Жь
:

СОБЕРИ САМ
электронных устройств
из наборов «МАСТЕР КИТ»
Для школьников и студентов,
учителей и родителей,
электронщиков
и радиолюбителей
выпуск 1
ОАЭ КА
МОСКВА
Издательский дом «Додэка-ХХ1»
2003
4Ж»
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие.................................................6
Как правильно собрать устройство............................9
* Общий порядок сборки...................................9
*	Как правильно паять...................................9
*	Цоколевка радиоэлементов ............................10
*	Настройка, которая не всегда нужна ..................13
* Если собранное устройство не работает ..............  13
«Желаем удачи...........................................14
ГЛАВА 1. Учусь паять! Занимательная теория, легкая практика
*	Дверной звонок [набор NK038].........................17
*	Электронный гонг [набор NK043] ......................20
*	Усилитель мощности 1 Вт [набор NS046]................23
*	Имитатор звуков паровоза [набор NK058] ..............25
*	Влюбленные сердца и электроника
[наборы NS073, NS094, NS179] ............................28
*	Радиоприемник [набор NK105]...........................38
*	Юный электротехник [набор NK143] ..................  41
*	Новогодняя елка [набор NS180] .....................  47
*	Светомузыкальные колокольчики [набор NS181] ..........50
*	Стабилизированный источник питания 9 В
[набор NM1013] ..........................................53
*	Высокочувствительный УКВ приемник
[набор NM3201] .........................................56
*	Мощная полицейская сирена
[наборы NM5021, NM5022, NM5024].........................62
*	Сирена воздушной тревоги [набор NM5031] .............66
*	Генератор Морзе [набор NM5036] ......................69
3
СОДЕРЖАНИЕ
ГЛАВА 2. Паяю для дома! Электронный калейдоскоп
*	Сумеречный переключатель [набор NK005]................77
*	Универсальная охранная система [набор NK106] .........82
*	Стробоскоп [набор NK297]..............................86
*	Лазерный эффект и лазерный модуль
[наборы NK300, МК301]...................................89
*	Отпугиватель подземных грызунов [набор NK315].........94
*	Регулятор мощности и терморегулятор с малым уровнем
помех [наборы NM1041, NM1042]...........................99
*	Автомобильный антенный усилитель [набор NM3101] .....107
*	Таймер на микроконтроллере [набор NM4021]............111
*	Регулятор яркости ламп накаливания 12 В/50 А
[набор NM4511] ........................................117
*	Метроном [набор NM5037]..............................120
ГЛАВА 3. Ремонтирую сам! Умные приборы, полезная практика
*	Тестер для проверки транзисторов и диодов [набор NS042] ... .125
*	Компьютерный программируемый 8-канальный
коммутатор [набор NK150] ...............................130
*	Электронные часы-будильник с исполнительным устройством
и энергонезависимым ходом [набор NS182] ................134
*	4-канальные часы-таймер-терморегулятор [наборNS182.2] ...144
*	Модули управления шаговыми двигателями
[наборы NK303, МК304, МК305] ..........................156
*	Модуль управления двигателем постоянного тока
[набор МК306] ..........................................163
*	Прибор для проверки строчных и импульсных
трансформаторов [набор NM8031] .........................166
*	Прибор для проверки электролитических конденсаторов
[набор NM8032] .........................................174
*	Программатор микроконтроллеров серии AT89S/AT90S
фирмы ATMEL [набор NM9211]..............................186
ГЛАВА 4. Паяю с выгодой! Хобби, ставшее профессией. Профессия,
ставшая хобби
*	Генераторы звуковой частоты [наборы NS009, NS047]....197
*	Регулируемый модуль питания 12...30 В/2 А [набор МК074] .. .207
4
-СОДЕРЖАНИЕ
*	Электронный стетоскоп [набор NK134]..................209
*	Индикатор микроволновых излучений [набор МК153]......213
*	Детекторы инфракрасного излучения
[наборы МК284, NM4015] .................................215
*	4-канальная система дистанционного управления по радиоканалу
на частоте 433 МГц [наборы МК317, МК324]..............219
*	Система инфракрасного дистанционного управления
(приемник и передатчик) [наборы NM3311, NM3312] ........234
*	4-/8-канальное исполнительное устройство
(блоки реле) [наборы NM4411, NM4412]....................247
*	Индикатор уровня заряда 12-вольтного аккумулятора
[набор NM8021] .........................................255
Каталог наборов и модулей -«МАСТЕР КИТ» ...................259
О сайте www.masterkit.ru...................................270
5
ПРЕДИСЛОВИЕ
Радиотехника и радиоэлектроника - прекрасные и интереснейшие
науки. Пожалуй, на сегодняшний день они являются наиболее акту-
альными и массовыми, постепенно оттесняя на задний план старушку
механику. В настоящее время даже минимальные знания в этих облас-
тях весьма полезны. В быту, а тем более на производстве радиоэлект-
ронные устройства с каждым годом становятся все сложнее и требуют
все более высокой технической подготовки пользователя. Не зря XXI
век называют веком новых электронных технологий.
Радиотехника и радиоэлектроника сочетают в себе огромное коли-
чество знаний, накопленных в разных областях и направлениях науки
и техники. В первую очередь это относится к физике, математике и хи-
мии. Без этих наук создать электронные компоненты, предсказать и
рассчитать поведение радиотехнических материалов просто невоз-
можно. Многие направления человеческой деятельности и целые от-
расли промышленности возникли благодаря радиоэлектронике. Отп-
равной точкой ее развития было изобретение радио, а венцом стало
создание электронной вычислительной машины и запуск космических
кораблей.
В современном мире "продукты" радиоэлектроники окружают нас
повсеместно. Стоит только немного приоткрыть для себя этот инте-
реснейший и, на первый взгляд, загадочный мир, как он сразу же при-
тягивает к себе. Если у тебя есть желание, терпение, упорство, любо-
знательность и аккуратность, этот прекрасный мир откроется перед
тобой. Нельзя сказать, что радиоэлектроника - это просто, зато очень
увлекательно и интересно. Образно ее можно представить конструкто-
ром, из "кубиков" которого каждый соберет для себя интересное и по-
лезное устройство. Радиоэлектроника привлекает наглядностью своих
результатов. Все, что Вы сделаете своими руками, можно не просто по-
щупать и поставить на полку, а реально использовать в быту или на
производстве. Нет ничего приятнее, чем самостоятельно создать
действительно нужное полноценное устройство. Радиоэлектроника
помогает реализовать себя, свои планы, идеи и желания. Она может
быть как работой, так и хобби. Часто такое хобби, "привитое" с детства,
6
Предисловие
перерастает в образ мышления и стиль жизни. Тогда из юного радио-
любителя вырастает настоящий специалист своего дела.
Во всем мире существуют компании, занимающиеся производ-
ством и продажей радиолюбительских конструкций и модулей в фор-
мате "сделай сам". Подобное решение позволяет радиолюбителю эко-
номить средства и время, приобрести опыт сборки и настройки радио-
электронных устройств. В России тоже есть множество подобных
фирм, но несомненным лидером по количеству и качеству продукции,
а также ее технической поддержке является МАСТЕР КИТ (от анг-
лийского kit - набор, комплект). Специалисты МАСТЕР КИТ сами
разрабатывают разнообразные устройства и модули, создают наборы
для учебных и практических целей. Продукция рассчитана на самый
широкий круг радиолюбителей: от тех, кто только делает первые шаги
в радиоэлектронике, до профессионалов. Тем самым МАСТЕР КИТ
способствует развитию радиолюбительства.
Разработчики МАСТЕР КИТ постарались создать практичные и
доступные по цене наборы: средняя цена составляет 150... 190 рублей;
наборы для начинающих радиолюбителей продаются по цене 70...180
рублей, наборы для опытных радиолюбителей и специалистов можно
купить за 180...650 рублей.
Предлагаемая читателю книга посвящена продукции фирмы МАС-
ТЕР КИТ и содержит подборку материалов по выпускаемым радио-
электронным наборам. Наборы состоят из печатной платы, всех необ-
ходимых компонентов, руководства по сборке и настройке устройства.
Приведены описания работы устройств и порядок их сборки. На се-
годняшний день ассортимент наборов и модулей МАСТЕР КИТ нас-
читывает около 350 (!) наименований. Все наборы разделены на груп-
пы по сложности и техническому назначению. В этой книге описаны
наиболее популярные и пользующиеся наибольшим спросом
конструкции. Поэтому мы рекомендуем их широкому кругу радиолю-
бителей.
Раздел "Как правильно собрать устройство" поможет новичкам при
монтаже радиоэлектронных конструкций, подскажет, как надежно па-
ять, правильно настраивать электронные устройства и с легкостью
преодолевать возникающие трудности, если схема отказывается рабо-
тать.
Первая глава посвящена несложным и занимательным радиолюби-
тельским устройствам, которые предназначены в основном для тех,
кто начинает делать первые шаги в радиотехнике и электронике. Как
здорово, когда что-то несложное, собранное из нескольких радиоэле-
ментов, начинает издавать звуки сирены или мигать светодиодной
гирляндой! Эти схемы рекомендуется использовать в качестве нагляд-
7
Предисловие
ного пособия в радиолюбительских кружках или при самостоятельном
изучении радиотехники.
Во второй главе описаны более сложные устройства для бытового
применения. Использование предлагаемых наборов позволит сэконо-
мить немало сил, времени и средств.
Третья глава посвящена приборам, которые найдут применение у
радиолюбителей, разработчиков, работников ремонтных и сервисных
служб. Раздел содержит конструкции устройств, которые удобно, а по-
рой необходимо иметь под рукой.
Четвертая глава содержит подборку конструкций, которые могут
потребоваться радиолюбителям и профессиональным разработчикам
при построении своих собственных систем управления, безопасности
и контроля. Предлагаемые устройства предназначены как для бытово-
го применения, так и для продажи и бизнеса.
В книге приведен каталог всех наборов и модулей. Более подробно
с их техническими характеристиками можно ознакомиться на сайте
www.masterkit.ru. На сайте работает "Конференция" и электронная
подписка на рассылку новостей. В разделе "КИТы в журналах" предло-
жены радиотехнические статьи с описанием новых разработок с приложе-
нием схем и чертежей печатных плат. В других разделах сайта содержится
много полезной информации для специалистов и радиолюбителей.
Наборы МАСТЕР КИТ продаются в магазинах радиодеталей круп-
ных городов России и СНГ. Там, где еще нет магазинов, можно вос-
пользоваться услугой посылторга. Адреса магазинов указаны на на-
шем сайте и периодически публикуются в журналах "Радиолюбитель",
"Радиохобби", "Ремонт электронной техники" и "Схемотехника".
В разработке устройств и написании статей с описаниями наборов
МАСТЕР КИТ приняли участие: Д. Ветров, Г. Ганичев, Г. Кардашев,
Ю. Колоколов, П. Митрюшкин, А. Рабодзей, Ю. Репка, Ю. Садиков, В.
Холин, В. Чулков, А. Щедрин, Н. Яковлев.
Ассортимент наборов постоянно расширяется и пополняется новин-
ками, созданными с использованием последних достижений в области
схемотехники и электронных компонентов. В эту книгу вошли далеко
не все конструкции, предлагаемые фирмой МАСТЕР КИТ своим поку-
пателям. С остальными наборами и новинками мы будем знакомить чи-
тателей в следующих выпусках книги. Читатели могут свои пожелания
направлять по электронному адресу sadikou@zuww.masterkit.ru или по
почтовому адресу: 109044, г. Москва, а/я 19, МАСТЕР КИТ
8
КАК ПРАВИЛЬНО СОБРАТЬ
УСТРОЙСТВО
Общий порядок сборки
Порядок сборки устройств подробно описан в инструкции, прила-
гаемой к набору, и обычно не вызывает затруднений даже у начинаю-
щего радиолюбителя. Однако при сборке желательно соблюдать неко-
торые простые правила:
•	сначала проверьте комплектность набора согласно перечню эле-
ментов;
•	установите крупногабаритные компоненты (реле, переменные ре-
зисторы, трансформатор и т. д.);
•	отформуйте выводы пассивных компонентов (резисторов и кон-
денсаторов) и установите их в соответствии с монтажной схемой;
•	установите панели микросхем (если таковые имеются) на печат-
ную плату;
•	впаяйте полупроводниковые элементы (диоды и транзисторы);
•	установите микросхему в панель (впаяйте в плату);
•	припаяйте провода от источника питания;
•	проверьте правильность монтажа в соответствии со схемой;
•	включите питание.
Обычно правильно собранное устройство в настройке не нуждает-
ся и начинает работать сразу.
Как правильно паять
При сборке предлагаемых устройств следует иметь в виду, что печат-
ные платы разработаны для установки только тех типов комплектую-
щих, которые указаны в перечне элементов. При установке компонентов
других типов может потребоваться доработка платы. Для удобства мон-
тажа, как правило, на печатной плате показано расположение элементов.
Все радиоэлементы паяются на печатную плату. При этом следует
соблюдать осторожность. Мощность паяльника должна быть не более
25 Вт. Пайку желательно производить припоем марки ПОС-61М или
аналогичного типа, используя канифоль или жидкий флюс для радио-
монтажных работ (например, 30% раствор канифоли в этиловом спир-
9
Как правильно собрать устройство
те). С особой осторожностью следует впаивать полупроводниковые
компоненты, поскольку перегрев интегральных схем, транзисторов и
диодов может привести к выходу их из строя. Для пайки микросхем не-
обходимо использовать паяльник с тонким жалом или специальную на-
садку на стержень обычного паяльника. Для предотвращения отслаива-
ния токопроводящих дорожек платы и перегрева элементов время пай-
ки одного контакта не должно превышать 2...3 с.
При монтаже следует быть внимательным, а также не допускать
небрежности при пайке. Недостаточное пропаивание контакта (холод-
ная пайка) или создание непредусмотренных схемой перемычек мо-
жет привести к нарушению работоспособности устройства или даже
вывести его из строя.
Особое внимание следует обратить на правильность подключения
полярности напряжения питания. Несоблюдение этого требования
также может привести к отказу устройства.
Цоколевка радиоэлементов
Наименование	Тип	Вид
Диоды	Светодиоды	>4 аЦК 1 Й п К A J К А| XX ~ м * а Си к
10
МИМ
Как правильно собрать устройство
Продолжение
Наименование	Тип	Вид	
Диоды	1N4148	л Та	К А
	КЦ407А	। г +	1 1 й Й । г +
Транзисторы биполярные	ВС ПОС, ВС327, ВС337- 16, ВС547, ВС548, ВС557, ВС558, ВС560, SD335, SD339, SD347, КТ3102, КТ3107	I! СЕ	КТ3102 II ;Е КБЭ
	BD347, КТ815	т эм	Б
	КТ315 (п-р-п, буква группы сбоку), КТ361 (р-п- р, буква группы посереди- не)	Э К Б	
	BD243	BD243	
	КТ805	КТ805	
Как правильно собрать устройство
Продолжение
Наименование	Тип	Вид	
Транзисторы биполярные	КТ853	К	Ф тем кэ
	BS170	I и	II ЗС
Транзисторы полевые	IRFZ44	IRFZ4H 3 С И	। С ив J И
	КП505	кг I корпус	1505 1 j | затвор +
Микросхемы	TDA1562	ТР/ ,UuubWB	<1562 J 5 J U V и L и J 'J и г?
12
Как правильно собрать устройство
Окончание
Наименование
Тип
Вид
TDA7294
Микросхемы
513D
Настройка, которая не всегда нужна
После окончания сборки устройства наступает самый ответственный и
волнительный момент — включение устройства. Должно ли устройство
сразу начать действовать? Да, должно. В большинстве случаев ни основ-
ной, ни дополнительной настройки не требуется. И таких случаев не менее
80%. В остальных случаях, где необходима настройка электрической схе-
мы или доведение параметров прибора до заданного значения, в каждой
статье приводится подробное описание процесса настройки. В основном
для настройки достаточно иметь мультиметр или тестер (вольтметр, ам-
перметр, омметр), и лишь для некоторых измерительных приборов потре-
буется осциллограф. Что делать, если собранное устройство не зарабо-
тало — смотрите в следующем подразделе.
Если собранное устройство не работает
Вы правильно (как вам кажется) собрали устройство, а оно не рабо-
тает. Что же делать? Выполните следующие мероприятия, и в 99 слу-
ЯНИ1ЯЯВ	13
Как правильно собрать устройство
чаях из 100 ваше устройство заработает:
•	визуально проверьте набор на наличие поврежденных компонен-
тов (изменение окраски с одной стороны, потемнение, следы ме-
ханических воздействий и т. д.);
•	внимательно проверьте правильность монтажа в соответствии со
схемой;
•	проверьте, не возникло ли в процессе пайки перемычек между то-
коведущими дорожками, при обнаружении удалите их паяльни-
ком;
•	проверьте правильность установки полярных (электролитичес-
ких) конденсаторов;
•	проверьте правильность установки транзисторов и микросхем;
•	проверьте полярность подключения питания — неправильное
подключение источника питания может привести к выходу из
строя микросхемы.
Если вы нашли и устранили какой-либо из перечисленных недоче-
тов, то можете быть уверены — теперь устройство будет работать.
Желаем удачи
Используя приведенные в книге принципиальные схемы, можно,
конечно, самостоятельно изготовить эти устройства. Но вы затратите
время на поиск нужных электронных компонентов, их покупку в мага-
зине или на рынке (а где гарантия, что они будут работоспособные?).
Кроме того, нужно будет изготовить качественную печатную плату, а
это не так просто.
МАСТЕР КИТ предлагает наборы, в комплект которого входят все
необходимые детали, качественная печатная плата и подробная
инструкция по монтажу. Благодаря простоте сборки и наглядности ре-
зультата, наборы послужат хорошим учебным пособием по основам
радиоэлектроники.
В каталоге и на сайте www.masterkit.ru вы сможете выбрать,
заказать и собрать много интересных и полезных приборов. Удачи
вам!
14
ГЛАВА 1
z-ь ПА^Ь!
Занимательная
теория,
легкая практика
НАБОРЫ
038 • 043 • 046 • 058 • 073 • 094
105 • 143 • 179 • 180 • 181
1013
3201
5021 • 5022 • 5024 • 5031 • 5036

ДВЕРНОЙ ЗВОНОК
Шт
набор NK038
Набор предназначен для сборки простейшего дверного звонка. Зво-
нок этот, несмотря на то что он электрический, сетевого питания не тре-
бует. Достаточно батарейного низковольтного питания. Использовать та-
кой звонок можно очень разнообразно. Его можно установить как в квар-
тире, так и на даче. Благодаря автономному питанию такой звонок удобен
для установки временной сигнализации, например, на калитку или па-
латку. Звонок имеет пронзительный звук. Его звучание хорошо слышат
на большом расстоянии даже люди с пониженным слухом. После нажа-
тия на кнопку звонка громкость звука нарастает до максимального значе-
ния в течение 60 с, а затем плавно снижается. Небольшие размеры и дос-
таточно большая громкость звучания позволяют использовать этот зво-
нок в охранной системе автомобиля, при изготовлении моделей игрушек,
а также при создании различных звуковых эффектов во время игр.
Набор предназначен для начинающих радиолюбителей. Благодаря
своей простоте собрать его под силу даже младшим школьникам.
Монтаж звонка
Внешний вид собранной пла-
ты звонка приведен на Рис. 1.
Напряжение питания звонка
составляет 3...9 В, максимальная
выходная мощность 2 Вт, сопро-
тивление нагрузки 8...32 Ом, мак-
симальный ток нагрузки 1 А. На
плате схематически изображены
места, в соответствие с которыми
Должны быть установлены эле-
менты, приведенные в Табл. 1.
Конденсатор СЗ не устанавлива-
ется, а вместо резистора R2 долж-
Рис. 1. Внешний вид звонка
(плата в сборе)
17
Занимательная теория, легкая практика
на быть установлена перемычка. Электрическая схема звонка показа-
на на Рис. 2.
Таблица 1. Перечень элементов набора NK038
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R1	330 кОм	Оранжевый, оранжевый, желтый*	1
R3	10 кОм	Подстроечный резистор	1
R4	1.2 кОм	Коричневый, красный, красный*	1
R5	560 Ом	Зеленый, синий, коричневый*	1
С1	3300 пФ	332 — маркировка на керамическом конденсаторе	1
С2	0.068 мкФ	683 — маркировка на керамическом конденсаторе	1
С4	100 мкФ, 16...50 В	На плате место установки С4 обозначено Cd	1
XI	BAT/SNAP	Разъем батареи питания 9 В	1
VT1	ВС557		1
VT2	BD137-16	Возможна замена на КТ815	1
А503	40x30 мм	Печатная плата	1
‘Цветовая маркировка.			
Схема дверного звонка выполнена на двух транзисторах (VT1,
VT2) на основе универсального несимметричного мультивибратора.
Рабочая частота мультивибратора определяется номиналами резис-
Рис. 2. Электрическая схема звонка
торов Rl, R3, R4 и конденсатора
С1. Конденсатор С4 определяет
скорость изменения тональности
звонка.
Все радиоэлементы устанавли-
ваются на плате методом пайки.
Рекомендации и требования по
монтажу радиоэлементов приведе-
ны в начале книги. Набор может
быть укомплектован конденсато-
рами с рабочим напряжением
16... 160 В. В случае комплектации
набора неполярными конденсато-
рами, они устанавливаются на пла-
18
Занимательная теория, легкая практика
ту без соблюдения полярности, указанной на печатной плате. Сборку
произведите в следующем порядке:
•	отформуйте выводы элементов и установите их на плате в соотве-
тствии с монтажной схемой;
•	конденсатор С4 подпаяйте к контактам 1 и 3 платы (отрицатель-
ный и положительный выводы конденсатора соответственно);
•	соедините красный и черный выводы разъема питания с контак-
тами 5 и 3 платы соответственно;
•	подключите динамическую головку ВА1 к контактам 3 и 4 и
кнопку SA1 к контактам 1 и 2. Эти компоненты в состав данного
набора не входят. Кнопку можно установить практически любую,
а динамик мощностью не менее 0.5 Вт должен иметь сопротивле-
ние 8...32 Ома;
•	подключите устройство к источнику питания, соблюдая поляр-
ность.
Для питания устройства необходим источник питания, обеспечива-
ющий выходное напряжение 3.0...9.0 В. Изменение напряжения пита-
ния приводит к изменению громкости и тональности звучания. В слу-
чае продолжительной непрерывной работы звонка, во избежание пе-
регрева и выхода из строя транзистора VT2, его (транзистор) необхо-
димо установить на радиатор площадью не менее 5 см2.
Правильно собранный звонок начинает работать сразу и в настрой-
ке не нуждается. При желании дверной замок можно использовать
совместно с сенсорным выключателем, например NM4013. Для этого
необходимо соединить контакты 1,2, 3 модуля NK038 и контакты 7, 8,
5 модуля NM4013 соответственно.
Благодаря простоте сборки и наглядности результата это устрой-
ство послужит хорошим учебным пособием. Набор будет интересен и
полезен для знакомства с радиоэлектроникой и получения опыта
сборки таких устройств.
19
электронный гонг
набор NK043
Мелодичный трехтоновый электронный гонг можно собрать за
несколько минут. Это устройство можно подключить к школьной ра-
диотрансляционной сети и каждый тон использовать в качестве сигна-
ла идентификации разного рода сообщений. Например, чтобы прив-
лечь внимание к передаваемым по школьному радиоузлу сообщениям
об отличниках, будет звучать первая мелодия, а перед сообщениями о
спортсменах школы — вторая мелодия. Электронный гонг идеально
подходит для применения в качестве мелодичного дверного звонка.
Принцип работы
Внешний вид электронного гонга (плата в сборе) представлен на
Рис. 1, схема электрическая — на Рис. 2. Напряжение питания (6... 12 В)
может быть как переменным,
Рис. 1. Внешний вид электронного гонга
так и постоянным. Сопротивле-
ние нагрузки (громкоговорите-
ля) 8 Ом. Электронный гонг
собран на микросхеме DA1.
Элементы R2, R3, С4, С5 — час-
тотно-задающие. Конденсатор
С 2 — разделительный, СЗ —
фильтрующий. Элементы
VD1, VD2, Rl, С1 служат для
преобразования переменного
напряжения 6... 12 В в постоян-
ное. Тональность звучания
гонга регулируется перемен-
ным резистором R3.
20
Занимательная теория, легкая практика
Рис. 2. Электрическая схема гонга
Монтаж и сборка
На Рис. 3 показано расположение элементов на плате. Перечень
элементов гонга приведен в Табл. 1.
Рис. 3. Расположение элементов на плате
Таблица 1. Перечень элементов набора NK043
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R1.R2	10 кОм	Цветовая маркировка: коричневый, черный, оранжевый	2
R3	100 кОм	Переменный резистор	1
Cl, С2	100 мкФ, 16...50 В		2
СЗ	4.7 мкФ, 25 В		1
С4	4700 пФ	472К — маркировка на конденсаторе	1
С5	0.1 мкФ	104М — маркировка на конденсаторе	1
DA1	SAB 0600		1
VD1, VD2	1N4148	Диод	2
	Socket DIP8	Панель для микросхемы	1
А043	30x21 мм	Печатная плата	1
21
Занимательная теория, легкая практика
С рекомендациями по монтажу радиоэлементов можно ознако-
миться в начале книги. Монтаж элементов производится в следующем
порядке:
•	в соответствии с монтажной схемой установите на печатной пла-
те панель для микросхемы и произведите пайку ее выводов;
•	отформуйте выводы элементов и аналогично панели установите
их на плату;
•	установите микросхему в панель Socket DIP8;
•	подпаяйте провода от источника питания (при использовании
постоянного напряжения питания провода должны быть припая-
ны к контактам ХЗ (+) и Х4 (-), при использовании переменного
напряжения питания — к контактам XI, Х2);
•	с помощью монтажных проводов подпаяйте кнопку включения и
громкоговоритель (8 Ом, 1 Вт), причем громкоговоритель дол-
жен быть присоединен к контактам Х5, Х6, а кнопка включения —
к XI, ХЗ (в данный набор громкоговоритель и кнопка включения
не входят);
•	включите питание.
Теперь для запуска электронного гонга достаточно нажать кнопку
включения. Возможно и дистанционное управление электронным гон-
гом. Для этого воспользуйтесь одним из наборов, приведенных в главе 3,
и соберите наипростейшую схему, способную по команде с пульта уп-
равления закорачивать всего два вывода — XI и ХЗ.
Благодаря простоте сборки и наглядности результата такое нес-
ложное радиоэлектронное устройство послужит хорошим учебным
пособием младшим школьникам. Рекомендуем родителям вниматель-
но ознакомиться с другими наборами «Мастер Кит» и не жалеть ни
времени, ни средств для обучения детей основам радиоэлектроники.
22
УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ 1 ВТ
набор NK046
Набор предназначен для сборки простого и надежного усилителя
низкой частоты (УНЧ) с выходной мощностью 1 Вт. УНЧ однока-
нальный и выполнен на одной интегральной микросхеме. Такой уси-
литель используют в миниатюрных радиоприемниках, при ремонте и
модернизации радиоаппаратуры, в других электронных устройствах,
где требуется обеспечить усиление слабых сигналов низкой частоты.
Простота сборки, отсутствие настройки и минимальное количество
деталей делают предлагаемый набор хорошим учебным пособием для
начинающих радиолюбителей. Во многих школах усилитель исполь-
зуется на уроках физики при изучении основ звукоусиления.
Технические характеристики
Напряжение питания постоянное [В]...........................6—12
Номинальная выходная мощность [Вт].............................1
Максимальная выходная мощность [Вт]............................2
Уровень входного сигнала [мВ].................................50
Сопротивление нагрузки [Ом]....................................8
Диапазон воспроизводимых частот [Гц].......................20—25
Сборка усилителя
Электрическая схема усилителя (Рис. 1) очень простая и не требу-
ет настройки. Все детали (Табл. 1) устанавливаются на миниатюрной
печатной плате (Рис. 2).
Рис. 1. Электрическая схема усилителя Рис. 2. Плата усилителя в сборе
23
Занимательная теория, легкая практика
Таблица 1. Перечень элементов набора NK046
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол
С1	100.0 мкФ, 10 В		1
С2	100.0 мкФ, 25 В		1
СЗ	0.22 мкФ		1
С4	220.0 мкФ, 10 В		1
IC	U821B		1
	Socket DIP8	Колодка для микросхемы	1
В182	44x14 мм	Печатная плата	1
Схема УНЧ построена на аналоговой микросхеме U821B, представ-
ляющей собой стандартный трехкаскадный (предварительный, буфер-
ный и оконечный) усилитель низкой частоты. Конденсаторы С1 и С2
выполняют роль фильтра питания, СЗ — фильтр высокочастотных сос-
тавляющих сигнала, а конденсатор С4 — разделительный, препятству-
ющий прохождению постоянного тока через динамическую головку.
Рекомендации и требования по монтажу радиоэлементов приведе-
ны в начале книги. Расположение элементов на плате и схема включе-
ния УНЧ показаны на Рис. 3. Входной сигнал подается через раздели-
тельный конденсатор (0.1 мкФ) и переменный резистор с логарифми-
ческой характеристикой (10...100 кОм). Резистор используется для ре-
гулировки уровня громкости.
Рис. 3. Расположение элементов на плате и схема подключения
внешних компонентов
Усилитель рекомендуется установить в корпус G027 или другой
подходящий корпус. В ряде случаев усилитель удобно устанавливать
в радиоаппаратуру без корпуса. Купить набор NK046 для себя или сво-
их друзей можно в магазине радиодеталей вашего города.
24
ИМИТАТОР ЗВУКОВ ПАРОВОЗА
набор NK058
— Мальчик, ты любишь игрушки?
— А кто ж их не любит?!
Набор этот, а точнее то, что можно из него сделать, тоже игрушка.
Изготовьте для своего ребенка эту игрушку. И вы вместе с ним услы-
шите шипение вырывающегося из паровозного котла пара, звуки дви-
жущегося паровоза, станционного колокола и паровозного гудка. Зна-
комые звуки воссоздадут атмосферу радостного ожидания прибытия
поезда на маленькую станцию провинциального городка или унесут
вас в далекое детство, когда вы часами стояли на мосту у станции и
наблюдали за таинственными перемещениями паровозов.
Имитатор звуков паровоза можно использовать для игр в детском
саду, во дворе и дома. Воспроизведение звуков настолько реалистично,
что подобное устройство с успехом можно использовать в театрализо-
ванных постановках в школе и драмкружке. Сборка звукового устрой-
ства доступна каждому школьнику, а опыт и полученнные знания при-
годятся при выборе будущей профессии.
Описание имитатора звуков
На Рис. 1 показана плата с установленными на ней элементами. Ос-
новным элементом является бескорпусная интегральная схема (крис-
талл =2хЗх0.4 мм), приклеенная к маленькой печатной плате и залитая
специальным герметиком. Она выполняет функцию постоянного за-
поминающего устройства. Именно в нем записаны и сохраняются раз-
личные звуки паровоза.
Электрическая схема представлена на Рис. 2, а схематическое рас-
положение элементов на плате — на Рис. 3- Напряжение питания —
постоянное, 4.5...6 В. Сопротивление нагрузки (обмотки громкогово-
рителя) 8 Ом, выходная мощность 1 Вт.
Элементы схемы Rl, Cl, С2 и DZ служат для стабилизации напря-
жения питания, а с помощью резисторов R2 и TR устанавливают вре-
мя воспроизведения звуков. Сформированный микросхемой IC и уси-
ленный транзистором Т1 звук поступает на громкоговоритель LS. Све-
25
Занимательная теория, легкая практика
тодиод LED сигнализирует о работе устройства. При нажатии кнопок
TAI, ТА2, ТАЗ раздаются соответственно звуки прибывающего паро-
воза, колокола и паровозного свистка. При нажатии кнопки ТА4 про-
исходит запуск записанной в микросхеме программы воспроизведе-
ния звуков. Переключатель S переключает режимы постоянного или
краткого звучания. Перечень элементов набора представлен в Табл. 1.
Рис. 1. Плата имитатора в сборе
Рис. 2. Электрическая схема
программы работы колокола пара
паровоза
Рис. 3. Расположение элементов
имитатора
на плате
26
Занимательная теория, легкая практика
Таблица 1. Перечень элементов набора NK058
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R1	365 Ом	Оранжевый, голубой, зеленый, черный, красный*	1
R2	820 кОм	Серый, красный, желтый*	1
TR	470 кОм	Резистор подстроечный	1
С1	1000 мкФ, 10 В		1
С2	1000 мкФ, 6.3 В		1
DZ	2.7...3.9 В	Стабилитрон	1
LED		Светодиод красного свечения	1
Т1	SD347	Возможна замена на SD335 или SD339	1
IC		Микросхема ПЗУ	1
ТА1...ТА4		Выключатель кнопочный	4
В207	55x44 мм	Печатная плата	1
‘Цветовая маркировка.			
Плату имитатора в сборе рекомендуется установить в корпус ВОХ-
G027 (в комплект набора не входит), идеально подходящий под разме-
ры печатной платы. Громкоговоритель и элементы питания также при-
обретаются отдельно. В комплект набора входит подробная инструк-
ция по монтажу устройства. При правильной сборке имитатор начина-
ет работать сразу и дополнительной настройки не требует.
Набор NK058 продается в магазинах радиодеталей многих городов.
Собрать это интересное устройство можно, заказав набор «Имитатор
звуков паровоза» по почте.
27
ВЛЮБЛЕННЫЕ СЕРДЦА
И ЭЛЕКТРОНИКА
наборы NS073, NS094, NS179
Сердце, тебе не хочется покоя,
Сердце, как хорошо на свете жить,
Сердце, как хорошо, что ты такое,
Спасибо, сердце, что ты умеешь так любить
Это припев известной песни «Любовь нечаянно нагрянет». Действи-
тельно, «сердце» и «любовь» в жизни людей неразрывно связаны. Наше
сердце всегда бьется по-особому, когда мы находимся в состоянии влюб-
ленности. «Причем тут электроника?» — спросите вы. А притом, что все
три набора позволяют создать электронные сердца. На платах множест-
во светодиодов располагается таким образом, что при их загорании соз-
дается красивый рисунок сердца. И хотя схемы управления и характе-
ристики устройств разные, все они символизируют влюбленность и на-
зываются «Маленькое сердце», «Живое сердце» и «Влюбленное сердце».
Устройства, собранные из наборов, можно использовать не только
для объяснения в любви. Их можно применять для украшения праздни-
ков в школе и дома, для украшения новогодней елки или витрины мага-
зина. А из набора NS179 можно еще изготовить мерцающие звезды или
создать целые предложения из поочередно загорающихся букв, цифр,
символов, например, «MERRY CHRISTMAS», «SALE» и т. д. К тому же
устройства являются хорошим учебным пособием для школьников при
изучении основ электроники. Рассмотрим каждый набор в отдельности.
Набор NS073
Оригинальная композиция состоит из 20 светодиодов, расположен-
ных в форме сердца (Рис. 1). Напряжение питания устройства 9 В, а
ток потребления не превышает 100 мА. Как видно из электрической
схемы (Рис. 2), основные функции выполняют 2 микросхемы.
Переключением светодиодов управляет микросхема DD2 (последо-
вательный сдвиговый регистр). Импульсы, необходимые для правиль-
ной работы микросхемы DD2, вырабатываются микросхемой DD1. Ге-
нератор тактовых импульсов выполнен на элементах DD1.1...DD1.3.
Рабочая частота генератора определяется номиналами резистора Rin
конденсатора С1. Элемент DD1.4 предназначен для изменения после-
довательности включения/выключения светодиодов. Резисторы
28
Занимательная теория, легкая практика
1...R9 ограничивают выходной ток микросхемы DD2 и светодиодов,
год VD1 предохраняет устройство от выхода из строя при непра-
льном подключении источника питания.
Рис. 1. Маленькое сердце
А512
. р к/ .к конт.14 м/с DDi
кконт.1,15,16 m/cDD2
________ к конт .7,11,13 м/с DDi
кконт.8 m/cDD2
2
DD2
—_____________________
5	5 НВ^НВ^_______
6	5 hcmhcm_______
______
1A НЕыНЕнНЕыНЕы
13-5
12	HG&HG&________
±A HK^HK^HK^_____
9
Puc. 2. Электрическая схема «Маленького сердца»
29
Занимательная теория, легкая практика
Все элементы этого набора (Табл. 1), как и элементы двух следую-
щих наборов, монтируются на печатных платах методом пайки. Для
удобства монтажа на платах показано расположение элементов. Све-
тодиоды необходимо установить вертикально на расстоянии 6...8 мм
от платы, соблюдая полярность.
Таблица 1. Перечень элементов набора NS073
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R1	1 МОм	Коричневый, черный, зеленый*	1
R2	680 Ом	Голубой, серый, коричневый*	1
R3...R5, R8	560 Ом	Зеленый, голубой, коричневый*	4
R6, R7	100 Ом	Коричневый, черный, коричневый*	2
R9	470 Ом	Желтый, фиолетовый, коричневый*	1
С1	0.1 мкФ	104 — маркировка	1
VD1	1N4OO(1...7)	Использовать одну из 7 микросхем	1
DD1	4069UBP	Возможна замена на 1561ЛН2	1
DD2	4094ВР	Возможна замена на 4094	1
НА...НК	LED 5 мм R	Светодиод красного свечения	20
	Bat/snap	Разъем батареи питания	1
А512	60x63 мм	Печатная плата	1
’Цветовая маркировка.			
В конце сборки необходимо присоединить разъем батареи питания
и включить питание.
Набор NS094
Все элементы набора приведены в Табл. 2. Набор предназначен для
сборки светового эффекта «Живое сердце». Композиция выполнена в
виде двух контуров из светодиодов, расположенных один внутри дру-
гого в форме сердец (Рис. 3) и включающихся попеременно. Влюблен-
ный юноша может спрятать это устройство под курткой, а в нужный
момент показать, как бьется его сердце. Напряжение питания устрой-
ства 9 В, а ток потребления не превышает 50 мА. Как видно из элект-
рической схемы (Рис. 4), основные функции выполняет всего 1 мик-
росхема.
Переключением светодиодов управляет генератор, выполненный на
микросхеме универсального таймера DA1. Рабочая частота генератора
определяется номиналами резисторов Rl, R2 и конденсатора С1. Тран-
зисторные ключи VT1, VT2, коммутирующие светодиоды, предотвра-
30
Занимательная теория, легкая практика
щают перегрузку выходного каскада микросхемы DA1. Диод VD1 пре-
дохраняет устройство от выхода из строя при неправильном подклю-
чении источника питания.
Рис. 3. «Живое» сердце
Рис. 4. Электрическая схема «Живого сердца»
31
Занимательная теория, легкая практика
Таблица 2. Перечень элементов набора NS094
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R1	20 кОм	Красный, черный, оранжевый*	1
R2	8.2 кОм	Серый, красный, красный*	1
R3	1 кОм	Коричневый, черный, красный*	1
R4, R5	22 Ом	Красный, красный, черный*	2
С1	22 мкФ, 16...50 В		1
VD1	1N4148	Возможная замена КД522	1
VT1	ВС547	Возможная замена ВС548	1
VT2	ВС327	Возможная замена ВС557	1
DA1	НА17555	Возможная замена: таймер серии 555	1
НА...НВ	LED 5 мм R	Светодиод красного свечения	40
	Bat/snap	Разъем батареи питания	1
А514	72x74 мм	Печатная плата	1
•Цветовая маркировка.			
В конце сборки необходимо присоединить разъем батареи питания
и включить питание.
Набор NS179
Оригинальная композиция представляет собой светящийся контур
сердца, пронзенный стрелой (Рис. 5). Конструктивно устройство со-
стоит из 2 блоков (печатных плат): блока управления (89x65 мм) и
Рис. 5. Влюбленное сердце
32
и—
XX LM
И—
X/ LN
™ L0
Оо--Й--1
XX LP
Рис. 6. Электрическая схема
блока знакового индикатора
Занимательная теория, легкая практика
Рис. 7. Электрическая схема блока управления
2-2966
Г
33
Занимательная теория, легкая практика
блока знакового индикатора (89x70 мм). Рисунок формируется 32 све-
тодиодами, разбитыми на 2 группы: в одной — 22 светодиода, в дру-
гой — 10 светодиодов (Рис. 6). Каждая группа светодиодов управля-
ется по отдельному каналу (Рис. 7). Напряжение питания устройства
9... 14 В. Общий ток потребления 400 мА.
Схема блока управления построена на двух КМОП интегральных
схемах IC1 и IC2 (8-битные сдвиговые регистры с запирающимся вы-
ходом) и на микросхеме IC3 (6 инверсных триггеров Шмитта). На эле-
менте N1 микросхемы IC3 собран перестраиваемый мультивибратор.
Частота задается элементами Pl, R9 и С1. Перестройка частоты произ-
водится подстроечным резистором Р1. На элементе N2 собран буфер-
ный каскад, обеспечивающий развязку между мультивибратором и его
нагрузкой. Выход 4 IC3 связан со входами 3 (CLOCK — синхрониза-
ция) микросхем IC1 и IC2.
С каждым тактовым импульсом на выходах сдвиговых регистров
последовательно появляются логические 0 или 1, при этом либо откры-
ваются, либо закрываются транзисторы TR1...TR8, TR11...TR18, под-
ключенные к этим выходам. В результате включаются или выключают-
ся группы светодиодов LA...LP, являющиеся нагрузкой транзисторов.
Монтаж и настройка
Элементы набора (Табл. 3) монтируются на двух печатных платах:
плате управления и плате знакового индикатора.
Таблица 3. Перечень элементов набора NS179
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R1...R8, R11...R18	1 кОм	Коричневый, черный, красный*	16
R9, R10	240 Ом	Красный, желтый, коричневый*	2
R19, R20	10 кОм	Коричневый, черный, оранжевый*	2
R21	2.2 кОм	Красный, красный, красный*	1
LA...LH	LED 05 мм R	Светодиод красного свечения	22
LI...LP	LED 05 мм G	Светодиод зеленого свечения	10
С1	1 мкФ, 25 В	Возможная замена 4.7 мкФ, 50 В	1
С2, СЗ, С6	0.1 мкФ	104 — маркировка	3
С4	10 мкФ, 25 В		1
С5	47 мкФ, 25 В		1
D1	1N4148		1
D2	ZENNER 4V3	Стабилитрон 4.3 В, 0.5 Вт	1
D3	1N4OO(1...7)	Использовать одну из 7 микросхем	1
Pl, Р2	1 МОм	Подстроечный резистор	2
34
Занимательная теория, легкая практика
Окончание
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
"TRI... TR8, TRI 1...TR18	ВС327		16
TR9	ВС548	Возможная замена ВС547	1
TRIO	BD243	Возможная замена КТ805**	1
IC1, IC2	CD4094	Возможная замена 4094	2
IC3	CD40106		1
	М179	Радиатор для TR10	1
	PLS-40R	Штыревой угловой разъем 17 PIN	1
		Колодка для микросхемы 16PIN	2
		Колодка для микросхемы 14PIN	1
А179	134x90 мм	Печатная плата	1
•Цветовая маркировка.
••Транзистор КТ805 имеет отличную от BD243 цоколевку
(см. «Цоколевка радиоэлементов»).
Для удобства монтажа на платах показано расположение элементов
(Рис. 8 и Рис. 9).
Устройство собирается в следующей последовательности:
• резаком или ножовкой разъедините платы индикатора и управления
друг от друга (в наборе находится одна объединенная плата, но гра-
ница между платами индикатора и управления четко обозначена);
• установите перемычки J1..J6 на плате управления и J7-J14 на
плате индикатора;
• установите колодки микросхем на плату управления в соответ-
ствии с Рис. 8;
• установите радиоэлементы на плату управления в соответствии с
Рис. 9 за исключением транзистора TRIO;
• установите транзистор TRIO и радиатор на плату управления в
соответствии с Рис. 9,
• в плату индикации впаяйте светодиоды LA...LH (красного свече-
ния) и LI...LP (зеленого свечения) в соответствии с Рис. 8. Свето-
диоды необходимо установить вертикально на расстоянии 6...8 мм
от платы, соблюдая полярность;
• соедините платы индикатора и управления штыревым угловым
разъемом;
• аккуратно установите микросхемы в колодки;
• подключите к устройству источник питания, как показано на Рис. 8;
• проверьте правильность монтажа;
• подайте питающее напряжение.
Потенциометром Р1 регулируется скорость переключения свето-
диодов, а потенциометром Р2 — время между циклами включения.
35
Занимательная теория, легкая практика
Рис. 8. Схема соединения плат
индикатора и управления
Правильно собранные устройства
в дополнительной настройке не нуж-
даются, и все сердца начинают «бить-
ся» сразу. Если собранное устройство
все же не работает, визуально про-
верьте его на наличие поврежденных
компонентов, на наличие замыканий
между токоведущими дорожками и
на правильность монтажа и поляр-
ности подключенного питания. До-
полнительную информацию можно
получить на сайте www.masterkit.ru.
где опытные консультанты ответят
на ваши вопросы и помогут разоб-
раться с возникшими трудностями.
Использование уже готового на-
бора исключает трудности, с которы-
ми сталкивается начинающий радио-
любитель при конструировании и
изготовлении: нет необходимости
разработки и проверки схемотехни-
ческих решений, поиска радиоэле-
ментов, изготовления печатных
плат. Монтаж и настройка «сердец»
не представляет особой сложности
при четком следовании инструкции
по сборке. Наборы будут интересны старшим школьникам для знаком-
ства с основами электроники и получения опыта сборки. Кроме того,
это прекрасный подарок девушке, которая вам нравится: без лишних
слов она поймет, что вы хотели, но не решались ей сказать. Можно при-
урочить такие подарки к празднику 8 марта. Но и это еще не все. То, что
расположение светодиодов напоминает сердце, это соответствует за-
мыслам разработчиков именно этих наборов. В ваших руках имеются
три типа проверенных и надежных электронных схем управления
20...40 светодиодами. И если вы хотите нарисовать другую картинку из
светящихся светодиодов, это не составит большого труда. Например,
используя набор NS179, вам достаточно будет придумать новый рису-
нок, состоящий из 32 светодиодов, и, сохранив прежнюю плату управ-
ления, изготовить новую плату знакового индикатора, соответствую-
щую новому рисунку. А используя набор NS094, можно изобразить две
36
Занимательная теория, легкая практика
Рис. 9. Схема расположения элементов и деталей на плате управления
разные фигуры, каждая из которых состоит из 20 светодиодов. Эти фи-
гуры могут быть расположены не на одной, а на двух печатных платах.
И установить их можно в разных местах.
На самом деле количество вариантов исполнения огромно, и все за-
висит от вашей любознательности, изобретательности и предприим-
чивости. Изготовление новых светодиодных рисунков может стать
предметом вашего бизнеса. Так что влюбляйтесь, дарите, объясняй-
тесь в любви, дерзайте!
Желаем удачи!
37
РАДИОПРИЕМНИК
набор NK105
Набор предназначен для сборки миниатюрного радиоприемника с
батарейным питанием, при помощи которого можно принимать переда-
чи вещательных радиостанций в диапазонах длинных, средних или ко-
ротких волн. Такой приемник мы традиционно используем дома, на да-
че, на прогулке, в походе для прослушивания музыкальных и информа-
ционных программ как центральных, так и местных радиостанций.
Напряжение питания приемника — 9 В, выходная мощность — до 1 Вт.
Описание радиоприемника
Детали радиоприемника небольшие (Рис. 1). Самая крупная — это
громкоговоритель, а печатная плата по площади намного меньше спи-
чечного коробка. Электрическая схема приемника (Рис. 2) представ-
ляет собой детекторный приемник с усилителем низкой частоты.
Конденсатор С1 служит для связи с антенной, элементы L и С2 об-
разуют колебательный контур. Диод D предназначен для детектирова-
Рис.1. Вид деталей радиоприемника
38
Занимательная теория, легкая практика
Рис. 2. Электрическая схема
радиоприемника
ния звукового сигнала, а конденса-
тор С8 отфильтровывает его высо-
кочастотную составляющую. Кон-
денсаторы СЗ и С 7 — разделитель-
ные. Усилитель низкой частоты вы-
полнен на интегральной микросхе-
ме IC. Резистор R1 служит для огра-
ничения сигнала. Потенциометр Р
предназначен для регулировки
громкости. Конденсатор С5 —
фильтр напряжения питания.
Сборка радиоприемника
Все входящие в набор элементы (Табл. 1) паяются на печатную
плату. На плате схематически показаны места расположения элемен-
тов. Требования и рекомендации по монтажу радиоэлементов приве-
дены в начале книги.
Для настройки - сдвигать ;
Рис. 3. Катушка на
ферритовом сердечнике
Частота настройки радиоприемника определяется числом витков
провода, намотанного на ферритовый сердечник L. Для приема корот-
ких волн необходимо намотать 10 витков, для
приема средних и длинных волн — 64 и 110
витков соответственно. Катушку необходимо
выполнить на бумажной гильзе для возмож-
ности перемещения ее на ферритовом сердеч-
нике. Выводы обмотки надо надежно закре-
пить с помощью ниток, ленты или клея, за-
чистив и облудив их концы (Рис. 3).
Таблица 1. Перечень элементов набора NK105
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R1	82 кОм	Серый, красный, оранжевый, красный*	1
R2	18 Ом	Коричневый, серый, черный*	1
Р	1 МОм	Переменный резистор	1
С1	1500 пФ	1.5 nS — маркировка	1
С2	120 пФ	120 — маркировка	1
СЗ, С6	0.27 пФ	274 — маркировка	2
С4, С5	100 мкФ, 16 В		2
С7	220 мкФ, 10 В		1 		
39
Занимательная теория, легкая практика
Окончание
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
С8	1000 пФ	1п0 — маркировка	1
D	АА119	Возможна замена на AAZ15	1
IC	U413		1
LS	1 Вт, 8 Ом	Гром коговорител ь	1
L	010x60 мм	Ферритовый сердечник	1
		Провод медный в эмалевой изоляции	4.4 м
	8-контактов	Панель для микросхемы	1
	38x32 мм	Печатная плата	1
•Цветовая маркировка.			
Желательно все компоненты приемника установить в подходящий
корпус. На Рис. 4 приведена схема соединения всех компонентов. Ре-
комендуется использовать корпус BOX-G010. Для настройки прием-
ника на радиостанцию катушку необходимо перемещать вдоль ферри-
тового сердечника, добиваясь наибольшей громкости.
Рис. 4. Схема соединения компонентов радиоприемника
В комплект набора входит подробная инструкция по монтажу ра-
диоприемника. Набор послужит хорошим учебным пособием для
школьников, особенно при прохождении соответствующих тем по фи-
зике. Он также будет полезен для знакомства с основами радиоэлект-
роники и получения опыта сборки и настройки.
Набор NK105 вы можете купить в магазине радиодеталей вашего
города и самостоятельно собрать радиоприемник!
40
ЮНЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИК
набор NK143
С чего начинается увлечение радиоэлектроникой, электротехникой
и компьютерами? С возникновением интереса к процессам, происхо-
дящим в радиоэлектронной аппаратуре, с постановки простых опытов
на уроке физики, с запоминания и обсуждения полученных результа-
тов с учителем, друзьями и родителями, с покупки паяльника и первой
популярной радиотехнической книги.
Набор «Юный электротехник» предназначен для начинающих ра-
диолюбителей — школьников средних и даже младших классов. Он
послужит прекрасным наглядным учебным пособием в школе, лицее,
колледже, во дворце технического творчества, в радиокружке и дома,
за обыкновенным письменным столом. При помощи данного набора
можно изучить, а потом обсудить с друзьями простые, но интересные
опыты с электричеством, например, такие:
•	электрическая цепь с миниатюрной лампочкой накаливания;
•	электромагнит;
•	воздействие проводника с током на стрелку магнитного компаса;
•	беспроводная передача электрических сигналов на расстояние
(радиопередатчик Попова- Маркони);
•	электрический генератор;
•	самодельная электрическая батарея.
Можно придумать и другие опыты — все зависит от вашей смекал-
ки и любознательности. Для проведения увлекательных опытов Вам
не потребуется ни паяльник, ни плоскогубцы, ни калькулятор, ни
справочник по физике. Все самые необходимые детали и элементы
входят в комплект набора. Их перечень приведен в Табл. 1. В качестве
источника тока используется плоская батарейка напряжением 4.5 В (в
комплект набора не входит). Понадобятся также отвертка, стакан с во-
дой и чайная ложка поваренной соли.
41
Занимательная теория, легкая практика
Таблица 1. Перечень деталей и элементов в наборе NK143
Наименование	Кол.
Электродвигатель	1
Лампа накаливания	1
Компас	1
Катушка индуктивности	1
Клеммник 2x2	2
Гвоздь стальной оцинкованный	1
Гвоздь медный	1
Провод монтажный 250 мм	4
Провод монтажный 500 мм	1
Светодиод со встроенным резистором	1
Батарейка включается в цепь с помощью двух изолированных про-
водов. Для обеспечения надежного электрического контакта провод
необходимо зачистить от изоляции приблизительно на 3 см и плотно
накрутить оголенные концы на клеммы батарейки. Все соединения
должны производится только изолированными проводами. Концы
проводов, вставляемые в клеммники, должны быть зачищены от изо-
ляции приблизительно на 1 см. Каждый провод вставляйте в отдель-
ное соединительное гнездо. Крепежный винт надо завинчивать с не-
большим усилием, чтобы не повредить клеммники, провода и гибкие
вывода миниатюрной лампочки накаливания.
Опыт 1. Электрическая цепь с миниатюрной
лампочкой накаливания
Миниатюрная лампочка присоединяется к батарейке, как показано
на Рис. 7. Оголенные выводы лампочки не должны касаться между со-
Рис. 1. Соединение лампочки
с батарейкой
бой. Если все собрано правильно,
лампочка будет гореть, что свиде-
тельствует о протекании электри-
ческого тока в цепи! Точно так же
горят лампочки в люстре у вас до-
ма и мощные прожектора на ста-
дионе. Просто для их горения ис-
пользуются гораздо более мощные
источники тока, чем ваша батарей-
ка. В этом опыте вместо лампочки
можно использовать миниатюр-
ный электромотор.
42
Занимательная теория, легкая практика
Опыт 2. Электромагнетизм
Возьмите оцинкованный стальной гвоздь и провод длиной 50 см.
Намотайте на гвоздь 30 витков провода, а его концы присоедините к
батарейке, как показано на Рис. 2. Гвоздь превратился в электромаг-
нит и легко притягивает и удер-
живает скрепки,булавки и прочие
мелкие металлические предметы!
Этот опыт нужно проводить до-
вольно быстро (максимум 10 с),
поскольку электромагнит потреб-
ляет большой ток, и батарейка мо-
жет быстро разрядиться.
При отключении батарейки Рис. 2. Опыт по электромагнетизму
гвоздь перестанет быть магнитом,
так как наш гвоздь — это не постоянный магнит, а электромагнит. Для
того, чтобы гвоздь превратился в постоянный магнит, он должен быть
изготовлен из специальной магнитной стали или другого сплава, нап-
ример, пермаллоя.
Опыт 3. Воздействие проводника
с электрическим током на стрелку
магнитного компаса
Соберите схему согласно Рис. 3. Поместите магнитный компас внут-
ри катушки индуктивности таким образом, чтобы стрелка, указывающая
направление с юга на север, располагалась вдоль катушки. Вблизи ком-
паса не должно быть никаких металлических предметов или электричес-
ких приборов. Подложите под компас блокнот или деревянный брусок и
выровняйте его положение, чтобы стрелка могла свободно вращаться!
При подключении батареи,
лампочка загорится, а стрелка
компаса повернется! Если цепь
разорвать, стрелка снова вернется
в исходное положение. Опыт по-
казывает, что ток, протекающий
по катушке, создает магнитное
поле, воздействующее на стрелку
компаса.
Рис. 3. Компас внутри катушки
индуктивности
43
Занимательная теория, легкая практика
Опыт 4. Передача электромагнитных сигналов на
расстояние (радиопередатчик Попова-Маркони)
Соберите простую электрическую цепь из батарейки, электродвига-
теля и отрезка провода длиной 20...25 см. используемого в качестве пе-
редающей антенны (Рис. 4). При приближении включенного, но не
Рис. 4. Простейший передатчик
настроенного на радиостанцию
средневолнового радиоприемни-
ка к «антенне» на расстояние 1...2
м, будет слышен громкий рокочу-
щий звук — это принятые радио-
сигналы, которые образуются за
счет искрения в двигателе («ра-
диопередатчике»). Если увели-
чить длину антенны до 3...5 мет-
ров, то сигналы «радиопередатчи-
ка» можно принять, находясь в
соседней комнате. Зная азбуку
Морзе, при помощи собранной
схемы можно передавать сообще-
ния.
Опыт 5. Генератор
Если вращать вал обычного электромотора, он превращается в ис-
точник тока! Чтобы убедиться в этом, соберем простую электрическую
цепь, состоящую из мотора, катушки индуктивности и компаса, как
показано на Рис. 5. Вращая вал мотора в ту или другую сторону, убе-
Рис. 5. Схема генератора
димся в наличии тока в катушке
по периодическому отклонению
стрелки компаса. Если вращать
вал двигателя с большой ско-
ростью, например с помощью воз-
душного пропеллера, то выраба-
тываемой им электрической энер-
гии будет достаточно для того,
чтобы горела миниатюрная элект-
рическая лампочка!
44
Занимательная теория, легкая практика
Опыт 6. Самодельная электрическая батарея
Для того, чтобы самостоятельно сделать электрическую батарею,
возьмите стакан воды и растворите в нем чайную ложку поваренной
соли. Опустите в стакан с раство-
ром оцинкованный и медный
гвоздь, исключая контакт между
ними. Батарея готова! Убедитесь
в том, что она может производить
электрический ток, например с
помощью уже знакомого нам ком-
паса-амперметра, как показано на
Рис. 6. Для правильного проведе-
ния опыта следите за тем, чтобы в
отсутствие тока стрелка компаса
могла свободно вращаться (то
есть ни за что не задевала) и рас-
полагалась вдоль катушки.
Рис. 6. Самодельная электрическая
батарея
Опыт 7. Проверка электропроводности воды
Растворите в стакане во-
ды чайную ложку поварен-
ной соли. Опустите зачи-
щенные от изоляции концы
двух проводов в стакан и со-
берите электрическую цепь,
как показано на Рис. 7. Ми-
ниатюрная электрическая
лампочка загорится, а
стрелка компаса, играющего
роль амперметра, отклонит-
ся, показывая наличие тока
в цепи. Соленая вода прово-
дит электрический ток!
Рис. 7. Проверка электропроводности воды
45
Занимательная теория, легкая практика
Опыт 8. Полупроводниковый светодиод
Длинный
вывод (анод)
Рис. 8. Схема со светодиодом
Соберите схему, как показано на
Рис. 8. Длинный вывод светодиода
(анод) подключите к короткому,
плюсовому выводу батареи. Свето-
диод засветится приятным зеленым
светом! Обычно в цепь питания
светодиода включают резистор для
ограничения тока. Светодиод, кото-
рым комплектуется набор, уже име-
ет встроенный резистор. Светоди-
од, в отличие от миниатюрной лам-
почки, имеет более длительный
срок службы и более низкий ток
потребления.
Опыт 9. Электрическая цепь с электродвигателем
и светодиодом
Рис. 9. Светодиод в цепи
генератора тока
Поскольку ток потребления у светодиода очень низкий (до 20 мА), в
качестве источника тока можно использовать наш электродвигатель. Со-
берем цепь, как показано на Рис. 9. Этот опыт очень похож на Опыт 5.
В этом случае электродвигатель будет работать как генератор. Быстро
вращая пальцами вал двигателя сначала в одну, а потом в другую сторо-
ну, убедимся в том, что на мгновение светодиод начинает светиться.
Мы познакомились с самыми простыми опытами по электричеству.
Знания, полученные с использованием этого набора, простые, но они
позволят создать тот фундамент, на котором будут построены ваши об-
ширные знания по физике, электрони-
ке, электротехнике и другим смежным
областям техники. На страницах этой
книги вы найдете практические
конструкции радиоприемников, уст-
ройства автоматики и бытовой электро-
ники, генератор Морзе и много других
интересных устройств. Набор NK143
продается в магазинах радиодеталей
или соответствующих отделах магази-
нов «Детский мир» или универмагов.
46
НОВОГОДНЯЯ ЕЛКА
набор NS180
«Новогодняя елка» — один из самых оригинальных наборов, пред-
лагаемых нашим читателям. Световой эффект миниатюрной елочки с
19 светодиодами без сомнения станет украшением новогоднего празд-
ника. И даже если у вас в зале уже стоит пушистая лесная красавица
с хвойным ароматом, бегущие огоньки сверкающей елки принесут
особую радость, уют и праздничность в любой дом. Ее можно помес-
тить в окне квартиры или в витрине магазина. Электронная елочка
также послужит хорошим новогодним подарком вашим детям, люби-
мым и друзьям.
На Рис. 1 показан один из вариантов такой «елочки». Для получе-
ния светового эффекта на нее достаточно подать 9 В постоянного нап-
ряжения. Ток потребления при этом не превышает 100 мА. Рекоменду-
ем для питания «елочки» использовать маленький сетевой блочок,
обеспечивающий вышеуказанные параметры.
Рис. 1. Внешний вид светящейся «елочки»
47
Занимательная теория, легкая практика
Принцип работы
Электрическая схема «Новогодней елки» (Рис. 2) по сути неслож-
ная. В создании светового эффекта участвуют всего 2 микросхемы. Пе-
речень всех элементов приведен в Табл. 1.
48
Занимательная теория, легкая практика
Таблица 1. Перечень элементов набора NS180
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол,
R1	220 Ом	Красный, красный, коричневый*	1
R2	910 кОм	Белый, коричневый, желтый*	1
R3...R21	470 Ом	Желтый, фиолетовый, коричневый*	19
R22	100 кОм	Коричневый, черный, желтый*	1
\ °	0.1 мкФ. 16...50 В	104, 100 нФ — варианты маркировки	1
\	С2	0.47 мкФ, 16...50 В	474, 470 нФ — варианты маркировки	1
VT1	ВС639	Возможные замены: ВС637, ВС635	1
VD1	ZEN 5V6/0.5 Вт	Стабилитрон 5.6 В	1
DD1	4069ГВР	Микросхема (DD1.1...DD1.4)	1
DD2	74НС164	Микросхема — 8-разрядный сдвиговый регистр, аналог — К1564ИР8	1
НА...НК	LED 5 мм R	Светодиод красного свечения	19
А513	90x133 мм	Печатная плата	1
	Bat/snap	Разъем батареи	1
‘Цветовая маркировка.			
Переключением светодиодов управляет последовательный сдвиго-
вый регистр DD2. Импульсы, необходимые для правильной работы
микросхемы DD2, вырабатываются генератором тактовых импульсов,
выполненных на элементах DD1.1...DD1.3. Рабочая частота генерато-
ра определяется номиналами резистора R2 и конденсатора С1. Эле-
мент DD1.4 предназначен для изменения последовательности включе-
ния/выключения светодиодов. Резисторы R3...R21 ограничивают вы-
ходной ток микросхемы DD2 и светодиодов. Диод VD1 предохраняет
устройство от выхода из строя при неправильном подключении источ-
ника питания. На элементах VT1, VD1 и R1 выполнен стабилизатор
напряжения +5 В, обеспечивающий питание микросхем DD1, DD2.
Светодиоды необходимо устанавливать вертикально на расстоянии
6...8 мм от платы, соблюдая полярность.
Правильно собранное устройство не нуждается в настройке.
В комплект набора входит подробная инструкция по монтажу. Благо-
даря простоте сборки и наглядности результата вы ощутите большое
наслаждение от сборки этого светового эффекта!
Спрашивайте набор NS180 в магазине радиодеталей вашего города!
Mi
49
СВЕТОМУЗЫКАЛЬНЫЕ
КОЛОКОЛЬЧИКИ
набор NS181
Набор позволяет собрать оригинальное светомузыкальное устрой-
ство, напоминающее раскачивающийся колокольчик. Работа устрой-
ства может сопровождаться звучанием одной из популярных мелодий,
выбираемой вами. Светомузыкальный колокольчик можно подклю-
чить к кнопке дверного звонка и эффектно установить на входной две-
ри или в витрине магазина. Его можно использовать в школьных (и не
только) театрализованных представлениях. Такой колокольчик станет
прекрасным дополнением к подарку имениннику.
Работа устройства
Внешний вид собранного устройства и электрическая схема коло-
кольчика показаны на Рис. 1 и Рис. 2. Напряжение питания колоколь-
чика 9 В, максимальный ток потребления 100 мА.
Рис. 1. Внешний вид устройства
50
Занимательная теория, легкая практика
Переключением светодиодов управляет симметричный мульти-
вибратор, выполненный на транзисторах VT3, VT4. Рабочая частота
^мультивибратора определяется номиналами резисторов RIO, R11 и
Конденсаторов С2, СЗ. Транзисторные ключи VT2, VT5, коммутирую-
п\ие светодиоды НА...НС, HD...HF соответственно предотвращают пе-
регрузку транзисторов VT3, VT4. Звуковое сопровождение обеспечи-
вает музыкальный генератор, выполненный на микросхеме DA1.
Транзистор VT1 обеспечивает согласование нагрузки (звуковой излу-
чатель BF1) с выходным каскадом микросхемы DA1. Элементы схемы
C1.R1 и VD1 обеспечивают необходимый режим работы микросхемы
DA1\. На печатной плате установлен штыревой разъем MUSIK
ON/DFF для включения/выключения музыкального сопровождения
с помощью съемной перемычки.
+9 В
Рис. 2. Электрическая схема колокольчика
Сборка устройства
Все элементы (Табл. 1) монтируются на печатной плате методом
пайки. Для удобства монтажа на плате показано расположение эле-
ментов.
М
51
Занимательная теория, легкая практика
Таблица 1. Перечень элементов набора NS181
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R1	560 Ом	Зеленый, голубой, коричневый*	1
R2, R3	1 кОм	Коричневый, черный, красный*	2
R4, R9, R12	10 кОм	Коричневый, черный, оранжевый*	?
R5...R7, R14...R16	82 Ом	Серый, красный, черный*	6
R8, R13	47 кОм	Желтый, фиолетов, оранжевый*	2
RIO, R11	1 МОм	Коричневый, черный, зеленый*	12
С1	220 мкФ, 16...50В		' 1
С2, СЗ	1 мкФ, 16...50 В		1 2
DA1	BT66T-12L	Варианты музыкальных генераторов приведены в Табл. 2	1
VT1, VT3, VT4	ВС548	Замена ВС547	3
VT2, VT5	ВС639	Замена ВС635, ВС637	2
VD1	2V7 0.5 Вт	Стабилитрон 2.7 В	1
BF1	ЗП-25	Звуковой излучатель	1
HA...HF	LED 5 мм R	Светодиод красного свечения	24
	2x1	Перемычка (джампер)	1
	3x1	Разъем штыревой	1
	Bat/snap	Разъем батареи	1
А511	100x133 мм	Печатная плата	1
’Цветовая маркировка.			
Таблица 2. Перечень возможных типов микросхемы DA1
Наименование	Название мелодии	
BT66T-19L, ВТ8028-01	FOR ELISE	К Элизе
BT66T-8L, ВТ8028-03	HAPPY BIRTHDAY	День рождения
BT66T-2L, ВТ8028-04	JINGLE BELL	Звонкий колокольчик
BT66T-12L, ВТ8028-11	LOVE STORY	История любви
BT66T-68L, ВТ8028-05	IT S SMALL WORLD	Этот маленький мир
Светодиоды необходимо устанавливать вертикально на расстоянии
6...8 мм от платы, соблюдая полярность. Перемычку в штыревом разъе-
ме музыкального сопровождения необходимо установить в положение
ON-MUSIC. В завершение монтажа необходимо присоединить разъем
батареи питания и включить питание. Если устройство собрано пра-
вильно, то светомузыкальное представление под названием «История
любви» к вашим услугам.
Набор очень эффективный и практичный, знакомит с основами ра-
диоэлектроники, позволяет получить опыт сборки электронных уст-
ройств.
Спрашивайте набор NS181 в магазине радиодеталей вашего города!
52
СТАБИЛИЗИРОВАННЫМ ИСТОЧНИК
ПИТАНИЯ 9 В
набор NM1013

