Konstrukční úlohy z obvodů


Můžete nahlédnout do našich katalogů polovodičových součástek (jsou to katalogy od vyrobců, nikoliv seznam součástek, které právě máme).




Akustický dálkoměr

Zpět do nabídky

Navrhněte akustický dálkoměr pro měření vzdálenosti do max. 5 m.

  1. Generátor akustických impulsů, spojení s reproduktorem
  2. Mikrofonní zesilovač, usměrňovač, (rezonanční zesilovač a jeho časová odezva)
  3. Generátor taktování, čítač startovaný z generátoru akustických impulsů a blokovaný výstupem mikrofonního zesilovače
  4. Zobrazování stavu čítače, interpretace v délkové míře
  5. Ověření funkce, dosahu, přesnosti

20 bodů


Měřič reakční doby na optické podněty

Zpět do nabídky

Navrhněte měřič reakční doby s digitálním zobrazením v rozsahu 0 - 0,99 s.

  1. Generátor taktování, generátor generátor optických podnětů
  2. Čítač pro odvození náhodného okamžiku vytvoření vzruchu
  3. Čítač pro měření doby reakce
  4. Zobrazovač naměřené doby

20 bodů


Generátor tvarových kmitů (sinus, trojúhelník) s D/A převodníkem, pamětí EPROM a čítačem

Zpět do nabídky

Navrhněte číslicový generátor tvarových kmitů s průběhem výstupního signálu uloženým v paměti EPROM

  1. Astabilní multivibrátor (555 ?) pro taktování
  2. Čítač 8 bitů (2 x 74193), registr, D/A převodník s OZ 8 bitů
  3. Kvantování signálu a zápis do EPROM
  4. Oživení a měření, možnosti násobení při zavedení signálu na referenční vstup D/A

20 bodů


Automatický volič telefonního čísla s vysláním jednoduchého signálu

Zpět do nabídky

Navrhněte obvod, který jako součást zabezpečovacího zařízení vytočí pulsní volbou předem nastavené telefonní číslo a vyšle do telefonní linky jednoduchý zvukový signál

  1. Časovač 1 s pro časovou základnu
  2. Monostabilní klopný obvod se spínačem na telefonním vedení
  3. Čítač pro vytváření adresy mikroprogramové paměti
  4. Paměť EPROM ve funkci mikroprogramové paměti, příprava mikroprogramu
  5. Ověření funkce

25 bodů


Indikátor počtu volání

Zpět do nabídky

Navrhněte obvod indikující počet vyzvánění, při kterých nebyl telefon zdvižen nejpozději při 4. zazvonění.

  1. Připojení na telefonní síť
  2. Logika detekující vyzvánění a zdvižení sluchátka
  3. Obvody pro indikaci počtu volání a pro nulování

20 bodů


Laserový telefon

Zpět do nabídky

  1. Navrhněte zařízení pro přenos audio signálu pomocí světelného paprsku
  2. Realizujte navržené řešení

25 bodů


Snižující spínaný zdroj

Zpět do nabídky

  1. Navrhněte snižující spínaný zdroj z +12 V na +5 V / 1 A pomocí obvodu MC34063 nebo podobného
  2. Zdroj zapojte a změřte a zakreslete průběhy napětí resp. proudu v jednotlivých uzlech zapojení
  3. Změřte zatěžovací charakteristiku zdroje a jeho účinnost

15 bodů


Zvyšující spínaný zdroj

Zpět do nabídky

  1. Navrhněte zvyšující spínaný zdroj z +5 V na +12 V / 0,5 A pomocí obvodu MC34063 nebo podobného
  2. Zdroj zapojte a změřte a zakreslete průběhy napětí resp. proudu v jednotlivých uzlech zapojení
  3. Změřte zatěžovací charakteristiku zdroje a jeho účinnost

10 bodů


Invertující spínaný zdroj

Zpět do nabídky

  1. Navrhněte invertující spínaný zdroj z +12 V na -12 V / 0,5 A pomocí obvodu MC34063 nebo podobného
  2. Zdroj zapojte a změřte a zakreslete průběhy napětí resp. proudu v jednotlivých uzlech zapojení
  3. Změřte zatěžovací charakteristiku zdroje a jeho účinnost

