom senzorja A spet zbrišete in zopet zasveti zelena LED na
vhodu.

16

20

Optični Flipflop

Odprite predalček št. 20 in vzemite ven naslednjo rumeno LED. Uporabljena bo kot
senzor svetlobe, ki od druge LED prejema oddano rumeno svetlobo.

Obe LED morata biti tesno skupaj in obrnjeni druga proti drugi. Tranzistor je
potreben, da okrepi nizek foto tok. S tem dobimo še en flipflop. LED je lahko
vklopljena ali izklopljena in stanje se lahko ohranja nedoločen čas. Novost je to, da
se stanje lahko spreminja ob svetlobi in v temi.

Močna svetloba, ki pada na drugo LED vklopi flipflop. Nasprotno ostane izklopljena,
če blokirate svetlobo na poti od LED do LED senzorja, npr. če vmes postavite list
papirja. Pri testiranju vezja naj prostor zatemnjen.

17

21

Senzorski preklopnik – Toggle Flipflop

Še en kondenzator s 100 nF nejdete za vratci št.21. Zgradili bomo preklopnik, ki
spremeni stanje s kratkim dotikom kontaktnega senzorja A . S tem izmenjaje
priklapljate zeleno in rdečo LED. Pred vsakim novim aktiviranjem je treba počakati 1
sekundo.

Upor z 10Mohm med izhodom in vhodom dvostopenjskega vezja služi za povratno
informacijo, ki je zabeležena ob doseženem stanju. To je flipflip z dvema stabilnima
stanjema. Kondenzator na kontaktu senzorja A se napolni vendar je znotraj ene
sekunde v inverznem stanju. Med dotikom kontaktov sprožite inverzno stanje na
vhod, tako da se stanje flipflop-a spremeni. Tako se z vsakim dotikom izhodi
preklopijo. Takemu vezju se reče tudi Toggle-flipflop.

22

Časovno stikalo na senzor

Še en kondenzator s 100 nF(104) se prikaže za vrati št.22. Z manjšimi spremembami

18

bo iz prejšnjega vezja nastal elektronsko senzorsko stikalo, ki stanje z vsakim dolgim
neprekinjenim dotikom, za kratek čas preklopi. V stanju mirovanja sveti rdeča LED.
Dotaknite se kontaktnega senzorja in držite prst na mestu. Za kratek čas se vključi
zelena LED, nato se ponovno vključi rdeča LED. Kako dolgo bo zelena LED svetila je
močno odvisno od vlažnosti kože in stopnje pritiska.

V stanju mirovanja je zelena LED ugasnjena in kondenzator se prazni. V trenutku
dotika, tranzistor preklopi vhod na kondenzator, in ga preklopi v stanje 0. Nato se
kondenzator prek kontaktnega senzorja in upora počasi polni, tako da je po
določenem času na vhodu zopet pozitivna napetost.

Trajanje zelene faze je odvisno od prehodne upornosti na kontaktnem senzorju. Pri
flipflop-u je stanje po prvem vklopu največkrat naključno. Pri tem vezju pa je drugače.
Po prvem vklopu gori zelena LED, to je zato, ker tranzistor deluje kot mali
kondenzator in skozi nenabit shranjevalni kondenzator pošlje kratek impulz na vhod.
Šele po prvem aktiviranju se nastavi stanje mirovanje kjer sveti rdeča LED. Vendar
pa lahko to obnašanje preprosto spremenite. Postavite dva kondenzatorja na
obratovalno napetost in ne na 0. Tako bo ob prvem vklopu svetila rdeča LED, torej je
že doseženo normalno stanje mirovanja.

23

Frekvenčni delilnik

V predalčku št.23 najdete še en upor z 10 MOhm (rjava, črna, modra). Sedaj boste
sestavljali utripalko z dvema frekvencama, pri čemer bo nižja frekvenca izvirala iz
delitve višje. Rumena LED utripa hitro, rdeča in zelena LED pa počasi in v push-pull­u. Med dvema fazama utripanja rumene LED pride faza utripanja ene od drugih dveh
LED. Vezje je sestavljeno iz utripalnega oscilatorja in iz toggle-flipflop vezja, ki z
vsakim impulzom preklopi svoje stanje. Z vsakim pozitivnim bočnim preklopom, se na
izhodu oscilatorjev ustvari kratek impulz, ki poganja transistor. Ta preklopi na toggle­flipflop stanje. Zelena in rdeča LED utripata natanko pol tako hitro kot rumena LED.
Toggle-flipflop se uporablja na podro

čju elektronike in računalniške tehnike kot

frekvenčni delilnik ali števec.