Набор NM1013 предназначен для сборки простого и очень нужного
стабилизированного источника питания с выходным напряжением 9 В и
током нагрузки до 1 А. Источник питания подходит для многих уст-
ройств, которые можно изготовить из наборов, приведенных в этой кни-
ге, и найдет широкое применение в другой радиолюбительской практике.
Предлагаемый стабилизированный источник питания прост в
сборке и надежен в эксплуатации. В источник питания встроена схема
защиты от перегрузки по току и превышению максимально допусти-
мой температуры.
Технические характеристики
Выходное напряжение [В]...................................9.0
Максимальное отклонение выходного напряжения [%]..........5.0
Номинальный ток нагрузки [А]..............................1.0
Максимальный ток нагрузки [А].............................1.2
Минимальное входное напряжение переменного тока [В]......14.0
Максимально допустимое входное напряжение переменного тока
при номинальном токе нагрузки [В]........................24.0
Монтаж и работа источника питания
Внешний вид платы источника питания с установленными на ней
элементами показан на Рис. 1, а электрическая схема — на Рис. 2.
Источник питания состоит из выпрямителя, выполненного на дио-
дах VD1...VD4, сглаживающего фильтра (конденсатор С1) и линейно-
го стабилизатора напряжения, выполненного на интегральной микрос-
хеме DA1. Керамические конденсаторы С2, СЗ предотвращают
паразитное самовозбуждение микросхемы, которое может быть вызва-
но характером нагрузки.
Все радиоэлементы, входящие в набор, устанавливаются на печат-
ной плате методом пайки. Для удобства монтажа на плате показано
53
Занимательная теория, легкая практика
расположение элементов. Требования по монтажу радиоэлементов
приведены в начале книги. Перечень элементов приведен в Табл. 1.
Рис. 1. Внешний вид источника питания
Таблица 1. Перечень элементов набора NM1013
Позиция	Характеристика	Наимевование и/или примечание	Кол.
С1	4700.0 мкФ, 25...50 В		1
С2, СЗ	0.1 мкФ, 50 В	104 — маркировка на конденсаторе	2
VD1... VD4	1N5402	Возможна замена на диодный мост типа KBL06 (1 шт.)	4
DA1	7809	Микросхема	1
А101	75x40 мм	Печатная плата	1
Обратите внимание на то, что на вход источника питания подается
не сетевое напряжение 220 В, а предварительно пониженное до 14...24 В
переменное напряжение при токе 1...1.2 А. При работе стабилизатора
(источника питания) с максимально допустимыми входным напряже-
нием и выходным током, микросхему DA1 необходимо установить на
радиатор, площадью не менее 100 см2.
54
Занимательная теория, легкая практика
В случае применения понижающего трансформатора с симметрич-
ной вторичной обмоткой диоды VD2 и VD4 не устанавливаются, пере-
менное напряжение с крайних выводов вторичной обмотки подается
на контакты 1 и 2 платы, а средний вывод необходимо подключить к
отрицательному выводу конденсатора С1, используя отверстие пред-
назначенное для анода диода VD4.
При необходимости получить дополнительное стабилизированное
напряжение 9 В вместо диодов VD1 и VD4 устанавливаются перемыч-
ки, диоды VD2 и VD3 не устанавливаются, а контакты 1 и 2 подключа-
ются к положительному и общему выводам основного блока питания
соответственно. При этом необходимо учитывать, что напряжение на
входе микросхемы DA1 должно превышать ее выходное напряжение
не менее, чем на 2 В.
В состав набора входит подробная инструкция по монтажу. Соб-
ранный источник питания не нуждается в настройке. Он позволит сэ-
кономить не один комплект батареек для питания приведенных в этой
книге устройств. Набор, безусловно, будет полезен для знакомства с
основами радиоэлектроники и получения опыта сборки.
Спрашивайте набор NM1013 в магазине радиодеталей вашего города!
55
ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ
УКВ ПРИЕМНИК
набор NM3201
Набор предназначен для сборки высокочувствительного малогаба-
ритного УКВ приемника с электронной настройкой, низковольтным
питанием, простым и удобным управлением. Приемник рассчитан на
работу в режиме моно в одном из двух УКВ диапазонов: 64...80 МГц
или 88...108 МГц. К особенностям его можно отнести отсутствие меха-
нических элементов настройки, автоматическая перестройка и слеже-
ние за частотой, возможность осуществления перестройки “вслепую”,
например, за рулем автомобиля. Такой приемник мы традиционно ис-
пользуем дома, на даче, на прогулке или в походе для прослушивания
музыкальных и информационных программ.
Технические характеристики
Напряжение питания [В]..........................................3
Диапазон напряжения питания [В].............................2.8—5
Ток потребления при малой громкости [мА].......................20
Ток потребления при средней громкости [мА].....................35
Максимальный ток потребления [мА]..............................50
Входная чувствительность, не хуже [мкВ/м].......................5
Коэффициент гармоник [%]........................................2
Сопротивление нагрузки (громкоговорителя) [Ом]..................4
Максимальная выходная мощность [Вт]..........................0.35
Описание работы приемника
Общий вид приемника и электрическая схема показаны на Рис. 1 и
Рис. 2.
Приемник состоит из двух конструктивно объединенных на одной
плате узлов — УКВ тюнера и усилителя низкой частоты (УНЧ).
Тюнер выполнен на микросхеме TDA7088T производства фирмы
PHILIPS. Микросхема представляет собой монофонический приемник с
частотной модуляцией УКВ радиовещания от антенного входа до выхо-
56
Занимательная теория, легкая практика
Рис. 1. Плата приемника в сборе
да низкой частоты, выполненный в одном кристалле. Вне кристалла ос-
тались только перестраиваемый LC-контур гетеродина (LI, С2, VD1),
входной LC-контур (L2, С19, С20), органы настройки (SAI, SA2) и уп-
равления (SW1, R4), а также небольшое количество внешних фильтрую-
щих RC цепей. Для работы микросхемы требуется минимальное количе-
ство внешних элементов. Контур, состоящий из катушки индуктивности
L1 и варикапа VD1, обеспечивает автоматическую настройку на радиос-
танцию, а входной LC-контур (L2, С19, С20) снижает влияние радиочас-
тотных помех на прием. Система автопоиска микросхемы TDA7088T
обеспечивает быструю и точную настройку на частоту радиостанции.
Схема автоматической подстройки частоты гетеродина удерживает
принимаемый сигнал и позволяет уверенно принимать выбранную ра-
диостанцию при изменении уровня сигнала и температуры. Схема вос-
станавливает настройку приемника при отсутствии радиосигнала на вхо-
де в течение 3...5 с. При отсутствии приема, вызванном кратковременным
пропаданием входного сигнала, состояние настройки сохраняется.
Управление режимами настройки приемника осуществляется дву-
мя кнопками «Reset» (SA1) и «Start» (SA2). При нажатии на кнопку
«Reset» (Сброс) приемник автоматически устанавливается на начало
диапазона приема. При нажатии на кнопку «Start» (Настройка) при-
емник автоматически настраивается на следующую радиостанцию.
При достижении последней станции в диапазоне приема необходимо
повторно нажать «Reset».
УНЧ выполнен на микросхеме TDA2822T, представляющей собой
Двухканальный усилитель мощности низкой частоты и предназначенной
Для использования в малогабаритной радиоаппаратуре с низковольтным
питанием. Микросхема содержит два идентичных усилителя низкой час-
тоты, которые специально включены по мостовой схеме для удвоения
выходной мощности при той же нагрузке и напряжении питания.
57
Занимательная теория, легкая практика
Рис. 2. Электрическая схема приемника
Сборка приемника
Конструктивно приемник выполнен на печатной плате, на кото-
рой также размещены органы настройки и управления. Конструкция
печатной платы позволяет, по желанию радиолюбителя, установить
кнопки «Reset» (Сброс), «Start» (Настройка) и регулятор громкости
R4 вертикального или горизонтального исполнения. Для установки в
корпус по краям платы предусмотрены крепежные отверстия под
винты 2.5 мм. Все радиоэлементы, входящие в набор (Табл. /), уста-
навливаются на плате методом пайки. Предварительно необходимо
изготовить бескаркасные катушки LI, L2, отформовать выводы эле-
ментов (резисторы, конденсаторы, варикап) и подготовить проволоч-
ные перемычки (все по 10 мм). Катушки L1 и L2 — бескаркасные, со-
58
Занимательная теория, легкая практика
держат по 6 витков провода ПЭВ 0.6, намотанного на оправке 03 мм
(диапазон принимаемых частот 88... 108 МГц). Радиолюбителю пред-
лагается изготовить их самостоятельно, используя отрезок провода
ПЭВ 0.6, входящий в набор. Для этого необходимо взять сверло диа-
метром 3 мм (используется в качестве оправки для намотки) и акку-
ратно, виток к витку, намотать по очереди каждую катушку. Для диа-
пазона 64...80 МГц число витков у каждой катушки необходимо уве-
личить до 11. Рекомендации и требования по монтажу радиоэлемен-
тов приведены в начале книги. В набор входит подробная инструкция
по монтажу. Для удобства монтажа на плате показано расположение
элементов (Рис. 3). Все детали надо установить согласно рисунку в
следующей последовательности: сначала микросхемы, плотно при-
жимая их пинцетом к контактным площадкам, а потом — все осталь-
ные элементы.
Рис. 3. Печатная плата приемника
Оптимальной антенной приемника является штырь в виде чет-
вертьволнового отрезка изолированного провода от длины волны
средней частоты диапазона приема (80 см). На практике же, посколь-
ку приемник обладает высокой чувствительностью, в большинстве
случаев оказывается достаточно антенны длиной примерно 10 см.
59
Занимательная теория, легкая практика
Таблица 1. Перечень элементов набора NM3201
Обозначение	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
С1	180 пФ	181 — маркировка	1
С2	680 пФ	681 — маркировка	1
СЗ, С24	0.01 мкФ	103 — маркировка	2
С4	0.022 мкФ	223 — маркировка	1
С5	1800 пФ	182 — маркировка	1
С6	3300 пФ	332 — маркировка	1
С7, С9, С14, С16, С22, С25, С26	0.1 мкФ	104 — маркировка	7
С8	3900 пФ	392 — маркировка	1
СЮ	0.22 мкФ	224 — маркировка	1
СИ	1мкФ, 16...50В		1
С12	470 пФ	471 — маркировка	1
С13	100 мкФ, 16...50В		1
С15, С21	1000 мкФ, 16...50В		2
С23	10 мкФ, 16...50В		1
С17	220 пФ	221 — маркировка	1
С18	330 пФ	331 — маркировка	1
С19	68 пФ	680 — маркировка	1
С20	82 пФ	820 — маркировка	1
DA1	TDA7088T	Микросхема приемника	1
DA2	TDA2822M	Микросхема УНЧ. Возможная за- мена — КА2209 или К174УН22	1
R1.R7	5.6 кОм	Зеленый, голубой, красный*	2
R2	22 кОм	Красный, красный, оранжевый*	1
R3	130 кОм	Коричневый, оранжевый, желтый*	1
60
Занимательная теория, легкая практика
Окончание
Обозначение	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R4	50 кОм	Переменный резистор с логарифми- ческой характеристикой	1
R5, R6	10 кОм	Коричневый, черный, оранжевый*	2
R8	100 Ом	Коричневый, черный, коричневый*	1
R9, R11	4.7 Ом	Желтый, фиолетовый, золотой*	2
R10	1.2 кОм	Коричневый, красный, красный*	1
SAI, SA2		Кнопка тактовая вертикальная	2
SW1		Переключатель сдвиговый	1
VD1	КВ121А	Возможная замена: КВ 121Б	1
VD2	LED 05 мм	Светодиод красного свечения	1
Провод ПЭВ 0.6	Длина 0.2 м	Для изготовления катушек L1 и L2	1
	60x80 мм	Плата печатная	1
* Цветовая маркировка.			
Правильно собранный приемник практически не требует настрой-
ки. Однако перед его первым включением необходимо проделать сле-
дующее:
•	проверьте правильность монтажа, особенно внимательно про-
верьте правильность установки микросхем DA1 и DA2;
•	установите регулятор громкости в среднее положение и включи-
те питание;
•	нажатием кнопки «Reset» установите приемник на начало диапа-
зона;
•	перемещаясь по диапазону частот кнопкой «Start», определите, в
какой его части приблизительно находитесь;
•	сжимая или разжимая витки катушки L1 (для этого следует ис-
пользовать пластиковую или деревянную палочку), добейтесь
приема максимального количества радиостанций по выбранному
диапазону;
•	катушкой L2 настраивается уверенный прием крайних радио-
станций по диапазону.
Когда приемник в первый раз «поймает» радиостанцию, на которой
будет звучать ваша любимая песня, вы ощутите несравненное наслаж-
дение от сборки своего первого радиоприемника!
Спрашивайте набор NM3201 в магазине радиодеталей вашего города!
61
МОЩНАЯ ПОЛИЦЕЙСКАЯ сирена
наборы NM5021, NM5022, NM5024
Устройства, которые можно собрать из предлагаемых наборов, ус-
танавливаются на различных служебных транспортных средствах.
Они издают пронзительные звуки, слышимые на большом расстоянии.
Мощная сирена (набор NM5021) имитирует звуки сигналов, которы-
ми оснащены служебные автомобили полиции, милиции, скорой по-
мощи и пожарных машин. Кояк-сирены (набор NM5022) издают спе-
цифический, резкий звук. Они устанавливаются, как правило, на вод-
ном служебном транспорте. Мощная сирена из набора NM5024 имити-
рует звуковые сигналы, которыми оснащены служебные автомобили
МЧС.
Устройства находят и другие применения: в охранных системах,
при изготовлении моделей и модернизации игрушек, а также при соз-
дании различных звуковых эффектов во время игр и озвучивании
фильмов.
Технические характеристики
Напряжение питания [В].....................................9—12
Максимальная выходная мощность [Вт]..........................15
Сопротивление нагрузки (громкоговорителя) [Ом].............8—32
Максимальный ток нагрузки [А]...............................1.5
Принцип работы
Внешний вид сирен (Рис. 1) и их электрические схемы (Рис. 2) во
всех трех наборах совершенно идентичны и различаются только радио-
элементами, определяющими различную тональность их звучания.
Схема сирен выполнена на основе двух симметричных мультивиб-
раторов и мощного выходного каскада. Для получения специфическо-
го звучания устройства сигнал с первого мультивибратора (VT1, VT2)
через элементы R5, R6 и СЗ управляет рабочей частотой (другими сло-
вами, скоростью и диапазоном изменения частоты) второго мульти-
62
Занимательная теория, легкая практика
вибратора (VT3, VT4). Рабочие частоты мультивибраторов определя-
ются номиналами следующих резисторов и конденсаторов: R2, R3, С1,
С2 для первого и R8, R9, С4, С5 для второго мультивибраторов соот-
ветственно. Усилитель мощности (выходной каскад) выполнен на
транзисторе VT5.
Монтаж и сборка набора
В Табл. 1 приведены элементы, присутствующие во всех трех набо-
рах, а в Табл. 3, Табл. 4 и Табл. 5 — перечни элементов наборов
NM5021, NM5022 и NM5024 соответственно. Для облегчения монтажа
можно воспользоваться Рис. 1, на котором хорошо видно расположе-
ние элементов на плате. Кроме того, на самой плате схематически
обозначены места расположения элементов.
S	«машашз»
63
Занимательная теория, легкая практика
Все радиоэлементы устанавливаются методом пайки. Напряжение
питания подается на вывод 1 (+) и вывод 4 (-). Динамик подключает-
ся к выводам 1 и 3, а вывод 2 используется в качестве дополнительно-
го низковольтного выхода.
Таблица 1. Перечень элементов, входящих во все наборы
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
Rl, R4, R7, R10	3.3 кОм	Оранжевый, оранжевый, красный*	4
R11	560 Ом	Зеленый, синий, коричневый*	1
С4,С5	0.022 мкФ, 16 В	223 — маркировка на конденсаторе	2
VT1...VT4	ВС547 или ВС548	—	4
VT5	КТ829А	Возможна замена на TIP112	1
А502	55x30 мм	Печатная плата	1
‘Цветовая маркировка.			
Таблица 2. Перечень элементов набора NM5021
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R2, R3, R5, R6	68 кОм	Синий, серый, оранжевый*	4
R8.R9	27 кОм	Красный, фиолетовый, оранжевый*	2
С1,С2	22.0 мкФ, 16...50 В		2
СЗ	0.47 мкФ, 16...50 В		1
С6	220.0 мкФ, 16...50 В		1
•Цветовая маркировка.			
Таблица 3. Перечень элементов набора NM5022
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R2, R3, R6, R8, R9	33 кОм	Оранжевый, оранжевый, оранжевый*	5
R5	3.3 кОм	Оранжевый, оранжевый, красный*	1
С1,С2	10.0 мкФ, 16...50 В		2
СЗ	22.0 мкФ, 16...50 В		1
С6	470.0 мкФ, 16...50 В		1
•Цветовая маркировка.			
64


।Занимательная теория, легкая практика
.Таблица 4. Перечень элементов набора NM5024
Позиция	Характеристика	Наименование н/или примечание	Кол.
R2, R6	270 кОм	Красный, фиолетовый, желтый*	2
R3. R8, R9	27 кОм	Красный, фиолетовый, оранжевый*	3
R5	3.3 кОм	Цветовая маркировка: оранжевый, оранжевый, красный*	1
С1.С2	Ю.ОмкФ, 16...50В		2
СЗ	47.0мкФ, 16...50В		1
С6	220.0мкФ, 16...50В		1
•Цветовая маркировка.			
Для питания устройства необходим источник питания, обеспечи-
вающий напряжение 9... 14 В и ток 1.5 А. Изменение напряжения пи-
, тания приводит к изменению тональности сирены. Во избежании пе-
регрева и выхода из строя транзистора VT5, его необходимо устано-
вить на радиатор площадью не менее 40 см2. В качестве радиатора
можно использовать алюминиевую или дюралюминиевую пластинку.
При необходимости подачи сигнала сирены на дополнительный
^усилитель низкой частоты или его записи на магнитофон, во избежа-
ние перегрузки входных каскадов аппаратуры, необходимо использо-
вать дополнительный выход 2, уровень сигнала на котором не превы-
шает 500 мВ.
Аналогами наборов NM5021, NM5022 и NM5024 являются NK016,
NK021 и NK155 соответственно. В состав наборов входит подробная
инструкция по монтажу сирены. Сборку произведите в следующем
порядке:
•	отформуйте выводы элементов и установите их на печатной плате;
•	подпаяйте провода от источника питания;
•	с помощью монтажных проводов подпаяйте кнопку включения и
динамик с сопротивлением 8...32 Ом и мощностью не менее 5Вт;
•	подключите сирену к источнику питания, соблюдая полярность.
Для запуска сирены теперь достаточно нажать кнопку включения.
Правильно собранное устройство в настройке не нуждается.
Благодаря простоте сборки и эффектности звучания сирены вы ощу-
тите восторг от работы собранного устройства. Набор очень полезен для
знакомства младших школьников с основами радиоэлектроники и по-
лучения опыта сборки электронных устройств. Использование сирены
в различных играх зависит от вашей фантазии. Так что фантазируйте!
Желаем удачи!
3-2966

65
СИРЕНА ВОЗДУШНОЙ ТРЕВОГИ
набор NM5031
Звук сирены воздушной тревоги хорошо знаком нам по приключен-
ческим, фантастическим и военным фильмам. Из деталей этого набора
можно легко собрать миниатюрное устройство с таким эффектом. Сире-
на хорошо слышна на большом расстоянии. Небольшие размеры и дос-
таточно большая громкость звучания позволят использовать сирену в
охранных системах, при изготовлении моделей и модернизации игру-
шек, а также при создании различных звуковых эффектов во время игр.
Технические характеристики
Напряжение питания [В]......................................3—9
Максимальная выходная мощность [Вт]...........................2
Сопротивление нагрузки (громкоговорителя) [Ом].............8—32
Максимальный ток нагрузки [А].................................1
Благодаря простоте сборки и наглядности результата, это устрой-
ство послужит хорошим учебным пособием для знакомства с основа-
ми радиоэлектроники и получения опыта сборки устройства.
Сборка устройства
Рис. 1. Электрическая схема сирены
66
Электрическая схема устрой-
ства (Рис. 1) очень простая и не
требует настройки. Все детали
(Табл. 1) устанавливаются на ми-
ниатюрной печатной плате
(Рис. 2).
Сирена выполнена на основе
универсальной схемы несиммет-
ричного мультивибратора (VT1,
VT2). Рабочая частота мультивиб-
ратора определяется номиналами
Занимательная теория, легкая практика
элементов Rl, R2, R3, R4 и С1. Резистор R5 и конденсатор СЗ опреде-
ляют тембр звучания, a Cd — скорость изменения тональности сирены.
Рис. 2. Плата сирены в сборе
^Таблица 1. Перечень элементов набора NM5031
Позиция	Характеристика	Примечание	Кол.
R1.R2	68 кОм	Синий, серый, оранжевый*	2
R3	10 кОм	Переменный резистор	1
R4	2.2 кОм	Красный, красный, красный*	1
R5	560 Ом	Зеленый, синий, коричневый*	1
С1	4700 пФ	Керамический конденсатор	1
СЗ	0.1 мкФ, 16 В	Керамический конденсатор	1
Cd	22 мкФ, 16...50 В		1
XI	BAT/SNAP	Разъем питания для батареи +9 В	1
VT1	ВС557		1
VT2	BD137-16	Возможна замена на КТ815	1
А503	40x30 мм	Печатная плата	1
* Цветовая маркировка.			
Все радиоэлементы, входящие в набор, устанавливаются на печатной
плате методом пайки. Предварительно отформуйте выводы элементов.
Для удобства монтажа на печатной плате показано расположение эле-
ментов. Сначала установите пассивные элементы, а затем — активные.
67
мвммм
Занимательная теория, легкая практика
Конденсатор Cd установите, используя контакты 1 и 3 платы (отрица-
тельный и положительный выводы конденсатора соответственно).
Красный и черный выводы разъема питания батареи XI соедините с
контактами 5 и 3 платы соответственно, а динамическую головку ВА1,
мощностью не менее 0.5 Вт и сопротивлением не менее 8 Ом — с кон-
тактами 4 и 6. Соедините выключатель SA1 с контактами 1 и 2. Прове-
рив правильность монтажа, подключите устройство к источнику пита-
ния 3...9 В, соблюдая полярность. Изменение напряжения питания
приводит к изменению громкости и тональности сирены.
В случае продолжительной непрерывной работы устройства, во из-
бежании перегрева и выхода из строя транзистора VT2, его необходи-
мо установить на радиатор, площадью не менее 5...10 см2. Набор может
быть укомплектован неполярными конденсаторами с рабочим напря-
жением 16... 160 В. В этом случае конденсаторы устанавливаются без
соблюдения полярности, указанной на печатной плате. В состав набо-
ра входит подробная инструкция по монтажу.
Благодаря простоте сборки и эффектному звучанию сирены вы
ощутите восторг от работы собранного устройства. Набор знакомит
младших школьников с основами радиоэлектроники.
Спрашивайте набор NM5031 в магазине радиодеталей вашего города!
68
«ЯИНН1
ГЕНЕРАТОР МОРЗЕ

набор NM5036
Набор предназначен для сборки генератора азбуки Морзе. Для тех,
кто делает первые шаги в мире радиосвязи, изучение азбуки Морзе яв-
ляется обязательным условием. Ее изучают во всех Суворовских, Нахи-
мовских и многих других военных училищах, в том числе высших воен-
ных учебных заведениях. Азбуку Морзе широко применяют в морском
деле и метеорологии. Когда же была создана эта удивительная азбука?
В 1838 г. профессор живописи Нью-Йоркского университета Сэ-
мюель Морзе предложил систему кодирования букв, цифр и знаков
препинания для передачи их по проводным каналам связи. Все симво-
лы кодировались в виде точек, тире и их сочетаний. Впоследствии эту
азбуку назвали именем ее изобретателя. К настоящему времени коди-
ровка отдельных символов изменилась, но предложенная Морзе сис-
тема передачи точек, тире и интервалов сохранилась. Длительность
тире равняется длительности трех точек или трех интервалов.
Первый телеграфный ключ, очень похожий на современный меха-
нический телеграфный ключ (Рис. 1), был изготовлен через 5 лет пос-
ле изобретения новой азбуки. С его помощью в 1844 г. было передано
первое сообщение азбукой Морзе из Вашингтона в Балтимор. В 60-е
годы прошлого века широкое распространение получили электронные
телеграфные ключи (Рис. 2).
В последнее время для передачи текстовых сообщений многие ра-
диооператоры и радиолюбители применяют клавиатуру персонально-
го компьютера и специальную «телеграфную» программу. Существу-
ют также компьютерные программы, «расшифровывающие» коды
Рис. 1. Внешний вид механического телеграфного ключа
69
Занимательная теория, легкая практика
Морзе в смысловые фразы, но никакая программа не умаляет роль
профессионального радиста.
Рис. 2. Внешний вид электронного телеграфного ключа
Предлагаемый генератор «точек» и «тире» поможет получить прак-
тические навыки работы на телеграфном ключе. Небольшие размеры
платы и возможность работы от батарейки позволяют собрать устрой-
ство целиком в небольшом корпусе. Благодаря миниатюрности его
можно использовать не только дома, но и брать с собой на занятия. Ов-
ладев азбукой Морзе, школьники могут устроить целое представление,
посылая друг другу звуковые сообщения. Генератор также является
хорошим учебным пособием по основам радиосвязи. Изучение азбуки
Морзе лучше начать на обычном механическом ключе, так как при
этом формируется «почерк» радиста и легче запоминаются символы.
Технические характеристики
Номинальное напряжение питания [В].........................3—9
Максимальная выходная мощность [Вт]........................0.2
Сопротивление нагрузки [Ом]...............................8—32
Максимальный ток нагрузки [мА].............................100
Описание генератора
Генератор азбуки Морзе выполнен на основе универсальной схемы
несимметричного мультивибратора (Рис. 3) на транзисторах VT1 и
VT2 разной проводимости. Рабочая частота мультивибратора опреде-
ляется номиналами резисторов Rl, R2, R3, R4 и конденсатора С1. Не-
70