10 bodů


Čtyřkanálový bipolární regulovaný zdroj

Zpět do nabídky

  1. Navrhněte regulovaný zdroj, napájený z +12 V, s možností regulace jednotlivých výstupů v rozmezí -12 V až +12 V/ 0,5 A. Zvažte způsob regulace s ohledem na účinnost zdroje a jednoduchost a cenu zapojení při realizaci 4 stejných kanálů.
  2. 1 kanál zdroje zapojte a změřte a zakreslete průběhy napětí resp. proudu v jednotlivých uzlech zapojení
  3. Změřte zatěžovací charakteristiku zdroje a jeho účinnost

25 bodů


Regulátor otáček ventilátoru CPU

Zpět do nabídky

  1. Seznamte se se zapojením ventilátorů s třívodičovým připojením pro chlazení procesoru v PC
  2. Navrhněte regulátor otáček tohoto ventilátoru, zajistěte zpětnou vazbou, že při regulaci nemůže dojít k trvalému zastavení ventilátoru. Regulaci navrhněte s ohledem na minimalizaci rušivých zvukových projevů
  3. Regulátor zapojte a ověřte funkci, hlavně akustické projevy a reakci na zastavení vrtulky

20 bodů


Ovládání krokových motorů - didaktická pomůcka

Zpět do nabídky

  1. Seznamte se s problematikou řízení krokových motorů
  2. Navrhněte a realizujte výukový přípravek pro demonstraci funkce krokových motorů

20 bodů


Programovatelný dělič kmitočtu

Zpět do nabídky

Navrhněte programovatelný dělič kmitočtu ovládaný z PC (rozhraní Centronics). Vstupní kmitočet 0 - 10 MHz, dělicí poměr v rozsahu 1 - 4000, vstupní signál z logických obvodů TTL, CMOS, nebo střídavé napětí, u1max = 2 - 10 V.

  1. Registr dělicího poměru, zápis z PC
  2. Programovatelný dělič
  3. Omezovač a tvarovač vstupního signálu
  4. Ověření

20 bodů


Navrhněte cyklovač stěračů, u kterého je funkce řízena jedním ovládacím tlačítkem.

Zpět do nabídky

Navrhněte cyklovač stěračů, u kterého je délka cyklu ovládána intervalem mezi dvěma stisky ovládacího tlačítka. Funkce tlačítka: dlouhý stisk (více než 0,5 s) - trvalé zapnutí nebo vypnutí stěračů, krátký stisk - jeden kyv, cyklovač začíná měřit dobu do dalšího stisku, další krátký stisk - zapamatuje si interval mezi stisky (max. asi 15 s), provede 1 kyv, v nastaveném intervalu kyv opakuje. Pokud další krátký stisk nepřijde do asi 15 s, přechází cyklovač do klidového stavu. Výstupem je relé s vinutím 12 V, 0,3 A, pro jeden kyv stěrače musí být sepnuto na 0,3 až 0,7 s.

  1. Logika pro vyhodnocení funkce z posloupnosti stavů tlačítka
  2. Obvody časování, funkce doběhového kontaktu
  3. Výkonový výstup

25 bodů


Ovládání stěrače zadního skla osobního automobilu

Zpět do nabídky

Navrhněte ovládací obvod zadního stěrače osobního automobilu. Při krátkém stisku ovládacího tlačítka (do 0,5 s) stěrač 3 kyvy (asi 3 s) stírá a přechází do módu cyklovače s intervalem 5 s, vypnout ho lze dalším krátkým stiskem. Při dlouhém stisku tlačítka se po dobu jeho držení aktivuje ostřikovač a stěrač, stěrač pokračuje ve stírání ještě 5 s po puštění tlačítka. Výstupem je relé s vinutím 12 V, 0,3 A, pro jeden kyv stěrače musí být sepnuto na 0,2 až 0,5 s.

