Za kominem

Patron tego artykułu.

Kiedy wiele lat temu chodziłem do szkoły, jedną z form pracy domowej było czytanie lektur. Wiele z opowiadań i powieści dotyczyło życia na wsi. Barwne opisy przyrody uzupełniały prezentacje wiejskich domów. Pamiętam, że zawsze ich centralnym miejscem był potężny piec. Była to ostoja życia rodzinnego. To na nim przygotowywano jedzenie, on ogrzewał i pełnił rolę zimowej sypialni. Opisy uwzględniały jeszcze jeden charakterystyczny szczegół: piece miały swoich nieodłącznych, małych mieszkańców ? świerszcze. Opisy uwzględniały, jako nieodłączny element dnia, ich wieczorne koncerty.

Według encyklopedii świerszcz domowy (Acheta domesticus) to brunatny lub brunatno-szary owad osiągający długość ok. 15?20 mm. Jego ciało jest walcowate, wydłużone, z kulistą, wyodrębnioną głową. Skrzydła, jeśli są, dość długie. Pierwsza para skórzasta, leżąca płasko na odwłoku, druga błoniasta, wachlarzykowato złożona. I to, co najważniejsze ? u podstawy skrzydeł znajduje się specjalne ?lusterko?, służące do wydawania dźwięków przez wzajemne pocieranie o siebie. Owady aktywne są całą dobę lecz kulminacja przypada zaraz po zmroku.

Wtedy czują się bezpieczne, zdobywają pokarm oraz poszukują partnerów. To samce wabią partnerkę dźwiękiem wydawanym przez skrzydła pierwszej pary. Co ciekawe, dźwięki mogą mieć różne formy, z których każda ma swoją funkcję. Wydawane są zasadniczo trzy typy odgłosów. Jeden z nich odstrasza inne osobniki od samicy bądź od pokarmu czy kryjówki. Inny jest ciągły o silnym natężeniu, kolejne dwa mają za zadanie wabić partnerkę.

Wracając do naszych literackich opisów ? wyobraźcie sobie półmrok wiejskiej chałupy. W środku siedzą wokół pieca domownicy, a w tle ich cichych rozmów słychać granie świerszcza. Sielski to obraz, prawda?! Stęsknieni za słońcem, ciepłem i zielenią często z lubością wracamy do takich wspomnień. Choć trochę pomagają one w przetrwaniu smutnych i szarych zimowych dni.

O ile mieszkańcy wsi z opisywanymi owadami i ich koncertami spotykają się dosyć często, to mieszkańcom miast pozostają sklepy zoologiczne i... elektronika. Ta ostatnia roztacza obecnie tak duże możliwości w realizacji różnorodnych układów elektronicznych, że naśladowanie dźwięku świerszcza jest bardzo proste do zrealizowania. Układ, który swym dźwiękiem przypomina o upalnym lecie, naśladując głos i zachowanie świerszcza, ma w swojej ofercie minikitów belgijska firma Velleman. Minikity są to bardzo proste w montażu i uruchomieniu układy, z założenia przeznaczone dla początkujących elektroników. I taki też jest elektroświerszcz, oznaczony symbolem MK104. Po zmontowaniu zachowuje się podobnie jak prawdziwy owad ? koncertuje wieczorami. Nie wymaga przy tym karmienia (no, chyba że weźmiemy pod uwagę wymianę baterii) i w ciekawy sposób może tworzyć niezapomniany nastrój. Do tego tematu powrócę jeszcze na zakończenie.

[caption id="attachment_5683" align="alignleft" width="300" caption="Zestaw MK104 w pudełku..."][/caption]

Zestaw przygotowano według firmowego standardu. Niewielka wytłoczka z przeźroczystej folii w całości wypełniona jest elementami pozwalającymi zbudować układ. Oprócz typowych narzędzi (lutownica, cążki do cięcia końcówek, pęseta, cyna) musimy zaopatrzyć się jedynie w baterię 9 V. Wytłoczka zamknięta jest kawałkiem tektury. Na jednej stronie znajduje się zdjęcie zmontowanego kitu, obok świerszcz en face oraz krótki, wielojęzyczny opis. Wnętrze pokrywki zadrukowane jest instrukcją montażu i uruchomienia. Rozpoczyna ją krótki, czterorysunkowy ?wykład?, jak należy prawidłowo lutować rezystory. Dalej znajduje się właściwy opis montażu. Podzielono go na fazy obejmujące wlutowanie konkretnych elementów. Każdy z nich przedstawiono w sposób rysunkowy i uzupełniono krótkimi opisami. Zawierają one wartość danego elementu, jego oznaczenie, a jeśli to konieczne, rozszyfrowują zakodowane symbole. Szczególnie widoczne jest to w przypadku rezystorów ? opisano dokładnie kolory pasków, którymi określona jest wartość rezystancji danego egzemplarza. Opisy dostępne są w językach obcych. Jednym z nich jest angielski, nie będzie zatem żadnych problemów ze zrozumieniem co i jak.