Занимательная теория, легкая практика
большое количество элементов схемы (Табл. У) позволяет разместить
их на печатной плате, площадь которой меньше площади спичечного
коробка (Рис. 4).
Рис. 3. Электрическая схема генератора азбуки Морзе
Рис. 4. Внешний вид генератора
ML ИВ
71
Занимательная теория, легкая практика
Таблица 1. Перечень элементов набора NM5036
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R1	270 кОм	Красный, фиолетовый, желтый*	1
R2, R4	22 кОм	Красный, красный, оранжевый*	2
R3	22 кОм	Переменный резистор	1
R5	560 Ом	Зеленый, голубой, коричневый*	1
С1	0.01 мкФ	Керамический конденсатор	1
VT1	ВС557		1
VT2	BD137-16	Возможна замена на КТ815	1
XI	BAT/SNAP	Разъем питания батареи +9 В	1
А503	40x30 мм	Печатная плата	1
•Цветовая маркировка.			
Элементы на плате необходимо установить методом пайки в соот-
ветствии с Рис. 5. Затем надо соединить красный и черный выводы
разъема питания батареи с контактами 5 и 3 платы соответственно, а
динамическую головку ВА1 мощностью не менее 0.2 Вт и номиналь-
ным сопротивлением не менее 8 Ом — с контактами 3 и 4. Телеграф-
ный ключ подключается к контактам 1 и 2. В заключение, к генерато-
ру необходимо, соблюдая полярность, подключить источник питания
3...9 В. Следует учитывать, что изменение напряжения питания приво-
дит к изменению громкости и рабочей частоты генератора.
Для самостоятельного изучения азбуки Морзе в Табл. 2 приве-
дены словесные обозначения каждого знака азбуки и универсаль-
ный код Морзе. Этот код понятен всем народам земного шара. Су-
ществует международный словарь, содержащий слова, фразы и це-
лые предложения, написанные буквами латинского алфавита в ко-
дах азбуки Морзе. Среди них самая известная аббревиатура — сло-
во «SOS» (ти-ти-ти таа-таа-таа ти-ти-ти). Моряки, летчики, спаса-
тели, альпинисты, геологи всего мира мгновенно реагируют на этот
сигнал тревоги.
Рис. 5. Расположение элементов на печатной плате
м
72
Занимательная теория, легкая практика
Таблица 2. Телеграфная азбука Морзе
Буквы русского ал- 1 фавита и цифры	Буквы латинского алфавита	Словесное звучание кода символов	Код Морзе: ти — точка, таа — тире
А	А	Айда	ти-таа
Б	В	Баки текут	таа-ти-ти-ти
В	W	Видала	ти-таа-таа
Г	G	Гаражи	таа-таа-ти
д	D	Домики	таа-ти-ти
Е	Е	Есть	ти
Ж	V	Иди ж сюда	ти-ти-ти-таа
3	Z	Закатики	таа-таа-ти-ти
и	I	Иди	ти-ти
й	J	Куда пошла	ти-таа-таа-таа
к	К	Как дела	таа-ти-таа
л	L	Лунатики	ти-таа-ти-ти
м	М	Мама	таа-таа
н	N	Нету	таа-ти
о	О	Около	таа-таа-таа
п	Р	Пила поет	ти-таа-таа-ти
р	R	Работа	ти-таа-ти
с	S	Самолет	ти-ти-ти
т	т	Так	таа
У	и	Убегу	ти-ти-таа
ф	F	Филимончик	ти-ти-таа-ти
X	Н	Химичите	ти-ти-ти-ти
ц	С	Цапли наши	таа-ти-таа-ти
ч		Чаша тонет	таа-таа-таа-ти
ш		Шаровары	таа-таа-таа-таа
щ	Q	Щука жива	таа-таа-ти-таа
ь	X	Я мягкий знак	таа-ти-ти-таа
ы	Y	Ты не мыта	таа-ти-таа-таа
э		Электроники	ти-ти-таа-ти-ти
ю		Юлиана	ти-ти-таа-таа
я		Я мал, Я мал	ти-таа-ти-таа
1		И только одна	ти-таа-таа-таа-таа
2		Я на горку шла	ти-ти-таа-таа-таа
3		Ищу радиста	ти-ти-ти-таа-таа
4		Командир полка	ти-ти-ти-ти-таа
73
Занимательная теория, легкая практика
Окончание
Буквы русского алфавита и цифры	Буквы латинского алфавита	Словесное звуча- ние кода символов	Код Морзе: ти — точка, таа — тире
5		Петя петушок	ти-ти-ти -ти-ти
6		Шестеро идут	таа-ти-ти-ти-ти
7		Дай, дай закурить	таа-таа-ти-ти-ти
8		Молоко кипит	таа-таа-таа-ти-ти
9		Водопроводчик	таа-таа-таа-таа-ти
0		Ноль-то около	таа-таа-таа-таа-таа
?		Вопросительный знак	ти-ти-таа-таа-ти-ти
!		Восклицаю тебе	таа-таа-ти-ти-таа-таа
		Я точка, я точка	ти-ти-ти-ти-ти-ти
		Запятая	ти-таа-ти-таа-ти-таа
Изготовив генератор и изучив азбуку Морзе, Вы, фактически, овла-
деете новым универсальным языком общения с любым человеком на
нашей прекрасной планете Земля. Желаем успехов в изучении азбуки
Морзе!
74
ГЛАВА 2

Электронный
калейдоскоп
НАБОРЫ
005 • 106 • 297 • 300 • 301 «315
1041*1042
3101
4021*4511
5037
I

сумеречный переключатель
набор NK005
Набор предназначен для сборки автомата включения/выключения
мощной нагрузки (так называемого сумеречного переключателя) в за-
висимости от освещенности светочувствительного элемента. С по-
мощью этого устройства можно автоматизировать включение/выклю-
чение ночного освещения в прихожей многокомнатной квартиры, на
лестничной площадке или в парадном жилого дома, уличного освеще-
ния на дачном участке, освещения номера дома, названия улицы или
другой информации. В приборе предусмотрена возможность регули-
ровки порога срабатывания. Он имеет небольшие размеры, обладает
высокой надежностью, прост в изготовлении. Кроме того, прибор не
создает помех в электросети.
Подобные устройства достаточно широко распространены. Суще-
ствует не один десяток различных схемотехнических решений, как са-
мых простых, так и очень сложных. В статье описывается максималь-
но простое (релейная схема), современное, дешевое и малогабаритное
устройство.
Многие спросят: «А почему в качестве коммутирующего элемента
было выбрано электромагнитное реле? Ведь можно было бы использо-
вать тиристор». Ответ на подобный вопрос очевиден. Во-первых, реле
позволяет обеспечить электрическую развязку светового автомата и
коммутируемого оборудования. Во-вторых, поскольку тиристор
представляет собой многослойную полупроводниковую структуру, то
в открытом состоянии падение напряжения на нем составляет около
2 В, что при токе в 6 А составит 12 Вт. Для рассеивания мощности пот-
ребуется соответствующий радиатор. Сравнение размеров реле и ти-
ристора с радиатором не в пользу последнего.
Технические характеристики
Номинальное напряжение питания [В].........................220
Максимальный ток нагрузки [А|................................6
Мощность подключаемой нагрузки [Вт].......................1300
77
Электронный калейдоскоп
Описание работы
Внешний вид и электрическая схема сумеречного переключателя
показаны на Рис. 1 и Рис. 2.
Рис. 1. Внешний вид сумеречного переключателя
Сумеречный переключатель состоит из фотоприемника VD4, тригге-
ра Шмита, транзисторного ключа, электромагнитного реле и источника
питания. Сигнал с фотоприемника поступает на инвертирующий вход
триггера Шмита, который выполнен на операционном усилителе DA1,
охваченном положительной обратной связью через резистор R6. Неин-
вертирующий вход DA1 через резистор R5 подключен к движку пере-
менного резистора R2, который служит для регулировки порога пере-
ключения. Выходное напряжение триггера Шмита через резистор R7 уп-
равляет работой электронного ключа, выполненного на транзисторе VT1.
Электронный калейдоскоп
В цепь коллектора VT1 через параллельно соединенные резистор
R9 и конденсатор С2 включена обмотка электромагнитного реле К1,
контактная группа К1.1 которого замыкает цепь питания нагрузки,
подключенной к контактам Х5 и Х6. При замыкании электронного
ключа VT1 конденсатор С2, заряжаясь через обмотку реле К1, создает
импульс тока, достаточный для притяжения якоря этого реле. После
заряда конденсатора якорь реле удерживается меньшим током, проте-
кающим через резистор R9, что делает устройство экономичнее с точ-
ки зрения потребления тока. Диод VD1 защищает транзистор VT1 от
импульсного пробоя в момент его закрытия.
Цепь питания состоит из резистора R10, стабилитрона VD2, кон-
денсатора СЗ и диодного моста VD3. На диодный мост через гасящий
резистор R11 и конденсатор С4, соединенные параллельно, поступает
сетевое напряжение 220 В (контакты ХЗ и Х4). При отсоединении пи-
тания от устройства конденсатор С4 разряжается через резистор R11,
что снижает риск поражения электрическим током.
При необходимости коммутации нагрузки с током потребления
свыше 6 А реле К1 можно заменить более сильноточным (с аналогич-
ными параметрами питания обмотки) или использовать реле К1 для
включения другого, более мощного реле.
Внимание!
Данное устройство имеет бестрансформаторное питание, поэтому
прикосновение к открытым токоведущим участкам платы опасно для
жизни. В целях электробезопасности устройство рекомендуется помес-
тить в корпус BOX-G025 (в комплект набора не входит), как показано
на Рис. 1, под зажим краев платы винтами, либо поместить его в другой
подходящий корпус. Поскольку устройство не имеет гальванической раз-
вязки с электрической сетью переменного напряжения, его необходимо
тщательно изолировать от попадания влаги внутрь корпуса и от воз-
можного соприкосновения с токоведущими проводниками. При этом фо-
тодиод рекомендуется устанавливать внутри корпуса сумеречного пе-
реключателя. Тогда устройство будет максимально электробезопасным.
Монтаж устройства
Все входящие в набор элементы (Табл. 1) паяются на печатную
плату. Требования и рекомендации по монтажу радиоэлементов при-
ведены в начале книги. Для удобства монтажа на плате показаны мес-
79
Электронный калейдоскоп
та элементов (Рис. 3). Резисторы Rl, R3...R9 устанавливаются верти-
кально. Не забудьте установить перемычку J1. Плата с установленны-
ми на ней элементами показана на Рис. 4.
Таблица 1. Перечень элементов набора NK005
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
DA1	КР544УД1		1
VT1	ВС547 или ВС548		1
VD1	КЦ407А	Диодный мост	1
VD2	24 В, 0.5 Вт	Стабилитрон	1
VD3	1N4148	Возможная замена КД522	1
VD4	ФД256	Фотодиод. Возможная замена ФД263	1
R1	6.8 кОм	Голубой, серый, красный*	1
R2	4.7 кОм	Подстроечный резистор	1
R3	510 Ом	Зеленый, коричневый, коричневый*	1
R4	1.5 МОм	Коричневый, зеленый, зеленый*	1
R5	47 кОм	Желтый, фиолетовый, оранжевый*	1
R6	470 кОм	Желтый, фиолетовый, желтый*	1
R7	22 кОм	Красный, красный, оранжевый*	1
R8	2.2 кОм	Красный, красный, красный*	1
R9	2.7 кОм	Красный, фиолетовый, красный*	1
R10	1.0 кОм	Коричневый, черный, красный*	1
R11	270 кОм	Красный, фиолетовый, желтый*	1
С1	0.1 мкФ	104 — маркировка	1
С2	100 мкФ, 25...50 В		1
СЗ	220 мкФ, 25...50 В		1
С4	0.22 мкФ, 250...400 В	Возможная замена 0.15 мкФ, 250...400 В	1
К1	JS1 24V	Реле на 24 В; коммутация 270 В, 6А	1
А005	61x36 мм	Печатная плата	1
•Цветовая маркировка.			
Для удобства подключения питающего напряжения, нагрузки и
фотодиода на плате предусмотрены посадочные места под клеммные
винтовые зажимы (парные — точки XI и Х2, ХЗ и Х4; тройной — точ-
ки Х5, Х6, Х7).
К контактам Х1/Х2 подключается фотоприемник VD4 (XI — катод;
Х2 — анод); к контактам Х5/Х6 (на замыкание реле) или Х5/Х7 (на
размыкание реле) — шнур питания осветительного прибора; к контак-
там ХЗ/Х4 — шнур питания сумеречного переключателя. Подстроеч-
ным резистором R2 устанавливается необходимый порог срабатывания.
80	ВНМ
Электронный калейдоскоп
Рис. 3. Расположение элементов на плате и цепи подключения
внешних компонентов
Рис. 4. Плата с элементами
Правильно собранное устройство в настройке не нуждается.
Набор NK005 можно заказать и купить в магазине радиодеталей ва-
шего города. Дополнительную информацию можно найти на сайте
www.masterkit.ru. Там же можно получить консультацию Григория
Ганичева, автора статьи «Сумеречный переключатель»,
опубликованной в журнале «Радиолюбитель» (№4, 2002), или адресо-
вать свои вопросы по адресу: ganichev@masterkit.ru.
0 I
УНИВЕРСАЛЬНАЯ ОХРАННАЯ
СИСТЕМА
набор NK1O
Набор предназначен для сборки несложной универсальной охран-
ной системы. С ее помощью можно организовать охрану автомобиля,
катера, дома, дачи. К охранной системе можно подключить последова-
тельно до 20 датчиков (нормально замкнутых контактов). Размыкание
контактов одного из датчиков приводит к срабатыванию сигнализации
Технические характеристики
Напряжение питания постоянное [В]............................12
Максимальный ток коммутации [А]...............................5
Максимальное количество датчиков.............................20
Задержка включения сигнализации [с]........................2—15
Продолжительность звучания сирены [с]......................8—30
Описание охранной системы
Собранная плата системы и ее электрическая схема показаны на
Рис. 1 и Рис. 2.
К клеммам А-А охранной системы последовательно подключают до
20 нормально замкнутых контактов. При включении питания загора-
ется зеленый светодиод L1. Систе-
Рис. 1. Вид платы охранной системы
ма находится в состоянии готов-
ности. Загорание красного свето-
диода L2 сигнализирует о том, что
в цепи А-А произошло размыкание
хотя бы одного контакта. Время за-
держки срабатывания системы мо-
жет составлять от 2 до 15 с. Оно ре-
гулируется переменным резисто-
ром Р1. Если в течение этого вре-
мени нажать кнопку ТА, то сигнал
тревоги блокируется, а система
82
Электронный калейдоскоп
Рис. 3. Датчики АК109 (а) и АКИО (б) для охранных систем
возвращается в исходное состояние готовности. Если кнопка не нажа-
та, то через установленное время срабатывает электромеханическое
реле и звучит сигнал. Время звучания сигнала тревоги регулируется
переменным резистором Р2 от 8 до 30 с. В качестве датчиков можно
использовать наборы АК109 или АКИО (Рис. 3).
Датчик состоит из геркона и постоянного магнита. В исходном состо-
янии, при расположении магнита рядом с герконовым датчиком, контак-
ты геркона замкнуты. Когда расстояние между датчиком и магнитом
увеличивается (открытие дверей, окон), происходит размыкание кон-
тактов геркона, что приводит к срабатыванию охранной сигнализации.
Размеры датчиков соответственно 43x10x11 мм и 09.2x22 мм, цвет — ко-
ричневый или белый. Геркон и магнит устанавливаются в специальные
герметизируемые корпуса.

83
Электронный калейдоскоп
Монтаж охранной системы
Все входящие в набор элементы (Табл. 1) монтируются на печат-
ной плате методом пайки. Рекомендации и требования по монтажу ра-
диоэлементов приведены в начале книги. Для удобства монтажа на
Рис. 4. Расположение элементов на плате
Таблица 1. Перечень элементов набора NK106
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R1...R4	560 Ом	Зеленый, голубой, коричневый*	4
R5, RIO, R11.R12	2.2 кОм	Красный, красный, красный*	4
R6.R9	56 кОм	Зеленый, голубой, оранжевый*	2
R7	100 Ом	Коричневый, черный, коричневый*	1
R8	200 кОм	Красный, черный, желтый*	1
Pl, Р2	470 кОм	Потенциометр	2
С1	0.1 мкФ	104 — маркировка	1
С2	2.2 мкФ, 50 В		1
СЗ, С5, С6	100 мкФ, 25 В		3
С4	47 мкФ, 25 В		1
84
Электронный калейдоскоп
Окончание
Г1 Позиция 1	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
[ \ D2...D4, D6	1N4447		4
"Д D1.D5	15 В	Стабилитрон	2
" \ Т1,Т2	ВС560		2
ТЗ,Т4	ВС337-16		2
L1	05 мм	Светодиод зеленого свечения	1
L2	05 мм	Светодиод красного свечения	1
ТА		Миниатюрная кнопка	1
RE	12 В, 5 А	Реле	1
	58x45 мм	Печатная плата	1
‘Цветовая маркировка.			
При сборке вначале установите реле и миниатюрную кнопку. Затем
установите остальные радиоэлементы и подключите провода от стаби-
лизированного источника питания (Рис. 4). Подключите шлейф из
нормально замкнутых датчиков и включите питание. Правильно соб-
ранная охранная система в настройке не нуждается.
Набор будет полезен для знакомства с основами радиоэлектроники и
получения опыта сборки устройства. Охранная система является хоро-
шим учебным пособием. Она найдет практическое применение в быту.
Спрашивайте набор NK106 в магазине радиодеталей вашего города!
85
СТРОБОСКОП
набор NK297
Из набора можно собрать несложное устройство — стробоскоп, ко-
торый может быть использован для создания световых эффектов на
дискотеках и световых рекламах, при оформлении витрин и празднич-
ных залов.
Принцип работы
Стробоскоп выполнен на основе мощной импульсной U-образной
лампы, частота вспышек которой регулируется в пределах 1...10 Гц.
Для питания стробоскоп подключается к сетевому напряжению
220 В. Один из вариантов собранной платы и электрическая схема
стробоскопа показаны на Рис. 1 и Рис. 2.
Рис. 1. Внешний вид стробоскопа
Стробоскоп представляет собой импульсный генератор сверхниз-
кой частоты. Частота миганий регулируется потенциометром Р. На
элементах Cl, Rl, Р, R4, D2 выполнен задающий генератор. Конденса-
тор С1 заряжается через резисторы R1 и Р до напряжения пробоя ди-
нистора D2. При достижении определенного значения напряжения
происходит восстанавливаемый пробой динистора D2, при этом ти-
86	IMH
Электронный калейдоскоп
ристор Т открывается и конденсатор С1 разряжается. При открытии
тиристора Т создается импульс напряжения в первичной обмотке
трансформатора Z. Преобразованное напряжение со вторичной обмот-
ки зажигает лампу L. Энергия вспышки накапливается в конденсато-
рах СЗ, С5. После вспышки процесс повторяется.
Монтаж устройства
Все радиоэлементы, входящие в набор (Табл. 1), устанавливаются
на печатной плате методом пайки. Требования и рекомендации по
монтажу радиоэлементов приведены в начале книги. Для удобства
монтажа на плате показано расположение элементов (Рис. 3). а на
Рис. 4 — способ установки элементов. Импульсный трансформатор и
лампу-вспышку надо установить в конце монтажа. Вывод лампы «+»,
отмеченный красной точкой, соединяется с положительными вывода-
ми конденсаторов СЗ...С5.
Таблица 1. Перечень элементов набора NK297
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
Т	КТ206/400	Тиристор	1
D1	1N4007		1
D2	KR100	Динистор. Возможная замена DB31 с голубым кольцом*	1
С1	22 мкФ, 50 В		1
С2	0.1 мкФ, 400 В		1
СЗ...С5	3.0 мкФ, 385 В		3
Rl, R2	100 кОм	Коричневый, черный, желтый*	2
R3, R5	1.8 кОм, 3 Вт	Возможная замена 1.5 кОм, 3 Вт	2
87
Электронный калейдоскоп
НМИММММбЁ
Окончание
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R4	150 Ом	Коричневый, зеленый, коричневый*	1
Р	1 МОм	Переменный резистор	1
Z		Импульсный трансформатор	1
L		Импульсная лампа	1
В25	62x60 мм	Печатная плата	1
‘Цветовая маркировка.			
Рис. 3. Расположение элементов на плате
Рис. 4. Способ
установки элементов
После проверки правильности монтажа устройство можно подклю-
чить к источнику питания. Но при этом имейте в виду, что контакты
на плате находятся под напряжением, опасным для жизни. В целях
электробезопасности плату необходимо установить в корпус. Реко-
мендуемый тип корпуса — BOX-G089 (в набор не входит). Можно ис-
пользовать и другой подходящий корпус. Для уменьшения сетевых
помех, создаваемых стробоскопом, его необходимо включать в сеть че-
рез помехоподавляющий фильтр.
В наборе имеется подробная инструкция по монтажу. Стробоскоп
является хорошим учебным пособием для начинающего радиолюбите-
ля. Он будет полезен для знакомства с основами радиоэлектроники и
получения опыта сборки.
Спрашивайте набор NK297 в магазине радиодеталей вашего города!
88
лазерный эффект
И ЛАЗЕРНЫЙ МОДУЛЬ
наборы NK300, МК301
«Луч Лазаря и его применение
в сельском хозяйстве»
Объявление в клубе
Еще недавно можно было встретить такие объявления. Лазеры бы-
ли экзотикой в повседневной жизни и применяли их в основном в про-
^мышленности и медицине. Сейчас лазеры можно купить даже в газет-
ном киоске. И считайте, что у вас в руках уже есть отличная световая
указка. А если вы задумали смастерить с применением лазера что-то
оригинальное, но не знаете, где его взять, можете воспользоваться на-
бором МК301. Это всего лишь лазерный модуль (Рис. 1). Он может
быть использован при создании ярких лазерных эффектов. А вот конк-
 ретное применение подскажет ваша фантазия.
Технические характеристики
Постоянное напряжение питания, не более [В]....................3
Максимальная потребляемая мощность [мВт]......................3.5
V Длина волны [мкм]...........................................0.67
В Цвет.....................................................красный
В Класс.........................................................3 А
Питание лазера можно осуществлять от батареи или от отдельного
источника постоянного напряжения. Превышение напряжения пита-
ния свыше 3% или изменение его полярности выводит модуль из строя.
Внимание!
Лазерный луч при попадании в глаза может ослепить! Поэтому ка-
тегорически избегайте попадания прямого, отраженного или рассеян-
ного луча лазера в глаза. При работе с лазерным модулем строго соблю-
дайте это правило безопасности и обязательно сообщайте о нем колле-
гам и другим пользователям.
89
Электронный калейдоскоп
Очень интересен набор NK300. Он предназначен для сборки элект-
ронно-механического устройства. С помощью такого устройства мож-
но создавать множество различных узоров лазерного луча на экране,
стене или потолке (Рис. 2). Эти узоры являются результатом оптичес-
кого эффекта сканирования динамических концентрических окруж-
ностей, формирующихся при помощи портативного монохромного ла-
зера и двух вращающихся прямоугольных зеркал.
Рис. 2. Узоры лазерного луча
Такими узорами можно украсить семейный праздник, утренник в
детском саду, школьный вечер, дискотеку или витрину магазина.
Напряжение питания устройства 6 В. Возможно использование как
батареи, так и стабилизированного источника питания с током не ме-
нее 300 мА. Размеры печатной платы: 100x74 мм.
Работа устройства
Как видно из рисунка собранной платы (Рис. 3), устройство содер-
жит сравнительно небольшое количество элементов и имеет неслож-
90
Электронный калейдоскоп
ную электрическую схему (Рис. 4). Перечень элементов набора NK300
приведен в Табл. 1.
Устройство включает в себя два электродвигателя постоянного тока,
на оси которых прикреплены маленькие зеркала. Управление вращением
двигателей выполнено на транзисторной сборке IC. Можно использо-
вать четыре отдельных w-p-w-транзистора со следующими параметрами:
Усе = 30 В, Усв = 40 В, Урв = 5.0 В, У§ат = 3.0 В, Iq = 75 мА, Арр = 40, нап-
ример, КТ503. В качестве электродвигателей можно использовать
электроприводы от старого CD-ROMa. Скорость вращения двигателей
регулируется потенциометрами Р1 и Р2. Резисторы R1...R10 и конден-
саторы С1...С4 обеспечивают режим работы микросхемы и устройства в
целом. Конденсатор С5 — фильтр питания. В качестве лазерного излу-
чателя используется лазерный модуль МК301 (в набор не входит и при-
обретается отдельно).
Рис. 4. Электрическая схема устройства
Таблица 1. Перечень элементов набора NK300
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
IC	513D	Интегральная микросхема	1
М	FF-180PH, 0.5...6 В	Электродвигатель	2
Pl, Р2	4.7 кОм	Потенциометр	2
С1...С4	0.033 мкФ	ЗЗЗК — маркировка	4
С5	220 мкФ, 10 В		1
Rl, R2, R5, R7, R8	68 Ом, 0.5 Вт	Голубой, серый, черный*	5
R3, R4, R9, R10	1 кОм	Коричневый, черный, красный*	4
91
Электронный калейдоскоп
Окончание
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
	10x10 мм	Зеркало	2
	Socket DIP14	Панель микросхемы	1
		Втулка с площадкой под зеркало	2
		Держатель лазерного излучателя	1
В224	100x74 мм	Печатная плата	1
’Цветовая маркировка.			
При подаче питающего напряжения включается лазерный модуль и
начинают вращаться зеркала, закрепленные на оси электродвигателей.
Лазерный луч, попадая на вращающиеся зеркала, отражается от них и
создает на поверхности потолка различные оптические фигуры. Регу-
лируя скорости вращения двигателей, можно получить различные оп-
тические эффекты и фигуры.
Сборка устройства
Элементы расположите на плате, как показано на Рис. 5. Общие
требования по монтажу радиоэлементов приведены в начале книги.
Сначала установите панель микросхемы на печатную плату, затем —
Р2
Рис. 5. Расположение элементов на плате
92
мам Электронный калейдоскоп
остальные элементы, затем установите микросхему в панель. Прик-
т лейте зеркала на соответствующие площадки втулок, установите
 втулки на валы двигателей и подключите электродвигатели и по-
тенциометры.
Включите питание и, регулируя взаимное положение электродви-
гателей и лазерного излучателя, добейтесь необходимой траектории
I луча. Зафиксируйте положение лазера и электродвигателей с по-
I мощью клея или двустороннего скотча. При установке лазера в держа-
 тель не перетягивайте гайки, чтобы не повредить лазерный модуль.
Потенциометрами Р1 и Р2 установите скорость и направление враще-
 ния двигателей. Потенциометры вращайте медленно, т. к. двигателю
I необходимо время около 3 с для отработки команды управления от по-
тенциометра. Установите плату в подходящий корпус, например,
BOX-G010.
Еще раз обращаем ваше внимание на то, что лазерный луч опасен
I для сетчатки глаза. Не допускайте попадания прямого или отраженно-
го лазерного луча в глаза! В состав набора входит подробная инструк-
I ция по сборке и настройке устройства.
Рекомендуем учителям физики использовать эти наборы при изу-
чении соответствующих тем. Школьники с большим интересом участ-
I вуют в сборке самого устройства и получают истинное удовольствие
при настройке различных лазерных эффектов!
93
ОТПУГИВАТЕЛЬ ПОДЗЕМНЫХ
ГРЫЗУНОВ
наборНК315
Это несложное, надежное и недорогое устройство позволяет изба-
виться от подземных грызунов — полевых мышей, кротов, медведок и
других злейших вредителей корневых систем плодовых деревьев и
кустарников, а также овощных культур.
Еще в прошлом веке наблюдательными земледельцами было заме-
чено, что резкие ритмичные звуки отпугивают кротов и мышей. Для
генерации этих звуков народная смекалка приспособила ветряной
пропеллер, соединенный с трещеткой. На огородах и садовых участках
часто можно увидеть эти приспособления. Очевидно, что их эффек-
тивность ограничена наличием ветра. А как быть с грызунами в тепли-
це, парнике или овощехранилище? Вы выращиваете овощи, храните
собранный урожай и обречены на нескончаемую борьбу с грызунами.
Зубы грызунов приспособлены к твердым и растительным кормам, и
они легко истребляют прямо на грядках или в хранилищах плоды ва-
шего нелегкого труда. Или возьмем для примера загородный дом, вок-
руг которого вы обустроили прекрасный травяной газон. Через пару
недель деятельности кротов с зеленым ковром можно прощаться.
Предлагаемый набор элементов предназначен для самостоятельно-
го изготовления несложного электронного устройства для отпугива-
ния подземных грызунов. При его использовании (т. е. установке на
защищаемом участке) грызуны отправятся питаться к тем, у кого это-
го устройства нет, а ваш урожай оста-
нется в целости и сохранности.
Принцип действия отпугивателя
основан на генерации акустических
сейсмических колебаний, передаю-
щихся непосредственно почве от
громкоговорителя, зарытого в землю
на защищаемом участке. Общий вид
устройства показан на Рис. 1.
Громкоговоритель необходимо за-
рыть в землю на глубину 20...50 см.
Предварительно его необходимо на-
94
Электронный калейдоскоп
дежно загерметизировать, например, поместить его в прочный полиэти-
леновый пакет. Плату с радиоэлементами можно разместить в каком-ни-
будь подходящем корпусе, например, BOX-G024 (в комплект набора не
В входит, но его можно приобрести вместе с набором). Питание устройства
можно осуществлять от солнечной или обычной батареи (2.5...4.5 В).
 Солнечная батарея может работать как от солнечного света, так и от све-
Т та электрических ламп. Ее необходимо разместить в сухом, хорошо ос-
 вещаемом месте. Использование солнечной батареи, входящей в комп-
лект поставки, упрощает обслуживание устройства, сводя его к перио-
 дическому протиранию рабочей поверхности батареи от пыли.
Технические характеристики
Площадь действия [м2]...................................500—1000
Напряжение питания [В]...................................2.5—4.5
Ток потребления [мА]...........................................5
Частота колебаний [Гц].................................. 100—200
Солнечная батарея:
Номинальное выходное напряжение[В]...........................3.4
Максимальный ток [мА].........................................30
Размеры солнечной батареи [мм].............................66x37
Принцип работы
Рис. 2. Электрическая схема
«Отпугивателя грызунов»
Устройство состоит из двух каскадов. Электрическая схема устрой-
ства приведена на Рис. 2.
Первый каскад — это генера-
тор звуковой частоты (150 Гц),
LS собранный на элементах ТЗ,
Т4, R6, С4. Элементы R6 и С4
задают частоту генератора. Из-
меняя их номиналы, можно из-
менять частоту звука.
Второй каскад — мульти-
вибратор, построенный на эле-
ментах Т1, Т2, С2, СЗ. Под его
управлением звуковой генера-
тор работает в импульсном режиме. Длительность пауз между импуль-
сами звука зависит от номиналов конденсаторов С2 и СЗ, а также от
освещенности солнечной батареи. Конденсатор С1 аккумулирует
энергию солнечной батареи.
95
Электронный калейдоскоп ».
Общие требования к монтажу и сборке набора
Все элементы, входящие в набор {Табл. 1), монтируются на печат-
ной плате методом пайки. На Рис. 3 показано расположение элементов
на плате.
Таблица 1. Перечень элементов набора NK315
Позиция	Характеристика	Наимеиоваиие и/или примечание	Кол.
Tl, Т2	SC238	Возможная замена ВС238	2
ТЗ	SC309	Возможная замена ВС309	1
Т4	SF826	Возможная замена ВС337	1
С1	2200 мкФ, 10 В		1
С2	220 мкФ, 10 В		1
СЗ	0.47 мкФ, 63 В		1
С4	0.047 мкФ	473 — маркировка на конденсаторе	1
Rl, R4	47 кОм	Желтый, фиолетовый, черный, красный*	2
R2, R3	470 кОм	Желтый, фиолетовый, желтый*	2
R5	390 кОм	Оранжевый, белый, желтый*	1
R6	27 кОм	Красный, фиолетовый, оранжевый*	1
R7	220 Ом	Красный, красный, коричневый*	1
LS	8 Ом	Громкоговоритель Ж57 мм	1
	ВР-376634	Солнечная батарея (Panasonic)	1
	55x44 мм	Плата печатная	1
‘Цветовая маркировка.			
Рис. 3. Монтажная схема
Для качественного монтажа элементов на плате необходимо пользо-
ваться общепринятыми правилами монтажа радиоэлектронных изде-
лий и рекомендациями, приведенными в начале книги. При работе с
солнечной батареей надо проявлять осторожность, чтобы не разбить ее.
96 'Ив
Электронный калейдоскоп
I Во избежание повреждения элементов схемы соблюдайте полярность
подключения питания к плате устройства. Маркировка полюсов ука-
зана на корпусе батареи. Сборку устройства необходимо произвести в
следующем порядке:
•	проверьте комплектность набора согласно перечню элементов
(Табл. 1)',
•	отформуйте выводы элементов и установите их на плате в соотве-
тствии с монтажной схемой (Рис. 3), за исключением громкого-
ворителя и солнечной батареи (плата в сборе при эксплуатации
не должна подвергаться воздействию атмосферных осадков);
•	монтажными проводами подпаяйте солнечную батарею и громко-
говоритель к плате (длина соединительных проводов между
громкоговорителем и платой не должна превышать 3 м);
•	проверьте правильность монтажа;
•	поместите громкоговоритель в водонепроницаемый пакет;
•	поместите плату в герметичный корпус (BOX-G024 или другой
корпус подходящих размеров).
Правильно собранное устройство в дополнительной настройке не
нуждается. После подключения батареи к устройству в громкоговори-
теле через некоторые промежутки времени будут слышны короткие
Взвуковые сигналы.
Если собранное устройство не работает, рекомендуется следующий
порядок действий:
•	визуально проверьте собранную плату на наличие поврежденных
компонентов;
•	внимательно проверьте правильность монтажа;
•	при обнаружении перемычек между токоведущими дорожками,
появившихся в процессе пайки, удалите их паяльником;
•	проверьте правильность установки транзисторов;
•	особое внимание уделите правильности установки электролити-
ческих конденсаторов;
•	проверьте полярность подключения солнечной или обычной ба-
тареи — неправильное подключение полярности источника пита-
ния может привести к выходу из строя транзисторов.
В процессе эксплуатации устройства необходимо следить за тем,
чтобы не нарушалась герметизация платы и громкоговорителя, а также
|периодически удалять пыль и грязь с поверхности солнечной батареи.
Конечно, обладая информацией, приведенной выше, а также при
соответствующих знаниях и навыках, вы можете самостоятельно сде-
I лать отпугиватель подземных грызунов. Но это будет сопряжено с
| Многочисленными трудностями: изготовление печатной платы, при-
обретение необходимой комплектации, трата времени на все это и т. п.
97
4 —
Электронный калейдоскоп
И совсем не очевидно, что вам удастся при этом сэкономить средства.
Скорее, наоборот. Значительно проще приобрести предлагаемый на-
бор и, пользуясь лишь паяльником, собрать устройство из имеющихся
в наборе качественных материалов и комплектующих изделий. В ре-
зультате вы станете обладать действенным средством для обеспечения
сохранности садово-огородных культур и травяного газона. Кроме то-
го, изготовление и использование устройства несомненно принесет
вам и моральное удовлетворение.
В каталоге наборов, приведенном в книге, и на сайте
www.masterkit.ru вы можете найти различные компоненты, необходи-
мые для изготовления электронных устройств, и много других интерес-
ных и полезных наборов для быта и других целей.
98
РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ
И ТЕРМОРЕГУЛЯТОР
С МАЛЫМ УРОВНЕМ ПОМЕХ
наборы NM1041, NM1042
Наборы предназначены для изготовления ретуляторов мощности
“или температуры практически не создающих помех. В связи с отсут-
ствием помех отпадает необходимость установки громоздких помехо-
подавляющих цепей.
Устройство может использоваться для регулировки как мощности
«синхронных электродвигателей переменного тока, например венти-
'лятора или электроточильного станка, так и температуры воздуха при
работе электронагревательных приборов, жала электропаяльника,
электронагревателя теплицы или аквариума. Благодаря использова-
нию оригинальных схемных решений и современной элементной базы
устройство очень компактное и легкое. Регулятор можно устанавли-
вать в разрыв сетевого шнура регулируемого устройства без дополни-
тельного крепления. Вследствие использования электронной комму-
тации, прибор отличается повышенной надежностью.
Толчком к появлению наборов послужила вполне конкретная зада-
ча. Для вентиляции офиса был установлен мощный вентилятор на базе
асинхронного двигателя. В качестве электронного регулятора мощнос-
ти был использован классический тиристорный регулятор с фазовым
управлением. Он достаточно хорошо обеспечивал регулировку мощ-
ности. Однако из-за подачи на электродвигатель питающего напряже-
ния в виде импульсов с крутыми фронтами, электродвигатель издавал
значительный акустический шум и грелся. По этой же причине систе-
ма создавала высокий уровень электрических помех, и потребовалось
найти другое решение. Были найдены схемы регуляторов мощности, не
создающие помех. Изменение мощности в них осуществлялось подачей
в нагрузку целого числа периодов питающего напряжения с коммута-
цией их в момент перехода напряжения через ноль. Однако такой схе-
мой обеспечивалось только дискретное управление. Предлагаемое уст-
ройство, используя аналогичный принцип управления, обеспечивает
плавное бесступенчатое изменение мощности в нагрузке.
В продажу наборы поступают под названиями, соответствующими
их назначению: «Регулятор мощности...» и «Терморегулятор...». Отли-
чие наборов состоит не только в оформлении передней панели
В	99
Электронный калейдоскоп
(Рис. 1), но и в электрических схемах (а следовательно, и в комплек-
тующих элементах) имеются соответствующие различия (Рис. 2 и
Рис. 3).
а)
б)
Рис. 1. Оформление передней панели регулятора мощности а)
и терморегулятора б)
Однако учитывая, что оба регулятора в большой степени функцио-
нируют идентично (регулирование температуры производится за счет
изменения мощности в нагрузке) и имеют практически одинаковые
технические характеристики, описание двух наборов объединено и
приводится в одной статье.
Технические характеристики
Напряжение питания [В].....................................220+10%
Ток потребления, менее [мА]......................................4
Максимальная мощность нагрузки [Вт]...........................650
Диапазон регулировки мощности [%]...........................0—100
Максимальная мощность нагревателя [Вт]........................650
Диапазон регулировки температуры.........определяется	пользователем
Шкала регулировки........................................линейная
Габаритные размеры корпуса [мм]..........................72x50x21
100

Электронный калейдоскоп
Описание работы
В качестве регулирующего элемента устройства (Рис. 2) использу-
ются мощный полевой транзистор, который по сравнению с тиристо-
ром обеспечивает меньшее прямое падение напряжения и, как след-
ствие, меньшее тепловыделение. Кроме того, он требует значительно
меньшей мощности по цепи управления. Дополнительно в данной схе-
ме за счет переключения транзистора при нулевом напряжении на сто-
ке устранен эффект динамической входной емкости, что еще более об-
легчило требования к цепи управления. В результате оказалось воз-
можным подать сигнал на затвор полевого транзистора непосред-
ственно от КМОП микросхемы через резистор R10.
Переменным резистором R4 на неинвертирующем входе компара-
тора DA2 задается требуемый уровень мощности (температуры). На
другой вход компаратора через интегрирующую цепь R9C2 (при уста-
новке перемычки между контактами Х4 и Х5) подается управляющий
сигнал обратной связи, поступающий на затвор полевого транзистора.
Напряжение на выходе интегрирующей цепи прямо пропорционально
времени открытого состояния транзистора и, следовательно, выход-
ной мощности.
101
Электронный калейдоскоп
Рис. 3. Электрическая схема терморегулятора
Сигнал рассогласования с выхода компаратора поступает на вход
полевого транзистора через триггер DD1. На счетный вход этого триг-
гера поступает стробирующий сигнал с оптрона DA1, который обеспе-
чивает переключение триггера и изменение управляющего напряже-
ния на затворе полевого транзистора только в момент перехода сетево-
го напряжения через ноль. Перезапись состояния триггера произво-
дится один раз за каждый полный период сетевого напряжения. Этим
обеспечивается устранение помех при переключении и отсутствие
постоянной составляющей на нагрузке.
В первоначальном варианте схемы сигнал на счетный вход триггера
подавался через резисторный делитель непосредственно с провода пита-
ния. Такая схема хорошо работала на активную нагрузку, но при работе
на реактивную нагрузку (например, электродвигатель) давала сбои. Поэ-
тому наилучшим решением явилось использование оптронной развязки.
Элементы R2, VD2, VD4, С1 обеспечивают подачу питающего нап-
ряжения микросхем. Светодиод VD3, являясь элементом индикации,
одновременно увеличивает напряжение питания компаратора пример-
но на 2 В, что необходимо для его нормальной работы по диапазону
синфазных входных напряжений.
102
Электронный калейдоскоп
Монтаж и настройка регуляторов
Все входящие в набор элементы (Табл. 1) монтируются на печат-
ной плате методом пайки. Требования и рекомендации по монтажу ра-
диоэлементов приведены в начале книги. Для удобства монтажа на
[цлате показано расположение элементов (Рис. 4).
Рис. 4. Расположение элементов на плате
Таблица 1. Перечень элементов наборов NM1041 и NM1042
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
Rl, R7	100 кОм	Коричневый, черный, желтый*	2
R2	43 кОм, 0.5 Вт	Желтый, оранжевый, оранжевый*	1
R3. R5	перемычка	Для регулятора мощности	2
	15 кОм**	Коричневый, зеленый, оранжевый*	2
R4	33 кОм	22...51 кОм, переменный резистор с линейной характеристикой	1
R6.R9	47 кОм	Желтый, фиолетовый, оранжевый*	2
R8	Не устанавливать	Для регулятора мощности	
	10 кОм**	Коричневый, черный, оранжевый*	1
R10	100 Ом	Коричневый, черный, коричневый*	1
R11	22 кОм**	10...47 кОм, терморезистор типа ММТ-1, КМТ-1, ММТ-4, КМТ-4	1
С1	100.0 мкФ, 16 В	Возможна замена 100.0 мкФ, 25 В	1
С2	1.0 мкФ, 50 В	Возможна замена 1.0 мкФ, 63 В	1
DA1	4N35	Возможна замена 4N36,4N37	1
DA2	LM393	Возможна замена НА17393	1
DD1	К561ТМ2	Возможна замена CD4013	1
VT1	IRF740	Возможна замена IRF740A	1
103
Электронный калейдоскоп
Окончание
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
VD1, VD2	1N4004	Возможна замена 1N4005, 1N4006, 1N4007	2
VD3	LED 03 мм	Светодиод красного свечения	1
VD4	BZX55C 12V	Стабилитрон 12В	1
VD5...VD8	1N5404	Возможна замена 1N5406, 1N5407,1N5408	4
G025	72x50x21 мм	Корпус	1
А1041	67x45 мм	Плата печатная	1
‘Цветовая маркировка. “Для терморегулятора.			
При использовании схемы в качестве регулятора мощности (набор
NM1041) между контактами Х4 и Х5 устанавливается перемычка
(Рис. 2), вместо резисторов R3 и R5 также подключаются перемычки,
а резистор R8 отсутствует. С указанными элементами прибор, при
входном напряжении 220 В, может регулировать мощность около
650 Вт. При необходимости работы с большими мощностями транзис-
тор VT1 нужно установить на радиатор и использовать диоды
VD5...VD8 с большим допустимым током.
При применении схемы в качестве терморегулятора (набор
NM1042) перемычка между контактами Х4 и Х5 не ставится (Рис. 3).
Между контактами ХЗ и Х4 подключается терморезистор R11 с номи-
нальным сопротивлением на рабочей температуре 10...100 кОм (напри-
мер, типа ММТ-1 или ММТ-4). Сопротивление резистора R8 выбира-
ется равным номиналу терморезистора R11 при рабочей температуре.
Резисторы R3 и R5 подбираются экспериментально, чтобы обеспе-
чить необходимые границы регулировки температуры, соответственно
нижнюю и верхнюю. Так как эти значения взаимозависимы, то при
подборе величин резисторов операцию придется повторить несколько
раз. К примеру, при выполнении равенств R11 = R8 = 22 кОм и
R3 = R5 = 15 кОм, обеспечивается регулировка температуры в преде-
лах от +5"С до +35'*С.
Перед установкой платы просверлите в крышке корпуса отверстия
под ось переменного резистора R4 (ручка для переменного резистора
R4 в комплект наборов не входит) и светодиода VD3, а также отверс-
тия для входного и выходного силовых кабелей (а в терморегуляторе —
и для измерительного кабеля). Способ установки светодиода на печат-
ной плате показан на Рис. 5.
104
Электронный калейдоскоп
Рис. 5. Установка светодиода на печатной плате
Внимание!
Так как в устройстве присутствуют высокие напряжения, опасные
для жизни, при монтаже и настройке необходимо строго соблюдать
правила техники безопасности.
На Рис. 6 показан внешний вид собранного регулятора мощности (а)
и терморегулятора (б).
К нагрузке
К сети 220 В
а)
К нагрузке
К сети 220 В
б)
Рис. 6. Внешний вид регулятора мощности а)
и терморегулятора б)
105
Электронный калейдоскоп
Внимание!
Так как в терморегуляторе терморезистор не имеет гальванической
развязки от сети, во избежание поражения электрическим током, не-
обходимо обеспечить его надежную изоляцию!
Наборы NM1041 и NM1042 можно заказать и купить в магазине ра-
диодеталей вашего города. Дополнительную информацию можно най-
ти на сайте vmow.masterkit.ru. Там же можно получить детальную
консультацию Вячеслава Чулкова, автора статьи «Регулятор мощнос-
ти переменного тока с малым уровнем помех», опубликованной в жур-
нале «Ремонт электронной техники» (№8, 2001).
106
АВТОМОБИЛЬНЫЙ АНТЕННЫЙ
УСИЛИТЕЛЬ
набор NM3101
Антенный усилитель, собранный из деталей предлагаемого набора,
^предназначен для улучшения качества радиоприема автомобильных
приемников и магнитол. При его использовании достигается почти
трехкратное увеличение дальности уверенного приема. Набор этот
^пользуется повышенным спросом и вот почему.
В 90-х годах во многих городах началось освоение нового диапазо-
на УКВ (88...108 МГц). Это так называемый «FM-диапазон». В этом
диапазоне появились радиостанции с более привлекательными прог-
раммами, что привело к совершенствованию радиоприемных уст-
ройств. Возможность повышения качества приема новых и бывших об-
щесоюзных радиостанций вызывают большой интерес у потребителей.
'Наиболее остро проблема высококачественного радиоприема встает
перед автолюбителями, когда условия приема невозможно предска-
зать, т. к. расстояние до передающих станций, их мощность и взаимное
расположение постоянно меняются во время движения. При этом
сильные помехи приему создает электрооборудование автомобиля.
Для уверенного приема при значительном удалении от передающих
станций или недостаточной величине принимаемого сигнала желатель-
но использовать антенный усилитель или активную антенну. Автомо-
билисты, поддавшиеся на рекламу, стремятся приобрести дорогостоя-
щие импортные активные антенны с «фантастическими параметрами».
А ведь в большинстве случаев можно обойтись штатной автомобиль-
ной антенной и правильно выбранным антенным усилителем!
Критерий выбора антенного усилителя — максимальное качество
приема сигналов всех возможных радиостанций в данной местности.
При выборе антенного усилителя необходимо учитывать следующее:
•	полоса пропускания усилителя должна полностью перекрывать
весь радиовещательный диапазон (0.15...108 МГц) при мини-
мальной неравномерности амплитудно-частотной характеристи-
ки (АЧХ);
•	оптимальное значение коэффициента усиления должно состав-
лять 15...25 дБ, т. к. при меньшем усилении незначителен выиг-
рыш в качестве приема удаленных или маломощных радиостан-
107
Электронный калейдоскоп
ций, а при большем — возможна перегрузка самого усилителя и
входного каскада магнитолы вблизи мощных передающих стан-
цйй или других источников помех;
•	усилитель должен сохранять работоспособность в широком диа-
пазоне питающих напряжений и температур;
•	усилитель должен иметь большой динамический диапазон, чтобы
снизить вероятность перегрузки усилителя большим входным
сигналом;
•	для получения максимального отношения сигнал/шум коэффи-
циент шума усилителя должен быть минимальным.
Покупая или изготавливая самостоятельно антенный усилитель,
необходимо обратить внимание на возможность его установки рядом с
антенной или на самой антенне. Усилитель, установленный около ан-
тенного входа приемника, одинаково усиливает полезный сигнал и по-
мехи от электрооборудования автомобиля. При этом значительно сни-
жается отношение сигнал/шум и качественный прием становится не-
возможным.
Предлагаемый антенный усилитель обеспечивает высокое качество
приема. Усилитель практически не нуждается в настройке, прост в
сборке и подключении, а в эксплуатации отличается надежностью и
стабильностью. Кроме того, достоинствами усилителя является малое
количество деталей, отсутствие индуктивных элементов и высокая
повторяемость характеристик.
Технические характеристики
Коэффициент усиления [дБ]....................................20	+ 3
Напряжение питания [В]..................................6.01—15.0
Ток потребления, не более [мА].................................10
Диапазон рабочих частот [МГц].............................0.1—150
Неравномерность АЧХ, не более [дБ]............................0.5
Волновое сопротивление кабеля [Ом].............................75
Антенный усилитель {Рис. 1) выполнен по классической двухкас-
кадной схеме. Резисторы Rl, R2 и R4...R6 предназначены для стабили-
зации режимов транзисторов VT1, VT2 по постоянному току при из-
менении напряжения питания и температуры, а также при замене
транзисторов. Все элементы выбраны таким образом, что обеспечива-
ют максимально равномерную амплитудно-частотную характеристику
усилителя.
108
Электронный калейдоскоп
Рис. 1. Электрическая схема антенного усилителя
Применение высокочастотных малошумящих биполярных тран-
зисторов 2SC2926 с граничной частотой более 1 ГГц позволило умень-
шить собственные шумы усилителя до минимума. Даже замена тран-
зисторов 2SC2926 на транзисторы 2SC1923 с верхней граничной час-
тотой 550 МГц незначительно влияет на параметры усилителя. Ухуд-
шаются лишь шумовые характеристики.
Все входящие в набор элементы (Табл. 1) монтируются на печат-
ной плате методом пайки. Требования и рекомендации по монтажу ра-
диоэлементов приведены в начале книги. Для удобства монтажа на
плате показано расположение элементов (Рис. 2).
Таблица 1. Перечень элементов набора NM3101
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R1.R4	43 кОм	Желтый, оранжевый, оранжевый*	2
R2.R6	100 кОм	Коричневый, черный, желтый*	2
R3. R7	2.2 кОм	Красный, красный, красный*	2
R5	470 Ом	Желтый, фиолетовый, коричневый*	1
R8	100 Ом	Коричневый, черный, коричневый*	1
С1,С2, СЗ	1000 пФ	102 - маркировка	3
С4	0.1 мкФ	104 или 100 п - маркировка	1
С5	6.2 пФ	Возможная замена 6.8 пФ	1
VT1.VT2	2SC2926	Возможная замена 2SC1923	2
А3101	60x20 мм	Печатная плата	1
* Цветовая маркировка.			
109
Электронный калейдоскоп
OMasterKit А310	ЛА
(рс5о) Сос3о) о
040	_ о , 040
Вход О	О-Г я» 3-0 п <J О Выход
ОдО соС1о) СоСгоЗо-ЕНбЭ-о* &	040
О) о-Г я2 З-о о-Е я3 З-о о о-Е я8 З-о оз
Рис. 2. Расположение элементов на плате
При сборке устройства необходимо обратить внимание на то, что
длина выводов установленных элементов должна быть минимальна.
Соедините вход собранного антенного усилителя с антенной, а вы-
ход — с антенным входом приемника с помощью коаксиального кабе-
ля с волновым сопротивлением 75 Ом. Для предотвращения обрыва
кабеля во время эксплуатации усилителя рекомендуется закрепить его
на плате с помощью хомутов или прочной капроновой нитки через
предусмотренные в плате отверстия.
При соединении вывода + Vcc (конт. 3) усилителя с бортовой сетью
автомобиля необходимо соблюдать полярность. Для питания усилите-
ля рекомендуется использовать выходное напряжение +12 В магнито-
лы (выход магнитолы ANT). В этом случае напряжение питания пода-
ется на усилитель автоматически при включении магнитолы. Усили-
тель следует устанавливать по возможности ближе к антенне или даже
на самой антенне. При размещении усилителя вне салона автомобиля
требуется обеспечить герметичность корпуса.
Набор NM3101 и его аналог NK133 можно заказать и купить в ма-
газине радиодеталей вашего города. Дополнительную информацию
можно найти на сайте www.masterkit.ru. Там же можно получить кон-
сультацию Дмитрия Ветрова, автора статьи «Автомобильный широко-
полосный антенный усилитель», опубликованной в журнале «Радио-
хобби» (№1, 2001).
110
таймер на микроконтроллере