  1. Logika pro vyhodnocení funkce z posloupnosti stavů tlačítka
  2. Obvody časování, funkce doběhového kontaktu
  3. Výkonový výstup

20 bodů


Úlohy s mikroprocesorem

Zpět do nabídky

Použít podle vlastního výběru libovolný mikroprocesor nebo jednočipový mikropočítač, periferní obvody používejte z řady TTL nebo speciální mikroprocesorové.


A) Navrhnout a sestavit minimální variantu zapojení s mikroprocesorem, schopnou provozu.

Zpět do nabídky

  1. Spojení mikroprocesoru s případnou vnější pamětí programu
  2. Taktování procesoru, ošetření všech vstupů, reset
  3. Vyřešit jeden vstupní a jeden výstupní port
  4. Jednoduchý program pro ověření, že procesor "žije"

20 bodů


B) Pomocí tohoto systému ovládat LCD 7-segmentovou číslicovku, zobrazit číslici zadanou jako 4-bitové číslo DIP spínači. Pozor na ovládání zobrazovače s kapalnými krystaly!

Zpět do nabídky

  1. Zapojení znakovky
  2. Zapojení vstupního stykového obvodu
  3. Program pro řízení LCD znakovky

15 bodů


C) K systému připojit D/A převodník 8 bitů a komparátor. Komparátor připojit výstupem na jeden vstupní bit procesoru.

Zpět do nabídky

  1. Zapojení D/A převodníku a oživení programu pro generování zvoleného časového průběhu napětí.
  2. Vytvořit program pro výběr z více možných časových průběhů pomocí DIP spínačů na vstupním portu
  3. Vzniklý blok používat jako A/D převodník s postupnou aproximací s využitím komparátoru.
  4. Výsledek zobrazit znakovkami LED s registry a dekodéry na čipu nebo přenést do PC rozhraním RS-232, úloha F)

15 bodů


D) Vyřešit komunikaci tohoto systému s PC pomocí rozhraní RS 232

Zpět do nabídky

  1. Připravit program pro komunikaci na straně PC i modulu mikroprocesoru.
  2. Zobrazovat jednotlivé hexadecimální znaky předávané z PC na znakovce LCD s tím, že sekvence se bude zobrazovat s rychlostí 1 znak/s.

15 bodů


Sada komplexních úloh s modelem autíčka

Zpět do nabídky

Vytvořte moduly pro ovládání předloženého modelu autíčka se stejnosměrným motorem, které bude možno řídit různými způsoby ovládání podle pokroku v konstrukci


Návrh řízení autíčka ovladačem propojeným kabelem

Zpět do nabídky

  1. Navrhněte způsob řízení pro ovládání jednotlivých funkcí autíčka bez použití mikroprocesoru
  2. Navrhněte obvody pro plynulý rozjezd a brzdění
  3. Navrhněte ovládání světel - přední při jízdě, zadní při brzdění, modifikace pro použítí světel jako blinkry při zatáčení
  4. Realizace obvodů, ověření činnosti

25 bodů

Návrh řízení autíčka ovladačem propojeným kabelem - s mikroprocesorem

Zpět do nabídky

  1. Navrhněte způsob řízení pro ovládání jednotlivých funkcí autíčka s použitím modulu mikroprocesoru na autíčku
  2. Navrhněte obvody pro plynulý rozjezd a brzdění
  3. Navrhněte ovládání světel - přední při jízdě, zadní při brzdění, modifikace pro použítí světel jako blinkry při zatáčení
  4. Realizace obvodů, ověření činnosti

25 bodů

Návrh energeticky úsporného způsobu řízení motorku, možnost solárního nabíjení, test ujetou vzdáleností

Zpět do nabídky

  1. Návrh zapojení pro napájení z kondenzátoru 1 F/5 V nabíjeného z vnějšího zdroje
  2. Nabíjení solárním článkem
  3. Realizace obvodů, ověření činnosti

10 bodů

Návrh sledovacího obvodu, který autíčku umožní automatickou jízdu po čáře (spára mezi dlaždicemi...) a zastaví ho před překážkou

Zpět do nabídky

  1. Návrh
  2. Realizace obvodů, ověření činnosti

25 bodů

Návrh dálkového řízení (infračervený ovladač, zvuk apod.), které autíčku umožní běžné manévry