Montaż elektronicznego świerszcza rozpoczyna wlutowanie najniższych elementów ? pięciu rezystorów. Czynność ta jest bardzo prosta, zwłaszcza że pomaga nam odpowiednio przygotowana płytka drukowana. Jedna z jej stron pokryta jest rysunkiem opisującym rozmieszczenie elementów. Wszystkie są ponumerowane, a diody i kondensatory elektrolityczne mają zaznaczone polaryzacje (do symboli tych mamy odnośniki w instrukcji), tak że bez problemu unikniemy pomyłek.

Strona płytki ze ścieżkami przewodzącymi pokryta jest tzw. soldermaską, czyli farbą zabezpieczającą przed powstawaniem zwarć podczas lutowania. Odsłonięte są jedynie te powierzchnie, które mają przyjąć na siebie spoiwo. Takie przygotowanie zestawu to ukłon wobec tych najmniej wprawnych w operowaniu lutownicą. Nic tak nie cieszy i nie motywuje jak sukces, a możliwość sprawnego zlutowania płytki prowadzi do sukcesu.

[caption id="attachment_5684" align="alignleft" width="300" caption="i po wypakowaniu."][/caption]

Po rezystorach należy zamontować element światłoczuły. W kicie zastosowano niewielki fotorezystor. Lutujemy go podobnie jak rezystor, ustawiając kilkanaście milimetrów nad powierzchnią płytki. Chodzi o to, by nie był zasłonięty przez inne elementy. Dłuższe końcówki pozwalają go odpowiednio przechylić i skierować w stronę światła. Kolejne elementy to dwie diody uniwersalne (polaryzacja!), podstawka pod układ scalony, jeden tranzystor i kondensatory. Jak napisałem wcześniej, świerszcze wydają różne odgłosy, również moment, w którym zaczynają koncertowanie, może być bardzo różny. Producent przewidział to i wprowadził szereg regulacji dźwięku i momentu, w którym następuje rozpoczęcie ?koncertu?. W tym celu, według instrukcji, należy zamontować aż cztery potencjometry montażowe. Po ich wlutowaniu pozostają już tylko prace mechaniczno-wykończeniowe. Zaczynamy od włożenia w podstawkę układu scalonego. Przy tej okazji można się przekonać, że układ został zaprojektowany w najprostszy możliwy sposób. Scalak nie jest żadnym mikroprocesorem, a jedynie popularnym układem z serii C-MOS 4093. W swojej strukturze zawiera cztery dwuwejściowe bramki NAND z układem Schmidta na wejściach. I to wystarczy, by móc naśladować dźwięk owada. Ważne jest też, że zastosowanie popularnego, taniego scalaka ułatwia ewentualne samodzielne modyfikacje oraz naprawę w przypadku uszkodzenia.

Źródłem dźwięku jest niewielki przetwornik piezoelektryczny. Mocujemy go do płytki za pośrednictwem dwóch metalowych odstępników, potem podłączamy, lutując przewody. Ostatnią czynnością jest zamocowanie pojemnika na baterię. Ponieważ zaplanowano, że zostanie przykręcony od tyłu, od strony lutowań, najpierw musimy podłączyć idące od niego przewody. Na tym etapie montażu proponuję też ostateczne sprawdzenie, czy na płytce nie ma jakichś zwarć ? mostków z cyny. Jeśli wszystko jest w porządku, dwoma blachowkrętami przykręcamy uchwyt. Po włożeniu baterii stanowi on też wygodną podstawkę dla całego modułu.

[caption id="attachment_5681" align="alignleft" width="300" caption="Gotowy koncertmistrz ? widać podstawkę ?uchwyt na baterię."][/caption]

Na deser zostaje zestrojenie całego układu. By wykonać je prawidłowo, należy wszystkie potencjometry ustawić w lewe skrajne położenie. Potem można włączyć zasilanie. Regulację należy przeprowadzić w kolejności podanej w instrukcji. Jako pierwszą ustawiamy częstotliwość dźwięku naszego świerszcza, potem rodzaj modulacji i zakres powtarzania (to są te formy, o których pisałem wcześniej). Ostatni z potencjometrów reguluje próg wyzwalania układu ? poziom jasności otoczenia, przy którym układ zaczyna wydawać dźwięki.

Widzę dwie podstawowe możliwości zastosowania opisywanego zestawu. Pierwsza z nich wynika z tęsknoty za latem. Włączmy urządzenie i delektujemy się nastrojem wieczornego koncertu. Drugie zastosowanie związane jest z psikusem, jaki możemy zrobić naszym znajomym. Otóż możemy podrzucić im nasz układ, nie informując o tym fakcie. Koncert rozpocznie się po zmroku. Kiedy dociekliwi mieszkańcy włączą światło, żeby znaleźć źródło dźwięku, układ oczywiście się wyłączy. A ponieważ wydawane przez niego tony są stosunkowo trudne do zlokalizowania, cykl poszukiwań może zostać powtórzony kilkukrotnie jednej nocy. Jedynym problemem może być fakt, iż po znalezieniu świerszcza (i po nieprzespanej nocy) jego znalazca może być niechętny do zwrotu naszego drobiazgu.

Zestaw MK104 jest do kupienia na www.sklep.avt.pl lub bezpośrednio w sklepie AVT ? Warszawa ul.Leszczynowa 11.