набор NM4021
Предлагаемый набор позволяет радиолюбителю собрать простое и
надежное реле времени на микроконтроллере, позволяющее включить
какой-либо электроприбор на или через заданное время от 1 до 99 ми-
нут. По истечении установленного времени таймер автоматически
выключит или включит электроприбор и издаст прерывистый звуко-
вой сигнал. Такой прибор часто оказывается необходимым в быту, в
кулинарии, в медицине, в радиолюбительской практике, в фотоделе, в
спорте, в учебном процессе и многих других сферах жизни, где необхо-
димо произвести действия, связанные с интервалом времени.
Различные схемы таймеров издавна используются в практике.
В этих приборах для задания требуемого интервала времени наиболее
широко использовалась RC-цепь с переменным резистором. Такие
схемы имеют низкую точность, возникают трудности при формирова-
нии длительных интервалов времени и сложности изменения посто-
янной времени в широком диапазоне. Цифровые устройства с приме-
нением логических элементов в значительной мере свободны от выше-
указанных недостатков, но для начинающих радиолюбителей они
сложны. Использование современных микроконтроллеров позволяет
создать предельно простой, компактный, удобный в обращении тай-
мер с прекрасными характеристиками.
Технические характеристики
Напряжение питания [В].........................................220
Ток потребления [мА]............................................50
Максимальная мощность подключаемого электроприбора [Вт]........600
Максимальный ток подключаемого электроприбора [А]................5
Диапазон устанавливаемого времени [мин].......................1—99
Длительность звукового сигнала [с]...............................5
Размеры корпуса [мм]......................................72x50x35
В устройстве применен микроконтроллер AT90S1200 фирмы
ATMEL. К выводам микроконтроллера подключены кнопки управления,
пьезокерамический звукоизлучатель, двухразрядный семисегментный
L «	111
Электронный калейдоскоп
светодиодный индикатор, кварцевый резонатор, электромагнитное реле
и цепь начального сброса времени.
В комплект набора входит печатная плата, все необходимые компо-
ненты, включая микроконтроллер с записанной программой, корпус п
подробная инструкция по сборке и эксплуатации прибора.
Описание работы таймера
Общий вид таймера и его электрическая схема представлены на
Рис. 1 и Рис. 2.
Основным элементом таймера является управляющий программи-
руемый микроконтроллер DD1 серии AVR — AT90S1200 фирмы
ATMEL. Тактовая частота его работы определяется частотой кварце-
вого резонатора ZQ1, подключенного к выводам 4 и 5. Кнопки управ-
ления SB1...SB3 подключены к выво-
Рис. 1. Общий вид таймера
дам 8,9 и 12. Эти выводы запрограм-
мированы таким образом, что при ра-
зомкнутых контактах кнопки на них
присутствует напряжение логичес-
кой «1», а при замыкании кнопки
— логического «О». Пьезокерамичес-
кий звукоизлучатель BQ1 подключен
к выводам 2 и 3 микроконтроллера.
С вывода 11 напряжение управления
через транзистор VT3 поступает на
электромагнитное реле К1.
Для отображения времени слу-
жит двухразрядный семисегментный
индикатор VD1 с элементами управ-
ления VT1, VT2. R1...R7. В рассматриваемой схеме он работает в дина-
мическом режиме, т. е. цифры на нем горят не одновременно, а пооче-
редно. При этом их переключение происходит с такой скоростью, что
человеческий глаз этого не замечает. Это сделано с той целью, чтобы
для передачи информации на цифровой индикатор задействовать
только 7 выводов микроконтроллера, а не все 14. При этом сегменты
обоих разрядов индикатора соединены параллельно и через резисторы
R1...R7 подключены к выводам 13... 19 микроконтроллера. На выводах
6 и 7 DD1 формируется противофазное напряжение для поочередного
включения транзисторов VT1 и VT2, соединяющее с шиной питания
5 В анод младшего или старшего разряда индикатора.
112
Электронный калейдоскоп
Питание таймера выполнено по бестрансформаторной схеме. Напря-
жение сети 220 В поступает с клеммника XS1 через конденсатор С6 на
диодный мост VD4. Выпрямленное напряжение ограничивается стаби-
литроном VD3 до величины 24 В и используется для питания катушки
реле. Замыкание реле К1 происходит при открытии транзистора VT3 в
момент появления высокого уровня на выводе 11 микроконтроллера.
При этом в начальный момент реле замыкается током заряда конденса-
тора С4, а в дальнейшем якорь реле удерживается током 11 мА, протека-
ющим через резистор R8. Диод VD2 предохраняет транзистор VT3 от
пробоя импульсом напряжения самоиндукции, возникающим при раз-
мыкании реле К1. Интегральный стабилизатор DA1 формирует напря-
жение 5 В для питания микроконтроллера и цифрового индикатора.
Монтаж устройства
Все радиоэлементы, входящие в комплект набора (Табл. /), уста-
навливаются на двухсторонней печатной плате из фольгированного
стеклотекстолита методом пайки. Для фиксации платы зарезервиро-
113
Электронный калейдоскоп
ваны монтажные отверстия под винты. Для удобства монтажа на пе-
чатной плате показано расположение элементов (Рис. 3).
Рис. 3. Расположение элементов на плате
Таблица 1. Перечень элементов
Позиция	Характеристика	Наименование н/или примечание	Кол.
Cl, С2	27...30 пФ		2
СЗ, С4	100 мкФ, 25...50 В	08мм	2
С5	470 мкФ, 25...50 В	08мм	1
С6	1 мкФ, 400 В	105К - маркировка	1
DA1	78L05	Стабилизатор (Корпус ТО-92)	1
DD1	AT90S1200	Программируемый микроконтроллер	1
R1...R8	1 кОм	Коричневый, черный, красный*	8
R9	270 кОм	Красный, фиолетовый, желтый*	1
VD1	LED 2DIG	Двухразрядный индикатор	1
VD2	1N4148	Возможная замена КД522	1
VD3	ZENER 12V 1.3W	Стабилитрон 12 В 1.3 Вт	1
VD4	КЦ407	Диодный мост	1
VT1, VT2	DTA144	Цифровой транзистор (А144)	2
VT3	DTC144	Цифровой транзистор (С144)	1
ZQ1	1 МГц	Кварцевый резонатор	1
BQ1	ЗП-З	Пьезокерамический звонок	1
114
Электронный калейдоскоп
Окончание
Позиция	Характеристика	Наименование н/или примечание	Кол.
'SB1...SB3	TS-A6PS-130	Кнопки без фиксации	3
I К1	BS-115C	Реле 12 В (5 А, 220 В)	1
\ XS1	ED350V-02P	Клеммник (2 контакта)	1
' XS2	ED350V-03P	Клеммник (3 контакта)	1
А4021	45x67 мм	Печатная плата	1
	DIP-20	Панелька микросхемы	
	BOX-G027	Корпус	1
I *Цветовая маркировка			
Рис. 4. Установка
сталибизатора
на плату
При установке транзисторов VT1...VT3 обратите внимание на их
цоколевку. Стабилизатор напряжения DA1 установите, как показано
на Рис. 4.
В центральную контактную площадку звукоиз-
лучателя BQ1 (расположена под реле К1) впаяйте
отрезок стальной пружины диаметром 0.3...0.5 мм и
длиной 10 мм, предварительно залудив его конец.
Затем отогните незапаяный конец так, чтобы он
обеспечивал надежный контакт с внутренней пове-
рхностью звукоизлучателя. В последнюю очередь
установите элементы SB1...SB3, BQ1, VD1 на про-
тивоположную сторону (сторону проводников) пе-
чатной платы.
Конструкция устройства позволяет монтиро-
вать таймер в корпусе BOX-G027 с использовани-
ем соответствующих монтажных отверстий. Однако корпус придется
немного доработать (Рис. 5). Последовательность доработки следую-
щая:
•	в основании корпуса просверлите 3 отверстия 04 мм под кнопки
управления, а также сделайте прямоугольный вырез под цифро-
вой индикатор и просверлите ряд отверстий 02 мм для звукоиз-
лучателя;
•	на торце основания корпуса сделайте прямоугольный вырез под
провода питания и нагрузки;
•	установите печатную плату в основание корпуса и закрепите ее
саморезами 02.5 мм и длиной не более 6 мм (в комплект набора
не входят);
•	установите верхнюю крышку корпуса, используя штатные само-
резы.
115
Электронный калейдоскоп
Рис. 5. Доработка корпуса BOX-G027
Порядок работы с таймером
Правильно собранный таймер не требует настройки. Однако перед
его использованием необходимо проделать несколько операций:
•	подключите провод питания к электросети, при этом на индика-
торе должно высветится «00», и таймер перейдет в режим уста-
новки времени;
•	с помощью кнопок SB1...SB2 задайте требуемый интервал време-
ни. При этом нажатие кнопки SB1 увеличивает показание счетчи-
ка на единицы минут, а нажатие кнопки SB2 —на десятки минут;
•	кнопкой SB3 таймер переводится в режим отсчета времени. При
этом включается (выключается) используемый с таймером
электроприбор, цифровой индикатор мигает, а его показание с те-
чением времени уменьшается.
По истечении установленного времени электроприбор выключает-
ся (включается), таймер издает короткий звуковой сигнал, после чего
на индикаторе высвечивается ранее установленное время, и таймер
вновь переходит в режим установки времени.
Таймер, установленный кнопкой SB3 в режим отсчета времени,
этой же кнопкой может быть принудительно переведен обратно в ре-
жим установки времени. Для этого ее надо нажать и удерживать не ме-
нее 0.5 с.
Набор NM4021 можно заказать и купить в магазине радиодеталей
вашего города. Дополнительную информацию вы найдете на сайте
www.masterkit.ru. Там же можно получить консультацию Николая
Яковлева, автора статьи «Реле времени на микроконтроллере»,
опубликованной в журнале «Радиолюбитель» (№7, 2002), или адресо-
вать свои вопросы по адресу: main@masterkit.ru.
116
ЕГУлЯТОР ЯРКОСТИ ЛАМП
АКАЛИВАНИЯ 12 В/50 А
s	набор NM4511
Устройство предназначено для регулирования яркости ламп нака-
ливания, работающих от напряжения постоянного тока, мощностью до
600 Вт при токе до 50 А. Регулятор может быть использован, напри-
мер, для регулировки освещенности, создаваемой софитами во время
видеосъемок. Повышенная частота регулирования полностью исклю-
чает мерцание видеозаписи и значительно снижает утомляемость глаз.
Если использовать регулятор для изменения яркости переносной ав-
томобильной лампы, то можно уста-
новить наиболее комфортную осве-
щенность во время ремонта или отды-
ха и уменьшить разряд аккумулятора.
Предлагаемое устройство можно
использовать в качестве регулятора
мощности различных нагревателей,
работающих от напряжения постоян-
ного тока, например, подогревателей
автомобильных сидений или двигате-
лей. Устройство можно использовать
и для регулирования скорости враще-
ния мощных двигателей постоянного
Рис. 1. Общий вид регулятора
яркости
тока.
Применение современной элемент-
ной базы позволило повысить КПД ре-
гулятора до 99% и максимально уменьшить габариты устройства. Об-
щий вид платы собранного регулятора яркости показан на Рис. 1.
Технические характеристики
Напряжение питания [В].....................................6—24
Ток потребления [mAJ....................................... 1.5
Максимальный ток нагрузки [А]................................50
КПД, не менее [%]............................................99
Диапазон рыулировки [%]...................................0—100
Рабочая частота [Гц]........................................500
117
Электронный калейдоскоп
Рис. 2. Электрическая схема регулятора яркости
На Рис. 2 приведена электрическая схема регулятора.
Для регулировки мощности в предлагаемом устройстве использо-
ван принцип широтно-импульсной модуляции. Применение сдвоен-
ного операционного усилителя DA1 позволило реализовать генератор
с широтно-импульсной модуляцией при минимальном количестве де-
талей. Задающий генератор, выполненный на одном из операционных
усилителей, обеспечивает независимость рабочей частоты от напряже-
ния питания. Длительность выходного импульса регулируется схемой
на втором операционном усилителе.
В качестве выходного силового ключа использован полевой тран-
зистор VT1. Малое сопротивление открытого канала используемого
МОП-транзистора (0.008 Ом) позволяет использовать транзистор без
радиатора при коммутации тока до 10...12 А (при мощности нагрузки
до 100... 150 Вт). При большем коммутируемом токе потребуется ради-
атор с площадью поверхности 10...30 см2.
Все входящие в набор компоненты (Табл. 1) монтируются на пе-
чатной плате методом пайки. Рекомендации и требования по монта-
жу радиоэлементов приведены в начале книги. На Рис. 3 показано
расположение элементов устройства на печатной плате. Расстояние
между выводами для постоянных резисторов и конденсаторов 5 мм.
Обратите внимание, что резисторы устанавливаются вертикально.
Вначале установите все компоненты за исключением переменного
резистора R2 (Рис. За). Затем установите переменный резистор R2
со стороны пайки других элементов (Рис. 36). Можно установить пе-
ременный резистор другого типа. Место для его установки на печат-
ной плате предусмотрено.
118
Электронный калейдоскоп
Таблица 1. Перечень элементов набора NM4511
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
С1, С2, С5	0.1 мкФ, 50 В	104 - маркировка	3
СЗ, С6	22 мкФ, 16 В		2
С4	1 мкФ, 50... 100 В		1
Rl, R3...R6	20 кОм	Красный, черный, оранжевый*	5
R2	50 кОм	Переменный резистор	1
R7, R8	10 кОм	Коричневый, черный, оранжевый*	2
R9	100 Ом	Коричневый, черный, коричневый*	1
R10	1 МОм	Коричневый, черный, зеленый*	1
DA1	LM358	Микросхема, сдвоенный ОУ	1
VT1	IRF3205	Полевой транзистор	1
А451	40x35 мм	Печатная плата	1
‘Цветовая маркировка.			
б)
Рис. 3. Схема расположения элементов на печатной плате
При самостоятельном проектировании печатной платы (если кон-
фигурация предлагаемой платы по каким-то причинам не устраивает)
необходимо уделить особое внимание трассировке. Так, длина провод-
ника, соединяющего вывод истока транзистора с общим выводом уст-
ройства, должна быть минимальна. Неправильно выполненная трасси-
ровка печатных проводников мощных импульсных устройств может
привести к их некорректной работе или к полной неработоспособности.
Правильно собранное устройство в настройке не нуждается.
Набор NM4511 можно заказать и купить в магазине радиодеталей
вашего города. Дополнительную информацию можно найти на сайте
Www.masterkit.ru.
119
МЕТРОНОМ
набор NM5037
Набор предназначен для сборки музыкального метронома. Тем, кто
занимается музыкой или танцами, часто бывает необходимо устрой-
ство, устанавливающее определенный ритм движений. Метроном как
раз и задает необходимые ритмы. Кроме того, устройство помогает вы-
работать чувство ритма у начинающих учеников и спортсменов.
Метроном позволяет задавать тактовую частоту (ритм) от 20 до 300
ударов в минуту. Размеры платы (40x30 мм) и возможность работы от
батареи питания позволяют собрать генератор тактовой частоты в не-
большом корпусе. Поэтому его можно использовать не только дома, но и
брать с собой на занятия. Напряжение питания метронома может быть
от 3 до 9 В. а выходная мощность не превышает 2 Вт. Динамическая го-
ловка громкоговорителя мощностью не менее 0.2 Вт должна иметь соп-
ротивление от 8 до 32 Ом. Соотношение этих параметров определяет
громкость звучания метронома и длительность работы батареи питания.
Монтаж и настройка
Общий вид платы с установленными на ней элементами представ-
лен на Рис. 1. Электрическая схема показана на Рис. 2. Все элементы,
устанавливаемые на плате, приведены в Табл. 1. Метроном выполнен
на основе универсальной схемы несимметричного мультивибратора
(VT1, VT2). Рабочая частота мультивибратора определяется номина-
лами резисторов Rl, R2, R4, Rd и конденсатором С1.
При сборке платы вместо резистора R3 в соответствующие гнезда
установите проволочную перемычку. Соедините красный и черный
выводы разъема батареи питания XI с контактами 3 и 5, а динамичес-
кую головку ВА1 с контактами 3 и 4 платы. Частота ритма метронома
регулируется резистором Rd.
120

г
Таблица 1. Перечень элементов набора NM5037
Электронный калейдоскоп
-	 Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R1	68 кОм	Голубой, серый, оранжевый*	1
R2	22 кОм	Красный, красный, оранжевый*	1
R4	39 Ом	Оранжевый, белый, черный*	1
R5	560 Ом	Зеленый, голубой, коричневый*	1
1.0 МОм
Переменный резистор
Cl, С2 2.2 мкФ, 16...50 В	2
VT1	ВС557		1
VT2	КТ815	Возможная замена: BD137 или BD139	1
Х1	BAT/SNAP	Разъем питания	1
А503	40x30 мм	Печатная плата	1
•Цветовая маркировка.			
Рис. 1. Внешний вид метронома (плата в сборе)
121
Электронный калейдоскоп
Рис. 2. Электрическая схема метронома
В состав комплекта входит подробная инструкция по монтажу. На-
бор интересен и полезен для знакомства школьников с основами радио-
электроники. Приобрести набор NM5037 можно в магазине радиоде-
талей вашего города.
122
ГЛАВА 3

Умные приборы,
полезная практика
НАБОРЫ
042
150 • 182 • 182.2
303 • 304 • 305 • 306
8031 «8032
9211

ТЕСТЕР ДЛЯ ПРОВЕРКИ
ТРАНЗИСТОРОВ И ДИОДОВ
К	набор NS042
Очень простой и надежный тестер для проверки исправности тран-
зисторов и определения их структуры (р-п-р, n-p-ri) можно собрать из
деталей этого набора. Если вы радиолюбитель и умеете сами ремонти-
ровать радиоаппаратуру, такой прибор, скорее всего, у вас уже есть.
Потому что без него, как без рук. В радиоаппаратуре много транзисто-
ров, а проверить их, не имея подобного прибора, практически невоз-
можно. Представьте себе, что у старенького «Горизонта» в изображе-
нии пропал красный цвет. Может быть, «полетел» выходной транзис-
тор (КТ940А) каскада видеоусилителя? Это одна из наиболее вероят-
ных причин. Но как его проверить? Вот с помощью предлагаемого тес-
тера сделать это очень легко. В этом смысле прибор — незаменимый
помощник. Он предотвратит использование неисправных транзисто-
ров и позволит ремонтировать радиоэлектронную технику дома, в ла-
боратории, в радиомастерской и даже на производстве. Кроме того,
для школьника, студента или начинающего радиолюбителя прибор
может стать пособием для изучения основ цифровой техники и тран-
зисторных схем. Прибор простой и надежный. Собрать его можно за
короткое время.
Описание тестера
Схема тестера предельно проста — микросхема, конденсатор, три
резистора и два светодиода (Рис. 1). Всего семь радиоэлементов. Ос-
нову устройства составляет микросхема CD4049, содержащая шесть
логических элементов НЕ. Внешний вид платы с установленными на
ней элементами и подсоединенными проводами с «крокодилами» и
разъемом для батареи представлен на Рис. 2.
125
Умные приборы, полезная практика
Рис. 1. Электрическая схема прибора
Рис. 2 Плата с элементами и подсоединенными
проводами
Питание схемы осуществляется от источника постоянного напря-
жения 9 В, максимальный потребляемый ток 90 мА. В состав мик-
росхемы входят 6 логических элементов НЕ — N1...N6. На элементах
N1 и N2 собран генератор прямоугольных импульсов, частота кото-
рых определяется номиналами элементов С1 и R1.
С выхода элемента N1 прямоугольные импульсы поступают на пер-
вый буферный усилитель, который выполнен на двух параллельно со-
единенных элементах N5 и N6. Эти же импульсы, проходя через эле-
126
Умные приборы, полезная практика
мент N2, инвертируются и поступают на второй буферный усилитель,
который выполнен на двух параллельно соединенных элементах N3 и
N4. Таким образом, буферные усилители возбуждаются противофаз-
но. Когда на выходе одного из усилителей будет логическая единица,
на выходе второго — будет логический ноль, и наоборот.
Рассмотрим, что произойдет при подключении транзистора струк-
туры п-р-п для проверки его исправности к схеме тестера (Рис .ЗУ-
Рис. 3. Проверка транзистора п-р-п
Пусть напряжение на выходе первого буферного усилителя (N5,
N6) соответствует логической единице, а на выходе второго буферно-
’ го усилителя (N3, N4) — логическому нулю. Тогда на этот промежуток
 времени транзистор окажется включенным, так как напряжения, по-
данные на выводы испытуемого транзистора, вызовут его отпирание.
В результате по цепи переход коллектор-эмиттер, светодиод D2, ре-
I зистор R3 потечет ток, и светодиод D2 засветится. Светодиод D1 будет
заперт и светиться не будет. В течение следующего полупериода рабо-
I ты генератора на выходе первого буферного усилителя установится
। логический ноль, а на выходе второго — логическая единица.
В этом случае транзистор будет закрыт, ток через переход коллек-
тор-эмиттер течь не будет и, следовательно, не будет гореть ни один из
(светодиодов. Рассмотренный цикл будет периодически повторяться с
!растотой генератора. Таким образом, при исправном транзисторе
структуры п-р-п светодиод D2 будет мигать с частотой генератора пря-
моугольных импульсов. Аналогично проверяется транзистор р-п-р
Структуры с той лишь разницей, что будет светиться светодиод D1
{Рис. 4).
127
Умные приборы, полезная практика
Рис. 4. Проверка транзистора р-п-р
При подключении к схеме неисправного транзистора с короткоза-
мкнутым переходом коллектор-эмиттер, точки С и Е будут фактичес
кн соединены между собой малым сопротивлением. В этом случае ток
будет протекать через светодиоды попеременно, и они будут светиться
периодически. Если переход коллектор-эмиттер транзистора имеет об-
рыв. цепь для прохождения тока окажется разорванной, и ни один из
светодиодов светиться не будет.
Собрать такой тестер можно за 10...15 мин, так как в комплект набо-
ра (Табл. 1) входит все, что необходимо для сборки, включая печатную
плату, припой, измерительные шнуры и инструкцию по сборке устрой-
ства. Правильно собранное устройство в настройке не нуждается.
Таблица 1. Перечень элементов набора NS042
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R1	47 кОм	Желтый, фиолетовый, оранжевый*	1
R2	1 МОм	Коричневый, черный, зеленый*	1
R3	470 Ом	Желтый, фиолетовый, коричневый*	1
Cl	0.22 мкФ	МКТ 1818	1
D1.D2	LED	Светодиоды красного свечения	2
1С	CD4049	Микросхема	1
1036N	35x43мм	Печатная плата	1
	Socket DIP16	Панель для микросхемы	1
		Разъем для батареи	1
128
Умные приборы, полезная практика
Окончание
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
		Провода с контактными зажимами типа «крокодил»: черный, желтый, красный*	3
		Контакты штыревые	4
		Припой проволочный	0.3 м
‘Цветовая маркировка.
Для проверки транзистора его выводы подключаются к «крокоди-
лам» {Рис. 5), соблюдая цоколевку: вывод базы — к контакту В, вывод
эмиттера — к Е, вывод коллектора — к С.
Если транзистор исправен, то будет ми-
гать светодиод D1 (р-п-р) или D2 (п-р-п).
При наличии утечки у транзистора или ес-
ли транзистор имеет короткое замыкание,
оба светодиода начинают попеременно све-
титься. При наличии у транзистора обрыва
светодиоды светиться не будут.
Для проверки диода, необходимо подк-
лючить его к контактам С и Е. Исправность
испытуемого диода подтверждается мига-
нием одного из светодиодов. В случае обры-
ва в испытуемом диоде ни один из светоди-
одов светиться не будет, а в случае коротко-
го замыкания светятся оба светодиода.
Хотя схема тестера проста и некритична
к параметрам используемых радиодеталей,
все же для изготовления тестера удобно
воспользоваться набором NS042: не надо
изготавливать печатную плату и искать
комплектующие изделия. Специально к
этому набору вы можете приобрести гото-
вый корпус. Вставив плату тестера в кор-
пус и наклеив на переднюю панель наклейку, входящую в комплект
набора, вы получите готовый измерительный прибор. Измерительный
прибор для вашей радиолаборатории всего за 15 минут!
Ознакомьтесь с каталогом наборов, приведенным в конце книги, и
при необходимости укомплектуйте свою радиолабораторию другими
измерительными приборами. Вы сэкономите значительные средства,
так как цена готовых приборов значительно превышает стоимость на-
боров. И получите удовольствие оттого, что прибор сделан своими ру-
ками. Желаем удачи!
I	Ш
Рис. 5. Подключение
транзистора
129
КОМПЬЮТЕРНЫЙ
ПРОГРАММИРУЕМЫЙ
8-КАНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР
набор NK150
Сегодня управляемые компьютером коммутаторы применяются во
всех сферах жизни и во всех областях техники. Медицина и космос, ме-
таллургия и сельское хозяйство, транспорт и системы вооружения, хи-
мическое и пищевое производство, системы охраны и много-много дру-
гих отраслей можно перечислить, где коммутаторы, управляемые
компьютером, являются неотъемлемой частью технического обеспече-
ния. Интересные задачи, связанные с программируемым компьютер-
ным управлением, возникают и в быту, в нашей с вами повседневной
жизни. Для их решения часто требуется такое устройство, как комму-
татор. Предлагаемый набор позволяет легко изготовить управляемый
компьютером 8-канальный коммутатор, предназначенный для включе-
ния/выключения различных приборов и устройств, например, двигате-
лей, реле, систем освещения и сигнализации. Прилагаемые програм-
мные средства позволят вам самостоятельно программировать на дли-
тельный период включение/выключение восьми независимых каналов.
Давайте пофантазируем о применении коммутатора. Допустим, вы
Рис. 1. Внешний вид коммутатора
учитесь в школе, в 10—11 классе.
У вас большая квартира, поэтому
одноклассники чаще всего собира-
ются у вас. Застолье, танцы... Ис-
пользуя персональный компьютер,
который давно стал неотъемлемой
частью вашего бытия, и предлагае-
мый коммутатор, вы сможете прият-
но удивить друзей. Изобретенная
вами система цветомузыки не будет
уступать подобным профессиональ-
ным устройствам. Ее также можно
использовать для эффектного осве-
щения помещений и светового
оформления дискотек.
Другой пример применения
коммутатора. Допустим, вы соби-
130
Умные приборы, полезная практика
[раетесь на некоторое время уехать (каникулы, отпуск, командировка и
т. д.), и ваша квартира останется без присмотра. Чтобы ваше отсутствие
(не бросалось в глаза домушникам, можно создать видимость присут-
ствия хозяев в пустой квартире. Для этого достаточно изготовить 8-ка-
ральный коммутатор, приобрести исполнительные устройства (элект-
громоторчики, реле включения/выключения света, таймер и т. п.) и про-
извести необходимую настройку прилагаемого программного обеспече-
ния на своем компьютере. Компьютер выдаст команды исполнитель-
ным устройствам, и в назначенное время откроются/закроются окон-
ные шторы, включится/выключится свет, радиоприемник, телевизор
или музыкальный центр. При наличии подобных эффектов домушники
вряд ли обратят внимание на вашу квартиру.
Для работы программируемого коммутатора подходит любой
| компьютер, начиная с 286 модели. Модуль подключается к компьютеру
|через принтерный LPT порт. Дискета 3.5” с программным обеспечением
DOS+WIN9x входит в комплект набора. Напряжение питания 8-ка-
[нального коммутатора 12 В, ток потребления — 0.8 А, а коммутируемый
|ток на один канал при 220 В до 3 А. Внешний вид коммутатора представ-
лен на Рис. 1, а электрическая схема приведена на Рис. 2.
4<
«17
2
3 jpi'n4| Яз
Jpml/25)
GND I _ ♦
-Mcc R9 I
O-I—I» И- —2
Jpin6)(_%
(pin?) Re
6o---Db—
?Jpin8j Ry
<(pin2) Ri
(pin3) R?
Do
13
Рис. 2. Электрическая схема коммутатора
3 4 510
—|ДЕ~6Г~°
—]ЯЕ7|-°
W7jG
—|REer°
I 1\ЯЬяН
МП Ml
STA-L
131
Умные приборы, полезная практика
Монтаж коммутатора
Все компоненты, входящие в набор (Табл. 1), монтируются на пе-
чатной плате методом пайки. На Рис. 3 показано расположение эле-
ментов на плате и схема подключения коммутатора.
Таблица 1. Перечень элементов в наборе NK150
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
IC	513D	Микросхема, 2x7 выводов	2
R1...R17	1.2 кОм	Коричневый, красный, красный — цве- товая маркировка	17
D1	Sy360/6	Возможная замена 1N4001	1
D2...D9	4x5 мм	Светодиод желтого свечения	8
С1...С8	0.47 мкФ, 50 В	—	8
С9	100 мкФ, 25 В	—	1
R1...R8	BV2091,12 В	Реле с контактной нагрузкой 250 В, 3 А	8
	Socket 14 PIN	Панель для микросхемы, 2x7 гнезд	2
	110x70x1.5 мм	Печатная плата	1
	DB25F	Вилка типа CENTRONIX	1
		Корпус для разъема DB25F	1
Дискета	3.5”	Программное обеспечение	1
132
 Умные приборы, полезная практика
Для качественного монтажа элементов на плате пользуйтесь реко-
мендациями, приведенными в начале книги. Монтаж и сборку устрой-
ства необходимо производить в следующем порядке:
•	установите элементы на плате, как показано на Рис. 3',
•	впаяйте панельки для микросхем;
•	изготовьте восьмижильный соединительный кабель, используя
разъем (таблица соединений — Табл. 2, длина кабеля - 10...200 см);
•	вставьте микросхемы в панельки;
•	проверьте правильность монтажа;
•	подключите стабилизированный источник питания согласно
электрической схеме;
•	проинсталлируйте программу управления с прилагаемой диске-
ты на ваш компьютер (программа может работать с DOS и
WIN9x);
•	подключите кабель к LPT порту;
•	включите питание (для питания устройства рекомендуется
использовать сетевой адаптер, обеспечивающий выходное напря-
жение постоянного тока 12 В, 0.8 А).
Таблица 2. Таблица соединений
Контакт на печатной плате	1	2	3	4	5	6	7	8	Общий
Контакт разъема	2	3	4	5	6	7	8	9	11,23,24, 25
Правильно собранное устройство в настройке не нуждается. Если
коммутатор все же не работает, визуально проверьте его на наличие
поврежденных компонентов, на наличие возможных замыканий меж-
ду токоведущими дорожками, правильность монтажа и полярность
подключенного питания. Дополнительную информацию можно полу-
чить на сайте www.masterkit.ru. В каталоге наборов, приведенном в
книге, вы можете выбрать корпус для коммутатора (рекомендуемый —
BOX-G010), а также много других интересных и полезных вам уст-
ройств.
Недорогой и простой в сборке 8-канальный коммутатор, кроме вы-
полнения функций, свойственных обычному таймеру, даст вам широ-
кие возможности удаленного управления бытовой техникой и сделает
вашу жизнь более комфортной.
133
ЭЛЕКТРОННЫЕ ЧАСЫ-БУДИЛЬНИК
С ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ
УСТРОЙСТВОМ
И ЭНЕРГОНЕЗАВИСИМЫМ ХОДОМ
набор NS182
Предлагаемый набор позволяет радиолюбителю без особого труда
собрать электронные часы, обладающие целым рядом замечательных
свойств. Часы работают от сети переменного тока 220 В. При отключе-
нии сети часы продолжают отсчет времени и сохраняют все настройки
в течение 1 года. В режиме будильника в установленное время часы
способны издавать мощный звуковой сигнал, коммутируя с помощью
встроенного реле сильноточную нагрузку (6 А, 220 В). Часы могут ра-
ботать и от постоянного напряжения 12 В.
На сегодняшний день рынок радиоэлектронной продукции заполнен
многочисленными устройствами подобного класса. Каких только часов
не встретишь в магазине! Как оказалось, большинство из них не облада-
ют некоторыми весьма актуальными функциями. Это, во-первых, отсу-
тствие энергонезависимой памяти настроек и энергонезависимого отс-
чета времени при кратковременном или долговременном отключении
напряжения питания. Во-вторых, практически во всех устройствах отсу-
тствует возможность коммутирования по заданному времени сильно-
точной нагрузки одновременно со звуковым сигналом. Подобная функ-
Рис. 1. Электронные
часы-будильник
ция позволяет при применении устрой-
ства в быту включать радиоэлектронную
аппаратуру, освещение, вентиляцию,
нагревательное и другое оборудование в
заданное пользователем время.
Внешний вид электронных часов, ко-
торые можно собрать из предлагаемого
набора, показан на Рис. 1. Часы построе-
ны на современной элементной базе.
Применение микроконтроллера в качест-
ве управляющего звена позволяет расши-
рять функциональные возможности ча-
сов путем простой замены программного
обеспечения и подключения дополни-
тельных устройств обработки и обмена
информации (термодатчик, блок реле на
134
Умные приборы, полезная практика
4 нагрузки и другие датчики и исполнительные устройства). Для подоб-
ных устройств зарезервированы места подключения, и в будущем плани-
руется выпуск программного обеспечения с поддержкой их работы.
Отсчет времени и контроль состояния будильника осуществляется
не микропроцессором, а специализированной часовой микросхемой
фирмы PHILIPS PCF8583. Она представляет собой автономные ча-
сы/будильник/таймер/календарь со встроенным генератором на
32768 кГц и памятью на 240 байт (240 слов по 8 бит). Микросхема ха-
рактеризуется широким диапазоном питающих напряжений (1...6 В) и
малым потреблением тока (2...10 мкА). Именно поэтому применение
литиевого элемента CR2032 емкостью 195 мА/ч в качестве резервного
источника питания оказывается достаточным почти на год работы ча-
сов (литиевый источник не входит в набор).
Технические характеристики
Напряжение питания переменное [В]........................220
Напряжение питания постоянное [В].............12 (с доработкой)
Ток потребления в режиме звукового сигнала [мА]........50—80
Коммутируемая сильноточная нагрузка по переменному току [А/В] 6/220
Напряжение резервного источника питания [В]................3
Частота прерывания звукового сигнала [Гц]..................4
Часовой формат времени [час]...............................24
Описание работы часов
Часы-будильник выполнены на основе микросхемы часов фирмы
PHILIPS PCF8583. Микросхема управляется по стандартной двух-
проводной шине I2C (DD1, корпус DIP-8) микроконтроллером
AT90S2313 (DD2) с прошитым программным обеспечением обработ-
ки сигналов управления и индикации.
Электрическая схема часов приведена на Рис. 2.
В качестве расширителя портов микроконтроллера используется
8-разрядный сдвиговый регистр 74(A)LS164 (DD3, аналог ИР8). Цепи
питания микросхем и индикатора сформированы элементами С7, С8,
DA1, а цепи питания и пуска реле К1 —элементами СИ, R16, VD4, СЮ,
R13, R14, R15, VD3, VT2. При замыкании электронного ключа VT2,
конденсатор СЮ, заряжаясь через обмотку реле К1, создает импульс то-
ка, достаточный для притяжения якоря этого реле. После заряда кон-
денсатора энергопотребление значительно снижается, так как якорь ре-
ле удерживается меньшим током, протекающим через резистор R15.
135
Умные приборы, полезная практика
Г/8 75 /6 /7 /8 75/6/7/8 /5/Б/7/8 /5/
'I э| 8| 7| б| 10| 9| 81 /I 6ПО| $1 81 7| б|10| 9| 8| 7| б!
Рис. 2. Электрическая схема часов
136
Умные приборы, полезная практика
Диод VD3 защищает транзистор VT2 от импульсного пробоя в момент
его закрытия. Источник питания состоит из конденсатора С12, гася-
щего резистора R18, диодного моста VD5 и резистора R17, играющего
роль ограничителя тока в момент подключения устройства к сети (за-
ряда конденсатора С12). При отсоединении питания от устройства
конденсатор С12 разряжается через резистор R18.
Литиевый элемент питания (GB) обеспечивает подпитку микро-
схемы часов PCF8583 (DD1) при отключении основного источника
напряжения. Диоды VD1 и VD2 обеспечивают развязку напряжений
элемента GB и основного источника. Ток потребления DD1 в таком
режиме составляет < 5 мкА, что позволяет микросхеме сохранять все
настройки и производить отсчет точного времени на протяжении года.
Напряжение питания подается на клеммы XI, Х2. Нагрузка под-
ключается к контактам ХЗ, Х4 на замыкание реле К1 или ХЗ, Х5 на
размыкание реле К1.
Разъем ХР1 предназначен для подключения дополнительных уст-
ройств контроля и обработки, работающих с шиной 12С (в данной вер-
сии ПО не используется).
Разъем ХР2 предназначен для подключения дополнительного бло-
ка реле на 4 сильноточные нагрузки (набор NM4411) с программным
обеспечением версии 182.02 (4-канальный таймер). В данной версии
ПО ХР2 не используется.
Разъем ХРЗ служит для стыковки платы управления и платы светоди-
одных семисегментных индикаторов с помощью угловых соединителей.
Съемной перемычкой SW осуществляется подключение/отключе-
ние реле К1 к системе. Подключение реле производится в том случае,
когда необходимо, чтобы в режиме будильника совместно со звуковым
сигналом включалось внешнее исполнительное устройство.
После подачи напряжения питания устройство отображает номер
ПО (182.01) и переходит в режим индикации времени. При первом
включении, при включении после замены элемента резервного пита-
ния или при возникновении сбоев в работе настоятельно рекомендует-
ся «обнулить» микросхему часов (режим Master Reset). Для этого,
удерживая любую клавишу в нажатом состоянии, подайте напряжение
питания, затем при появлении номера версии ПО отпустите ее.
Подробный алгоритм работы с часами-будильником приведен на Рис. 3.
Цифра в кружке обозначает номер нажимаемой клавиши (ТА1...ТА4).
Индикация, активации и деактивации будильника осуществляется
мигающей точкой, расположенной рядом с младшим разрядом минут.
Ход часов индицируется мигающей точкой, расположенной рядом с
младшим разрядом часов. При срабатывании будильника звуковой
сигнал и обмотка реле К1 отключаются нажатием клавиши ТА4.
137
Умные приборы, полезная практика
Рис. 3. Алгоритм работы часов
На печатной плате зарезервировано для технологических целей
место под резистор R16. При сборке платы вместо резистора R16 сле-
дует впаять проволочную перемычку длиной 5 мм.
При необходимости питания электронных часов от бортовой сети
автомобиля или источника постоянного напряжения 12 В нужно ре-
зистор R17 заменить проволочной перемычкой, резистор R18 не уста-
навливать, а вместо конденсатора С12 установить резистор 43...49 Ом
с мощностью рассеяния 2 Вт.
Внимание!
Устройство имеет бестрансформаторное питание, поэтому при-
косновение к открытым токоведущим участкам платы опасно для
жизни. В целях электробезопасности настоятельно рекомендуется по-
местить устройство в корпус BOX-KZ60.
138
Умные приборы, полезная практика
В будущем планируется работа по расширению возможностей опи-
санной схемы. В частности, путем замены программы можно будет
превратить часы в четырехканальный таймер или добавить функцию
измерения температуры. Всю необходимую информацию, исходный
[код программы и дополнительное программное обеспечение можно
кайти на сайте www.masterkit.ru. Поменять прошивку микроконтрол-
лера можно с помощью программатора, собрав его из набора NM9211.
Сборка часов
Конструктивно электронные часы представляют собой пластмассо-
вый корпус, внутри которого размещены две печатные платы с уста-
новленными на них элементами. Элементы, входящие в набор, приве-
дены в Табл. 1. На основной плате устанавливаются все элементы,
кроме индикаторов. На плате индикаторов устанавливаются светоди-
одные семисегментные индикаторы HL1...HL4.
Таблица 1. Перечень элементов в наборе NS182
Позиция	Характеристика	Наименование н/или примечание	Кол.
BF	НМС1212А	Головка звукоизлучающая, малогабаритная	1
С1, СЗ, С4	22 пФ	220 — маркировка на конденсаторе	3
С2, С5, С6	0.1 мкФ	104 — маркировка на конденсаторе	3
С7.С11	220 мкФ, 25...50 В		2
С8,С9	0.22 мкФ	224 — маркировка на конденсаторе	2
СЮ	100 мкФ, 25...50 В		1
С12	1.5 мкФ. 400 В	1.5К-400 В — маркировка на конденсаторе К73-17	1
DA1	7805	Стабилизатор напряжения	1
DD1	PCF8583		1
DD2	AT90S2313	Микроконтроллер с программой	1
DD3	74LS164	Возможная замена 74ALS164	1
HL1...HL4	LED 1DIG	Индикатор семисегментный	4
К1	BS-115C	Реле на напряжение срабатывания 9В	1
R1	10 Ом	Коричневый, черный, черный*	1
R2...R4	4.7 кОм	Желтый, фиолетовый, красный*	3
R5...R12	330 Ом	Оранжевый, оранжевый, коричневый*	8
R13	22 кОм	Красный, красный, оранжевый*	1
м
139
Умные приборы, полезная практика
Окончание
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R14	10 кОм	Коричневый, черный, оранжевый*	1
R15	220 Ом	Красный, красный, коричневый*	1
R16		Не устанавливается, установить проволочную перемычку	
R17	18 Ом, 0.5 Вт	Коричневый, серый, черный* включаются последовательно	2
R18	270 кОм	Красный, фиолетовый, желтый*	1
ТА1...ТА4	SWT-6	Микрокнопки	4
VD1...VD3	1N4148	Возможная замена КД522	3
VD4	9V1, 1.3W	Стабилитрон на 9.1 В	1
VD5	КЦ407А	Диодный мост	1
VT1	КТ815	Возможная замена BD135, BD137	1
VT2	ВС547	Возможная замена ВС548	1
ZQ1	32.768 кГц	Резонатор кварцевый	1
ZQ2	4.0 МГц	Резонатор кварцевый (400NDK)	1
	DIP-8	Колодка	1
	DIP-14	Колодка	1
	DIP-20	Колодка	1
	CR2032	Держатель батареи	1
	2 контакта	Клеммник	1
	3 контакта	Клеммник	1
	PLS-40-5	Штыревой разъем на 5 контактов	1
	PLS-40-2	Штыревой разъем на 2 контакта	2
		Съемная перемычка (джампер)	1
	BOX KZ-60	Пластиковый корпус	1
	90x61	Печатная плата	1
* Цветовая маркировка.			
140
Умные приборы, полезная практика
Рис. 4. Печатная плата с монтажной схемой
Как видно из перечня, в комплект набора входит только одна пла-
та. В ней объединены основная и индикаторная платы (Рис. 4). Их не-
обходимо разделить по линии с просверленными технологическими
отверстиями с помощью резака или ножовки.
Клавиши управления ТА1...ТА4 устанавливаются со стороны печат-
ных проводников. Для удобства подключения питающего напряжения и
нагрузки на плате предусмотрены посадочные места под клеммные вин-
товые зажимы (двойной — точки XI, Х2; тройной — точки ХЗ, Х4, Х5).
После окончательной сборки обеих плат, их необходимо соединить
через разъем ХРЗ, как показано на Рис. 5. Угловые соединители и пе-
ремычки рекомендуется изготовить из обрезков выводов резисторов
или конденсаторов.
141
Умные приборы, полезная практика

Рис. 5. Соединение индикаторной
платы с основной платой
Сборку устройства необходимо произвести в следующем порядке:
•	проверьте комплектность набора согласно перечню элементов
(Табл. /);
•	отформуйте выводы элементов и подготовьте проволочные пере-
мычки JI, J2, ТЗ, J7, J8, J9, J16, J19, J24, J26 (5 мм), J21, J22, J23
(7.5 мм), J4, J5, J6, J10, JI 1, J12, J18, J20, J25 (10 мм), J13, J14, J15
(12.5 мм) и J17 (15 мм); вместо резистора R16 устанавливается
проволочная перемычка длиной 5 мм;
•	установите все детали согласно Рис. 4 в следующей последователь-
ности: проволочные перемычки J1..J26, колодки под DD1, DD2,
DD3, все малогабаритные элементы, затем остальные элементы,
при этом резистор R18 устанавливается под конденсатором С12;
•	промойте плату от остатков флюса этиловым или изопропиловым
спиртом (защитную пленку с лицевой стороны звукоизлучающей
головки BF удалите после промывки).
Конструкция корпуса BOX KZ-60 предусматривает установку плат
в зажим его крышки и основания. Перед установкой платы часов в
корпус, необходимо под клавиши управления просверлить в крышке
отверстия 03...4 мм и сделать пропилы в задней стенке корпуса под се-
тевой провод питания. Кроме этого, рекомендуется просверлить в зад-
ней и боковых стенках корпуса отверстия для воздушного охлаждения
элементов схемы питания.
Перед первым включением часов в сеть необходимо проделать сле-
дующее:
•	проверьте правильность монтажа;
•	особенно внимательно проверьте правильность установки мик-
росхем, транзисторов, диодов, стабилитрона, диодного моста и
электролитических конденсаторов;
•	так как схема часов не имеет гальванической развязки с электри-
142
Умные приборы, полезная практика
ческой сетью переменного напряжения 220 В, необходимо иск-
лючить возможность соприкосновения с токоведущими провод-
никами и попадания влаги внутрь корпуса;
•	установите съемную перемычку SW в нужное положение;
•	при необходимости подключите нагрузку к контактам ХЗ, Х4
(на замыкание реле К1) или ХЗ, Х5 (на размыкание реле К1);
•	удерживая любую клавишу управления, подайте переменное на-
пряжение 220 В на контакты Х2, ХЗ, после появления номера вер-
сии ПО (182.01) отпустите клавишу;
•	выставьте нужное время, используя алгоритм, приведенный на
Рис. 3\
•	измените при необходимости громкость звукового сигнала уве-
личением или уменьшением сопротивления R1, что соответству-
ет снижению или повышению громкости.
Правильно собранные электронные часы не требуют настройки.
Если они все же не работают, рекомендуется визуально проверить соб-
ранную плату на правильность монтажа и наличие поврежденных эле-
ментов, а при обнаружении перемычек между токоведущими дорожка-
ми, появившимися в процессе пайки, удалить их паяльником или ост-
рым ножом. И часы обязательно заработают.
Несомненно, изготовление и использование часов с такими функ-
циями принесет вам большое моральное удовлетворение. Особенно
если вы делали все это со своим сыном-школьником. Такая совмест-
ная работа может стать определяющей в мировоззрении ребенка. Она
позволит почувствовать, насколько широк и глубок бесконечный мир
электроники.
В каталоге, приведенном в книге, и на сайте www.masterkit.ru вы
можете найти различные компоненты, необходимые для изготовле-
ния электронных устройств, и много других интересных и полезных
наборов для быта и других целей. На сайте можно скачать использо-
ванный в часах исходный код, а также дополнительное и обновлен-
ное программное обеспечение, можно подписаться на рассылку но-
востей, найти адреса магазинов вашего города, где можно купить
электронные наборы и модули, а также поучаствовать в конференции
и задать вопросы непосредственно Григорию Ганичеву, чья статья в
журнале «Схемотехника» (№8, 2002) легла в основу вышеприведен-
ной информации.