Zpět do nabídky

  1. Návrh zvolené varianty řízení
  2. Realizace obvodů, ověření činnosti

25 bodů


Komplexní úloha na modulární hračku - autíčko

Zpět do nabídky

Vytvořte modulárním způsobem vozítko (Merkur...) poháněné 2 krokovými motory, které bude možno řídit různými způsoby ovládání podle pokroku v konstrukci


A) Navrhnout modul 2 krokových motorů z floppy mechaniky pro pohon levých a pravých kol vozítka

Zpět do nabídky

  1. Mechanika vozítka - z hračky, Merkuru...
  2. Zabudování krokových motorů
  3. Výkonové obvody pro řízení krokových motorů
  4. Logika řízení motorů

20 bodů


B) Navrhnout řízení těchto motorů ovladačem propojeným kabelem s vozítkem

Zpět do nabídky

  1. Navrhnout způsob ovládání
  2. Obvody zapojit a ověřit funkčnost systému

15 bodů


C) Navrhnout sledovací obvod, který vozítku umožní automatickou jízdu po čáře (spára mezi dlaždicemi...) a zastaví ho před překážkou

Zpět do nabídky

  1. Návrh principu sledování
  2. Realizace obvodů, ověření činnosti

25 bodů


Komplexní úloha na modulární hračku - myšku

Zpět do nabídky

Vytvořte mechanicky co nejjednodušším způsobem malé vozítko - myšku se 2 koly poháněnými miniaturními stejnosměrnými motory, které bude možno řídit a napájet různými způsoby ovládání podle pokroku v konstrukci. V případě většího počtu zdařilých konstrukcí budou v zápočtovém týdnu uspořádány závody v několika disciplínách (dojezd, sledování dráhy...)


A) Navrhnout modul 2 stejnosměrných motorů (miniaturních vibračních z mobilu apod.) pro pohon 2 kol vozítka

Zpět do nabídky

  1. Mechanika vozítka - nejlépe samonosná konstrukce z např. pájením spojených motorků, kolečka na hřídelkách motorků
  2. Důraz na minimální hmotnost
  3. Výkonové obvody pro řízení motorků, důraz na návrh umožňující při vhodném řízení vysokou účinnost
  4. Logika řízení motorků

15 bodů


B) Navrhnout řízení těchto motorů ovladačem propojeným kabelem s vozítkem, napájení po kabelu

Zpět do nabídky

  1. Navrhnout způsob ovládání (potenciometry, výkonové tranzistory...)
  2. Obvody zapojit a ověřit funkčnost systému
  3. Napájení provést po ovládacím kabelu

15 bodů


C) Navrhnout sledovací obvod, který vozítku umožní automatickou jízdu po čáře (spára mezi dlaždicemi...)

Zpět do nabídky

  1. Návrh principu sledování
  2. Realizace obvodů, ověření činnosti

25 bodů


D) Navrhnout napájecí obvody s využitím náboje velkého kondenzátoru, a řízení motorků, které vozítku umožní co nejdelší jízdu na jedno nabití

Zpět do nabídky

  1. Návrh napájecího obvodu a obvodů řízení s maximální možnou účinností
  2. Realizace obvodů, ověření činnosti

15 bodů


E) Navrhnout obvod solárního nabíjení napájecího kondenzátoru

Zpět do nabídky

  1. Návrh nabíjecího obvodu s maximální možnou účinností
  2. Realizace obvodů, ověření činnosti

15 bodů


Podmínky získání zápočtu:

Podle zadání je nutno navrhnout princip zapojení, pomocí dostupných součástek navrhnout a ověřit vzorek zapojení. Úloha je považována za splněnou při odevzdání schématu zapojení a předvedení fungujícího vzorku zařízení, případně provedení drobných úprav zapojení podle požadavků vyučujícího. Nárok na zápočet vzniká při zisku 55 bodů za splněné úlohy.


Zpět do nabídky

Tato zadání lze nalézt na adrese http://noel.feld.cvut.cz/vyu/kuo


Valid HTML 4.01 Transitional

Poslední modifikace 28. 7. 2009, Zdeněk Horčík.