19

24

Bleščeča zvezda

Za zadnjimi vratci boste našli kondenzator s 100 nF (104). Vezje za današnji
praznični večer, 24.december ima 6 LED, ki različno utripajo, bliskajo in migetajo.
Rezultat je božična LED luč, ki simbolizira bleščečo zvezdo. Vezje je kombinacija
večih vezij, ki ste jih že sestavili in sedaj prihajajo v uporabo. Obe rumeni LED
utripata hkrati ampak neodvisno druga od druge. Ena rdeča in ena zelena LED se
kažeta s krajšimi in daljšimi bliskavicami, Dva hitrejša oscilatorja na desni strani
vezja ustvarjata z naključnimi frekvenčnimi odstopanji interferenco in migetanje na
dveh nadaljnih LED. Kako hitro je to migetanje, je odvisno od naključne tolerance
sestavnih delov. Menjajte kondenzatorje v vezju toliko časa, dokler ne pridete do
rezultata, ki vam je najbolj všeč. Ker imate sedaj skupno 6 kondenzatorjev, lahko
posamezne kondenzatorje vežete tudi vzporedno, da znižate frekvenco.

Četudi je to vaš zadnji poskus v tem koledarju, to ne sme biti vaše zadnje
sestavljanje. Med sestavljanjem ste preiskusili veliko vezij s pridobljenim znanjem
lahko zgradite še veliko zanimivih stvari. Na spletni straneh si oglejte kaj vse je
možno sestaviti iz gradnikov, ki ste jih dobili v Conradovem sedaj že tradicionalnem
adventnem koledarju.

20

Četudi je to vaš zadnji poskus iz tega koledarja, naj to ne bo vaše vaše zadnje
sestavljanje. Med sestavljanjem ste preiskusili veliko vezij in s pridobljenim znanjem
lahko zgradite še veliko zanimivih stvari. Na spletni straneh si oglejte kaj vse je
možno sestaviti iz gradnikov, ki ste jih dobili v Conradovem sedaj že tradicionalnem
adventnem koledarju.

GARANCIJSKI LIST
Izdelek: Adventni koledar 2013 z elektroniko

Conrad
Kat. št.: 55 38 89

Garancijska izjava:

Proizvajalec jamči za kakovost oziroma brezhibno delovanje v garancijskem roku, ki začne
teči z izročitvijo blaga potrošniku. Garancija velja na območju Republike Slovenije.
Garancija za izdelek je 1 leto.
Izdelek, ki bo poslan v reklamacijo, vam bomo najkasneje v skupnem roku 45 dni vrnili
popravljenega ali ga zamenjali z enakim novim in brezhibnim izdelkom. Okvare zaradi
neupoštevanja priloženih navodil, nepravilne uporabe, malomarnega ravnanja z izdelkom in
mehanske poškodbe so izvzete iz garancijskih pogojev. Garancija ne izključuje pravic
potrošnika, ki izhajajo iz odgovornosti prodajalca za napake na blagu.
Vzdrževanje, nadomestne dele in priklopne aparate proizvajalec zagotavlja še 3 leta po
preteku garancije.

Conrad Electronic d.o.o. k.d.
Ljubljanska c. 66, 1290 Grosuplje
Fax: [phone], Tel: 01/78 11
248

www.conrad.si, [e-mail]

21

Servisiranje izvaja proizvajalec sam na sedežu firme CONRAD ELECTRONIC SE, Klaus­Conrad-Strasse 1, Nemčija.
Pokvarjen izdelek pošljete na naslov: Conrad Electronic d.o.o. k.d., Ljubljanska cesta 66,
1290 Grosuplje, skupaj z izpolnjenim garancijskim listom.

Prodajalec: ___________________________________________________________
Datum izročitve blaga in žig prodajalca:

________________

Garancija velja od dneva izročitve izdelka, kar kupec dokaže s priloženim, pravilno
izpolnjenim garancijskim listom.

22