143
4-КАНАЛЬНЫЕ
ЧАСЫ-ТАЙМЕР-ТЕРМОРЕГУЛЯТОР
набор NS182.2
Набор позволяет собрать миниатюрный электронный блок на базе
современного микропроцессора AT90S2313 для домашней автоматики.
Блок имеет 3 исполнения, что определяет широкий диапазон примене-
ний в домашнем хозяйстве: от часов-термометра, сохраняющих свои
показания при потере питания, до автомата управления множеством
бытовых приборов с функцией точного поддержания температуры.
Например, легко можно изготовить прибор, который по записанной в
нем программе заранее, до вашего прихода домой, включит электрона-
греватель и доведет температуру в квартире до заданной величины.
Прибор также может следить за температурой в аквариуме и в задан-
ное время включать/выключать освещение и воздушные компрессоры.
На дачном участке прибор может следить за своевременным поливом
растений. С помощью этого прибора вас с утра может будить не звонок
будильника, а любимая радиопередача из приемника, который будет
включен автоматически. Еще одной областью применения прибора яв-
ляются системы безопасности. Например, уезжая на время из кварти-
ры, можно подключить прибор к освещению в четырех разных местах
и запрограммировать включение света в разных местах и в разное вре-
мя суток. Таким образом, для окружающих будет имитироваться ваше
присутствие на объекте, что снизит вероятность проникновения до-
мушников. Важной особенностью прибора является то, что при вре-
менном отключении сетевого электропитания, показания часов и уста-
новленная программа не теряются. При восстановлении питания ис-
полнение программы продолжается в заданные временные интервалы.
Особенности наборов
NS182.2C, NS182.2T, NS182.2CT
Наборы NS182.2C, NS182.2T, NS182.2CT выполнены на базе на-
бора NS182, описанного в предыдущей статье, и отличаются от него
версией установленной программы и некоторыми комплектующими
144
Умные приборы, полезная практика
изделиями. Основой электронного блока являются современный
микропроцессор AT90S2313 производства фирмы ATMEL, микрос-
хема энергонезависимых часов PCF8583 производства фирмы
PHILIPS и цифровой датчик температуры DS18B20 производства
фирмы Dallas Semiconductor. Во всех наборах NS 182.2 используется
версия прошивки 182.02. Владельцы наборов NS182, в которых мик-
^юпроцессор имеет прошивку 182.01, могут изменить прошивку мик-
ропроцессора на 182.02 с помощью программатора NM9211 (см. пос-
леднюю статью в главе 3). Версию прошивки можно получить на сай-
тг www.masterkit.ru.
В набор NS182.2CT входят все элементы, необходимые для сбор-
кй полнофункциональных четырехканальных часов, то есть часов с
функцией таймера и терморегулятора. Набор NS182.2C предназна-
чен для изготовления четырехканальных часов с функцией таймера.
Он не содержит элементы, необходимые для реализации функций
контроля температуры. Набор NS182.2T предназначен для изготов-
ления четырехканальных часов с функцией термометра-терморегу-
лятора. Так как микропроцессоры в этих 3 наборах используют оди-
наковую версию прошивки, а элементы устанавливаются на одну и
ту же печатную плату, то набор любой комплектации может быть до-
веден до полной версии дополнением недостающих элементов. Пос-
кольку конструкция часов, перечень элементов и порядок монтажа и
сборки аналогичны приведенным в описании набора NS182. по этим
вопросам мы отсылаем читателей к предыдущей статье, а в данной
статье будут акцентированы особенности применения часов, собран-
ных из каждого набора.
Технические характеристики
Напряжение питания переменное [В]............................220
Напряжение питания постоянное [В].................12	(с доработкой)
Количество каналов управления..................................1
Количество каналов управления с блоком расширения..............4
Коммутируемая нагрузка по переменному току [А/В]...........6/220
Шкала времени [ч].............................................24
Максимальный временной цикл программы [ч].....................24
Дискретность времени при программировании|мин].................1
Максимальное количество шагов программы.......................61
Диапазон регулируемой температуры |°С]..............от-55 до +99.9
Дискретность установки терморегулятора [°C]..................0.1
Ток потребления в режиме звукового сигнала [мА]............50—80
Частота прерывания звукового сигнала [Гц]......................4
Напряжение резервного источника питания [В]....................3
145
Умные приборы, полезная практика мвавпвяяаами
Тип литиевой батареи резервного питания......................CR2032
Время работы от резервного питания, не менее [ч].................9000
Габаритные размеры [мм]......................................68x75x38
В качестве блоков расширения можно использовать устройства из
наборов NM4413 или NM4411.
Определение версии прошивки
I
/'
Чтобы определить версию прошивки устройства, необходимо в Мо-
мент включения питания удерживать любую кнопку управления.
В этом случае устройство производит свои начальные установки, и на
индикаторе в режиме бегущей строки высвечивается номер версии про-
шивки. Одновременно производится полное стирание памяти программ
и сброс в ноль установок терморегулятора. Рекомендуется при первом
включении устройства проделать эту операцию для очистки памяти. Ус-
тановки текущего времени в энергонезависимых часах не изменяются.
Внимание!
При запуске прибора с индикацией версии все установки программ и
терморегулятора стираются. Поэтому не рекомендуется пользовать-
ся этой функцией при наличии программы в памяти.
Внимание!
При использовании прибора без блока расширения NM4413, термо-
датчик не имеет гальванической развязки от сети. Во избежание пора-
жения электрическим током, необходимо обеспечить его надежную
изоляцию!
Органы управления и индикации
Вид прибора сверху и спереди показан на Рис. 1 и Рис. 2.
Четыре кнопки на верхней панели преднозначеные для управления
прибором. Кнопка «Mode» (режим) — выбор режима работы. Кнопка
«Set» (установка) — служит для ввода программы. Кнопкой «Adjust»
(подстройка) корректируется показания часов. Более детально функ-
ции кнопок даны в описании работы прибора в различных режимах.
146
Умные приборы, полезная практика
\ Для индикации в приборе используется
[четырехразрядный семисегментный инди-
। катор, на котором отображаются значения
I времени и температуры, а также сообщения
о различных режимах работы. Дополни-
тельно для индикации используются точки,
расположенные в правом нижнем углу каж-
дой цифры. С их помощью осуществляется
дополнительная индикация режимов рабо-
ты устройства и программирования. Более
подробно индицируемая информация дана
в описании работы прибора в различных
режимах.
При описании процедур настроек и уп-
равления режимами работы прибора будут
использоваться два специфических терми-
на:
«Короткое нажатие» — нажатие на кноп-
ку управления и удержание ее в нажатом
состоянии менее 1 с;
«Долгое нажатие» — нажатие на кнопку
управления и удержание ее в нажатом сос-
тоянии более 2 с.
Рис. 1. Вид прибора сверху
Рис. 2. Вид прибора
спереди
Работа в режиме часов
Режим часов является основным для прибора. В режиме часов на
индикаторе высвечивается текущее время по 24-часовой шкале.
При этом первый и второй индикаторы отображают количество ча-
сов, а третий и четвертый — количество минут. Признаком работы в
режиме часов является мигающая точка между показаниями часов
и минут.
Как войти в режим часов
После подачи питания прибор выводит на короткое время на дисп-
лей сообщение «CLC» и переходит в режим часов (набор NS182.2T пос-
ле этого автоматически переходит в режим индикации температуры)
147
Умные приборы, полезная практика
Как установить текущее время
Чтобы установить время, в режиме часов необходимо произвести
долгое нажатие на кнопку «Set». После этого начнут мигать показания
часов. Кнопками «Adjust +» и «Adjust -» устанавливается требуемое
значение часов. Короткое нажатие на кнопку «Set» переведет в режим
редактирования значений минут. Кнопками «Adjust +» и «Adjust -»
устанавливается требуемое значение минут. После следующего корот-
кого нажатия на кнопку «Set» произойдет запись введенного значения
в память энергонезависимых часов и запуск счета времени с записан-
ного значения. Если в процессе редактирования установок времени вы
произведете долгое нажатие на кнопку «Set», прибор вернется в режим
часов без записи нового значения. Прибор также автоматически вер-
нется в режим часов, если более 40 с не делалось никаких операций.
Точная установка времени
Чтобы запустить счет точно с заданного времени (установка по
шестому сигналу), необходимо менее, чем за 40 с до требуемого време-
ни войти в режим установки времени, установить значения часов и
минут, а в момент прохождения секундной стрелки через ноль нажать
на кнопку «Set». Произойдет запись введенного значения в память
энергонезависимых часов и запуск счета времени точно с записанного
значения.
Подстройка точности хода часов
В данной версии программного обеспечения не предусмотрена
программная подстройка точности хода часов. Часы обеспечивают вы-
сокую точность хода без дополнительной подстройки. Однако если это
все-таки потребуется, подстройка может быть произведена аппаратно,
подбором номинала конденсатора С1. Увеличение этой емкости за-
медляет ход, а уменьшение — ускоряет ход часов.
Работа в режиме программирования
*
Прибор позволяет работать в режиме выполнения программы (кро-
ме набора NS182.2T). В этом режиме он может в течение суток произ-
вести в заданные значения времени до 61 включения/выключения че-
тырех различных нагрузок.
148
Умные приборы, полезная практика
введения о структуре программы
Структура памяти программы прибора показана на Рис. 3.
Номер ячейки	 программы	PG00	PG01	PG02	PG03	PG04	PG05	PG06		PG60	
Данные	—►	000	900	905	1200		1500	—			I
Рис. 3. Структура программы для таймера NS182.2
Энергонезависимая память прибора содержит 61 ячейку для записи
шагов программы. Эти ячейки имеют номера от PG00 до PG60. В ячей-
ку при программировании записывается значение времени и требуемое
состояние четырех сигналов управления нагрузками. Ячейка может
также иметь состояние «стертая». При просмотре программы стертые
ячейки отображаются в виде четырех прочерков. Запрограммирован-
ные ячейки содержат время и состояние сигналов включения. Сигналы
управления нагрузками отображаются точками справа внизу цифр.
Светящаяся точка соответствует включенной нагрузке, а погашенная
выключенной. Крайняя правая точка соответствует встроенному реле,
и при использовании без блока расширения только она имеет значение.
При выполнении программы микроконтроллер просматривает запи-
си программы, начиная с нулевой и до ближайшей пустой ячейки, срав-
нивает их с текущим временем и устанавливает требуемые состояния
сигналов управления нагрузками. При записи программы значения
времени могут быть записаны в произвольном порядке, но для облегче-
ния их контроля рекомендуется записывать их в порядке возрастания.
Можно использовать для записи шагов программы все ячейки, но
рекомендуется начинать запись с ячейки с номером 01, так как ячейка
с номером 00 используется устройством при переключении режимов,
что иногда усложняет возможность просмотра ее содержимого.
Как войти в режим программирования
Чтобы войти в режим программирования, необходимо, находясь в
режиме часов, произвести долгое нажатие на кнопку «Mode». На ин-
дикаторе на короткое время высветится сообщение «PG 00», а затем
высветится содержимое ячейки программы.
Контроль записанной программы
Короткие нажатия на кнопки «Adjust +» и «Adjust -» будут после-
довательно вызывать на индикацию следующие/предыдущие ячейки
Умные приборы, полезная практика
памяти. При этом сначала на индикаторе на короткое время высвечи-
вается номер ячейки, а затем ее содержимое. Если необходимо повтор-
но посмотреть номер ячейки, отображаемой на индикаторе, без ее сме-
ны, то для этого нужно коротко нажать на кнопку «Set».
Ввод и редактирование элементов программы
В процессе просмотра вы можете ввести/отредактировать содержи-
мое просматриваемой ячейки. Для этого необходимо произвести долгое
нажатие на кнопку «Set». Начнут мигать показания часов. Если ячейка
ранее была пустой, то в нее в качестве начального значения переписы-
вается значение из предыдущей ячейки. Это упрощает программирова-
ние и уменьшает число ошибок. Короткими нажатиями на кнопки
«Adjust +» и «Adjust -» можно установить требуемое значение часов.
Следующее короткое нажатие на кнопку «Set» переведет в режим ре-
дактирования значений минут. Установите требуемое значение минут.
После следующего короткого нажатия на кнопку «Set» начнет мигать
цифра в первой позиции. Нажимая любую кнопку «Adjust», вклю-
чая/выключая точку, необходимо установить требуемое значение сос-
тояния нагрузки в запрограммированное время. Последовательно на-
жимая на кнопку «Set» надо установить состояние всех четырех нагру-
зок. Последнее нажатие на кнопку «Set» вызовет запись нового значе-
ния в ячейку энергонезависимой памяти и возврат в режим програм-
мы. Если нужно стереть содержимое ячейки, то необходимо в режиме
установки часов или минут (мигают часы или минуты) произвести
долгое нажатие на кнопку «Set». После этого ячейка будет стерта и
произойдет возврат в режим программирования.
Как выйти из режима программирования
Чтобы выйти из режима программирования, необходимо произвес-
ти короткое нажатие на клавишу «Mode». Прибор перейдет в режим
часов. Прибор также автоматически вернется в режим часов, если бо-
лее 40 с не делалось никаких операций.
Как включить/выключить исполнение программы
Для того чтобы запустить исполнение программы, нужно, находясь
в режиме часов, коротко нажать на кнопку «Set». В первом разряде
появится мигающая точка, показывающая, что программа включена.
Повторное нажатие на кнопку «Set» выключит режим исполнения
программы. При этом все каналы будут выключены.
150
Умные приборы, полезная практика
Как добавить элементы в программу
I . Если после ввода основной программы появится необходимость ее
дополнения, это можно сделать, добавляя дополнительные точки в ко-
нец программы. Несмотря на то что элементы в программе могут рас-
полагаться не в порядке возрастания времени, программа будет испол-
няться корректно.
Как ограничить число исполняемых шагов программы
Так как исполнение программы производится до первой пустой
ячейки, то появляется возможность ограничить размер исполнения
ранее введенной программы. Для этого достаточно стереть содержи-
мое ячейки, следующей за последней ячейкой программы, которую не-
обходимо исполнить. Если необходимо затем восстановить исполне-
ние программы полностью, то достаточно только восстановить содер-
жимое стертой ячейки.
Как осуществить полное стирание программы
Если вы хотите полностью стереть память программ, то выключите
шитание устройства, а затем снова включите, удерживая нажатой любую
из кнопок управления. После включения питания кнопку можно отпус-
тить. На индикаторе прибора в режиме бегущей строки высветится но-
мер версии прошивки. Одновременно производится полное стирание
памяти программ и сброс в ноль установок терморегулятора. Установки
^текущего времени в энергонезависимых часах не изменяются.
Работа в режиме термометра-терморегулятора
При подключении внешнего датчика типа DS18B20 прибор может
(работать в качестве цифрового термометра-терморегулятора (датчик
не входит в комплектацию набора NS 182.2С). При работе в режиме тер-
морегулятора используется первый канал, который управляет встроен-
ным реле. Прибор может непосредственно управлять нагрузкой мощ-
ностью до 1.3 кВт. Одновременно прибор может работать и в режиме
программы, но производится управление только тремя старшими кана-
лами, команды программы по первому каналу игнорируются.
151
Умные приборы, полезная практика
Как войти в режим термометра-терморегулятора
Чтобы из режима часов перейти в режим термометра-терморегуля-
тора, нужно коротко нажать на кнопку «Mode» (набор NS182.2T после
подачи питания автоматически переходит в режим температуры).
Прибор выводит на короткое время на дисплей сообщение «t°C» и пе-
реходит в режим термометра-терморегулятора.
Как установить температуру терморегулятора
Чтобы задать температуру терморегулятора, нужно, находясь в ре-
жиме термометра-терморегулятора, произвести долгое нажатие на
кнопку «Set». На дисплее появятся мигающие цифры температуры.
Используя кнопки «Adjust +» и «Adjust —», надо установить требуемое
значение температуры. Удержание в нажатом положении кнопок
«Adjust +» и «Adjust -» включает быстрый автоповтор, что ускоряет
процедуру установки температуры. После того как желаемая темпера-
тура установлена, необходимо коротко нажать на кнопку «Mode», при-
бор вернется в режим температуры. При установке температуры авто-
матически активизируется режим терморегулятора, о чем индицирует
наличие точки в младшем разряде индикатора.
Если при установке температуры в течение 40 с не производилось
никаких операций, прибор автоматически перейдет в режим часов без
записи нового значения температуры для терморегулятора.
Как проверить установленную температуру
терморегулятора
Чтобы проверить значение установленной температуры терморегу-
лятора, нужно, находясь в режиме индикации температуры, коротко
нажать на любую из кнопок «Adjust». На индикаторе прибора на 4 с
появится мигающее значение температуры терморегулятора, после че-
го прибор снова вернется в режим индикации температуры.
Как включить/выключить режим терморегулятора
При вводе или изменении температуры автоматически включается
режим терморегулятора. Чтобы далее включить/выключить этот ре-
жим, нужно коротко нажать на кнопку «Set». На индикаторе прибора
на 4 с появится мигающее значение температуры терморегулятора,
после чего произойдет включение/выключение его режима.
152
Умные приборы, полезная практика
О включении режима терморегулятора индицирует наличие точки
в младшем разряде индикатора. Режим работы точки дополнительно
показывает состояние канала управления нагрузкой (обычно, нагрева-
телем). Если точка мигает, значит нагрузка (нагреватель) не включена,
[если горит непрерывно, то нагрузка (нагреватель) включена.
। Режим циклической индикации
Набор NS182.2CT может также работать в режиме циклической ин-
|дикации. В этом режиме в течение 5 с производится индикация теку-
щего времени, затем в течение 5 с производится индикация температу-
ры. Этот процесс повторяется непрерывно.
Чтобы включить этот режим, нужно, находясь в режиме индикации
[температуры, произвести долгое нажатие на кнопку «Mode», прибор
[выдаст сообщение «CLC», после чего можно отпустить кнопку, затем
[прибор перейдет в режим циклической индикации.
Чтобы выйти из режима циклической индикации, нужно в тот мо-
мент, когда прибор находится в режиме температуры, произвести дол-
гое нажатие на кнопку «Mode». Прибор выдаст сообщение «t°C» и ос-
танется в режиме термометра-терморегулятора.
Примеры схем включения
'Одноканальный программируемый таймер
Рис. 4. Прибор в режиме включения/выключения радиоприемника
153
Умные приборы, полезная практика
В этом включении (Рис. 4) прибор работает как таймер, включаю-
щий/выключающий приемник в заданное время. Схема может ис-
пользоваться как «музыкальный будильник».
Одноканальный термометр-терморегулятор
Рис. 5. Прибор в режиме цифрового терморегулятора
В этом включении (Рис. 5) прибор управляет нагревателем и осу-
ществляет индикацию и поддержание температуры в помещении.
Многоканальный программируемый таймер
Рис. 6. Схема включения прибора с блоком расширения
для управления четырьмя лампами.
Данная схема (Рис. 6) позволяет организовать освещение в кварти-
ре или на даче на заданные промежутки времени и в заданной после-
довательности. Процесс идет без вмешательства человека и имитирует
его присутствие.
1
Умные приборы, полезная практика
Многоканальный программируемый таймер-терморегулятор
Рис. 7. Схема включения прибора с блоком расширения
для управления оборудованием аквариума
Данная схема (Рис. 7) позволяет обеспечить включение/выключе-
ние в запрограммированные временные интервалы подсветки аквари-
ума, воздушного компрессора, а также включения подогревателя с од-
новременным поддержанием заданной температуры.
155
МОДУЛИ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМИ
ДВИГАТЕЛЯМИ
наборы NK303, МК304, МК305
Предлагаемые наборы позволяют легко изготовить блок управления
или организовать компьютерное управление шаговыми электро-
двигателями, широко применяемыми в различных приборах и устрой-
ствах как бытового, так и промышленного назначения. Шаговые двигате-
ли можно использовать, например, для вращения новогодней елки или
лабораторной колбы, для перемещения координатного стола или печата-
ющей головки принтеров, в различных сканирующих и дискретных сис-
темах управления. При этом двигатель может вращаться в обоих направ-
лениях и с разной скоростью. В приведенных примерах для использова-
ния двигателей постоянного или переменного тока потребуются редукто-
ры и гораздо более сложные схемы, чтобы управлять скоростью и направ-
лением вращения вала. При этом энергетические и финансовые затраты
будут значительно выше, чем в случае применения шагового двигателя.
Двигатель называется шаговым, потому что его ротор перемещается
шагами. Шаги эти очень маленькие. Один шаг — это единичное угловое
перемещение ротора на величину от 1 до 10°. Величина шага определя-
ется главным образом конструкцией ротора и статора и зависит от ко-
личества секций обмоток возбуждения. Дискретное угловое перемеще-
ние ротора (поворот вала двигателя) происходит при подаче импульсов
тока на эти обмотки. Чем больше имеется секций, тем на меньший угол
можно провернуть вал. Фактически количество секций обмоток опре-
деляет «точность» работы двигателя — его способность обеспечить ми-
нимальный поворот при подаче одного импульса управления.
Существует множество электронных схем управления шаговыми дви-
гателями. Но все они реализуют главный принцип управления: обеспечи-
вают подачу на обмотки двигателя так называемую «бегущую единицу».
При последовательной подаче импульсов тока происходит непрерывное
вращение вала двигателя. Противоположное вращение вала обеспечива-
ется изменением очередности включения обмоток. С помощью импульс-
ных сигналов вращение ротора двигателя почти мгновенно можно оста-
новить или изменить на противоположное направление. Импульсный ха-
рактер управления шаговым двигателем идеально реализуется цифровой
техникой. Становится возможным решать очень сложные задачи, связан-
156 -КМИ1
Умные приборы, полезная практика
ные с программным перемещением объектов, и автоматизировать дли-
тельные во времени процессы путем использования компьютеров или
контроллеров. При этом количество программно управляемых шаговых
двигателей может быть любым. Уникальные свойства шагового двигате-
ля и особенности конструкции позволяют легко преобразовать враща-
тельное движение вала двигателя в поступательное движение.
Наиболее часто применяются 6-выводные двигатели с четырьмя
обмотками. Они обеспечивают достаточную точность поворота и име-
ют компактную конструкцию. Каждая обмотка такого двигателя име-
ет 12 секций, что обеспечивает минимальный угол поворота 7.5°. Эти
параметры двигателя позволяют применять его при решении очень
многих задач. Поэтому устройство управления двигателя должно быть
надежным, легким в изготовлении и недорогим.
Набор NK303
Устройство управления, которое можно собрать из набора NK303,
обладает вышеприведенными качествами, позволяет регулировать
частоту и направление вращения двигателя.
Технические характеристики
Напряжение питания [В].......................................6—12
Ток нагрузки [А].............................................1.5
Диапазон регулировки частоты [Гц]......................... 15	240
Рис. 1. Блок управ-
ления шаговым
двигателем
157
Умные приборы, полезная практика
♦Vcc
GND 5
Рис. 2. Электрическая схема блока управления
Таблица 1. Перечень элементов набора NK303
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
Rl, R8	ПО Ом	Коричневый, коричневый, черный, черный*	2
R2, R4, R5, R7, R9, R10	1.2 кОм	Коричневый, красный, красный*	6
R3	120 кОм	Коричневый, красный, желтый*	1
R6, Rll, R12, R18	57.6 кОм	Зеленый, фиолетовый, голубой, красный*	4
R13, R14, R16, R17	4.7 кОм	Желтый, фиолетовый, красный*	4
R15	15 Ом, 0.5 Вт	15R 0.5 — маркировка на резисторе	1
R19	2.2 МОм	Переменный резистор СПЗ- 19А или -39А	1
С1	100 мкФ, 25 В	КМ-5, КМ-6 или К10-17	1
С2	0.047 мкФ	К50-29, К50-35 или К53-4; 473 - маркировка на конденсаторе	1
Т1...Т4	SD335	Возможная замена BD135	4
Т5	SF816D	Возможная замена ВС328	1
Т6...Т12	SC238	Возможная замена ВС547	7
D1...D4	1N4148	Возможная замена BAY69	4
IC	КЕМО, В211	Микросхема, 2x8 выводов	1
	SOCKET-16	Панель для микросхемы, 2x8 гнезд	1
	55x55x1.5 мм	Печатная плата	1
* Цветовая маркировка			
158

Умные приборы, полезная практика
Устройство представляет собой одну небольшую печатную плату
(55x55 мм), на которой расположены все детали и элементы, входящие
в набор (Табл. 1). Плата в сборе показана на Рис. 1.
Описание работы блока
Блок управления шаговым двигателем (Рис. 2) состоит из задающе-
го генератора (Т5, Тб), формирователя управляющих импульсов, вы-
полненного на микросхеме (IC) и диодах D1...D4, транзисторных клю-
чей (Т1...Т4), инверторов (T9, Т10) и повторителей (Т7, Т8, TH, Т12).
Частотозадающими элементами схемы являются конденсатор С2
(электролитический), резистор R3 и переменный резистор R19,
которым задается скорость вращения двигателя. Микросхема форми-
рует «бегущую единицу», поочередно подающуюся на обмотки двига-
теля. В коллекторные цепи транзисторов Т1...Т4, представляющих со-
бой электронные ключи, подсоединены обмотки шагового двигателя.
Управление электронными ключами обеспечивают каскады, выпол-
ненные на транзисторах Т7...Т12. Электролитический конденсатор С1
использован в качестве фильтра питающего напряжения. Диоды
D1...D4 обеспечивают формирование импульсов управления элект-
ронными ключами. Транзисторы Т7...Т12 должны быть мощными,
(обеспечивающими ток в нагрузке не менее 1.5 А. Резисторы — любые
малогабаритные, типа МЛТ или С2-23. Мощность рассеяния резисто-
ра R15 должна быть не менее 0.5 Вт.
Монтаж и настройка блока
При сборке устройства для качественного монтажа элементов на
плате необходимо пользоваться общепринятыми правилами монтажа
(радиоэлектронных изделий и рекомендациями, приведенными в нача-
ле книги.
При использовании шагового двигателя с током потребления, пре-
вышающим 0.8 А, транзисторы Т1...Т4 необходимо установить на ра-

159
Умные приборы, полезная практика
диаторы. В качестве радиато-
Рис. 3- Схема подключения блока
управления к шаговому двигателю
ров можно использовать алю-
миниевую или дюралевую
пластину	размерами
15x30x1...2 мм. Во избежание
короткого замыкания между
обмотками двигателя тран-
зисторы необходимо устанав-
ливать на индивидуальные
радиаторы или электрически
изолировать их от общего ра-
диатора. Для переключения
направления вращения дви-
гателя необходимо устано-
вить двухпозиционный пе-
реключатель, как показано
на Рис. 3. Готовый блок размещается в подходящем корпусе. Шаговые
двигатели можно использовать из набора Р5339.
Сборку устройства необходимо произвести в следующем порядке:
• проверьте комплектность набора согласно перечню элементов
(Табл. /);
•	отформуйте выводы элементов и установите их на плате в соотве-
тствии с Рис. 1 и Рис. 3;
•	соедините выводы шагового двигателя и подключите питание в
соответствии с Рис. 3.
Напряжение питания устройства должно соответствовать номи-
нальному рабочему напряжению применяемого двигателя. Так как не
все двигатели предназначены для длительной непрерывной работы,
они могут нагреваться до температуры 80°С. В этом случае необходи-
мо снизить напряжение питания.
Правильно собранное устройство в дополнительной настройке не
нуждается. Если блок управления все же не работает, визуально про-
верьте его на наличие поврежденных компонентов, на наличие воз-
можных замыканий между токоведущими дорожками, на правиль-
ность монтажа и полярности подключенного питания. Если видимых
дефектов не будет обнаружено, то блок управления обязательно зара-
ботает. Рекомендуем учителям физики при изучении соответствую-
щей тематики использовать этот недорогой набор для демонстрации
работы шагового двигателя. В повседневной жизни, несмотря на ши-
рокое применение Шаговых двигателей в технике, молодые специалис-
ты зачастую знакомятся с ними, получив диплом инженера.
160
Умные приборы, полезная практика
Наборы МК305 и МК304
Шаговый двигатель особенно удобен и эффективен в системах, где
1 требуется производить сложные и высокоточные механические пере-
мещения. В этих случаях возможностей вышеописанного блока управ-
ления недостаточно. Особенно если система содержит несколько ша-
говых двигателей, работающих одновременно. Такая ситуация в тех-
нике встречается довольно часто. Перемещение роботов, печатающей
головки или валов принтеров, головок координатографов, столов вы-
сокоточных механических станков, сканирующих головок в медицинс-
кой аппаратуре и измерительных приборах с помощью шаговых двига-
телей требует цифрового программного управления. Программа, нахо-
дящаяся в контроллере или компьютере, выдает цифровые сигналы на
блоки формирования импульсов управления шаговыми двигателями,
тем самым обеспечивая работу систем привода. При этом сохраняется
возможность быстрой и удобной перестройки режима управления, так
как управляющая программа может быть модифицирована, а контрол-
лер и компьютер — перепрограммированы.
Наборы МК305 и МК304 предназначены для организации прог-
раммируемого компьютерного управления шаговыми двигателями.
К наборам прилагается дискета с программным обеспечением и руко-
• водством пользователя. Вообще говоря, наборами они называются ус-
ловно, так как каждый из них содержит всего лишь по одному модулю:
Ml09 и Ml08 соответственно. Модули уже готовы к использованию,
[остается их только подсоединить. Модуль Ml09 представляет собой
| программируемое устройство управления одним 6-выводным шаго-
вым двигателем. Модуль подключается к шаговому двигателю
(Рис. 4), к источнику питания и через разъем LPT к параллельному
(принтерному) порту компьютера.
Если необходимо обеспечить управление несколькими шаговыми
двигателями, то нужно использовать модуль М108 (Рис. 5). Он также
через разъем LPT подключается к параллельному порту компьютера, а
с другой стороны подключается к модулям Ml09, которые управляют
работой шаговых двигателей аналогично одиночному соединению.
Фактически модуль М108 играет роль коммутатора. Таким образом
[ можно управлять максимум 4 шаговыми двигателями (Рис. 6).
В качестве компьютера можно использовать IBM PC любой моде-
|ли. Будьте внимательны при подключении модулей к компьютерам:
подключение разъема LPT необходимо производить при выключен-
ном питании компьютера несмотря на то, что модуль электрически
। полностью изолирован от компьютера с помощью оптронов. Перед ра-
ботой рекомендуется внимательно ознакомиться с находящемся на
161

Умные приборы, полезная практика
Рис. 4. Соединение модуля М109
с шаговым двигателем
Рис. 5. Модуль Ml08
Рис. 6. Соединение модуля Ml08
с компьютером и модулями Ml09
162
дискете руководством пользователя,
которое можно распечатать на прин-
тере (A:\>PRINTDOC GB).
6-выводные шаговые двигатели
должны иметь напряжение питания в
пределах 4... 18 В и ток потребления до
2 А. Для подачи на двигатели напряже-
ния питания требуется дополнитель-
ный источник питания. Напряжение
внешнего питания зависит от типа ис-
пользуемого двигателя. Рекомендует-
ся использовать шаговые двигатели
типа AEGSO26/48-6Pin или 42SPM-
24DJA В качестве универсального ис-
точника питания может быть исполь-
зован источник питания, собранный
из набора МК074. Следует иметь в ви-
ду, что при одновременной работе нес-
кольких шаговых двигателей источ-
ник питания должен обеспечивать ток,
потребляемый всеми двигателями.
После осуществления подключе-
ний согласно Рис. 4 или Рис. 6 необ-
ходимо запустить программу коман-
дой A:\>INSTALL А:А: GB. Числа 1,
2,3,4 на модуле Ml08 соответствуют
номерам моторов в программе уп-
равления. Двигатель может управ-
ляться (скорость, направление вра-
щения и останов вала) или вручную
с клавиатуры, или посредством прог-
раммы. Ток потребления двигателя в
рабочем состоянии не должен пре-
вышать 1 А. При использовании дви-
гателя с током потребления 2 А, до-
пускается непродолжительная рабо-
та двигателя (не более 10 мин), но
модуль не должен нагреваться более
80°С. Правильно собрнные схемы в
настройке не нуждаются. Дополни-
тельную информацию можно полу-
чить на сайте www.masterkit.ru.
МОДУЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ
ПОСТОЯННОГО ТОКА
Г
набор МК306
Набор позволяет легко организовать компьютерное управление
двигателем постоянного тока (ДПТ), применяемым в различных иг-
рушках, приборах и других устройствах как бытового, так и промыш-
ленного назначения. Программное управление удобно использовать в
случаях, когда необходимо использовать различные режимы работы
ДПТ. Особенно если приходится управлять несколькими ДПТ одно-
временно. Например, моделями железных дорог, детских автомобилей
и других электромеханических игрушек. Программа, находящаяся в
компьютере (или контроллере), выдает команды, обеспечивающие ра-
боту ДПТ. При этом сохраняется возможность быстрой и удобной пе-
рестройки режима управления, так как управляющая программа мо-
жет быть модифицирована, а контроллер и компьютер — перепрограм-
мированы.
Набор МК306 содержит всего один модуль — М107. Модуль М107
представляет собой программируемое устройство управления одним
ДПТ. К набору прилагается дискета с программным обеспечением и ру-
ководством пользователя. Модуль сборки не требует — он уже готов к
использованию. Остается только выполнить необходимые соединения.
ДПТ необходимо подключить к
выводам, обозначенным DC-
MOTOR, а источник питания — к
выводам, обозначенным SPLIT
POWER «-, 0, +», как показано
на Рис. 1. Разъем LPT надо сое-
динить с параллельным (прин-
терным) портом компьютера.
Если необходимо обеспечить
управление несколькими ДПТ, то
нужно использовать модуль
М108 из набора МК304 (Рис. 2).
Он также через разъем LPT подк-
лючается к параллельному порту
компьютера, а с другой стороны
163
Рис. 1. Соединение модуля М107
с ДПТ и источником питания
Умные приборы, полезная практика
Рис. 2. Модуль Ml08
Рис. 3. Соединение модуля Ml08
с компьютером и модулями Ml07
подключается к модулям М107, которые управляют работой ДПТ ана-
логично одиночному соединению. Фактически модуль М108 играет
роль коммутатора. Таким образом можно управлять максимум 4 ДПТ
(Рис. 3).
В качестве компьютера можно использовать IBM PC любой моде-
ли. Будьте внимательны при подключении модулей к компьютерам:
подключение разъема LPT необходимо производить при выключен-
ном питании компьютера. Перед работой рекомендуется вниматель-
но ознакомиться с находящимся на дискете руководством пользова-
теля и запустить программу. Режимы работы двигателя (скорость и
направление вращения вала, останов двигателя) могут задаваться
либо вручную с клавиатуры, либо с помощью программы. Числа 1, 2,
3,4 на модуле Ml08 соответствуют номерам моторов в программе уп-
равления.
ДПТ должны иметь напряжение питания в пределах 5...24 В и ток
потребления до 2 А. Для подачи на двигатели напряжения питания
требуется источник двухполярного напряжения. Также можно исполь-
зовать две батареи. Подаваемое напряжение зависит от типа использу-
емого двигателя. Во избежание выхода модуля из строя, не присоеди-
няйте двигатель с током потребления больше, чем 2 А, а также с напря-
жением питания больше, чем 24 В. Рекомендуется, чтобы ток потреб-
ления двигателя в рабочем состоянии не превышал 1 А. При использо-
вании двигателя с током потребления 2 А, допускается непродолжи-
тельная работа двигателя (не более 10 мин при последующем переры-
164
Умные приборы, полезная практика
ве в 20 мин), но модуль не должен нагреваться более 80°С. Следует
иметь в виду, что при одновременной работе нескольких ДПТ источ-
ник питания должен обеспечивать ток, потребляемый всеми двигате-
лями. Правильно собранные схемы в настройке не нуждаются. Допол-
нительную информацию можно получить на сайте www.masterkit.ru.
Набор может найти самое разнообразное применение в быту, на
производстве и в лабораториях, где потребуется управлять соответ-
ствующими ДПТ. Характеристики модуля и программного обеспече-
ния позволяют сделать управление очень гибким и приспособить его
под различные задачи. Школьнику наверняка будет интересно вдох-
нуть новую жизнь в свои любимые игрушки, испытать их новые воз-
можности, появляющиеся с использованием компьютера. Для ребят
постарше набор предоставляет самые широкие возможности для твор-
чества. На его основе можно создать свою первую систему управления
(компьютер — исполнительное устройство) и поупражняться в состав-
лении управляющих программ.
Желаем удачи!
165
ПРИБОР ДЛЯ ПРОВЕРКИ СТРОЧНЫХ
И ИМПУЛЬСНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
набор NM8031
Мастера, занимающиеся ремонтом телевизоров и мониторов, на-
верняка знакомы с таким неприятным дефектом, как короткозамкну-
тые витки в строчных трансформаторах и трансформаторах импульс-
ных блоков питания. В этой статье описывается несложный прибор,
позволяющий без выпаивания трансформатора из схемы диагностиро-
вать такого рода дефекты и существенно сократить время ремонта. Из
деталей предлагаемого набора можно самостоятельно собрать прибор,
предназначенный для определения исправности трансформаторов и
отклоняющих систем телевизоров. Прибор обнаруживает наличие ко-
роткозамкнутых витков, пробой встроенных диодов строчных транс-
форматоров, обрыв обмоток. Большим достоинством прибора являет-
ся проведение измерений без демонтажа трансформаторов.
Немного информации для радиолюбителей, начинающих зани-
маться ремонтом телевизоров. Известно, что частая причина отказов
телевизоров и мониторов — это выход из строя силовых элементов
блоков питания и строчной развертки. Это легко объяснимо, ведь они
работают в очень тяжелых условиях, при высоких токах и напряжени-
ях. Нередко выход из строя одного элемента, например строчного
трансформатора, провоцирует выход из строя других связанных с ним
элементов, таких как выходной транзистор или демпферные диоды.
Иногда трудно сразу обнаружить все поврежденные элементы и опре-
делить причину их отказа, а при неправильно определенной причине
отказа замененные элементы могут через короткое время снова выйти
из строя, роняя репутацию мастера и увеличивая затраты клиентов на
ремонт.
Наиболее трудными для диагностики являются импульсные транс-
форматоры блоков питания, строчные трансформаторы и отклоняю-
щие катушки ЭЛТ. Наиболее частый вид их отказа — появление ко-
роткозамкнутых витков. Выявить их при помощи тестера невозможно.
Проверка методом замены на заведомо исправный элемент — очень
трудоемкий и не всегда возможный процесс, так как трансформаторы
обычно делаются под конкретную модель телевизора и являются весь-
ма дорогостоящими элементами.
166
Умные приборы, полезная практика
Предлагаемый прибор поможет существенно облегчить диагности-
ку любых трансформаторов и дросселей на ферритовых сердечниках.
Действие прибора основано на том, что все трансформаторы должны
иметь высокую добротность, а наличие короткозамкнутых витков рез-
ко ее снижает. Если создать колебательный контур с проверяемой об-
моткой, возбудить в нем колебания и подсчитать число периодов, за
которое амплитуда импульсов упадет до определенного уровня, то лег-
ко установить состояние обмотки. Известно, что это число периодов
пропорционально добротности контура. На этом принципе и построен
описываемый прибор.
Описание прибора
Прибор имеет небольшие размеры, симпатичный пластмассовый
корпус и удобные зажимы для подключения его к схеме проверяемого
устройства (Рис. /). Прибор работает от четырех элементов питания
типа ААА (6 В), ток потребления в ре-
жиме измерения не более 40 мА. При-
бор выполнен в корпусе BOX-G080 раз-
мером 120x70x20 мм. В корпусе закреп-
лена печатная плата и кассета на 4 бата-
реи размера ААА. Питание прибора
включается кнопкой ТЕСТ только на
время измерения, поэтому срок службы
элементов питания реально ограничи-
вается только временем их высыхания.
Испытуемый трансформатор обра-
зует с конденсатором, входящим в сос-
тав прибора, колебательный контур.	Рьс./Внешний вид прибора
Этот контур возбуждается коротким
импульсом. В нем образуются затухающие колебания. Если трансфор-
матор имеет короткозамкнутые витки или обрыв обмотки, то количе-
ство импульсов будет небольшим или их вообще не будет. Если коли-
чество импульсов равно 8, трансформатор считается исправным.
Прибор состоит из следующих основных частей (Рис. 2):
•	генератор импульсов с большой скважностью;
•	колебательный контур, образованный обмоткой испытуемого
трансформатора и конденсатором, входящим в состав прибора;
•	компаратор затухающих импульсов;
•	счетчик импульсов;
•	устройство индикации.
167
Умные приборы, полезная практика
16
14
6.
13
r15
1k
Vfcc
МС14015ВСР
GND
RED
CLKA
CLKB
RESETA
L-BJ RESET В
DA2
8.
1к
YEL
YEL
GRN
RED
RED
GRN
GRN
T C6
0.047
Puc. 2. Электрическая схема прибора
Генератор импульсов собран на компараторе DA1.2, транзисторах
VT1, VT2 и диоде VD2. Он вырабатывает короткие импульсы удар-
ного возбуждения длительностью 2 мс и частотой 10 Гц. Эти импуль-
сы возбуждают контур, состоящий из обмотки испытуемого транс-
форматора и конденсатора СЗ. По заднему фронту импульса счетчик
обнуляется, а в контуре возникают затухающие колебания. Диод
VD2 устанавливает амплитуду импульсов возбуждения равной при-
168
Умные приборы, полезная практика
мерно 0.7 В, что позволяет проводить проверку трансформаторов без
их выпаивания из схемы, так как при таком напряжении имеющиеся
в схеме р-п переходы оказываются закрытыми и не влияют на ре-
зультат измерения. Измеряемый трансформатор подключается к вы-
водам 3 и 4 прибора. По заднему фронту импульса возбуждения отк-
рывается транзистор VT2 и начинаются свободные затухающие ко-
лебания в колебательном контуре. Эти колебания через переходной
конденсатор С4 поступают на вход компаратора импульсов, собран-
ного на DA1.1. На этот же вход поступает напряжение порога сраба-
тывания, которое формируется делителем Rl 1 R12 и опорным источ-
ником VD3. Порог срабатывания компаратора выбран на уровне 10%
от амплитуды импульсов напряжения возбуждения. В качестве опор-
ного источника напряжения порога использован диод того же типа,
что и в генераторе ударного возбуждения. Это гарантирует стабиль-
ность параметров прибора в достаточно широком диапазоне темпера-
тур и питающих напряжений. С выхода компаратора импульсы пос-
тупают на счетчик импульсов, собранный на микросхеме DA2. Эта
микросхема представляет собой два четырехразрядных сдвиговых
регистра с последовательными входами. В рассматриваемой схеме
они соединены последовательно в один восьмиразрядный регистр.
На информационный вход первого регистра (вывод 15) постоянно
поступает логическая «1». На тактовые входы (выводы 1 и 9) пода-
ются выходные импульсы с компаратора. Ко всем выходам регистра
через токоограничивающие резисторы R15...R22 подключены свето-
диоды. Во время формирования импульса возбуждения (по его зад-
нему фронту) регистры обнуляются по входам RESET (выводы 6 и
14), и все светодиоды гаснут. В колебательном контуре трансформа-
тор — конденсатор возникают затухающие колебания, преобразуе-
мые компаратором в логические импульсы, которые поступают на
сдвиговый регистр. Каждый импульс сдвигает логическую «1» на
один разряд, последовательно зажигая светодиоды HL1...HL8. Для
удобства пользования первые три светодиода имеют красное свече-
ние (трансформатор неисправен), следующие два — желтое (ситуа-
ция неопределенная) и последние три — зеленое (трансформатор
исправен). После окончания колебательного процесса число горя-
щих светодиодов соответствует числу периодов колебания. Счетчик
подсчитывает их количество за промежуток времени между двумя
соседними импульсами возбуждения. Если число импульсов 8 и бо-
лее, то горят все светодиоды.
169
Умные приборы, полезная практика
Монтаж и наладка
Перечень элементов электрической схемы прибора приведен в Табл 1
Таблица 1. Перечень элементов набора NM8031
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
С1	100 мкФ, 16...50 В		1
С2, СЗ, С5, С6	0.047 мкФ	473 - маркировка	4
С4	0.01 мкФ	103 — маркировка	1
Rl, R2, R4	1 МОм	Коричневый, черный, зеленый*	3
R3	47 кОм	Желтый, фиолетовый, оранжевый*	1
R5, R13	2.2 МОм	Красный, красный, зеленый*	2
R6, R7, R15...R22	1 кОм	Коричневый, черный, красный*	10
R8	270 Ом	Красный, фиолетовый, коричневый*	1
R9, R14	4.7 кОм	Желтый, фиолетовый, красный*	2
RIO, R11	10 кОм	Коричневый, черный, оранжевый*	2
R12	100 кОм	Коричневый, черный, желтый*	1
VD1...VD3	1N4148	Возможная замена КД522	3
VT1	ВС328		1
VT2	BS170	Возможная замена BST70A	1
DA1	LM393	Сдвоенный компаратор	1
DA2	МС14015ВСР	Микросхема счетчика (4015ВР)	1
SA1	SWT-6	Кнопка	1
HL1...HL3	LED 03 мм	Светодиод красного свечения	3
HL4...HL5	LED 03 мм	Светодиод желтого свечения	2
HL6...HL8	LED 03 мм	Светодиод зеленого свечения	3
		Зажим типа «крокодил» (красный и черный)	2
		Провод	40 см
	АААх4	Держатель батарей	1
	BOX-G080	Корпус	1
А8031	63x63мм	Печатная плата	1
’Цветовая маркировка			
В комплект поставки набора входит все необходимое для сборки
устройства, включая печатную плату (Рис. 3), инструкцию по сборке и
даже наклейку на лицевую панель корпуса.
При установке платы в корпус необходимо просверлить отверстия
под светодиоды и микрокнопку, используя печатную плату как трафа-
рет. Может потребоваться срезать ножовкой углы платы по пунктир-
ным линиям. Выводы элементов (кроме светодиодов) при их установ-
ке на плату необходимо отформовать. Микрокнопка монтируется со
стороны печатных проводников.
170
Умные приборы, полезная практика
Рис. 3. Расположение элементов
на плате
Пайка
Рис. 4. Установка светодиодов
В контактные отверстия светодиодов надо впаять проволочные
Гтптыри (Рис. 4). Для этого можно использовать обрезки от выводов
I элементов. Затем, вставив светодиоды в отверстия корпуса прибора и
к пропусти в выводы светодиодов в соответствующие отверстия платы,
надо запаять светодиоды.
Правильно собранный прибор в налаживании не нуждается и начи-
нает работать сразу. Если прибор все-таки не заработал сразу, надо
проверить, прежде всего, правильность монтажа. При необходимости
налаживание пробника проводится с помощью осциллографа в следу-
ющей последовательности:
•	убедитесь, что батарея питания исправна и выдает требуемое нап-
ряжение;
•	подсоедините к выводам 3 и 4 платы испытуемый трансформатор;
•	нажмите кнопку ТЕСТ;
•	убедитесь в наличие импульсов на выходе генератора. Для этого
подключите осциллограф к выводу 7 компаратора DA1.2. На экра-
не должны быть видны импульсы частотой около 10 Гц с длитель-
ностью импульса 8 мс и длительностью паузы 2 мс. Если импульсов
нет, проверьте напряжение на входах компаратора DA1.2. На выво-
де 5 оно должно соответствовать половине напряжения питания.
Если это не так, замените величины резисторов делителя Rl R2.
Проверьте осциллографом изменение напряжения на втором входе
компаратора — выводе 6. Напряжение в течение 0.1 с (F = 10 Гц)
должно экспоненциально возрастать (конденсатор С2 заряжается
через резисторы R5, R6 и R7) до значения установленного на выво-
де 5 компаратора DA1.2. Когда напряжение на входе 6 компаратора
сравняется с напряжением на входе 5, компаратор должен переклю-
читься. При этом на выходе 7 компаратора напряжение будет близ-
171
Умные приборы, полезная практика
тинимтип
ко к нулю, а конденсатор С2 в течение приблизительно 2 мс будет
разряжаться по цепи R3, VD1, VT2 на землю. После разряда кон-
денсатора С2, когда напряжение на входе 6 компаратора станет
меньше, чем на входе 5, компаратор опять переключится, на его вы-
ходе 7 появится высокое напряжение, конденсатор С2 опять начнет
заряжаться, и описанный процесс будет периодически повторяться,
пока нажата кнопка SA1. Если напряжение на входе 6 компаратора
не достигает уровня напряжения на входе 5, проверьте резистор R5
и конденсатор С2. При необходимости замените их;
•	если генератор импульсов работает, переходите к проверке рабо-
ты ключа на полевом транзисторе VT2. На стоке транзистора
должны присутствовать импульсы длительностью около 2 мс и
частотой следования 10 Гц. Если на затворе транзистора VT2 им-
пульсы есть, а на стоке их нет, замените транзистор;
•	убедитесь в наличие затухающих импульсов на входе 2 компарато-
ра. Их амплитуда должна находиться в пределах от 0.07 В до 0.7 В.
Если импульсов нет, проверьте исправность конденсатора С4 и на-
личие импульсов в точке соединения конденсаторов СЗ и С4;
•	если на вход 2 компаратора DA1.1 поступают импульсы, на его
выходе 1 должны появиться логические импульсы амплитудой
6 В. Если их нет, замените микросхему компаратора;
•	если импульсы возбуждения нормально преобразуются компара-
тором DA1.1 в логические импульсы, переходите к проверке узла
счетчика импульсов на микросхеме DA2. Прежде всего, убедитесь,
что на входы 14 и 6 счетчика приходят импульсы сброса длитель-
ностью 2 мс и частотой 10 Гц. Если это не так, проверьте транзис-
тор VT1 и резисторы R6, R7. При необходимости замените указан-
ные элементы. Если импульсы сброса и логические импульсы
исправно поступают на входы счетчика, то количество зажженных
светодиодов должно соответствовать количеству импульсов, при-
шедших на входы 1 и 9 счетчика (если импульсов больше 8, все
равно горят только 8 светодиодов). Для того чтобы убедиться в ра-
ботоспособности счетчика, достаточно проконтролировать осцил-
лографом или логическим пробником изменение уровня напря-
жения на выходах счетчика 13, 12, 11, 2, 7, 5, 4, 3, 10. По мере пос-
тупления логических импульсов напряжение на указанных выхо-
дах должно меняться с логического «0» на логическую «1».
Пользоваться пробником просто и удобно, а результат измерения
виден сразу. Для проведения измерений подсоедините щупы пробни-
ка к одной из обмоток проверяемого трансформатора, нажмите кноп-
ку ТЕСТ (SA1) и по количеству загоревшихся светодиодов определи-
те исправность трансформатора. Свечение всей линейки указывает на
172
Умные приборы, полезная практика
полную работоспособность трансформатора. Свечение красных и жел-
тых светодиодов — вероятность короткого замыкания. Свечение толь-
ко красных светодиодов или отсутствие свечения указывает на нали-
чие короткозамкнутых витков или обрывов в трансформаторе.
Внимание!
Перед проверкой реального трансформатора не забудьте убедить-
ся, что телевизор выключен из сети и конденсаторы блока питания
разряжены!
Работа с прибором при проведении ремонта весьма проста. Снача-
ла нужно, не отпаивая никаких компонентов, подключить прибор вы-
водом GND к шасси телевизора, а выводом НОТ к коллектору выход-
ного транзистора строчной развертки. Если при нажатии на кнопку
ТЕСТ загорится более четырех светодиодов, это говорит об исправ-
ности выходных цепей строчной развертки. Если горит менее двух све-
тодиодов, то это говорит о наличии коротких замыканий на выходе це-
пей. В этом случае необходимо выпаять выходной транзистор и повто-
рить измерение. Если после этого горит более четырех светодиодов, то
требуется замена выходного транзистора, в противном случае нужно
выпаять демпфирующий диод и повторить измерение. Если загоре-
лось более четырех светодиодов, то требует замены этот диод. Эти же
операции необходимо повторить с конденсатором обратного хода и
отклоняющими катушками ЭЛТ. Если результат отрицательный, то
необходимо выпаять строчный трансформатор и провести его тестиро-
вание вне схемы. Горение менее двух светодиодов при проверке выпа-
янного трансформатора говорит о наличии короткозамкнутых витков
в трансформаторе и необходимости его замены.
Порядок проверки импульсных блоков питания и отклоняющих
катушек ЭЛТ аналогичен. Следует только отметить, что при проверке
может потребоваться временно отключить шунтирующие цепи, кото-
рые устанавливаются параллельно обмоткам.
Практика использования прибора показала, что с помощью описан-
ного прибора успешно диагностируются импульсные трансформаторы
и 80% отказов строчных трансформаторов. Прибор, безусловно, окупа-
ет затраченные на него время и средства. Набор NM8031 можно зака-
зать и купить в магазине радиодеталей вашего города. Дополнитель-
ную информацию можно найти на сайте www.masterkit.ru. Там же
можно получить детальную консультацию Вячеслава Чулкова, автора
статьи «Тестер импульсных трансформаторов», опубликованной в
журнале «Ремонт электронной техники» (№5, 2001).
Желаем удачи!
173
ПРИБОР ДЛЯ ПРОВЕРКИ
ЭЛ ЕКТРО Л ИТИ Ч ЕСКИХ
КОНДЕНСАТОРОВ
набор NM8032
Мастера, ремонтирующие радиоаппаратуру, хорошо знают, как час-
то в отказе аппаратуры виноват электролитический конденсатор. При-
чем неисправность конденсатора заключается не в потере емкости, а в
увеличении активного паразитного сопротивления и обычный изме-
ритель емкости не позволяет выявить такую неисправность.
Эта статья знакомит с несложным и недорогим прибором, позволя-
ющим достаточно достоверно проверить качество электролитических
конденсаторов без их демонтажа. Прибор можно самостоятельно соб-
рать из деталей предлагаемого набора. Он позволяет измерять ESR —
«последовательное эквивалентное сопротивление» конденсаторов
(ESR — Equivalent Series Resistance). Дополнительно прибор позволяет
измерять сопротивление низкоомных резисторов, контактных сопро-
тивлений реле и переключателей. Прибор имеет два диапазона измере-
ний: 1:1 и 1:10. Выбор диапазона осуществляется переключателем.
Немного информации для радиолюбителей, начинающих занимать-
ся ремонтом радиоаппаратуры. Существует обширный класс неисправ-
ностей радиоэлектронной аппаратуры, связанный с отказами электро-
литических конденсаторов. Электролитические конденсаторы — это
сложные электрохимические устройства, содержащие жидкий актив-
ный электролит, в них применяется точечная сварка и клепка хими-
чески несовместимых металлов. Изготовление электролитических
конденсаторов требует строгого соблюдения технологической дисцип-
лины, так как малейшее ее нарушение ведет к отказам компонентов.
Причем коварство этих отказов заключается в том, что их часто невоз-
можно обнаружить при входном контроле, они проявляются в процес-
се эксплуатации радиоаппаратуры. А так как электролитические кон-
денсаторы используются чаще всего как фильтры питания и переход-
ные конденсаторы, происходит постепенное ухудшение качества рабо-
ты аппаратуры. Увеличивается количество помех на экране телевизо-
ра, усилители начинают все больше ^фонить», звук в них постепенно
теряет басы, а управляющие микроконтроллеры все чаще начинают
давать сбои. Потребители обычно такие дефекты даже не относят к по-
ломкам, а считают это результатом старения аппаратуры. Но даже ког-
174
Умные приборы, полезная практика
да отказ конденсатора привел к полной неработоспособности устрой-
ства, замена отказавшего конденсатора не гарантирует качественного
ремонта. Ведь велика вероятность того, что и другие конденсаторы в
устройстве уже находятся на грани отказа, и это приведет к повторным
ремонтам. По этой причине некоторые мастера предпочитают в случае
отказа одного из электролитических конденсаторов заменять на плате
все конденсаторы на новые. Способ конечно надежный, но весьма тру-
доемкий и дорогостоящий. Имея же прибор для внутрисхемной диаг-
ностики электролитических конденсаторов, можно быстро проверить
все конденсаторы и заменить только низкокачественные.
Диагностика электролитических конденсаторов основывается на
принципе: «сопротивление конденсатора должно быть бесконечно
большим на постоянном токе и предельно малым на высокой частоте».
Сопротивление конденсатора на постоянном токе легко проверить при
помощи омметра, работающего на постоянном токе. Для проверки соп-
ротивления конденсаторов на высокой частоте существуют специаль-
ные приборы — измерители последовательного эквивалентного сопро-
тивления (ESR). Известные приборы с цифровой индикацией имеют
высокую стоимость. Цифровая индикация, необходимая при точных
измерениях, оказывается неудобной для быстрых качественных оце-
нок. К тому же конструкция щупов, несмотря на использование циф-
ровой коррекции, не позволяет проводить правильные измерения
очень малых сопротивлений. Это связано с тем, что приборы измеря-
ют модуль комплексного сопротивления цепи между своими клемма-
ми, но она состоит из суммы сопротивления щупов и сопротивления
тестируемого конденсатора. Теоретически можно вычесть сопротивле-
ние щупов из суммарного сопротивления цепи и получить точное зна-
чение сопротивления конденсатора. Но на практике комплексное соп-
ротивление щупов в процессе измерений меняется из-за нестабиль-
ности контакта в клеммах прибора, изменения индуктивности прово-
дов при изменении их взаимного расположения и влияния на них ок-
ружающих предметов. Все это не позволяет правильно оценивать
сверхмалые сопротивления.
Описание прибора
Прибор, который можно собрать из набора, работает на принципе
тестирования конденсатора переменным током фиксированной вели-
чины. В этом случае падение напряжения на конденсаторе прямо про-
порционально модулю его комплексного сопротивления. Такой при-
175
ММ
Умные приборы, полезная практика
бор реагирует не только на увеличенное внутреннее сопротивление, но
и на потерю конденсатором емкости. Функционально прибор состоит
из трех основных узлов: генератора прямоугольных импульсов, преци-
зионного преобразователя переменного напряжения в постоянное
напряжение и блока индикации {Рис. /).
Рис. 1. Электрическая схема прибора
Генератор прямоугольных импульсов выполнен на логической ин-
тегральной схеме DA1. состоящей из шести логических элементов НЕ.
Преобразователь переменного напряжения в постоянное напряжение
выполнен на специализированной интегральной микросхеме DA2.
Микросхема имеет широкий диапазон линейного преобразования пе-
ременного в постоянное напряжение (40 дБ). Блок индикации выпол-
176
Умные приборы, полезная практика
нен на микросхеме специализированного усилителя индикации DA3.
В приборе использован аналоговый индикатор на 10 светодиодах с ло-
гарифмической шкалой. Шкала измерителя нелинейная. Она сжата в
[области больших сопротивлений и растянута в области малых сопро-
тивлений. Такая шкала удобна для считывания показаний и обеспечи-
вает наглядный отсчет в широком диапазоне измерений. Для дополни-
тельного расширения диапазона измерений в прибор введен переклю-
чатель диапазонов.
Другая особенность прибора — это использование четырехпровод-
яой схемы подключения измерительных щупов. При такой схеме к из-
меряемому конденсатору двумя проводами подводится сигнал от гене-
рл.тора, а двумя другими проводами к тому же конденсатору подклю-
чается измерительная цепь. Между собой эти две пары проводов сое-
диняются только на конденсаторе. При такой схеме подключения соп-
ротивление соединительных проводов не влияет на результаты изме-
рений, что позволило надежно регистрировать сопротивления поряд-
ка 0,05 Ом. Основные технические характеристики прибора демон-
стрируют возможности его применения.
Технические характеристики
I Напряжение питания [В]...........................6 (4 элемента А А А)
I Ток потребления, не более [мА]................................ 100
I Диапазон измерения малых сопротивлений [Ом]..................0.1—3
I Диапазон измерения больших сопротивлений [Ом]...............1.0—30
| Индикация............................................10 светодиодов
I Формат индикации..................«светящийся	столб»/«бегущая точка»
I Габаритные размеры корпуса [мм]......................... 120x70x20
Принцип действия
Прибор выполнен в корпусе BOX-G080 (Рис. 2а). В корпусе зак-
реплена печатная плата и кассета на 4 батареи размера ААА (Рис. 26).
Принцип действия прибора заключается в следующем. На дели-
тель напряжения, образованный образцовым резистором и проверяе-
мым конденсатором, подается переменное напряжение с генератора
прямоугольных импульсов. Конденсатор включен в нижнее плечо де-
лителя. С выхода делителя переменное напряжение пропорциональ-
ное ESR измеряемого конденсатора поступает на вход преобразовате-
ля переменного напряжения в постоянное напряжение. С выхода пре-
образователя постоянное напряжение поступает на блок индикации,
177
Умные приборы, полезная практика
который преобразует поступившее на его вход постоянное напряже-
ние в соответствующее ему количество светящихся светодиодов. Та-
ким образом, измеряемое значение ESR в приборе преобразуется в ко-
личество «горящих» светодиодов.
Рис. 2. Общий вид прибора
Рассмотрим электрическую схему устройства. На микросхеме DA1
(HEF4049BP) выполнен генератор прямоугольных импульсов, часто-
та которого определяется элементами времязадающей цепи Rl, С1
(- 80 кГц). С выхода генератора (выводы 2, 4, 6, 11, 15 DA1) прямоу-
гольные импульсы поступают на конденсатор СЗ и далее на делитель
напряжения, образованный резистором R3/R2 и испытуемым конден-
сатором С. Переключатель SW1 позволяет в качестве верхнего плеча
делителя выбрать резистор R3 или R2. Так как значения измеряемых
сопротивлений много меньше номиналов токоограничивающих резис-
торов, можно считать, что конденсатор тестируется фиксированным
током. Напряжение на конденсаторе будет определяться его емкост-
ным сопротивлением и ESR, то есть будет прямо пропорционально его
комплексному сопротивлению.
Переменное напряжение с испытуемого конденсатора через кон-
денсатор С4 поступает на вход (вывод 5 DA2) микросхемы преобразо-
вателя КР157ДА1. Микросхема представляет собой сдвоенный линей-
ный детектор с динамическим диапазоном более 50 дБ. Здесь эта мик-
178
Умные приборы, полезная практика
росхема использована в нестандартном включении. Одна ее половина
включена в режиме линейного усилителя переменного тока с коэффи-
циентом усиления около 10, а другая в режиме линейного детектора.
Такое включение позволило увеличить чувствительность прибора без
увеличения постоянного смещения на выходе детектора. Микросхема
с высокой точностью преобразует переменное напряжение на ее входе
в пропорциональное ему постоянное напряжение на ее выходе. Пос-
кольку входное напряжение, снимаемое с конденсатора С, пропорцио-
нально измеряемому значению ESR, напряжение на выходе преобра-
;ювателя будет также пропорционально ESR.
С выхода преобразователя (вывод 12 DA2), постоянное напряже-
ние поступает на сглаживающий фильтр R9, С7 и далее на вход лога-
рифмического индикатора на микросхеме LM3915 (вывод 5 DA3).
Значения сигнала с шагом 3 дБ отображаются линейкой из 10 светоди-
одов. Использование логарифмического индикатора позволило обес-
печить широкий диапазон измеряемых значений при относительно не-
большом числе светодиодов индикации. Особенностью включения
микросхемы является то, что опорное напряжение на вывод 6 микрос-
хемы подается не от внутреннего стабилизатора, а с делителя RIO, R12,
подключенного непосредственно к шине питания. При таком включе-
нии при снижении напряжения питания повышается чувствитель-
ность индикатора. Одновременно при этом снижается выходное нап-
ряжение генератора на микросхеме DA1. Оба эти эффекта компенси-
руют друг друга, и поэтому удается обеспечить правильные показания
прибора при изменении напряжения питания без использования до-
полнительных стабилизаторов. Яркость свечения светодиодов инди-
катора задается резистором R11. Итак, микросхема DA3 преобразова-
ла входное постоянное напряжение в соответствующее количество
светящихся светодиодов, подключенных к ее выходам. Суммарный
потребляемый прибором ток определяется главным образом током
потребления светодиодов индикации. На плате предусмотрена съем-
ная перемычка J1, определяющая режим работы индикатора. При ус-
тановленной перемычке индикатор работает в режиме «светящийся
столб», а при снятой — в более экономичном режиме «бегущая точка»,
при котором снижается ток потребления прибора. Последний режим
будет полезен при питании прибора от батарей.
Диоды D1 и D2 предназначены для защиты прибора при подключе-
нии его к неразряженным конденсаторам. С той же целью рекоменду-
ется использовать конденсаторы СЗ и С4 на рабочее напряжение не
менее 250 В.

179
Умные приборы, полезная практика
Монтаж и настройка
Приборы подобного вида являются достаточно сложными радио-
электронными устройствами. Однако используя элементы из набора
NM8032 (Табл. 1), можно собрать устройство всего за 30...40 мин.
В наборе имеется все, что нужно для сборки прибора, включая подроб-
ную инструкцию, печатную плату, корпус и даже наклейку на лицевую
панель. Расположение элементов на плате показано на Рис. 3.
Табл. 1 Перечень элементов набора NM8032
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
DA1	HEF4049BP	Микросхема	1
DA2	К157ДА1	Микросхема	1
DA3	LM3915	Микросхема	1
DI, D2	1N4148	Диод	2
HL1...HL6	LED 0 3 мм	Светодиод зеленого свечения	4
HL7...HL8	LED 0 3 мм	Светодиод желтого свечения	2
HL9...HL10	LED 0 3 мм	Светодиод красного свечения	4
SWt, SW2		Переключатель SS-8	2
R1	20 кОм	Красный, черный, оранжевый*	1
R2	2 кОм	Красный, черный, красный*	1
R3	110 Ом	Коричневый, коричневый, коричневый*	1
R4, R7, R8	10 кОм	Коричневый, черный, оранжевый*	3
R5	5.6 кОм	Зеленый, голубой, красный*	1
R6	56 кОм	Зеленый, голубой, оранжевый*	1
R9	30 кОм	Оранжевый, черный, оранжевый*	1
R10	4.7 кОм	Желтый, фиолетовый, красный*	1
R11	1.2 кОм	Коричневый, красный, красный*	1
R12	3 кОм	Оранжевый, черный, красный*	1
С1	330 пФ	331 — маркировка	1
С2, СЗ, С4, С6, С7	0.22 мкФ	224 — маркировка	5
С5	10 мкФ, 16...50 В		1
С8	100 мкФ, 10...50 В		1
J1	PLS-40	Штыревой разъем 2-контактный	1
	11		Съемная перемычка «джампер»	1
180
Умные приборы, полезная практика
Окончание
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
	1.5 Ом	Эталонный резистор (коричневый, зеле- ный, золотистый*) Возможна замена на резистор 2 Ом (красный, черный, золотистый*)	1
	«Крокодил»	Зажим с изолятором	2
	МГТФ-0,12	Провод	1 м
		Отсек для элементов питания 4хААА	1
BOX-G080	120x70x20 мм	Корпус	1
А8032	63x63 мм	Печатная плата	1
* Цветовая маркировка.
1 2	3 4
О о	О о
OUT	IN,
(рс4о)
OFF
(рС3о)
Master Kit А8032
СГ> СО
ОС ОС LJ
Рис. 3. Расположение элементов на плате
+офо HLg
+°ф° HLg
to®o HL7
+°ф° HLg
+°ф° HL5
+оф° HL,
+°ф° HLg
-К>фо HL2
(рС6о)

181
Умные приборы, полезная практика
Рис. 4. Установка конденсаторов С5, С8 а) и светодиодов б)
Сборка прибора производится в следующей последовательности:
•	срежьте у печатной платы два угла по пунктирным линиям;
•	временно установите печатную плату в корпус и, используя ее
как трафарет, просверлите для светодиодов 10 отверстий 03 мм;
•	извлеките печатную плату из корпуса и смонтируйте на ней все
радиодетали, за исключением светодиодов. Конденсаторы С5 и
С8 установмие горизонтально (Рис. 4а);
•	впаяйте провода щупов в контактные отверстия 1, 2 и 3, 4. Пере-
вейте между собой с шагом 5...8 мм провода, подходящие к кон-
тактам 1 и 3. Подпаяйте к зажимам типа «крокодил» провода,
подходящие к контактам 1,3 и 2, 4. Провода должны соединяться
между собой непосредственно на зажимах;
•	в контактные отверстия светодиодов запаяйте проволочные шты-
ри согласно Рис. 46 (можно использовать обрезки от выводов ре-
зисторов);
•	подпаяйте кассету питания;
•	в отверстия корпуса вставьте светодиоды, смонтируйте плату в
корпусе и распаяйте светодиоды (Рис. 46) в соответствии со схе-
мой;
•	приклейте на двусторонний скотч кассету с батареями (может
потребоваться удаление неиспользуемых стоек в корпусе);
•	проверьте правильность монтажа;
•	закрепите шнур питания, как показано на Рис. 5, сделайте в кор-
пусе отверстия для переключателей и проводов щупов и собери-
те корпус.
Правильно собранный прибор, как правило, настройки не требует.
После окончания сборки можно включить питание и проверить рабо-
тоспособность прибора при помощи низкоомного безиндуктивного ре-
зистора 1.5 Ом. При подключении такого резистора к щупам прибора,
он должен показывать правильное значение номинала. При необходи-
мости чувствительность прибора на шкале «х1» можно подстроить, из-
меняя номинал резистора R2, а на шкале «х10» — изменяя номинал ре-
зистора R3.
182
Умные приборы, полезная практика
Калибровочная шкала прибора приведена в Табл. 2. Эти данные
отражают также соответствие числа горящих светодиодов величине
ESR испытуемого конденсатора.
Способ крепления
шнура питания
Рис. 5. Крепление шнура питания
Таблица 2. Калибровочная шкала прибора
Порядковый номер светодиода	Сопротивление [Ом]	
	1:10	1:1
HL1	0.1	1.3
IIL2	0.2	1.9
IIL3	0.3	2.7
ни	0.4	3.8
HL5	0.5	5.3
HL6	0.8	4.5
HL7	1.1	10.6
HL8	1.5	15
HL9	2.1	21.2
HL10	3	30
Пользоваться прибором еще проще, чем собрать его из набора. Для
проведения измерений надо подсоединить измерительные щупы при-
бора к выводам проверяемого конденсатора. Если нажать кнопку SW2,
то по количеству загоревшихся светодиодов, пользуясь наклейкой на
лицевой панели корпуса, можно определить ESR испытуемого конден-
сатора {Табл. 2). В Табл. 3 для справки даны максимально допусти-
мые значения ESR для новых электролитических конденсаторов.
183
Умные приборы, полезная практика
Таблица 3. Максимально допустимые значения ESR для новых электроли-
тических конденсаторов в зависимости от их номинала и рабо-
чего напряжения
Емкость [мкФ]	Максимально допустимые значения ESR [Ом] при рабочем напряжении конденсатора [В]						
	10	16	25	35	63	100	250
1				14	16	18	20
2.2			6	8	10	10	10
4.7			15	7.5	4.2	2.3	5
10		8	5.3	3.2	2.4	3.0	2.5
22	5.4	3.6	2.1	1.5	1.5	1.5	1
47	2.2	1.6	1.2	0.68	0.56	0.7	0.8
100	1.2	0.7	0.32	0.32	0.3	0.15	0.8
220	0.6	0.33	0.23	0.17	0.16	0.09	0.5
470	0.24	0.18	0.12	0.09	0.09	0.05	0.3
1000	0.12	0.09	0.08	0.07	0.05	0.05	
4700	0.23	0.2	0.12	0.08	0.04		
10000	0.12	0.08	0.06	0.04			
Внимание!
При работе с прибором ремонтируемое устройство должно быть
выключено из сети и конденсаторы в нем разряжены!
Некоторые замечания по использованию прибора
Если в своей работе вы чаще пользуетесь прибором для внутри-
схемной проверки конденсаторов, то удобнее сделать щупы в виде
вилки из двух острых иголок с возможностью изменения расстояния
между ними в пределах 3...20 мм.
Практика использования прибора показала, что большинство отка-
зов электролитических конденсаторов успешно диагностируется с по-
мощью описанного прибора. Но некоторые виды отказов, такие как по-
вышенные токи утечки и короткие замыкания, им не обнаруживаются.
Кроме того, исправные конденсаторы различных номиналов и на раз-
ные напряжения имеют разные допустимые значения ESR. Поэтому,
чтобы избежать ошибок, при принятии окончательного решения реко-
мендуется сравнить результаты измерений с числами, приведенными
в Табл. 3. Эта таблица ориентировочная, реальные значения в ней за-
184
Умные приборы, полезная практика
висят от производителя, типа конденсаторов и даже от допустимого
Температурного диапазона. В процессе практической работы ее можно
будет откорректировать.
При измерении низкоомных проволочных резисторов нужно пом-
нить, что измерение производится на переменном токе и на результат
'влияет индуктивность резисторов. Это не является недостатком при-
[бора, а наоборот, позволяет более точно оценить возможность исполь-
|зования резисторов в высокочастотных схемах — импульсных преоб-
Вразователях, усилителях, ШИМ-регуляторах.
Прибор поможет подобрать электролитические конденсаторы для
высококачественных УНЧ по минимальному ESR. Сегодня существу-
Кот рекомендации по использованию в таких усилителях конденсато-
ров только от некоторых ведущих производителей. Использование
прибора позволит подбирать конденсаторы по реальным характерис-
Iтикам, а не ориентироваться на рекламируемый бренд.
Имеется и еще одно, довольно необычное, применение данного
I прибора — он позволяет оценить состояние батарей и аккумуляторов.
Дело в том, что батареи, так же как и конденсаторы, имеют свое внут-
11 реннее сопротивление, которое составляет у свежих батарей величину
0,1...5 Ом в зависимости от типа и емкости батареи. При выработке ба-
тареи или аккумулятора это сопротивление существенно возрастает.
Подбирая в аккумуляторную батарею элементы с близкими значения-
Нии ESR, можно существенно увеличить срок ее службы.
Прибор, безусловно, окупает затраченные на него время и средства.
Набор NM8032 можно заказать и купить в магазине радиодеталей ва-
шего города. Дополнительную информацию можно найти на сайте
1 wwTV.masterkit.ru. Там же можно получить детальную консультацию
Вячеслава Чулкова, автора статьи «Прибор для проверки ESR элект-
ролитических конденсаторов», опубликованной в журнале «Ремонт
электронной техники» (№6, 2002).
Желаем удачи!
185
ПРОГРАММАТОР
МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ СЕРИИ
AT89S/AT90S ФИРМЫ ATMEL
набор NM9211
Предлагаемый набор позволит радиолюбителю собрать простой и на-
дежный программатор микроконтроллеров AVR фирмы ATMEL. Сегодня
невозможно представить развитие электроники без использования микро-
контроллеров. Их можно встретить в пультах дистанционного управления,
мобильных телефонах, кухонных плитах и комбайнах, пылесосах, стираль-
ных машинах, кондиционерах и другой бытовой технике, в автомобильной
электронике, сетевых картах, материнских платах компьютеров и т. д.
Микроконтроллер представляет собой персональный компьютер в
миниатюре и выполнен в виде одной микросхемы. Основные преимуще-
ства микроконтроллеров — это их малые размеры и гибкость примене-
ния. Благодаря этому разработчик получает в свое распоряжение легкую
и быструю методику разработки изделия. Кроме того, в процессе
эксплуатации изделия можно изменить его параметры, переписав прог-
рамму работы микросхемы. Микроконтроллеры все больше проникают и
в область любительских конструкций. В данной книге уже представлен
ряд наборов для сборки устройств и измерительных приборов, ядром ко-
торых является микроконтроллер. В качестве базовых выбраны микро-
контроллеры фирмы ATMEL. Это — высокопроизводительные 8-разряд-
ные RISC-микроконтроллеры (сокр. от Reduced Instruction Set Computer
— компьютер с сокращенным набором команд). Так называют тип архи-
тектуры микропроцессора, ориентированный на быстрое и эффективное
выполнение относительно небольшого набора встроенных команд для
встраиваемых приложений, объединенных общим названием AVR.
Их выбор обусловлен удобными режимами программирования, дос-
тупностью программно-аппаратных средств поддержки, многоцелевой
и широкой номенклатурой микросхем, возможностью их пере-
программирования в составе уже собранного устройства и выгодным со-
отношением показателей «цена/быстродействие/энергопотребление».
Благодаря тому что подавляющее большинство команд выполняется за
один такт, быстродействие этих микроконтроллеров может достигать
значения 1 MIPS (сокр. от Million Instructions Per Second — миллионов
операций в секунду) на 1 МГц тактовой частоты. При этом все микро-
контроллеры AVR поддерживают несколько режимов пониженного
186
Умные приборы, полезная практика
энергопотребления, имеют блок прерываний, сторожевой таймер, до-
пускают программирование в параллельном режиме с использованием
(трограмматора, либо в последовательном режиме непосредственно в
готовом устройстве через последовательные интерфейсы SPI и JTAG
 кроме АТ90С8534) с возможностью защиты от чтения и модификации
(памяти программ и данных (в EEPROM), допускают различные спосо-
бы синхронизации в зависимости от конкретной модели: встроенный
или внешний RC-генератор, внешний сигнал синхронизации или
внешний кварцевый (пьезокерамический) резонатор.
В рамках единой базовой архитектуры AVR-микроконтроллеры
фирмы ATMEL подразделяются на три семейства:
•	Classic AVR — базовая линия микроконтроллеров;
•	Tiny AVR — низкостоимостные микроконтроллеры с 8 выводами;
•	Mega AVR — микроконтроллеры для сложных приложений, тре-
бующих большого объема памяти программ и данных.
В состав семейства Classic включены микроконтроллеры с различ-
ным сочетанием периферийных узлов, различными объемами встро-
енной памяти и различным количеством выводов. Такое разнообразие
1дает разработчику возможность сделать оптимальный выбор и исполь-
зовать именно тот микроконтроллер, который наилучшим образом
подходит для его нужд. Микроконтроллеры данного семейства имеют
следующие основные характеристики:
•	FLASH-память программ объемом от 1 до 8 Кбайт (число циклов
стирания/записи не менее 1000);
•	память данных на основе статического ОЗУ (SRAM) объемом до
512 байт;
•	память данных на основе ЭСППЗУ (EEPROM) объемом от 64 до
512 байт (число циклов стирания/записи не менее 100000).
SRAM — аббревеатура от Static Random Access Memory означает:
статическое запоминающее устройство с произвольной выборкой, ста-
тическое ОЗУ.
EEPROM — аббревеатура от Electrically Erasable Programmable
। Read-Only Memory означает: электрически-стираемое программируе-
мое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ).
Микроконтроллеры семейства Tiny имеют небольшие объемы па-
мяти программ (1...2 Кбайта) и весьма ограниченную периферию.
I Практически все они выпускаются в 8-выводных корпусах и предназ-
начены для так называемых «бюджетных» решений. Область примене-
ния этих микроконтроллеров — интеллектуальные датчики различного
назначения (контрольные, пожарные, охранные), игрушки, зарядные
187
Умные приборы, полезная практика
устройства, различная бытовая техника и другие устройства. Основные
характеристики микроконтроллеров данного семейства следующие:
•	FLASH-память программ объемом от 1 до 2 Кбайт (число циклов
стирания/записи не менее 1000);
•	оперативная память (статическое ОЗУ) объемом от 1 до 2 Кбайт;
•	память данных на основе ЭСППЗУ (EEPROM) объемом до 64
байт (число циклов стирания/записи не менее 100000);
•	некоторые модели микроконтроллеров могут работать при пони-
женном до 1.8 В напряжении питания.
Микроконтроллеры семейства Mega, напротив, имеют наиболее раз-
витую периферию, наибольшие среди всех микроконтроллеров AVR
объемы памяти программ и данных. Они предназначены для использова-
ния в мобильных телефонах, контроллерах периферийного оборудова-
ния (принтеры, сканеры, современные дисковые накопители, приводы
CD-ROM/DVD-ROM), сложной офисной технике и т. д. Микроконт-
роллеры данного семейства имеют следующие основные характеристики:
•	FLASH-память программ объемом от 8 до 128 Кбайт (число цик-
лов стирания/записи не менее 1000);
•	оперативная память (статическое ОЗУ) объемом от 1 до 4 Кбайт;
•	память данных на основе ЭСППЗУ (EEPROM) объемом от
512 байт до 4 Кбайт (число циклов стирания/записи не менее
100000);
•	возможность самопрограммирования;
•	возможность внутрисхемной отладки в соответствии со стандар-
том IEEE 1149.1;
•	наличие BOD (сокр. от Brown-Out Detector — детектор снижения
напряжения питания);
•	возможность программного снижения частоты тактового генера-
тора (не во всех моделях).
Для того чтобы радиолюбители смогли сами экспериментировать с
программным обеспечением и обновлять версии программ собранных
устройств, им потребуется программатор. Именно такой несложный
программатор можно сделать из набора NM9211, который позволит
программировать микроконтроллеры серии АТ89/АТ90 фирмы
ATMEL. С его помощью возможно как внутрисхемное программирова-
ние собранных устройств, так и программирование микросхем перед
сборкой. Предусмотрена также регулировка напряжения питания мик-
росхем для расширения возможностей их программирования. Устрой-
ство компактно и надежно, с ним легко работать. Программатор безус-
ловно будет интересен и полезен для знакомства с началами програм-
мирования и получения опыта сборки и настройки устройств на основе
микроконтроллеров. Общий вид устройства представлен на Рис. 1.
188
Умные приборы, полезная практика
Рис. 1. Внешний вид программатора
Принцип работы программатора
Устройство позволяет программировать 7 типов микросхем:
AT89S8252; AT90S1200; AT90S2313/23/43; AT90S8414/515.
В комплект набора, кроме того, входит дискета с программным
обеспечением, на которой находится:
•	A:\AVRPROG\avrprog.exe — программа для работы с программа-
тором под Win9x;
•	A:\WAVRASM\avrasm.zip — архив, содержащий инсталлятор ас-
семблера для микроконтроллеров под Win9x /Win3.1/DOS со
всеми необходимыми библиотеками. Для установки необходимо
распаковать архив и запустить файл setup.exe;
•	A:\NM9211.hex — файл прошивки микроконтроллера програм-
матора.
Программатор (Рис. 2) состоит из преобразователя уровней логи-
ческих сигналов COM-порта компьютера (12 В) в ТТЛ уровни (5 В),
выполненного на элементах VD1, VD2, VT1, VT2, микросхемы прог-
рамматора DDI (AT90S2313 с записанной программой) с задающим ге-
нератором на ZQ1, С2, СЗ, регулируемого стабилизатора напряжения
DAI (LM317T) и светодиода VD3, индицирующего работу устройства.
Напряжение питания программатора может быть от 9 до 37 В. По-
дается оно от внешнего источника через стабилизатор DA1. Типовое
напряжение питания программатора 12 В, а программируемых мик-
росхем 5 В. Так как различные экземпляры микроконтроллеров могут
программироваться при разных напряжениях питания, предусмотрена
плавная регулировка напряжения питания микроконтроллеров в пре-
делах 3...7 В с помощью подстроечного резистора R9. Нужная величи-
на напряжения подбирается опытным путем.
Необходимое условие программирования — равенство питающих
напряжений программатора и программируемого микроконтроллера, по-
этому при внутрисхемном программировании можно использовать нап-
189
Умные приборы, полезная практика*
ряжение питания программируемого устройства вместо внешнего источ-
ника. При этом внешний источник питания необходимо отключить.
190
Умные приборы, полезная практика
Питание самого программатора может осуществляться как от
собственного блока питания, подключаемого к входу регулируемого
стабилизатора DA1, так и через разъем внутрисхемного программиро-
вания от программируемого устройства. Программатор потребляет
ток не более 20 мА, поэтому незначительно нагружает источник пита-
ния программируемого устройства. Естественно, что при использова-
нии любого из типов питания другой источник питания должен быть
1отключен. Необходимо иметь в виду, что при питании программатора
от программируемого устройства теряется возможность регулирова-
ния напряжения программирования. При таком варианте питания ав-
томатически выполняется необходимое условие программирования —
равенство питающих напряжений программатора и программируемо-
го микроконтроллера.
Программатор подключается к любому свободному СОМ-порту
компьютера, а запись программ производится с использованием при-
ложения AVRProg из пакета AVRStudio, которую можно найти на сай-
те www.atmel.com.
Сборка программатора
Конструктивно готовый программатор представляет собой пласт-
[массовый корпус, внутри которого размещена печатная плата с уста-
новленными на ней элементами. Элементы и детали, входящие в на-
бор, приведены в Табл. 1.
Таблица 1. Перечень элементов набора NM9211
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
С1	1 мкФ, 16...50 В	—	1
С2, СЗ, С6, С7	27...30 пФ	—	4
С4, С5	0.22 мкФ	224 — маркировка на конденсаторе	2
DA1	LM317T	Стабилизатор в корпусе ТО-220	1
DD1	AT90S2313	Микроконтроллер с прошивкой	1
R1...R6	4.7 кОм	Желтый, фиолетовый, красный*	6
R7, R12	1 МОм	Коричневый, черный, зеленый*	2
R8	240 Ом	Красный, желтый, коричневый*	1
R9	1 кОм	Подстроечный резистор	1
R10	330 Ом	Оранжевый, оранжевый, коричневый*	1
R11	3.3 кОм	Оранжевый, оранжевый, красный*	1
VD1, VD2	1N4148	Возможная замена КД522	2
VD3	LED R 0 3 mm	Светодиод красного свечения	1

191
Умные приборы, полезная практика
Окончание
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
VT1	КТ361	С любым буквенным индексом	1
VT2	КТ315	С любым буквенным индексом	1
ZQ1, ZQ2	4 МГц	Кварцевый резонатор	2
20-pin DIP	20-контактная	Колодка DIP	1
BLD-6 2x3	6-контактный	Разъем	1
DB-9F		Разъем для подключения к ПК	1
DP-9C		Корпус для разъема DB-9F	1
DJKdl.3		Разъем питания	1
BOX-G025	72x50x21 мм	Пластиковый корпус	1
	45x67x1.5 мм	Печатная плата	1
	3.5”	Дискета с программным обеспечением	1
* Цветовая маркировка.			
Печатная плата с указанием месторасположения устанавливаемых
на ней элементов приведена на Рис. 3. Элементы монтируются на пла-
те методом пайки. В соответствии с электрической схемой к точкам
обозначенным на печатной плате как 6-PIN CON, необходимо
припаять шлейф с 6-контактной колодкой, а к точкам XI...ХЗ присое-
диняется шлейф с 9-штырьковым разъемом для COM-порта компьюте-
ра. На Рис. 4 показана нумерация контактов разъема DB-9F со стороны
монтажа. А нумерация контактов разъема BLD-6 показана на Рис. 2.
На плате предусмотрены места для установки внешних элементов
кварцевого генератора (С6, С7, R12, ZQ2) и колодки DIP-20 для авто-
номного программирования микроконтроллеров, а также отверстия
под саморезы для фиксации в корпусе. Перед установкой собранной
платы в корпус программатора, корпус BOX-G025 необходимо дора-
ботать, как показано на Рис. 5:
•	распилить верхнюю крышку на две части на расстоянии 20 мм от
торца и просверлить отверстия 04 мм для доступа к подстроечно-
му резистору и 03 мм для светодиода (Рис. 5А);
•	просверлить с торца крышки отверстие 06 мм под разъем пита-
ния, а также сделать выемку радиусом 3 мм под кабель к СОМ-
порту (Рис. 5В)\
•	сделать на торце нижней части корпуса выемку радиусом 4 мм
(Рис. 5С) под кабель к установленному в другом устройстве мик-
роконтроллеру;
•	срезать часть крышки корпуса так, чтобы колодка DIP-20 была отк-
рыта, а часть платы с установленными компонентами — закрыта.
192
Умные приборы, полезная практика
Теперь можно установить печатную плату на нижнюю часть корпу-
са, поставить крышку и закрепить их саморезами 03 мм, длиной не бо-
лее 6 мм.
Рис. 3. Печатная плата программатора
1 2 3 4 5
о о о о о
о о о о
6 7 8 9 *
Рис. 4. Нумерация контактов разъема DB-9F
Рис. 5. Корпус программатора

193
Умные приборы, полезная практика
Сборку программатора необходимо произвести в следующем по-
рядке:
•	проверьте комплектность набора согласно перечню элементов
(Табл.1);
•	отформуйте выводы радиоэлементов и подготовьте луженые про-
волочные перемычки J1 (10 мм), J2, J3, J4 (7.5 мм), J5 (5 мм);
•	установите сначала малогабаритные, а затем все остальные дета-
ли и элементы согласно Рис. 3;
•	припаяйте монтажные провода подходящей длины и сечения к
разъемам DB-9F и BLD-6 2x3, соберите провода в жгуты, надень-
те на них ПВХ трубки и распаяйте свободные концы проводов на
соответствующие контакты печатной платы;
•	соберите разъем DB-9F в корпус DP-9C;
•	промойте плату и разъемы от остатков флюса этиловым или
изопропиловым спиртом.
Правильно собранный программатор не требует настройки. Одна-
ко перед его первым включением необходимо выполнить следующее:
•	проверьте правильность монтажа элементов и подачи напряже-
ния питания;
•	установите движок резистора R9 в среднее положение, что соот-
ветствует напряжению питания около 5 В;
•	подключите программатор к одному из COM-портов вашего
компьютера;
•	установите на компьютер программное обеспечение с прилагае-
мой дискеты;
•	подайте напряжение питания на программатор и приступайте к
прошивке микроконтроллеров; при обнаружении ошибок прог-
раммирования необходимо, вращая движок резистора R9, изме-
нить в пределах 3...7 В напряжение питания микроконтроллеров.
Если собранное устройство все же не работает, визуально проверьте
его на наличие поврежденных компонентов, на наличие замыканий меж-
ду токоведущими дорожками и на правильность полярности подклю-
ченного питания. Дополнительную информацию и программное обеспе-
чение по микроконтроллерам AVR фирмы ATMEL можно получить на
сайтах www.atmel.com и www.atmel.ru или воспользоваться книгой ав-
тора Евстифеева А.В. «Микроконтроллеры AVR фирмы ATMEL»,
М: Додэка, 2002. По программатору на сайте www.masterkit.ru можно
получить консультацию Г. Ганичева, автора статьи «Программатор мик-
роконтроллеров серии АТ89/АТ90 фирмы ATMEL», опубликованной в
журнале «Ремонт электронной техники» (№2, 2002), или адресовать
свои вопросы по адресу: gamchev@masterkit.ru.
194
ГЛАВА 4
!
е>ыг и
Хобби,
ставшее профессией.
Профессия,
ставшая хобби
НАБОРЫ
009 • 047 • 074
134* 153*284
317*324*3311 *3312
4015*4411 *4412
8021

ГЕНЕРАТОРЫ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ
наборы NS009, NS047
Для проверки ремонта и настройки радиоаппаратуры и других
электронных устройств используются различные электронные при-
боры, Из них следует выделить три типа приборов, которые необхо-
димы в первую очередь: источники питания, осциллографы и генера-
торы сигналов различной формы и частоты. Из деталей предлагаемых
наборов можно собрать приборы одного из этих типов — генераторы
синусоидальных, прямоугольных и пилообразных сигналов звуковой
частоты.
Набор NS009
На выходе этого генератора можно получить сигналы различной
формы: синусоидальные, прямоугольные и пилообразные. Повышен-
ные функциональные возможности генератора делают его универсаль-
ным прибором.
Технические характеристики
Напряжение питания переменного тока [В]........................24
Первый частотный диапазон [Гц].............................25—250
Второй частотный диапазон [Гц]...........................250—2500
Третий частотный диапазон [Гц].........................2500—25000
Коэффициент нелинейных искажений [%]..........................0.5
Выходное напряжение, синусоидальное [В]...........4	(амплитудное 10)
Выходное напряжение, пилообразное [В].............4	(амплитудное 10)
Выходное напряжение прямоугольной формы [В]......10	(амплитудное 16)
Выходное сопротивление [Ом]...................................600
Генератор с такими параметрами крайне необходим при ремонте и
настройке усилителей звуковых частот, приемников, магнитофонов,
музыкальных центров и других радиоэлектронных устройств. Он бу-
дет полезен в лаборатории радиолюбителя, в кружке юных техников, в
197
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
радиомастерской. Потратив один час времени на сборку прибора, вы
получите недорогой и надежный измерительный прибор, функцио-
нальные возможности которого сопоставимы с аналогичными устрой-
ствами промышленного изготовления.
Принцип работы
Электрическая схема и плата генератора в сборе показаны на Рис. 1
и Рис. 2.

Рис. 2. Общий вид платы генератора
198

Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Все радиоэлементы, входящие в комплект набора (Табл. 1), уста-
навливаются на печатной плате методом пайки.
Таблица 1. Перечень элементов набора NS009
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол
Rl, R2	4.7 кОм	Желтый, фиолетовый, красный*	2
R3, R4, R7, R8, R16, R20	10 кОм	Коричневый, черный, оранжевый*	6
R5, R6	33 кОм	Оранжевый, оранжевый, оранжевый*	2
R9	390 Ом	Оранжевый, белый, коричневый*	1
RIO, RU, R17.R18	1.8 кОм	Коричневый, серый, красный*	4
R12	27 кОм	Красный, фиолетовый, оранжевый*	1
R13	330 кОм	Оранжевый, оранжевый, желтый*	1
R14	270 кОм	Красный, фиолетовый, желтый*	1
R15	1 МОм	Коричневый, черный, зеленый*	1
R19	560 Ом	Зеленый, голубой, коричневый*	1
Р1	1 кОм	Подстроечный резистор	1
Р2	4.7 кОм	Потенциометр, тип А	1
РЗ, Р4	10 кОм	Потенциометр, тип В	2
Р5	22 кОм	Подстроечный резистор	1
Р6	10 кОм	Подстроечный резистор	1
Р7	4.7 кОм	Потенциометр, тип В	1
С1	1000 пФ	102 — маркировка	1
С2	100 мкФ, 25 В		1
СЗ, С8	0.1 мкФ	104 — маркировка	2
С4	0.01 мкФ	103 — маркировка	1
С5, С6, С7, С9	10 мкФ, 25 В		4
СЮ	220 мкФ, 35 В		1
.	199
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Окончание
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол
D1	1N4148		1
D2, D3	BZX79C10	Стабилитрон 10 В, 0.5 Вт	2
D4...D7	1N4001...7		4
TR1	2N3819	Возможна замена BF244	1
TR2	ВС548		1
IC	TL082	Возможна замена LF353	1
	8 контактов	Панель для ИС	1
		Контакты штыревые	9
		Переключатель	1
№1008	65x120 мм	Печатная плата	1
’Цветовая маркировка.			
Для питания генератора используется переменное напряжение
24 В, поступающее на вход мостового выпрямителя (точки 7 и 8 на схе-
ме Рис. 2), образованного диодами D4...D7 и конденсатором фильтра
СЮ. Генератор звуковой частоты выполнен на сдвоенном операцион-
ном усилителе типа TL082 (микросхема IC1).
Первый ОУ используется как задающий генератор, вырабатываю-
щий пилообразные колебания, средняя частота которых устанавлива-
ется потенциометром Р2. Подстроечным резистором Р1 подбирается
режим работы задающего генератора. Пилообразные сигналы с выхо-
да операционного усилителя через потенциометр РЗ, служащий для
регулировки выходного уровня пилообразного сигнала, резистор R10
и конденсатор С5 поступают на выход генератора (точка 5). Выбор ди-
апазона генерируемых частот осуществляется коммутацией конденса-
торов СЗ и С4 (точки 1...3 на схеме устройства).
Одновременно этот же пилообразный сигнал поступает на второй
операционный усилитель, который используется как преобразователь
пилообразного сигнала в прямоугольный. С выхода второго операци-
онного усилителя прямоугольный сигнал через потенциометр Р4, ре-
зистор R1 1 и конденсатор С6 поступает на выход генератора (точка 6).
Пилообразный сигнал используется также и для получения сину-
соидального сигнала. Для этого он подается на преобразователь пило-
образного сигнала в синусоидальный, выполненный на транзисторах
TRI, TR2. Подстроечные резисторы Р5 и Р6 служат для настройки
симметричности синусоидального сигнала (положительной и отрица-
тельной полуволн), а также получения минимальных искажений фор-
200 I
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
мы сигнала. Синусоидальный сигнал с выхода преобразователя через
потенциометр Р7, служащий для регулировки уровня сигнала, и кон-
денсатор С9 поступает на выход генератора (точка 4).
Переменным резистором РЗ устанавливается выходной уровень
пилообразного сигнала, Р4 - прямоугольного сигнала, Р7 - синусои-
дального сигнала. Схема подключения генератора представлена на
Рис. 3.
Монтаж и настройка схемы
Все входящие в набор компоненты монтируются на печатной плате
методом пайки. Для удобства монтажа на плате показано расположе-
ние элементов.
Правильно собранное устройство начинает работать сразу. Если
устройство не заработало, необходимо проверить правильность монта-
жа и не возникло ли в процессе пайки перемычек между токоведущи-
201
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби мнвввмь
ми дорожками. Перемычки можно удалить паяльником или острым
ножом.
Для налаживания устройства потребуются осциллограф и мульти-
метр. Порядок настройки следующий:
•	подайте переменное напряжение на выпрямитель генератора
(точки 7 и 8 на печатной плате);
•	проверьте мультиметром постоянное напряжение на катоде дио-
да VD2, оно должно равняться 20 В;
•	подключив осциллограф на выход первого операционного усили-
теля, убедитесь в наличии пилообразного сигнала;
•	проверьте, что пилообразный сигнал поступает на вход преобра-
зователя пилообразного сигнала в прямоугольный. Если сигнал
на вход преобразователя поступает, убедитесь, что на выходе пре-
образователя имеется сигнал прямоугольной формы;
•	проверьте, что пилообразный сигнал поступает на вход преобра-
зователя пилообразного сигнала в синусоидальный (база тран-
зистора TR1). Если сигнал на вход преобразователя поступает,
установите щуп осциллографа на эмиттер транзистора TR2 и
проверьте наличие сигнала синусоидальной формы на выходе
преобразователя. В случае необходимости добейтесь подстроеч-
ными резисторами R5 и R6 симметричности синусоидального
сигнала и минимальных искажений его формы.
После настройки генератор готов к работе. Включите питание уст-
ройства и выберите необходимую форму сигнала, подключив измери-
тельный шнур генератора к одному из выходов 4, 5 или 6 (синусои-
дальный, пилообразный или прямоугольный сигналы соответствен-
но). Установите желаемый уровень выходного сигнала соответствую-
щим потенциометром: Р7 — для синусоидального сигнала, РЗ — для
пилообразного сигнала, Р4 — для сигнала прямоугольной формы. По-
дайте сигнал с генератора на исследуемый каскад устройства. Осцил-
лографом или милливольтметром переменной частоты проконтроли-
руйте наличие сигнала и его форму на выходе испытуемого каскада.
Набор NS047
Набор предназначен для сборки генератора прямоугольных им-
пульсов, работающего в диапазоне частот 250...16000 Гц с амплитудой
выходных импульсов до 15 В. Он отличается от приведенной выше
конструкции генератора чрезвычайной простотой и оригиналь-
202	<
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
ностью — электрическая схема генератора содержит всего 8 элементов,
а размер печатной платы меньше спичечного коробка.
Предлагаемый генератор окажет помощь в настройке усилителей
звуковых частот, магнитофонов, низкочастотных цепей приемника.
Амплитуда генерируемых импульсов позволяет использовать генера-
тор также для настройки цифровых устройств, выполненных на боль-
шинстве типов широко распространенных серий микросхем ТТЛ,
ТТЛШ, КМОП. Для этого необходимо использовать для питания ге-
нератора источник напряжения, соответствующий напряжению пита-
ния проверяемых типов микросхем. Малый потребляемый ток позво-
ляет питать генератор от исследуемого устройства.
Кроме использования генератора для ремонтных целей, радиолюби-
тели и старшие школьники могут использовать генератор для освоения
основ импульсной и цифровой техники. Прибор выполнен на основе
микросхемы таймера NE555. Это высокофункциональная современная
микросхема. Возможности ее применения просто безграничны. Изме-
нив номинал одного элемента, можно существенно изменить характе-
ристики генератора в целом. Так можно увеличить верхнюю частоту ге-
нератора в 20 раз, а нижнюю уменьшить в 1000 (!) раз. Добавив или
изъяв из схемы один-два элемента, вместо генератора можно получить
совершенно новое устройство, выполняющее иные функции, чем те, ко-
торые использованы в генераторе. Фактически с этим набором вы полу-
чаете не только измерительный прибор, а еще и прекрасный макет для
проведения самых разнообразных экспериментов и исследований.
Принцип работы
Электрическая схема и плата генератора в сборе показаны на Рис. 4
и Рис. 5.
Рис. 4. Электрическая схема
генератора
Рис. 5. Плата генератора в сборе
203
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Схема генератора обладает широкими возможностями, как было
сказано выше, благодаря применению микросхемы NE555. Частотоза-
дающая цепь генератора состоит из подстроечного резистора VR1 и
конденсатора СЗ. Изменением сопротивления VR1 осуществляют пе-
рестройку генератора по частоте в пределах 250... 16000 Гц. При пита-
нии генератора от источника 5 В уровни НИЗКИЙ и ВЫСОКИЙ сос-
тавляют соответственно 0.05 и 4.2 В, а при применении источника
15 В — 0.1 и 14.2 В. Именно это позволяет использовать генератор для
налаживания цифровых устройств выполненных на микросхемах се-
рий ТТЛ и КМОП.
Все элементы, входящие в комплект набора (Табл. 1), устанавлива-
ются на печатной плате методом пайки.
Таблица 1. Перечень элементов набора NS047
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол
R1	4.7 кОм	Желтый, фиолетовый, красный*	1
R2	1 кОм	Коричневый, черный, красный*	1
R3	10 кОм	Коричневый, черный, оранжевый*	1
VR1	470 кОм	Подстроечный резистор	1
С1	0.1 мкФ	104 — маркировка	1
С2, СЗ	0.01 мкФ	103 — маркировка	2
IC	NE555		1
	DIP-8	Панель микросхемы	1
	35x44 мм	Печатная плата	1
* Цветовая маркировка.			
Схема работоспособна в широком интервале питающих напряже-
ний от 5 до 15 В при максимальном токе потребления 50 мА.
Монтаж и настройка
Если Вы хоть раз держали в руках паяльник, то соберете устрой-
ство за две (!) минуты! Не верите? Попробуйте! Следуйте нашим ука-
заниям по сборке устройства:
•	вскройте упаковку и проверьте комплектность набора;
•	отформуйте выводы элементов и установите их на плате (места
расположения элементов на плате указаны);
•	подключите устройство согласно схеме (Рис. 3);
•	проверьте правильность монтажа;
•	включите питание.
204	ИИИ
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Правильно собранное устройство в настройке не нуждается и начи-
нает работать сразу.
А теперь давайте немного поэкспериментируем. Заявленная ниж-
няя частота генератора 250 Гц. Можно ли ее уменьшить и как? Очень
просто, для этого надо изменить номиналы всего лишь двух элементов
частотозадающей цепи VR1 и СЗ. Сопротивление резистора VR1 возь-
мите равным 3.9 МОм, а емкость конденсатора СЗ — 30 мкФ. Подбо-
ром номиналов элементов VR1 и СЗ можно довести нижнюю гранич-
ную частоту до 0.01 Гц. Для того чтобы поднять верхнюю частоту гене-
ратора до 100 кГц, возьмите резистор VR1 сопротивлением 20 кОм, а
конденсатор СЗ — емкостью 180 пФ.
Можно поэкспериментировать с генератором, подбирая различные
значения для VR1 и СЗ. Проводя эти эксперименты, можно увидеть,
что увеличение значения верхней генерируемой частоты приводит
также к увеличению значения нижней граничной частоты, и наоборот,
понижение нижней генерируемой частоты приводит к понижению
верхней граничной частоты. А что делать, если хочется сохранить и са-
мую нижнюю и самую верхнюю частоты генерации, полученные в экс-
периментах. Возможно ли это? Да, и очень просто. Для этого потребу-
ется сделать генератор диапазонным. Введите переключатель, кото-
рый будет выбирать в качестве частотозадающей цепи VR1 и СЗ эле-
менты с соответствующими нужной частоте значениями. Период пов-
торения импульсов можно рассчитать по формуле:
Т = 0.7x(R2+2(R2+VRl))xC3.
Вариантов применения прибора множество. Рассмотрим, как с по-
мощью генератора прямоугольных импульсов проверить усилитель
звуковой частоты домашнего аудиокомплекса или приемника. Для
этой цели Вам понадобиться осциллограф. Подайте на вход усилителя
сигнал с генератора частотой 250 Гц. За счет содержания в спектре сиг-
нала гармоник это будет равносильно подаче на вход усилителя сме-
шанного частотного сигнала 250...5000 Гц. Подключив осциллограф к
ИИ 205
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби *»•
выходу усилителя, можно визуально оценить искажения, вносимые
усилителем. Выходной сигнал не претерпит искажений только в том
случае, если все его составляющие не испытают ни частотных, ни фа-
зовых, ни амплитудных искажений. По форме изменения импульсов
на выходе усилителя можно судить о характере искажений, вносимых
им. Искажения вершины прямоугольного импульса (искривление,
наклон) обусловлены низкочастотными искажениями в цепях усили-
теля, а искажения фронта импульса — высокочастотными. Как видите,
пользоваться прибором совсем не сложно, а получаемые результаты
намного превосходят затраты на его сборку.
Наборы NS009 и NS047 можно заказать и купить в магазине радио-
деталей вашего города. Дополнительную информацию вы найдете на
сайте www.masterkit.ru.
206
РЕГУЛИРУЕМЫЙ МОДУЛЬ
ПИТАНИЯ1.2...30 В/2 А
набор МК074
Предлагаемый модуль может быть использован для питания боль-
шинства устройств, представленных в настоящей книге.
Модуль питания из набора МК074 представляет собой регулируе-
мый стабилизатор напряжения питания, имеющий два диапазона вы-
ходных напряжений (1.2...12 В и 12...30 В), с максимальным током
нагрузки 2 А во всем диапазоне выходных напряжений и защитой от
перегрузки по выходному току. Модуль снабжен индикатором рабо-
ты — светодиодом красного свечения, расположенным на лицевой па-
нели (Puc.la). Габаритные размеры модуля 100x80x50 мм.
Модуль подключается к понижающему трансформатору
220 В/2х12 В с нагрузочной способностью не менее 2 А, как показано
на Рис. 16.
Рис. 1. Модуль питания а) и схема подключения б)
Для переключения диапазонов 1.2...12 В и 12...30 В необходимо ис-
пользовать какой-либо переключатель, например, внешний тумблер.
Регулировка выходного напряжения осуществляется внешним пере-
менным резистором номинала 10 кОм. Тумблер и потенциометр
подключаются к соответствующим выводам модуля. Для поддержа-
ния теплового режима работы модуль рекомендуется установить на
алюминиевый радиатор (1...3 мм пластина), площадью не менее 80 см2.
№	207
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Понижающий трансформатор, радиатор, тумблер и переменный ре-
зистор в комплект поставки не входят. Радиолюбители, как правило,
имеют такие детали и компоненты в своих запасниках от старых при-
боров, которые и могут использовать.
Для обеспечения электробезопасности элементы устройства следу-
ет разместить в корпусе из изолирующего материала, а в цепь первич-
ной обмотки понижающего трансформатора установить предохрани-
тель 0.3 А и выключатель питания.
Внимание!
Модуль снабжен защитой от перегрузки, однако при длительном
нагреве вследствие перегрузки модуль может выйти из строя! Поэто-
му не допускайте перегрузку по току нагрузки и не используйте модуль
длительное время при предельном значении выходного тока.
Модуль идеально (без перегрева) работает длительное время при
выходных токах до 1.5 А. Он очень удобен для использования в до-
машних условиях в качестве стабилизированного источника питания.
В каталоге наборов, приведенном в книге, и на сайте www.masterkit.ru
вы можете найти различные компоненты, необходимые для изготовле-
ния электронных устройств, и много других интересных и полезных
наборов для быта и других целей.
Желаем удачи!
208
электронный стетоскоп
набор NK134
Прибор, который можно изготовить из деталей набора, увеличива-
ет возможности слухового аппарата человека в сотни раз. Строго гово-
ря, стетоскоп — это деревянная или пластмассовая трубка для выслу-
шивания легких, сердца и сосудов. Медики в настоящее время исполь-
зуют для этих целей известный всем нам другой прибор — фонендос-
коп, а слово «стетоскоп» в основном употребляется в сочетании со сло-
вом «электронный».
Электронный стетоскоп находит в нашей жизни более широкое
применение. С его помощью, например, возможно прослушивание и
локализация шумов, возникающих в двигателях автомобилей, можно
установить источник постороннего шума в жилом доме или другом по-
мещении, а путем простукивания старых бревен легко можно опреде-
лить, в каком состоянии находится бревенчатый дом.
Стетоскоп укомплектован чувствительным электретным микрофо-
ном и наушниками, и, конечно же, его можно использовать по его пер-
воначальному назначению. Особенно удобен он для измерения арте-
риального давления. Если подключить к стетоскопу внешний громко-
говоритель с сопротивлением 8 или 16 Ом, то очень удобно измерять
давление самому себе, так как прекрасно слышны тоны биения своего
сердца. При этом верхняя и нижняя границы артериального давления
определяются с высокой точностью. Конечно, для подобного самоко-
нтроля можно использовать медицинский электронный прибор. Его
стоимость в 15...20 раз выше, чем стоимость предлагаемого набора.
Собрать стетоскоп из деталей набора очень просто. Любой школьник
сможет сделать такой подарок своим дедушкам и бабушкам, которым
по состоянию здоровья необходимо контролировать артериальное
давление.
Общий вид стетоскопа представлен на Рис. /, а электрическая схе-
ма — на Рис. 2. Напряжение питания устройства — 9 В. Печатная пла-
та столь миниатюрна, что легко уместится в обыкновенном спичечном
коробке.
209
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Рис. 1. Общий вид электронного стетоскопа
Монтаж стетоскопа
Все компоненты, входящие в набор (Табл. /), монтируются на пе
чатной плате методом пайки. На Рис. 3 показано расположение эле
ментов на плате.
Рис. 3. Места расположения элементов на плате
210
МВ
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Таблица 1. Перечень элементов набора NK134
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R1	10 кОм	Коричневый, черный, оранжевый*	1
R2	100 кОм	Коричневый, черный, желтый*	1
R3	22 кОм	Красный, красный, оранжевый*	1
R4	2.7 кОм	Красный, фиолетовый, красный*	1
R5, R6	680 Ом	Голубой, серый, коричневый*	2
R7	50 кОм	Переменный резистор	1
R8	6.8 кОм	Голубой, серый, красный*	1
R9	3 кОм	Оранжевый, черный, красный*	1
R10	75 кОм	Фиолетовый, зеленый, оранжевый*	1
С1	47 мкФ, 16...50 В		1
С2, С4	0.22 мкФ	224 — маркировка на конденсаторе	2
СЗ, С6, С7, С9	0.1 мкФ	104 — маркировка на конденсаторе	4
С5	4.7 мкФ, 16...50 В	Возможная замена 10 мкФ, 16...50 В	1
С8	100 мкФ, 16...50 В		1
VD	LED 05 мм	Светодиод красного свечения	1
VT	ВС548 или 547		1
DA	МС34119Р	Микросхема	1
MIC		Микрофон электретный	1
	Earphone JACK	Разъем для наушника	1
SW		Сдвиговый выключатель	1
	Bat/snap	Разъем батареи питания типа «Крона»	1
		Наушники	1
	Socket DIP8	Панель для микросхемы	1
А134	46x28 мм	Плата печатная	1
‘Цветовая маркировка.			
Для качественного монтажа элементов на плате необходимо поль-
зоваться рекомендациями, приведенными в начале книги. Сборку не-
обходимо производить в следующем порядке:
•	установите перемычку J1 длиной 5 мм;
•	установите элементы на плате в соответствии с их обозначениями;
•	установите на плату панель микросхемы, выключатель питания
SW, переменный резистор R7, разъем для наушника, микрофон
MIC;
м
211
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби 
•	аккуратно вставьте микросхему в панельку;
•	подключите красный провод разъема батареи к контакту XI (+),
а черный — к Х4 (-);
•	проверьте правильность монтажа;
•	подключите наушники к разъему;
•	включите питание;
•	установите переменным резистором R7 необходимую чувстви-
тельность стетоскопа.
Правильно собранное устройство в настройке не нуждается.
В каталоге «Мастер Кит», приведенном в книге, и на сайте
www.masterkit.ru читатели смогут выбрать и заказать необходимые
устройства и комплектующие изделия: стабилизированный источник
питания, батарею, корпус для электронного стетоскопа, а также много
других интересных и полезных устройств. Набор NK134, а также дру-
гие наборы можно приобрести в магазине радиодеталей вашего города!
212
ИНДИКАТОР МИКРОВОЛНОВЫХ
ИЗЛУЧЕНИЙ
набор МК153
Это устройство позволяет визуально определить наличие СВЧ-из-
лучения, вредного для здоровья человека. Источником такого излуче-
ния являются некоторые бытовые приборы и устройства (например,
СВЧ-печки или мобильные телефоны). Индикация осуществляется
свечением светодиода, встроенного в модуль.
Общий вид индикатора микроволновых излучений показан на
Рис. 1.
Рис. 1. Общий вид
индикатора излучений
Напряжение питания индикатора излучений — 9 В, ток потребле-
ния — 50 мА, а диапазон регистрируемых частот — до 3 ГГц. Чувстви-
тельность индикатора подобрана так, что свечение светодиода начина-
ется при интенсивности падающего на индикатор излучения в преде-
лах 0.6...0.7 от безопасного уровня, определенного санитарными нор-
мами и правилами. Размеры прибора незначительно превышают двой-
ной спичечный коробок: 65x65 мм. Прибор легко умещается в сумоч-
ке, портфеле и даже в кармане.
Успехи развития цивилизации, наряду с повышением качества и уровня
жизни, несут с собой и новые опасности здоровью и жизни пользователям
213
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
новых благ. Как и сто лет назад, когда на заре электрификации первые
пользователи электроприборов иногда становились жертвами недос-
таточной информированности об опасностях электрического тока, так
и сейчас большинство пользователей СВЧ-устройств лишены возмож-
ности оценить опасность микроволнового излучения. Человеческие
органы чувств не приобрели в процессе эволюции способности регист-
рировать электромагнитные колебания на частотах, отличных от час-
тот видимого света. По косвенным признакам (покалывание кожи и
шевеление волосяного покрова, ощущение тепла или даже жжения)
люди способны ощутить воздействие электромагнитных колебаний,
но уровни мощности этих колебаний, регистрируемые с помощью ор-
ганов чувств, значительно превышают безопасные значения. Неприят-
ной особенностью воздействия электромагнитных колебаний на био-
логические объекты является эффект накопления (аккумуляции) вре-
да, наносимого ими здоровью. Еще более неприятно воздействие
электромагнитных излучений на наследственные механизмы человека
и его органы, участвующие в воспроизведении жизни.
Необходимо отметить, что в исправных современных СВЧ-устрой-
ствах бытового назначения конструкторами предусмотрен комплекс
мер по снижению излучаемой СВЧ-энергии до безопасных уровней.
Однако в некоторых устаревших конструкциях, в изделиях контрафа-
ктного происхождения и в просто неисправных приборах даже весьма
уважаемых изготовителей возможно превышение безопасных уровней
излучения (например, после неквалифицированного ремонта). Еще
одним источником СВЧ-излучений является работа радиолокаторов
(аэро- и судонавигационных, радиолокационных станций), боковые
лепестки диаграмм направленности антенн которых могут нести зна-
чительную мощность. Поэтому наличие у вас прибора, предупреждаю-
щего о существовании рядом с вами опасного уровня микроволновых
излучений (СВЧ-излучений), окажется совсем не лишним для сохра-
нения своего здоровья и здоровья окружающих вас людей.
214
I
ДЕТЕКТОРЫ ИНФРАКРАСНОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ
г	наборы МК284, NM4015
Как известно, современная бытовая техника имеет дистанционное
управление (ДУ). Свое начало и широкое применение ДУ нашло в ра-
диоэлектронных устройствах, таких, как телевизоры, видеомагнито-
фоны, спутниковые приемники и музыкальные центры.
Управление техникой производится с помощью миниатюрного
пульта дистанционного управления (ПДУ), умещающегося на ладони.
При нажатии на его кнопки к устройству посылаются управляющие
команды в виде инфракрасного (ИК) излучения. В устройстве распо-
ложен приемник ИК-излучения, который принимает и выполняет ко-
манды, находясь от пульта на расстоянии нескольких метров.
Допустим, у нас появились проблемы с дистанционным управлени-
ем телевизора. Что мы в таких случаях делаем? Давим изо всех сил на
кнопки ПДУ, дольше держим их в нажатом состоянии, меняем угол
направления пульта или приближаем его к телевизору — бесполезно.
Телевизор не управляется. Заменяем элементы питания, ремонтируем
контактную резину, находящуюся под кнопками, устраняем другие
возможные дефекты внутри пульта (например, обрыв выводов свето-
диода или других элементов) — не помогает. Наконец, или покупаем
новый пульт, или обращаемся в ремонтную мастерскую. Специалист
проверяет состояние узлов фотоприемника, расположенного в телеви-
зоре и, если убеждается в их исправности, приходит к заключению, что
пульт необходимо заменить. Между тем, при наличии инфракрасного
детектора можно избежать ненужной потери времени и неоправдан-
ных материальных затрат. Только с помощью ИК-детектора можно об-
наружить наличие или отсутствие ИК-излучения и тем самым опреде-
лить исправность пульта. Если излучение есть — неисправен узел фо-
топриемника в телевизоре или другом электронно-бытовом приборе.
Именно такой детектор входит в состав набора МК284. Набором
этот комплект можно назвать условно, поскольку он состоит всего из
одного модуля, не требующего сборки (Рис. 1а). Для обнаружения
ИК-излучения достаточно на детектор подать напряжение 9 В посто-
янного тока (например, подключить батарейку «Крона») и поднести
его к пульту на расстояние 1...5 см (Рис 16). При наличии ИК-излуче-
215
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
ния на модуле засветится светодиод-индикатор. Модуль имеет высо-
кую надежность, а его размеры не превышают габариты пачки сигарет.
ИК-излучение — это диапазон очень высоких частот (150...400000 ГГц)
и очень коротких длин волн (от 0.76 мкм до 2 мм). С помощью детек-
тора можно тестировать светодиоды ИК-излучения, ИК-лазеры (дли-
на волны от 1.06 до 220 мкм), специальные микроскопы и другие при-
боры, работающие в ИК-диапазоне. Детектор можно применять также
при проверке охранных систем, так как большинство современных
систем контроля доступа имеют в своем составе передатчики ИК-из-
Дегектор послужит хорошим наглядным пособием на уроках физи-
ки при изучении разделов электромагнитных волн и света. С его по-
мощью можно продемонстрировать многие физические явления, нап-
ример, излучение инфракрасных волн нагретым телом или невиди-
мость инфракрасного излучения для человеческого глаза при его ре-
альном существовании.
Аналогичный детектор ИК-излучения можно собрать из набора
NM4015. Отличие состоит в том, что индикатор, фиксирующий воз-
действие ИК-излучения, можно расположить в необходимом месте от-
дельно от миниатюрной платы, на которой собраны все детали элект-
рической схемы (Рис. 2). Благодаря этому детектор имеет меньшие
размеры. Размер печатной платы всего 30x45 мм — меньше спичечно-
го коробка. Фотодиод, воспринимающий ИК-излучение
(ФД253/ФД256), обладает более высокой чувствительностью. Напря-
жение питания детектора — 9 В постоянного тока, ток нагрузки —
75 мА. Детектор прост в изготовлении.
216 МВ
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Рис. 2. Плата детектора с элементами
При совместном использовании детектора и какого-либо источни-
[ка ИК-излучения можно изготовить простейшее охранное устройство.
К примеру, если с одной стороны калитки садового участка установить
иетектор, а с другой — источник инфракрасного излучения и подклю-
чить к этой конструкции исполнительное звуковое устройство, то ох-
ранное устройство готово. Всякий раз при прерывании потока ИК-из-
лучения будет срабатывать звуковой сигнал. Проще говоря, никто не
пройдет через калитку, «не засветившись».
Пороговый элемент детектора выполнен на составном транзисторе
(VT1, VT2), включенном по схеме Дарлингтона (Рис. 3). Индикация
наличия ИК-излучения выполнена на светодиоде VD1.
Рис. 3. Электрическая схема детектора
217
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Сборка детектора
Все компоненты, входящие в набор (Табл. /), монтируются на пе-
чатной плате методом пайки.
Таблица 1. Перечень элементов набора NM4015
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R1	220 кОм	Подстроечный резистор	1
R2	4.7 кОм	Желтый, фиолетовый, красный* *	1
R3, R4		Не устанавливать	-
R5, R6	10 кОм	Коричневый, черный, оранжевый*	2
R7	1.2 кОм	Коричневый, красный, красный*	1
С1	1 мкФ, 16...50 В		1
VT1, VT2	ВС547 или ВС548		2
VD1	LED 05 мм	Светодиод красного свечения	1
VD2	1N4001	Замена 1N4002...1N4007	1
VD3	ФД263	Фотодиод, замена ФД256, ФД265А	1
А401	30x45 мм	Печатная плата	1
* Цветовая маркировка.			
Для качественного монтажа элементов на плате пользуйтесь реко-
мендациями, приведенными в начале книги. Соедините красный и чер-
ный выводы разъема питания батареи XI с контактами 5 и 8 платы со-
ответственно, затем подключите к контактам 2 и 3 фотоприемник VD3.
Внимание!
Соблюдайте полярность! Вывод VD3, помеченный точкой, подклю-
чается к контакту 2.
Правильно собранное устройство в настройке не нуждается.
Этот набор можно дополнить устройством из набора NK146 — «Ис-
полнительный элемент», с помощью которого можно коммутировать
нагрузку до 6 А. Интересно, что эта же плата А401 входит еще в целый
ряд наборов. Небольшие изменения электрической схемы позволят
собрать на ней следующие устройства:
• минитаймер (набор NM4011);
• датчик уровня воды (набор NM4012);
• сенсорный выключатель (набор NM4013);
• фотоприемник (набор NM4014);
• термореле (набор NM4016).
В каталоге наборов, приведенных в книге, и на сайте www.masterk-
it.ru вы можете выбрать стабилизированный источник питания, а так-
же корпус для инфракрасного детектора.
218
4-КАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА
ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ
ПО РАДИОКАНАЛУ
|НА ЧАСТОТЕ 433 МГц
|	наборы МК317, МК324
Наборы предназначены для создания 4-канальной системы дистан-
ционного управления (ДУ) по радиоканалу. Такие системы находят
[широкое применение в автомобилях, электробытовых приборах, сис-
темах доступа, охранном оборудовании и других подобных объектах в
[быту или на различных предприятиях.
История создания систем дистанционного (беспроводного) управ-
ления насчитывает не один десяток лет. Наиболее часто в настоящее
| время применяются ультразвуковые, инфракрасные и радиочастотные
системы. Последние системы наиболее предпочтительны для приме-
нения на открытой местности. Преимущество радиочастотных систем
[обусловлено небольшими размерами, малым энергопотреблением и
[низкой стоимостью. К тому же минимальные помехи на выбранной
[частоте радиодиапазона и малое затухание радиосигнала позволяют
(обеспечить высокую надежность управления.
Набор МК317
Система состоит из передатчика и приемника. Их легко изготовить
для одного режима управления (набор МК317) или запрограммиро-
вать на 9 режимов работы (набор МК324). Управление и программиро-
вание осуществляется ручным нажатием кнопок, расположенных на
передатчике. При этом происходит передача по четырем радиоканалам
импульсно-модулированных радиосигналов на несущей частоте
433 МГц. Передатчик представляет собой брелок, который называется
| пультом дистанционного управления (ПДУ или просто «пульт»). При-
емник устанавливается в управляемом устройстве. При нажатии кно-
I пок на пульте приемник принимает радиосигналы, усиливает и преоб-
I разует их до уровней логических сигналов. С выходов приемника сиг-
[налы поступают на исполнительные устройства, расположенные, как
правило, в управляемых объектах. Если же в объектах нет блоков, уп-
равляемых сигналами логических уровней, читателю не составит осо-
МГ 219
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби ашааввам»
Рис. 1. Приемник и передатчик
(брелок)
бого труда установить их, пользуясь другими наборами, представленны-
ми в этой книге или на сайте www.masterkit.ru.
Приемник уверенно принимает команды, находясь от пульта управле-
ния на расстоянии до 30 м. Дальность действия в условиях прямой види-
мости может изменяться в зависимости от рельефа местности, застроен-
ности железобетонными сооружениями, наличия всевозможных источни-
ков помех, таких как радиостанции, линии электропередач, компьютеры
и т. п. В таких случаях для повышения помехозащищенности необходимо
приемник экранировать и установить фильтр по питанию, способный уст-
ранять импульсные помехи. Применение четвертьволновой проволочной
антенны длиной 180 мм дает наилучший уровень принимаемого сигнала.
На Рис. 1 показаны четырехкнопочный передатчик, выполненный в
виде брелока, и еще более миниа-
тюрный приемник, входящие в на-
бор МК317. Размеры брелока —
62x29 мм, а платы приемника —
40x15 мм.
Структурная схема и назначение
выводов приемника приведены на
Рис. 2, а на Рис. 3 показана его цоко-
левка. Выводы 1, 2,4, 5 соответству-
ют выходам 1,2,3,4, на вывод 6 пода-
ется + напряжения питания, вывод 8
— «земля», вывод 7 — выход компа-
ратора, к выводу 9 подключается
антенна, а вывод 3 в этой задаче не
используется.
Как видно из структурной схемы, приемник состоит из трех основ-
ных частей: сверхрегенеративного приемника, компаратора, выполнен-
ного на сдвоенном операционном усилителе, и микроконтроллера, ко-
торый включает в себя процессор и ППЗУ. Энергонезависимая память
ППЗУ позволяет хранить выбранный режим работы неограниченное
время без источника питания. При этом всегда имеется возможность
перепрограммировать приемник и на другие режимы, если в этом есть
необходимость. Микроконтроллер приемника имеет 4 информацион-
ных выхода и два входа, один из которых в определенных режимах ис-
пользуется вместо Выхода 3. Выход компаратора используется при не-
обходимости диагностики кода на осциллографе или при подключении
персонального компьютера для управления более сложными система-
ми (например, системами доступа и т. п.).
На Рис. 4 и Рис. 5 показаны электрические схемы передатчика и
приемника соответственно.
220
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Рис. 2. Структурная схема и назначение
выводов приемника
37 СОМР
14 Вых.З/Вх.2
ииии
1 Выход 1
тзтзтзтг
ПППП
Рис. 3. Цоколевка выводов
приемника
Рис. 5. Электрическая схема приемника
М	221
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Каждый выход приемника управляется соответствующей кнопкой
на пульте, при этом на выходах приемника формируются уровни логи-
ческой единицы. Команды кодируются с помощью широтно-импульс-
ной модуляции. Каждый комплект (передатчик и приемник) имеет
свой персональный («прошитый» в ППЗУ) код ШИМ, поэтому какие-
либо совпадения между комплектами исключены.
Технические характеристики передатчика
Напряжение питания [В]........................................12
Ток потребления [мА]...........................................4
Частота передачи [МГц].......................................433
Модуляция....................................................ШИМ
Разрядность...................................................16
Выходная мощность [мВт]........................................1
Количество одновременно передаваемых команд, не менее..........3
Технические характеристики приемника
Напряжение питания [В].......................................3—5
Ток потребления (без нагрузки) [мА]............................6
Максимальный ток нагрузки выходов [мА]........................15
Максимальный ток нагрузки выходов (n-p-ri) [мА]..............150
Частота приема [МГц].........................................433
Полоса пропускания [МГц]......................................±5
Чувствительность [мкВ].........................................5
Время включения [с]............................................1
Количество комбинаций кода.................................65536
В комплект набора входит батарея для передатчика.
Набор МК324
Комплектность набора МК324 практически не отличается от
МК317. Но возможности его, можно сказать, в 9 раз шире. С помощью
набора МК324 может быть реализовано девять независимых режимов
работы. Такая многофункциональность позволяет значительно упрос-
тить решение задачи ДУ при разработке и модернизации различных ра-
диотехнических устройств. Например, не составит труда организовать
управление яркостью свечения электроламп люстры, освещением вит-
рины магазина, шлагбаумом и воротами гаража из салона автомобиля,
блокировкой дверей автомобиля и другими объектами. Одной парой
222
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
устройств (пульт и приемник) могут быть запрограммированы и реали-
зованы в работе следующие функции (режимы работы):
1.	Кодер-декодер.
2.	Триггер 1.
3.	Триггер 2.
4.	Двухразрядный счетчик.
5.	Таймер.
6.	Мотор.
7.	Бегущие огни.
8.	Четырехразрядный счетчик.
9.	Центральный замок.
Программируемое устройство дистанционного управления пред-
ставляет собой комплект из передатчика и приемника, аналогичных
рассмотренным модулям в наборе МК317 по геометрическим разме-
рам, цоколевке, электрическим схемам и техническим характеристи-
кам (Рис. Программирование осуществляется непосредственно
с пульта ДУ и сводится к выбору в меню одного из режимов работы.
После процедуры программирования приемник полностью готов к ра-
боте, и последним действием остается лишь его сопряжение с другими
устройствами. Возможно также создание собственных схем на базе
имеющихся режимов. Управление исполнительными устройствами
может производиться как изначально установленными логическими
уровнями микроконтроллера, так и по схеме с открытым коллектором
и-р-и-транзистора (по отрицательной полярности).
Режимы работы и схемы подключения
Кодер-декодер
Это режим 4-командной системы радиоуправления с возможностью
одновременной передачи до трех команд. Он является одним из наиболее
универсальных и распространенных режимов, так как выходы приемника
полностью дублируют состояние команд брелока-передатчика. На Рис. 6
.показана временная диаграмма активных уровней на выходах приемника
при соответствующей передаче команд брелока-передатчика.
Тип	овая схема включения приемника представлена на Рис. 7. Она
применяется также в некоторых последующих режимах работы.
В данной конфигурации приемника управление исполнительными
устройствами (К1...К4) осуществляется непосредственно логическими
Уровнями, из-за чего и возникает необходимость в использовании внеш-
|них силовых ключей (VT1...VT4) с резисторами развязки (R1...R4).
КЯИ	223
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби »
Рис. 7. Типовая схема включения приемника
Вариант включения приемника с открытым коллектором (Рис. 8),
как и предыдущая схема (Рис. 7), требует дополнительных доработок:
установки выше описанных силовых ключей непосредственно на сам
модуль. Транзисторы ВС847 в корпусе SOT23 и чип-резисторы (раз-
мер 0805) номиналом 3.9 кОм впаиваются с обратной стороны платы
для тех выходов, которые будут задействованы (Рис. 9). С внешней
стороны платы, в местах, обозначенных на Рис. 10 крестиком, дорож-
ки от доработанных выходов приемника должны быть обязательно пе-
ререзаны во избежание замыкания микроконтроллера.
224 'ЯКЯМ
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Рис. 8. Схема включения приемника
с открытым коллектором
Рис. 9- Расположение
дополнительных элементов
Рис. 10. Места разрыва дорожек
Триггер 1
Это режим работы приемника, в котором на всех выходах (незави-
симо друг от друга) уровни логической единицы могут удерживаться
и переключаться в начальное состояние только по приходу следующих
команд с брелока-передатчика. Диаграмма работы для данного режима
приведена на Рис. 11. Она показывает состояние всех выходов в мо-
мент переключения триггеров на уровень ВЫСОКИЙ при последова-
тельной передаче команд. Схема включения второго режима аналогич-
на схемам, приведенным на Рис. 7 и Рис. 8.

225
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Вых.4---------------------- !
Рис. 11. Временная диаграмма в режиме «триггер 1»
Триггер 2
Этот режим является вариантом работы триггера, в котором фикса-
ция логических уровней возможна только на одном из выходов приемни-
ка, так как принцип работы данного режима основан на выполнении пос-
ледней команды, переданной с пульта ДУ. Исключением является лишь
повторная передача последней команды, которая переводит триггер в ну-
левое состояние. На Рис. 12 показана диаграмма работы для всех выхо-
дов приемника при последовательной передаче команд. Схема включе-
ния этого режима аналогична схемам, приведенным на Рис. 7 и Рис. 8.
Вых.4----------------------- !
Рис. 12. Временная диаграмма в режиме «триггер 2»
226
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Двухразрядный счетчик
В данном режиме приемник работает как два независимых двухраз-
рядных счетчика, выходы которых, согласно Табл. 1, изменяют свои
показания в зависимости от перебора команд каждой пары кнопок
брелока-передатчика.
Таблица 1. Таблица истинности счетчика
	Кнопка 1		Кнопка 2	
Выход 1	0	1	0	1
Выход 2	0	0	1	1
	Кнопка 3		Кнопка 4	
Выход 3	0	1	0	1
Выход 4	0	0	1	1
Начальная установка первого счетчика (Выход 1, Выход 2) в мо-
мент включения питания может иметь два варианта состояния логи-
ческих уровней (ВЫСОКОЕ или НИЗКОЕ). Условием выбора одно-
го из двух вариантов является состояние Вход 1, который закорачива-
ется на «землю» или остается в «подвешенном» состоянии (начальная
установка). Второй счетчик (Выход 3, Выход 4) в момент включения
питания, независимо от состояния Вход 1, всегда устанавливается в
логический уровень НИЗКОЕ.
Оба счетчика можно использовать для управления двумя дешиф-
раторами 2x4 или в устройствах, где может пригодиться данный ре-
жим. Например, без особых сложностей можно получить готовую
схему устройства дистанционного управления люстры с вентилято-
ром, где выходы первого счетчика поддерживают функцию регули-
ровки яркости, а выходы второго — скорость вращения электродви-
гателя. Электрическая схема для управления люстры показана на
Рис. 13.
Применение дополнительной микросхемы дешифратора 2x4 на
выходах второго счетчика имеет смысл в том случае, если есть необ-
ходимость полной регулировки скорости вращения электродвигате-
ля. В рассматриваемом случае используется трехскоростной вентиля-
тор. В другом варианте схемы можно отказаться от дешифратора, но
это приведет к ограничению регулировки вращения. В любом случае,
необходимо учитывать особенности переключателя вентилятора и за-
тем использовать возможности второго счетчика.
227
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби вивиии»
Рис. 13. Схема управления люстрой с вентилятором
Таймер
Время работы программируемого таймера определяется в меню прог-
раммирования приемника и имеет диапазон времени от 1 с до 60 мин.
Запуск отсчета возможен по одному или по трем выходам приемника
одновременно при условии, что команды с пульта передатчика были
переданы также синхронно. Последовательная передача команд по
всем выходам приемника невозможна, так как таймер является одним
для всех выходов, и в момент его работы на выходах приемника фор-
мируются логические уровни только последних переданных команд с
передатчика. Прерывание работы таймера с пульта ДУ полностью иск-
лючено, но при случае необходимости допускается остановка по внеш-
нему входу приемника (Вход 1) низким логическим уровнем. Схема
включения таймера аналогична схемам, приведенным на Рис. 7 и
Рис. 8.
Мотор
Режим управления электродвигателем обеспечивает дистанцион-
ное управление любыми механизмами, содержащими не более одного
228
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
электропривода. В основу работы данного режима заложены следую-
щие функции:
•	автоматический запуск (кнопка 1, кнопка 4);
•	ручная корректировка (кнопка 2, кнопка 3);
•	экстренная остановка (кнопка 1, кнопка 4);
•	остановка двигателя по сигналам внешних датчиков в обоих на-
правлениях движения (SI, S2).
Рис. 14. Схема управления электродвигателем
Схема с открытым коллектором для подключения приемника пока-
зана на Рис. 14. Ее можно использовать для управления автоматичес-
кими воротами, жалюзи, рольставнями и другими подобными меха-
низмами. Внешними датчиками могут служить всевозможные конце-
вые выключатели и герконы, основной задачей которых является оста-
новка двигателя в крайних точках открывания или закрывания управ-
ляемого объекта. В данном включении вывод 4 приемника использует-
ся в качестве Входа 2.
Бегущие огни
В седьмой режим работы приемника заложено три наиболее расп-
ространенных варианта световых эффектов, таких как «бегущий
огонь», «бегущая тень» и «перемигивание». Таблицы истинности для
каждого из вариантов представлены в Табл. 2.
229
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби *
Таблица 2. Таблица истинности световых эффектов
«Бегущий огонь»			
Выход 1	Выход 2	Выход 3	Выход 4
1	0	0	0
0	1	0	0
0	0	1	0
0	0	0	1
«Бегущая тень»			
Выход 1	Выход 2	Выход 3	Выход 4
0	1	1	1
1	0	1	1
1	1	0	1
1	1	1	0
«Перемигивание»			
Выход 1	Выход 2	Выход 3	Выход 4
1	0	1	0
0	1	0	1
1	0	1	0
0	1	0	1
Команды брелока-передатчика в данном случае имеют следующие
функции управления:
•	Кнопка 1 — включение/выключение режима;
•	Кнопка 2 — увеличение скорости;
•	Кнопка 3 — уменьшение скорости;
•	Кнопка 4 — выбор типа эффектов.
Принципиальная электрическая схема включения модуля в режиме
«Бегущие огни» аналогична схемам, приведенным на Рис. 7 и Рис. 8.
Четырехразрядный счетчик
Это режим работы приемника, выходы которого формируют логи-
ческие уровни стандартного четырехразрядного счетчика (Табл. 3).
Логические уровни счетчика формируются путем перебора команд
с пульта ДУ:
•	Кнопка 1 — переключение счетчика «щах»;
•	Кнопка 2 — переключение счетчика «+»;
•	Кнопка 3 — переключение счетчика «-»;
•	Кнопка 4 — переключение счетчика «min».
230
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Таблица 3- Таблица истинности четырехразрядного счетчика
Выход 1	Выход 2	Выход 3	Выход 4
0	0	0	0
0	0	0	1
0	0	1	0
0	0	1	1
0	1	0	0
0	1	0	1
0	1	1	0
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	0	1
1	0	1	0
1	0	1	1
1	1	0	0
1	1	0	1
1	1	1	0
1	1	1	1
Переключение счетчика в «шах» означает переход его состояния в
нижнюю позицию таблицы, «min» — в верхнюю, а «+» или «—» означа-
ют переход на одну строчку вверх или вниз соответственно.
Четырехразрядный счетчик в первую очередь может быть пригоден
для использования в 16-канальном коммутаторе с применением до-
полнительного дешифратора 4x16 (Рис. 15), а также для других уст-
ройств, где может понадобиться данный режим.
Рис. 15. Схема 16-канального коммутатора
231
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби маиввааввм
Центральный замок
Работает по принципу интерфейса центрального замка большинства
автомобилей, в которых применяются электрические приводы дверей.
По приходу команд с пульта ДУ (Кнопка 1 или Кнопка 2) соответству-
ющие выходы приемника (1 или 2) выдают импульсы логической еди-
ницы длительностью 0.7 с для открывания или закрывания дверей. Так-
же имеется возможность управления центральным замком и с самого
приемника по внешним входам (1 и 2) низким логическим уровнем.
Схема включения режима аналогична Рис. 14.
Программирование модуля
Перед началом программирования модуля в первую очередь необ-
ходимо подключить его по схеме, показанной на Рис. 16.
Рис. 16. Подключение модуля передатчика
для программирования режима работы
Для этого потребуется четыре светодиода и резистор (1...3 кОм),
сопротивление которого определяет яркость свечения светодиодов и
одновременно ограничивает нагрузку выходов приемника. После того
как схема собрана, процедура программирования выполняется в сле-
дующей последовательности.
Необходимо одновременно нажать кнопки 1, 2 и 4 брелка и, удер-
живая их, включить питание приемника. После того как все светодио-
ды загорятся, а затем погаснут, передачу команд с пульта необходимо
прекратить. О входе в режим программирования будет свидетельство-
вать тройной цикл «бегущего огня» светодиодов.
232
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
В дальнейшем выбор требуемого рабочего режима всей системы
определяется количеством нажатий первой кнопки передатчика. Каж-
дое нажатие будет подтверждаться миганием светодиода, подключен-
ного к первому выходу приемника. Четвертой кнопкой передатчика
осуществляется фиксация выбранного режима, после чего приемник
полностью готов к работе.
В нижеприведенной таблице показаны основные параметры по
программированию режимов модуля.
Таблица 4. Алгоритм программирования режима работы модуля
Режимы	Кнопка 1	Кнопка 2	Кнопка 3	Кнопка 4
Кодер-декодер	1			♦
Триггер 1	2			♦
Триггер 2	3			♦
Двухразрядный счетчик	4			♦
Таймер	5	МИН	С	♦
Мотор	6			♦
Бегущие огни	7			♦
Четырехразрядный счетчик	8			♦
Центральный замок	9			♦
При нажатии кнопки 1 пять раз и удержании кнопки 2 или кнопки 3
устанавливается время таймера, сигнализируемое миганиями светоди-
одов на Выходах 2 и 4.
При выборе и установке любого режима необходимо зафиксиро-
вать его нажатием кнопки 4.
Конструктивное оформление передатчика в виде брелока позволя-
ет взрослым и детям всегда иметь его при себе, а малогабаритную пе-
чатную плату приемника легко установить в любое устройство, при-
бор или детскую игрушку.
Самостоятельное изготовление, а тем более разработка радиочас-
тотных систем управления сопряжено с рядом трудностей. К ним от-
носятся как проблемы, связанные с точной установкой радиочастот-
ных параметров (несущая частота, мощность излучения), так и труд-
ность изготовления и монтажа высокочастотных печатных плат. Поэ-
тому мы рекомендуем воспользоваться предлагаемыми наборами и на-
чинающим радиолюбителям, и опытным разработчикам. Приемники
практически сразу можно установить в аппаратуре, а их программиро-
вание, как вы убедились, не представляет труда.
Желаем удачи!
233
СИСТЕМА ИНФРАКРАСНОГО
ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ
(ПРИЕМНИК И ПЕРЕДАТЧИК)
наборы NM3311, NM3312
Система инфракрасного дистанционного управления (ИК ДУ)
предназначена для беспроводного управления различными объектами
в быту или на предприятиях. Такими объектами могут быть нагрева-
тельное оборудование, системы вентиляции, освещения, охлаждения,
радиоэлектронная аппаратура и другие устройства. Система ИК ДУ
состоит из двух 8-канальных модулей: ИК-передатчика и ИК-прием-
ника. Их легко изготовить, используя наборы NM3311 (приемник) и
NM3312 (передатчик). Модули надежны в работе и имеют небольшие
размеры и низкую стоимость.
Управление устройствами производится ручным нажатием кно-
пок, расположенных на передатчике. Такой передатчик стали назы-
вать пультом дистанционного управления (ПДУ или просто «пульт»).
При нажатии кнопок светодиод, расположенный на пульте, излучает
управляющие сигналы ИК-диапазона. Их принимает фотоприемник,
расположенный в приемнике, который, в свою очередь, расположен в
управляемом устройстве. Принятые сигналы ИК-диапазона преобра-
зуются в электрические и усиливаются до уровней логических сигна-
лов, управляющих самим устройством. Устройство принимает и вы-
полняет команды, находясь от пульта управления на расстоянии до
12 м. Дальность управления преимущественно зависит от фотоприем-
ника. Передача и прием управляющих сигналов производится по про-
токолу RC-5. Управляющих команд может быть несколько десятков.
Для повышения вашего понимания техники ДУ приведем некото-
рые сведения об этапах ее развития. Сегодня практически любая быто-
вая техника имеет ДУ, но свое начало и широкое применение ДУ наш-
ло в радиоэлектронных устройствах, таких как телевизоры, видеомаг-
нитофоны, спутниковые приемники и музыкальные центры. Первое
беспроводное ДУ было создано в начале 70-х годов XX века. В ней ис-
пользовалась ультразвуковая система передачи команд на частотах от
30 до 45 кГц. Ее автором был сотрудник компании IBM Хассо Платтнер.
Принцип действия беспроводного пульта состоял в том, чтобы каж-
дой передаваемой команде присваивалась персональная частота в ульт-
развуковом диапазоне. В ПДУ находился генератор, частота которого
234 JMM
.маамааа Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
изменялась в зависимости от нажатой на пульте кнопки. В приемной
части эти сигналы улавливались чувствительным микрофоном, декоди-
ровались, усиливались и управляли аналоговыми параметрами (гром-
кость, яркость, цвет и т. д.) и включением/выключением телевизора.
С развитием микросхем появились ультразвуковые системы ДУ,
работающие на одной фиксированной частоте. Для передачи различ-
ных команд в этих системах применялись различные типы модуляции
несущей ультразвуковой частоты. Это позволило упростить и удеше-
вить схемы приемников ДУ и увеличить количество передаваемых ко-
манд. Но все ультразвуковые системы ДУ имели один главный недос-
таток: мощность излучения пульта для повышения надежности всегда
делалась с большим запасом, так как ультразвуковые волны сильно
поглощались мягкой мебелью, шторами, коврами, а высокое энерго-
потребление электронной начинки сокращало срок службы элементов
питания пультов до трех месяцев.
В начале 70-х годов фирма INTEL изготовила первые микропроцес-
соры серии 8080, а фирма GRUNDIG на их основе изготовила первый
микроконтроллер для систем ДУ. Это была специализированная мик-
росхема, использующая жестко прошитую в ней программу управления.
В такой системе для управления всеми функциями аппаратуры доста-
точно подать на соответствующий выходной порт микроконтроллера
цифровой код нужной команды, которую легко генерировать при помо-
щи того же микроконтроллера. В 1974 г. фирмы GRUNDIG и MAG-
NAVOX выпустили первый цветной телевизор с беспроводным ДУ, ис-
пользующим ИК-излучение. Микроконтроллеры, используемые в по-
добных пультах, работали в системе команд, получившей название ITT.
Система команд ITT для ИК ПДУ предусматривает передачу команд
ДУ, определяемых изменением интервалов времени между последова-
тельностью импульсов в информационной пачке импульсов. Каждое ко-
мандное слово состоит из 10 информационных разрядов, а также вклю-
чает в себя предварительный, стартовый (запускающий) и столовый (ос-
танавливающий) импульсы. Микросхемы системы ITT могут формиро-
вать 1024 командных слова, каждое из которых состоит из четырех раз-
рядов, кодирующих 16 адресов, и шести разрядов, кодирующих 64 ко-
манды. Частота генератора находится в пределах 160...220 кГц. Первой
была микросхема SAA1124, которая могла управлять только 16 програм-
мами; следующей стала SAA1250, которая могла переключать уже до 55
программ. В этой системе команд работают микросхемы К1506ХЛ1,
КС1566ХЛ1, УПТ-1, К1506ХЛ4, К1074ХЛ1, IRT1250, SAA1250. В Рос-
сии (СССР) первая микросхема для ПДУ была создана в 1986 г., а пер-
вый ПДУ был изготовлен в 1990 г. В этой системе команд работают сле-
дующие отечественные пульты: ПДУ-2, ПДУ-2М, RC-4, RC-10, RC-401.
235
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби »
Дальнейшим развитием ИК-систем ДУ явилась система команд
RC-5, которая была разработана фирмой PHILIPS. Число передаваемых
команд было увеличено до 2048. Несущей стала частота 36 кГц, располо-
женная между частотами 30 и 40 кГц, используемыми еще в первых
ультразвуковых передатчиках. Несущая частота 36 кГц была выбрана с
тем, что она не попадала в диапазон частот радиопередач европейских
стран, не мешала приему и имела большую дальность распространения.
В устройствах с этой системой команд использована клавиатура на од-
нополюсных переключающих контактах. В этой системе можно переда-
вать 32 группы команд (то есть управлять устройствами по 32 адресам),
в каждой из которых содержится 64 различные команды и используется
метод двухфазной передачи данных. В этой системе команд работают
микросхемы SAA3006, SAA3010, К1506ХЛЗ, К1568ХЛ1. Коды на выхо-
де этих микросхем состоят из 4 частей и передаются в виде логической
«1» и логического «0»: стартовая часть, которая формируется полутора
разрядами, контрольная часть (формируется одним разрядом), систем-
ная часть (формируется пятью разрядами), командная часть (формиру-
ется шестью разрядами). Выходная посылка модулируется несущей час-
тотой, равной 1/12 частоты генератора, каждая посылка состоит из груп-
пы в 32 импульса со скважностью 2. Эта система команд широко приме-
няется в отечественных ПДУ. На упомянутых выше микросхемах собра-
ны пульты RC-5, RC-500, RC-600, ПДУ с телетекстом и другие пульты.
С дальнейшим развитием телевизионной техники и ее усложнением,
с появлением большего числа телевизионных программ, видеомагнито-
фонов, спутниковых тюнеров, CD- и DVD-проигрывателей потребова-
лись более совершенные микроконтроллеры. Такие микроконтроллеры
были разработаны фирмами SIEMENS и THOMSON. В основу систе-
мы команд SIEMENS заложен высоконадежный цифровой метод, уве-
личивающий в четыре раза скорость передачи данных (до 400 Кбит/с),
а также 10-разрядная адресация, имеющая емкость 1024 канала, что поз-
воляет использовать 1024 дополнительных адреса. Протокол SIEMENS
включает до 4096 команд, упорядоченных в 32 независимые адресные
группы, каждая из которых содержит по два набора с 64 командами в
каждом. Возможны два режима передачи данных: FLASH (одиночные
импульсы) и CARRIER (используется двухфазно-модулированное ко-
мандное слово, последовательно преобразуемое в ИК-сигналы). Каждое
слово состоит из 12 разрядов. Большинство зарубежных фирм исполь-
зуют микросхемы и протокол передачи данных системы SIEMENS.
Микросхемы стандарта SIEMENS не совместимы с микросхемами, ис-
пользующими системы команд ITT и RC-5.
В начале 90-х годов XX века фирмой PHILIPS была внедрена более
совершенная система команд, которая объединила все лучшее из сис-
236
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
тем RC-5 и SIEMENS и стала называться «объединенной системой ко-
манд». В этой системе с помощью одних и тех же кнопок на пульте
можно выполнять различные команды при выборе функций MENU-1
и MENU-2. Таким образом, при меньшем количестве кнопок на пуль-
те стало возможно управлять большим числом команд.
Но вернемся к нашим наборам. В них схема передатчика и приемни-
ка оптимизирована за счет применения современной элементной базы,
а количество команд управления позволяет большинство домашних
приборов сделать послушными воле хозяина. При этом система ДУ
запрограммирована так, что не мешает управлению традиционной бы-
товой аппаратурой. Наборы будут интересны и полезны для знаком-
ства с основами электроники и получения опыта сборки и настройки
систем ДУ. Ниже приведены технические характеристики приемника и
передатчика, а в Табл. 1 и Табл 2 — элементы, входящие в наборы.
Таблица 1. Перечень элементов в наборе NM3311
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
С1	47 мкФ, 16 В	06 мм	1
С2, СЗ	22 (27) пФ	220 (270) — маркировка на конденсаторе	2
С4	0.1 мкФ	104 — маркировка на конденсаторе	1
С5, С7	220 мкФ, 25 В	09 мм	2
С6	100 мкФ, 25 В	08 мм	1
С8	0.22 мкФ, 400 В	САРК73-17	1
DA1	TSOP1736CB1	Возможная замена RPM6936	1
DD1	AT90S2313	Микроконтроллер с программой	1
К1	JS1-24V(27O В, 6 А)	Реле	1
R1	100 Ом	Коричневый, черный, коричневый*	1
R2	2.2 кОм	Красный, красный, красный*	1
R3	22 кОм	Красный, красный, оранжевый*	1
R4	10 кОм	Коричневый, черный, оранжевый*	1
R5	2.7 кОм	Красный, фиолетовый, красный*	1
R6	1.0 кОм	Коричневый, черный, красный*	1
R7	270 кОм	Красный, фиолетовый, желтый*	1
VD1	ZEN 5. IV 1/2 W	Стабилитрон на 5.1 В	1
VD2	1N4148	Возможная замена КД522	1
VD3	LED	Диод светоизлучающий, 03 мм	1
VD4	ZEN 24 V 1/2 W	Стабилитрон на 24 В	1
VD5	КЦ407А	Диодный мост	1
237
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Окончание
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
VT1	ВС547	Возможная замена ВС548	1
ZQ1	4.0 МГц	Резонатор кварцевый	1
	DIP-20	Колодка	1
	2 контакта	Клеммник	1
	3 контакта	Клеммник	1
	PLD-80	Штыревой разъем на 10 (50x2) контактов	1
	PLD-80	Штыревой разъем на 16 (8x2) контактов	1
		Съемная перемычка (джампер)	4
А3311	67x45 мм	Печатная плата	1
BOX G-026	72x50x28 мм	Пластиковый корпус	1
’Цветовая маркировка.			
Таблица 2. Перечень элементов в наборе NM3312
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
С1	220 мкФ, 16 В	08 мм	1
DA1	SAA3010	Микросхема с протоколом RC-5 (PHILIPS)	1
G1	CR2032	Литиевый элемент питания	1
R1	1 Ом	Коричневый, черный, золотой*	1
R2	100 Ом	Коричневый, черный, коричневый*	1
R3	68 Ом	Голубой, серый, черный*	1
R4	1 кОм	Коричневый, черный, красный*	1
R5	47 кОм	Желтый, фиолетовый, оранжевый*	1
R6	10 кОм	Коричневый, черный, оранжевый*	1
R7	6.8 кОм	Голубой, серый, красный*	1
SA1...SA8	SWT-6	Тактовая кнопка	8
VD1		ИК-светодиод	1
VT1	КТ814		1
VT2	ВС547	Возможная замена ВС548	1
ZQ1	440 кГц	Керамический резонатор	1
		Держатель батареи CR2032	1
	PLD-80	Штыревой разъем на 16 (8x2) контактов	1
		Съемная перемычка (джампер)	1
А3312	67x45 мм	Печатная плата	1
BOX G-025	72x50x22 мм	Пластиковый корпус	1
’Цветовая маркировка.			
238
мат Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Технические характеристики ИК-приемника (NM3311)
Напряжение питания [В].......................................220
Ток потребления (средний) [мА]................................10
Число возможных адресов систем.................................8
Число распознаваемых команд управления в каждом адресе.........8
Число возможных коммутируемых сильноточных устройств
по любой из 8 команд управления................................1
Максимальная нагрузка [Вт]..................................1300
В приемнике предусмотрена возможность подключения дополни-
тельного блока реле на 4 или 8 сильноточных нагрузок, например
NM 4411 или NM 4412.
Технические характеристики ИК-передатчика (NM3312)
Напряжение питания [В]..........................................3
Ток потребления в режиме передачи (средний) [мА]...............12
Число команд управления.........................................8
Число возможных адресуемых устройств............................8
ИК-приемник представляет собой плату, на которой установлены
все элементы приемника. Внешний вид платы в сборе показан на
Рис. 1. Ее необходимо установить либо в корпусе устройства, которым
вы будете управлять на расстоянии, либо вблизи управляемого объек-
та. В последнем случае плату приемника необходимо установить
в собственный корпус. На Рис. 2 показан пульт управления(ИК-пере-
Рис. 1. ИК-приемник
Рис. 2. ИК-передатчик (пульт ДУ)
239
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби имииишмиц
датчик) со стороны кнопок управления (а) и со стороны расположе-
ния контроллера (б). Электрические схемы представлены на Рис. 3 и
Рис. 4 соответственно.
DA1
Рис. 3. Электрическая схема ИК-приемника
240
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Ri
l/T2
BC548
] R5
47k
Rd
QR3
KT814A У68
Ci
220.0
И00 T
128 |2
Vfec ssm
(Ив
10k
7[j4
19 120
□ Я7
6.8k
432 кГц
18
MDATAGND TP1 TP2 OSC
X7 DR7 DR6 DR5 DR4 DR3 DR2 DR1 DRO
DA1
73 SAA3010
10
^SAi
\SA2
12
13
15
\SAa
(SA4
16
17
XP1.
-o4of
^SA5
\SAe

9
6
j'SAg
Puc. 4. Электрическая схема И К-передатчика (пульта ДУ)
Описание работы приемника ИК-команд
Приемник ИК-команд состоит из приемника/дешифратора сигна-
лов системы RC-5 TSOP1736 (DA1) производства фирмы VISHAY,
микроконтроллера AT90S2313 (DD1) с установленной (прошитой)
программой обработки сигналов управления, цепи питания микроко-
нтроллера и приемника (С5, R2, VD1), цепей питания выходного кас-
када управления (С7, R6, VD4) и пуска сильноточного реле KI (С6,
R5, VD2, VD3, VT1). Демодулированный сигнал с выхода микросхемы
DA1 поступает на вход микроконтроллера DD1, в котором происходит
его дешифрация и выдача дешифрованной команды на 8-битный порт
микроконтроллера DD1 (разъемы ХР2 и ХРЗ). При подаче сигнала
управления на базу транзистора выходного каскада управления VT1,
конденсатор С6, заряжаясь через обмотку реле К1, создает импульс то-
241
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
ка, достаточный для притяжения якоря реле. После заряда конденса-
тора якорь реле удерживается меньшим током, протекающим через ре-
зистор R5, что делает устройство экономичнее с точки зрения потреб-
ления тока. Диод VD2 защищает транзистор VT1 от импульсного про-/
боя в момент его закрытия. Светодиод VD3 индицирует подачу сигна/
ла управления на исполнительное устройство (включение реле KI I.
Источник питания всей системы выполнен по бестрансформаторнои
схеме, не обеспечивающей гальванической развязки с бытовой сетыо
переменного тока 220 В. Он состоит из гасящей цепи С8 R7 и диодно-
го моста VD5. При отсоединении питания от устройства конденсатор
С8 разряжается через резистор R7, что устраняет риск поражения
электрическим током по окончании разряда С8.	/
Напряжение питания подается на контакты Х2, ХЗ. Нагрузка
подключается к контактам Х4, Х5 на замыкание реле К1 или — Х4, Х6
на размыкание реле К1. Разъем ХР1 предназначен для выбора адреса
устройства. Выбор адреса осуществляется в соответствии с Табл. 3,
где «X» соответствует замкнутой контактной паре, а «О» — разомкну-
той контактной паре на разъеме ХР1.
Таблица 3. Выбор адреса приемника
Адрес устройства	31	30	29	28	27	26	25	24
Контакты 1 на ХР1	О	X	О	X	О	X	О	X
Контакты 2 на ХР1	о	о	X	X	О	О	X	X
Контакты 3 на ХР1	о	о	О	О	X	X	X	X
Для корректной работы приемника и передатчика (пульта) их ад-
реса должны совпадать. Контакты 4 и 5 в разъеме ХР1 зарезервирова-
ны для работы с программным обеспечением последующих версий.
Разъем ХР2, а также контакты XI и Х7 предназначены для подклю-
чения дополнительного блока реле на 4 или 8 сильноточных нагрузок.
Для этих целей можно использовать блоки реле, собранные из наборов
NM4411 илиКМ4412 соответственно.
Разъем ХРЗ предназначен для выбора команды управления, по ко-
торой будет включаться реле К1. Выбор осуществляется замыканием
одного из 8 контактов в разъеме ХРЗ съемной перемычкой. Нумерация
команд соответствует расположению кнопок на передатчике слева
направо в каждом ряду клавиатуры пульта.
Для устранения возможности ложного срабатывания при разработ-
ке системы дистанционного управления специально были выбраны
системные адреса с 24 по 31, поскольку в таблице адресов, генерируе-
мых микросхемой, эта группа обозначается как «зарезервированные».
Таким образом, исключается влияние команд управления нашего пе-
242
аммпмм Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
редатчика на работу другой системы дистанционного управления
(например, телевизора или видеомагнитофона).
\ Включение устройства происходит через 1 с после подачи питаю-
щего напряжения. Подобный алгоритм работы защищает коммути-
руемую нагрузку от случайных скачков или пропаданий напряжения
всети 220 В. После запуска приемника нажатием на ПДУ одной из
кцопок SA1...SA8 осуществляется включение/выключение выбран-
ной нагрузки. При отключении питания состояния (включено/вык-
лючено) всех 8 нагрузок сохраняются в энергонезависимой памяти
микроконтроллера и восстанавливаются при повторном пуске уст-
ройства.
Внимание!
Устройство имеет бестрансформаторное питание, поэтому при-
косновение к открытым токоведущим участкам платы опасно для
жизни.
Описание работы передатчика ИК-команд
(пульта ДУ)
Пульт дистанционного управления выполнен на основе микро-
схемы SAA3010 — формирователя и передатчика сигналов по прото-
колу RC-5. С помощью этой микросхемы, как говорилось выше,
можно посылать управляющие команды по 32 адресам, причем каж-
дое устройство может управляться 64 командами. На транзисторах
VT1, VT2 собран усилитель модулированного сигнала, который пос-
тупает на ИК-светодиод VD1. Выбор адреса устройства осуществля-
ется установкой перемычки в разъеме ХР1 в соответствии с Табл. 4.
Схемотехнически предусмотрена работа максимум с 8 устройства-
ми, имеющими соответственно адреса 24...31. Для выдачи необходи-
мой команды управления следует нажать на одну из 8 кнопок
SA1...SA8.
Таблица 4. Выбор адреса передатчика
Номер перемычки на ХР1	1	2	3	4	5	6	7	8
Адрес устройства	31	30	29	28	27	26	25	24
W
243
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Монтаж и настройка модулей
Перед сборкой плат пульта и приемника необходимо проверить'
комплектность наборов согласно Табл. 1 и Табл. 2, отформовать выво-
ды радиоэлементов и подготовить проволочные перемычки JI, J3, J4,
J5, J6, J7 длиной 7.5 мм и J2 длиной 15 мм для пульта и J1 длиной 10 ум
для приемника. В качестве материала для перемычек можно использо-
вать обрезки выводов резисторов или конденсаторов. При монтаже
элементов необходимо пользоваться соответствующими рекоменда-
циями, приведенными в начале книги. Для удобства монтажа на Рис. 5
и Рис. 6 показано расположение элементов на платах. Сначала надо
установить все перемычки, затем кнопки SA1...SA8 со стороны печат-
ных проводников и колодку под DD1, а затем все остальные элементы.
После монтажа платы надо промыть от остатков флюса этиловым или
изопропиловым спиртом.
OR1 О)
Э
э
э
РС2С92
о
о
ЗД1
о.
ООО
о
3
4
б|
ХР1 о
о
ОС4О,
О 07
-о
-о
о V©)/
С5 )з(
У о \
' VD1
о о
о
о
о|о
о о
о о
о о
о о
о о
50 1
0 02
о 03
О 04
О Об
О
ОС6О|с_
VD3
К1
°о
ХР2ХРЗ OR3
Х7Х1
Master Kit А3311


Рис. 5. Монтажная схема приемника
244
яшшшшяяяш Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Рис. 6. Монтажная схема пульта
Платы приемника и передатчика устанавливаются в корпуса BOX G-026
и BOX G-025 соответственно. Для этого предусмотрены монтажные от-
верстия под винты 02.5 мм. Углы плат необходимо отпилить или отку-
сить кусачками по намеченным линиям, чтобы они свободно входили в
корпус. Перед установкой платы приемника необходимо просверлить в
крышке корпуса BOX G-026 отверстие 04 мм для светодиода VD3 и сде-
лать выпил под выпуклую часть дешифратора DA1. Перед сборкой ПДУ
необходимо приложить плату пульта к крышке корпуса с внутренней
стороны и по разметочным отверстиям, расположенным под каждой
кнопкой, сначала наметить, а потом просверлить отверстия в крышке
сверлом 04 мм. К основанию корпуса плата крепится саморезами через
втулки длиной 10 мм (втулки необходимой длины можно изготовить из
использованной гелиевой ручки).
Для удобства подключения питающего напряжения и нагрузки на
плате приемника зарезервированы посадочные места под клеммные вин-
товые зажимы (парный — точки Х2, ХЗ; тройной — точки Х4, Х5, Х6).
Включение системы ДУ производится в следуюшей последова-
тельности:
•	установите съемные перемычки в разъемах ХР1 согласно Табл. 3
и Табл. 4, при этом выбираемый адрес должен быть одинаковым
как в приемнике, так и в пульте;
•	установите съемную перемычку в разъеме ХРЗ в нужное положение;
•	установите элемент питания G1;
•	подключите нагрузку к контактам Х4, Х5 (на замыкание реле К1)
или Х4, Х6 (на размыкание реле К1);
•	подайте переменное напряжение 220 В на контакты Х2, ХЗ.
Включение устройства происходит через 1 с после подачи напряже-
ния питания.

245
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Использование наборов NM3311 и NM3312 позволяет при мини-
мальных затратах получить новый технический инструмент: многофу-
нкциональное устройство дистанционного управления. В системе ДУ
возможна совместная работа одного передатчика с восемью приемни-
ками. В этом случае на плате передатчика в разъеме ХР1 должны быть
установлены все перемычки. Нажатием одной из восьми кнопок будет
включаться только один приемник, адрес которого будет совпадать с ад-
ресом кнопки передатчика. Правильно собранные приемник и передат-
чик не требуют настройки. Если система ДУ все же не работает, визуаль-
но проверьте платы на наличие замыканий между токоведущими дорож-
ками и на наличие поврежденных компонентов. Дополнительную ин-
формацию о системах ДУ можно получить на сайте www.masterkit.ru.
Наборы NM3311 и NM3312 интересны не только для знакомства с
основами электроники и получения опыта сборки и настройки слож-
ных радиоэлектронных устройств, но и могут оказаться полезными
для опытных разработчиков в части экспериментов при разработке но-
вой техники. В каталоге и на сайте фирмы «Мастер Кит» можно выб-
рать дополнительные блоки реле на 4 (набор NM4411) или 8 (набор
NM4412) сильноточных нагрузок, а также много других интересных и
полезных устройств.
246
4-/8-КАНАЛ ЬНОЕ исполнительное
УСТРОЙСТВО (БЛОКИ РЕЛЕ)
наборы NM4411, NM4412
С помощью предлагаемых наборов можно легко собрать многока-
нальные устройства управления удаленными объектами. Такими объек-
тами могут быть простой вентилятор или система вентиляции, насос или
электродвигатель, аварийное или специальное освещение, нагреватель
или блок контроля, другие приборы и оборудование, используемые в бы-
ту или других сферах жизни. Блоки реле рассчитаны на работу с 4 или 8
независимыми нагрузками с максимальными параметрами 6 А и 277 В.
Подключаемые объекты (приборы и оборудование) могут работать на
переменном или постоянном токе. С помощью устройства легко реализо-
вать функцию включения и выключения удаленных объектов из единого
центра. Каждый канал устройства работает независимо от остальных, по-
этому каждый объект можно включить и выключить независимо от дру-
гих. Для выполнения заданной функции управление может быть как руч-
ным, так и автоматическим. В первом случае сигналы управления форми-
руются при ручном переключении тумблера или другого переключателя,
а во втором — поступают от логического устройства, роль которого может
выполнять контроллер, компьютер или логический блок.
а)
Рис. 1. Внешний вид блоков реле на 4 (а) и 8 (б) каналов управления
247
Г:
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Простота изготовления блоков реле наряду с низкой стоимостью набо-
ров делают их особенно перспективными. Устройства имеют небольшие
размеры, хорошие эксплуатационные характеристики и надежны в работе.
Технические характеристики
Напряжение питания [В]........................................12
Ток потребления одного канала в режиме замыкания [мА] ........10
Напряжение срабатывания одного канала [В]......................5
Число управляемых каналов....................................4/8
Внешний вид блоков реле показан на Рис. 1, а перечень деталей и
элементов, входящих в наборы NM4411 и NM4412, приведен в Табл. 1.
Таблица 1. Перечень элементов в наборах NM4411 и NM4412
Позиция (количество)		Характеристика	Наименование и/или примечание
NM4411	NM4412		
С1...С4 (4)	С1...С8(8)	100 мкФ, 16...50 В	Конденсатор электролитический
К1...К4 (4)	К1...К8 (8)	BS-115,12 В	Реле, возможная замена BS-115с
R1...R4 (4)	R1...R8 (8)	22 кОм	Красный, красный, оранжевый*
R5...R8 (4)	R9...R16 (8)	10 кОм	Коричневый, черный, оранжевый*
R9...R12 (4)	R17...R24 (8)	1.2 кОм	Коричневый, красный, красный*
VD1...VD4 (4)	VD1...VD8 (8)	1N4148	Возможная замена КД522
VD5...VD8 (4)	VD9...VD16 (8)	LED, 03 мм	Светодиод красного свечения
VT1...VT4 (4)	VT1...VT8 (8)	ВС547	Возможная замена ВС548
(2)	(2)	ED500V-2	Клеммник на 2 контакта
(4)	(8)	ED500V-3	Клеммник на 3 контакта
(1)	-	PLS	Штыревой разъем на 5 контактов
-	(1)	PLD-80, 4x2	Штыревой разъем на 8 контактов
-	(2)	PLS-40, 1x1	Штыревой разъем 1-контактный
(1)	-	КМ-54Р	Корпус
-	(1)	KM-31NP	Корпус
(1)	-	А4411, 85x58 мм	Печатная плата
-	(1)	А4412,107x73 мм	Печатная плата
’Цветовая маркировка.			
Работа блоков реле
Все каналы блоков реле выполнены по идентичным схемам. Элект-
рические схемы одного канала приведены на Рис. 2.
Рассмотрим работу первого канала 4-/8-канального исполнитель-
ного устройства. В состав канала входит транзисторный ключ VT1,
электромагнитное реле К1 и светодиод VD5 (VD9). Светодиод инди-
248
яшшш! Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Х1 о-----------------------------оХ7
Ci,C2
С3, С4
К,,К2
К3,К4
Х8,Х9
ХЮ, XII
VDb VD2
Ю3, Ю4
Ri,R2
Х2, ХЗ _ В^4
Х4, Х5
Х60
Ю5, Ю6
Ю7, Ю8
VT^l/Ti
173,1/74
Х1о
Расположениие контактов
в разъеме ХР1
Х2
ХЗ
Х1
Х4
Х5
Х8
VDi, VD2
Юз, Ю4
Ю6, ю6
VDj, Ю8
хб
Х7
Х2, ХЗ, Х4, Х5
Х6.Х7.Х8.Х9
Яц,я12
Ci,C2
£з.с4
Се, св
С7, с8
^17,R18
Rig, R20
R21, R22
ЯгЗ, R24
Ю9, ю10
Юп,Ю12 V:
ю13, ю14
R1.R2.R3.R4 I/D1S’VD16
R5, Re, R?. Rb
ХЮ О
Rg, R10
Rll,Rf2
R13, Ru
Rl5,Rl6
Kl.1, ^2.1
К3.1, К4.1
Х12.Х13
Х14, Х15
Х16.Х17
Х18.Х19
о Х20, Х21
-оХ11,Х12
K\, K2, K3, K4
Kb, Kb, K7, Kb
VTf.VTg
К VT3,VT4
К, VT5,VT6
VT7,vrB
Х13,Х14,Х15,Х16
Х17, Х18, Х19, Х20
Kl.1,K21
/ Кз.1,к41
" К5.1,К6.1
К7.1, Kg J
X21, X22, X23, X24
X25, X26, X27, X28
X29.X30.X31.X32
ХЗЗ, X34, X35, X36
-О Х37, Х38
б)	5
Рис.2. Электрическая схема одного канала блоков реле на 4 (а) и 8 (б)
каналов управления
= 0 Яд, Ящ /'
фицирует момент срабатывания реле К1. Резистивный делитель нап-
ряжения в цепи базы транзистора VT1 обеспечивает привязку напря-
жения срабатывания устройства к стандартному ТТЛ уровню. В цепь
коллектора VT1 через параллельно соединенные резистор R9 (R17) и
конденсатор С1 включена обмотка электромагнитного реле К1, конта-
ктная группа К1.1 которого замыкает или размыкает цепь питания
нагрузки. Замыкание или размыкание цепи происходит в зависимости
от точек подключения, а именно, контактная пара Х8, Х12 (Х13, Х21)
работает на замыкание, а Х8, Х16 (Х13, Х29) — на размыкание реле.
При подаче на вход электронного ключа управляющего сигнала тран-
зистор VT1 открывается, конденсатор С1 создает импульс тока, заряжа-
ясь через обмотку реле К1 до напряжения, достаточного для притяже-
249
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
ния якоря этого реле. После заряда конденсатора якорь реле удержива-
ется мецыпим током, протекающим через резистор R9 (R17), что делает
устройство экономичнее с точки зрения потребления тока. Диод VD1 за-
щищает транзистор VT1 от импульсного пробоя в момент его закрытия.
Источник управляющих сигналов ТТЛ-уровня — компьютер, конт-
роллер или логический блок (в комплект набора не входят) — подклю-
чается к входным клеммам Х2 (1 канал)...Х5 (4 канал) и «землей» Х6
для 4 каналов или Х2 (1 канал)... Х9 (8 канал) и «землей» (ХЮ) для
8 каналов.
В 4-канальном исполнительном устройстве нагрузки подключаются
к точкам Х8, Х12/Х9, Х13/Х10, Х14/Х11, Х15 на замыкание, к точкам
Х8, Х16/Х9, Х17/Х10, Х18/Х11, Х19 на размыкание реле соответствен-
но. Напряжение питания подается на точки XI, Х20, либо Х7, Х21.
Рис. 3. Схема устройства управления
системами автомобиля
250
«mi Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
В 8-канальном исполнительном устройстве нагрузки подключают-
ся к точкам Х13, Х21/Х14, Х22/.../Х19, Х27/Х20, Х28 на замыкание, к
точкам Х13, Х29/Х14, Х30/.../Х19, Х35/Х20, Х36 на размыкание реле
соответственно. Напряжение питание подается на точки XI, Х37, либо
ХИ, Х38.
Блоки реле рассчитаны на работу с независимыми нагрузками с
максимальным током коммутации 6 А при величине напряжения
277 В. При необходимости коммутации нагрузки с током потребления
свыше 6 А реле К1...К8 можно заменить более сильноточным реле, име-
ющим аналогичные параметры замыкания первичной обмотки, или ис-
пользовать реле К1...К8 для включения другого, более мощного реле.
Вариант схемы устройства управления системами автомобиля на
основе 8-канального блока реле показан на Рис. 3.
Входными (управляющими) воздействиями для контроллера мо-
гут быть сигналы с датчиков температуры воздуха, давления, уровня
воды, фотодатчика и т. д. Анализируя эти сигналы и выполняя зало-
женную программу, контроллер будет вырабатывать собственные сиг-
налы управления ТТЛ-уровня (выходы 1...8), поступающие на испол-
нительное устройство АК1 (набор NM4412), которое, в свою очередь,
будет включать или выключать нагрузки А1...А8.
При необходимости блок реле можно коммутировать вручную.
Для этого, например, достаточно подключить тумблеры между вход-
Рис. 4. Схема управления бытовыми приборами
на основе 4-канального блока реле
251
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
ными клеммами и клеммой питания XI (Рис. 4). С помощью тумбле-
ров можно будет подавать управляющее напряжение на электронные
ключи, тем самым включая или выключая нужное реле. Это — допол-
нительная возможность, поэтому тумблеры в комплект набора не
включены.
Подключение источника питания осуществляется либо к клеммам
XI, Х20 (XI, Х37), либо к Х7, Х21 (Х11-Х38). Использование двух
пар клемм питания позволяет подключать несколько блоков реле к од-
ному источнику питания «на проход» (Рис. 5). Для удобства подклю-
чения питающего напряжения и нагрузки на плате предусмотрены по-
садочные места под клеммные винтовые зажимы: парные — для точек
XI, Х37 и ХИ, Х38; тройные — для точек Х13-Х21-Х29,
Х14-Х22-Х30, Х15-Х23-Х31, Х16-Х24-Х32, Х17-Х25-ХЗЗ,
Х18-Х26-Х34, Х19-Х27-Х35, Х20-Х28-Х36.
Рис. 5. Схема включения нескольких 4-канальных (а)
и 8-канальных (б) блоков реле «на проход»
Монтаж блоков реле
Блоки реле выполнены на печатной плате. Все радиоэлементы,
входящие в комплект наборов, устанавливаются методом пайки в со-
ответствии с монтажной схемой (Рис. 6). Конструкция предусматри-
вает установку платы 4-канального блока в корпус КМ-54Р и 8-ка-
нального — в корпус KM-31NP. По краям платы предусмотрены отве-
рстия диаметром 3 и 4.3 мм соответственно для закрепления в основа-
нии корпуса.
Для качественной пайки необходимо пользоваться общеприняты-
ми правилами монтажа радиоэлектронных изделий и рекомендациями,
252
«мвивв Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
а)
б)
Рис. 6. Монтажная схема блоков реле на 4 (а) и 8 (б) каналов управления
253
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби иивв
приведенными в начале книги. Сборку устройства необходимо произ-
вести в следующем порядке:
•	проверьте комплектность набора согласно перечню элементов
(Табл. 1);
•	отформуйте выводы элементов и установите их на плате в соот-
ветствии с монтажной схемой (Рис. 6) в следующей последова-
тельности: сначала — малогабаритные, а потом — все остальные
элементы;
•	промойте плату от остатков флюса этиловым или изопропило-
вым спиртом;
•	подключите источник управляющих сигналов, необходимые наг-
рузки и источник питания.
Правильно собранное устройство в дополнительной настройке не
нуждается. Однако перед его первым включением необходимо прове-
рить правильность монтажа элементов, подачи напряжения питания,
подключения нагрузки и управляющих сигналов. Если собранное уст-
ройство все же не работает, визуально проверьте его на наличие пов-
режденных компонентов, на наличие замыканий между токоведущи-
ми дорожками и на правильность полярности подключенного пита-
ния. Дополнительную информацию можно получить на сайте
www.masterkit.ru.
Использование уже готового набора исключает трудности, с кото-
рыми сталкивается радиолюбитель или специалист-разработчик при
конструировании и изготовлении аналогичного устройства: нет необ-
ходимости разработки и проверки схемотехнических решений, поиска
радиоэлементов, изготовления печатных плат. Набор будет интересен
и полезен старшим школьникам для знакомства с основами
радиоэлектроники и получения опыта сборки и применения устройств
управления.
254

ИНДИКАТОР УРОВНЯ ЗАРЯДА
12-ВОЛЬТНОГО АККУМУЛЯТОРА
ИН
набор NM8021
С помощью предлагаемого набора можно собрать индикатор, поз-
воляющий контролировать состояние аккумуляторной батареи авто-
мобиля и работоспособность реле-регулятора, что предотвратит преж-
девременный выход аккумулятора из строя. Этим тестером можно
проверять и другое электрооборудование автомобиля, а также любое
низковольтное оборудование. Такой индикатор необходимо иметь
каждому автомобилисту для правильной эксплуатации аккумулятора.
Во многих отечественных автомобилях установлены вольтметры с
растянутой шкалой, индицирующие напряжение бортовой сети, но
они не имеют градуировки, необходимой для контроля напряжения
аккумулятора с достаточной точностью.
Индикатор на светодиодах более эффективен для оперативного
контроля, так как позволяет разным цветом свечения точно индициро-
вать не абсолютное значение напряжения, а его предельные величины.
Водитель при этом контролирует три уровня напряжения: минималь-
но допустимое напряжение, номинальное напряжение (оптимальный
заряд) и недопустимо высокое напряжение. Индикатор можно исполь-
зовать для контроля неисправностей и в других низковольтных цепях
автомобиля. С его помощью можно легко найти неисправные реле,
лампы и другие низковольтные элементы. В настоящее время выпус-
каются реле-регуляторы со встроенными светодиодами, позволяющи-
ми индицировать уровень напряжения бортовой сети, но они устанав-
ливаются в моторном отсеке и не обеспечивают оперативности конт-
роля напряжения.
Набор будет интересен и полезен начинающим радиолюбителям
для знакомства с радиоэлектроникой и для получения опыта сборки и
настройки устройства.
Технические характеристики
Рабочий диапазон контролируемых напряжений [В].............2.5—18
Максимальный потребляемый ток. не более [мА]..................20
Размер печатной платы [мм].................................43x20
255
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби 
Описание индикатора
Электрическая схема индикатора уровня заряда аккумуляторной
батареи (Рис. 1) очень проста: всего 14 элементов, установленных на
миниатюрной печатной плате, площадь которой меньше половины
спичечного коробка.
Рис. 1. Электрическая схема
индикатора
Рис. 2. Плата индикатора
в сборе
Схема индикатора выгодно
отличается от схем аналогич-
ных устройств отсутствием
сложного узла источника опор-
ного напряжения. Она содер-
жит всего три простейших по-
роговых элемента: VD1 VD2,
VD3 VT1 и VD5, VD6 VT2.
Светодиоды VD1, VD4, VD7
являются индикаторами и по-
казывают уровень напряжения
бортовой сети автомобиля. Ре-
зисторы Rl, R2, R4 служат для
ограничения тока через диоды,
a R3 и R5 обеспечивают необхо-
димое напряжение смещения
на базах транзисторов VT1 и
VT2.
При подаче на индикатор
напряжения бортовой сети ав-
томобиля загорается светодиод
VD1, что говорит о наличии ми-
нимального напряжения. При
работающем двигателе и исп-
равно функционирующем реле-
регуляторе на базу транзистора
VT1 приходит напряжение,
достаточное для его открывания и зажигания светодиода VD4, инди-
цирующего нормальное напряжение в сети и оптимальный ток заряда
аккумулятора. При выходе из строя реле-регулятора или иной полом-
ке на базу транзистора VT2 поступает повышенное напряжение, доста-
точное для его открывания и зажигания светодиода VD7, индицирую-
щего превышение допустимого напряжения и тока заряда. При этом
светится и светодиод VD4.
В Табл. 1 приведены пороговые напряжения устройства.
256
мнмммвв Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби
Таблица 1. Пороговые напряжения индикатора
Цвет светящегося индикатора	Напряжение бортовой сети	Возможная неисправность
Желтый	< 12.6 В	Пониженное напряжение бортовой сети: раз- ряжен аккумулятор (двигатель выключен) или нет заряда (неисправны реле-регулятор, проводка, генератор, ослаблен или проскаль- зывает ремень генератора)
Зеленый	12.6... 14.2 В	Норма
Красный, зеленый	> 14.2 В	Повышенное напряжение бортовой сети: пе- резарядка аккумулятора (неисправен реле-регулятор)
Устройство можно поместить в небольшой корпус подходящего
размера (для этой цели хорошо подойдет корпус от обычного, исполь-
зованного маркера), в котором можно закрепить положительный щуп
тестера и установить печатную плату, предусмотрев отверстие для све-
тодиодов и второго вывода. Для удобства его можно снабдить зажи-
мом типа «крокодил».
Работа с индикатором очень проста. Отрицательный вывод тестера
необходимо соединить с корпусом автомобиля. Включение одного из
светодиодов при касании щупом соответствует наличию положитель-
ного напряжения в проверяемой электрической цепи, в противном
случае, на проверяемую цепь не поступает положительное напряжение
или произошло короткое замыкание на корпус.
Следует иметь в виду, что проверяемые цепи могут иметь внутрен-
нее сопротивление (обмотки реле, лампы, переходные сопротивления
в соединениях). В этом случае по яркости свечения светодиодов мож-
но судить как о величине этого сопротивления, так и об исправности
элементов оборудования.
Монтаж индикатора прост: требуется лишь правильно спаять эле-
менты на плате, на которой указаны места их расположения. Для каче-
ственной пайки элементов пользуйтесь рекомендациями, приведенны-
ми в начале книги. Схема не требует настройки.
257
Хобби, ставшее профессией. Профессия, ставшая хобби *«
Таблица 2. Перечень элементов набора NM8021
Позиция	Характеристика	Наименование и/или примечание	Кол.
R1.R2	680 Ом	Голубой, серый, коричневый*	2
R3, R5	10 кОм	Коричневый, черный, оранжевый*	2
R4	100 Ом	Коричневый, черный, коричневый*	1
VD1	LED 5 mm Y	Светодиод желтого (оранжевого) свечения	1
VD2	1N4148	Замена КД522	1
VD3	Zener 12 V	Стабилитрон	1
VD4	LED 5 mm G	Светодиод зеленого свечения	1
VD5, VD6	Zener 6.8 V	Стабилитрон	2
VD7	LED 5 mm R	Светодиод красного свечения	1
VT1, VT2	BC547		2
А802	43x20мм	Печатная плата	1
’Цветовая маркировка			
Вместо резисторов R3, R5 номиналом 10 кОм можно установить
резисторы номиналом 11 кОм (коричневый, коричневый, оранжевый),
что не влияет на работоспособность схемы.
В комплект поставки каждого набора входит подробная инструк-
ция по сборке и настройке.
Ознакомьтесь с каталогом наборов, приведенным в конце книги, и
при необходимости укомплектуйте свою радиолабораторию другими
измерительными приборами. Вы сэкономите значительные средства,
так как цена готовых приборов значительно превышает стоимость на-
боров. И получите удовольствие оттого, что прибор или устройство
сделаны своими руками. Желаем удачи!
258
КАТАЛОГ НАБОРОВ И МОДУЛЕЙ
«МАСТЕР КИТ»
В каталоге приведено около 350 наборов и модулей «МАСТЕР
КИТ», которые находятся в производстве. 55 из них вошли в
настоящий сборник (выпуск 1). Их подробные описания
представлены в виде отдельных статей. Примерно такой же объем
наборов будет включен в следующий выпуск (выпуск 2). Читатели
могут прислать свои пожелания для включения статей по тем или
иным наборам в выпуск 2 по электронному или почтовому адресу
(см. Предисловие). Кроме того, любой из представленных наборов
можно заказать и получить по почте в необходимом количестве.
Условия поставки наборов смотрите на сайте www.masterMt.ru.
Читатели этой книги, наверное, заметили, что при сборке
некоторых устройств использованы радиодетали или корпуса, не
включаемые в состав наборов. Как правило, это не основные детали,
аналоги которых могут найтись в запасниках радиолюбителей от
старой аппаратуры. Это сделано с целью снижения стоимости
наборов. Если же у радиолюбителя нет таких запасников, то все
необходимое для сборки устройства можно докупить в
радиомагазинах. Наборы, модули, корпуса и отдельные радиодетали
«МАСТЕР КИТ» продаются в радиомагазинах практически во всех
городах России.
259
о сайте www.masterkit.ru
Сайт www.masterkit.ru был открыт в конце 2001 г. Необходимость
создания подобного сайта возникла из-за многочисленных вопросов,
поступающих от радиолюбителей и покупателей наборов, по
техническим описаниям наборов и об адресах магазинов, торгующих
продукцией МАСТЕР КИТ. Было решено создать сайт не просто для
продажи наборов, а как виртуальный клуб для радиолюбителей.
Посетители сайта могут познакомиться с техническими новинками
МАСТЕР КИТ, с публикациями электрических и монтажных схем,
рисунков печатных плат и полного списка компонентов наборов. Для
обсуждения технических вопросов проводятся ежемесячные
конференции. На главной странице сайта размещается информация о
выпуске новых наборов, публикуются основные новости из последних
выпусков технических журналов «Радиолюбитель», «Радиохобби»,
«Ремонт электронной техники», «Схемотехника» (журналы
публикуют статьи с подробными описаниями популярных устройств
МАСТЕР КИТ, полезную радиолюбительскую информацию,
различные электронные схемы, новые технологии и интересные
радиолюбительские конструкции и приборы). На все публикуемые на
сайте новости можно оформить бесплатную подписку.
В разделе «Каталог» представлен полный перечень всех наборов и
модулей, насчитывающий более 300 наименований, а также перечень
пластиковых корпусов для самостоятельного конструирования
различных электронных устройств.
В разделе «Адреса магазинов» размещена информация о магазинах,
торгующих наборами МАСТЕР КИТ, техническими журналами и,
конечно же, этой книгой!
Справочный раздел «Знание — сила» знакомит новичков с
радиолюбительской терминологией, с основными
радиоэлектронными величинами и понятиями. Информация
пригодится и опытным радиолюбителям в качестве справочного
пособия.
Раздел «Частые вопросы» интересен тем, что ответы на вопросы
могут стать учебным пособием для тех, кто только начинает свой путь
270

О сайте www.masterkit.ru
в увлекательный мир радиоэлектроники. В ответах содержится
информация о том, как правильно собрать устройство, чтобы оно
заработало с первого включения.
«КИТы в журналах» — раздел, говорящий сам за себя: масса новой
и полезной информации, практические конструкции и схемотехника.
«Бредовые идеи» — это своеобразный испытательный полигон для
обсуждения новых, еще нереализованных идей и возможностей их
практического воплощения. В обсуждении можете принять участие и
Вы, уважаемый читатель. Будем рады видеть Вас на сайте!
Раздел «Полезные ссылки» — это прошивки к наборам МАСТЕР
КИТ, полезные радиолюбительские программы, которые можно
скачать совершенно бесплатно, и обмен опытом. Приводятся советы,
как правильно паять, чем измерить напряжение и ток, как правильно
пользоваться термопроводящей пастой и многое другое.
В разделе «Конференции» обсуждаются конкретные вопросы по
сборке наборов, посетители сайта делятся опытом изготовления и
применения устройств из наборов.
«Новости почтой» — это бесплатная электронная подписка:
однажды подписавшись, Вы будете в курсе самых последних новостей
радиолюбительства и новинок МАСТЕР КИТ.
Возможно, после прочтения этой книги Вы обнаружите на сайте
МАСТЕР КИТ новые интересные разделы — сайт постоянно
развивается, чтобы виртуальный радиолюбительский мир был
интересным и привлекательным!
Все вопросы, связанные с получением технических консультаций
по наборам МАСТЕР КИТ, с заказом наборов, журналов, корпусов и
других комплектующих изделий направляйте Юрию Садикову по
электронному адресу sadikov@masterkit.ru или по почтовому адресу:
109044, г. Москва, а/я 19, МАСТЕР КИТ.
Я
271