Naučimo kad smo najbliže, a kad najdalje od Sunca
Dana 4.1.2023. u 17:17 po našem vremenu (UT+1) Zemlja se nalazila najbliže Suncu, kažemo da je planet u perihelu. Od Sunca nas je dijelilo “samo” 147 098 925 km. Preciznije, tolika je razdaljina od centra planeta do centra zvijezde. Zemlja se oko Sunca kreće po zamalo kružnoj putanji, ipak postoji mali ekscentricitet koji u konačnici rezultira razlikom od bezmalo pet milijuna kilometara, ovisno o tome jesmo li najbliže ili najdalje od Sunca. Šestog dana srpnja (22:06h UT+1) nalazit ćemo se najdalje od Sunca (ta se točka naziva afel), razdaljina će tada biti
152 093 251 km.
Nakladnik: Hrvatska zajednica tehničke kulture, Dalmatinska 12, P. p. 149, 10002 Zagreb, Hrvatska/Croatia
Glavni urednik: Zoran Kušan
Uredništvo: Ivan Jurić – Zagrebačka zajednica tehničke kulture, Sanja Kovačević – Društvo pedagoga tehničke kulture Zagreb, Neven Kepenski – Modra Lasta, Zoran Kušan – urednik, HZTK, Danko Kočiš – ZTK Đakovo
DTP / Layout and design: Zoran Kušan
Lektura i korektura: Morana Kovač Broj 5 (661), siječanj 2023.
Školska godina 2022./2023.
Naslovna stranica: Uz naslovnu stranicu
Uredništvo i administracija: Dalmatinska 12, P.p. 149, 10002 Zagreb, Hrvatska telefon (01) 48 48 762 i faks (01) 48 46 979; www.hztk.hr; e-pošta: abc-tehnike@hztk.hr
“ABC tehnike” na adresi www.hztk.hr
Izlazi jedanput na mjesec u školskoj godini (10 brojeva godišnje)
Rukopisi, crteži i fotografije se ne vraćaju
Žiro-račun: Hrvatska zajednica tehničke kulture
HR68 2360 0001 1015 5947 0
Devizni račun: Hrvatska zajednica tehničke kulture, Zagreb, Dalmatinska 12, Zagrebačka banka d.d. IBAN: 6823600001101559470 BIC: ZABAHR2X
Cijena za inozemstvo: 2,25 eura, poštarina uključena u cijeni
Tisak: Alfacommerce d.o.o., Zagreb
Ministarstvo znanosti i obrazovanja preporučilo je uporabu “ABC tehnike” u osnovnim i srednjim školama
Ambalaža kao instrument marketinga ima vrlo važnu ulogu u prodaji proizvoda. Iako joj je prvobitna namjena čuvanje tijekom transporta, skladištenja, rukovanja i uporabe, ona sve više utječe na odabir prilikom kupovine nekog proizvoda (privlači kupce izgledom). U zadnje vrijeme neizbježna je i vrlo bitna kod darovnih programa (pokloni za rođendane, godišnjice, zahvale i sl.), te se pažljivo bira gotovo kao i sam poklon, često može imati gotovo istu prodajnu vrijednost, ili biti primamljivija nego sam sadržaj (boce pića, slatkiši i dr.). S obzirom na tematiku časopisa ABC Tehnike, u članku se piše o tehničko-tehnološkim obilježjima ambalaže.
Još od najranih dana čovjek se koristio nekom vrstom ambalaže kako bi u nju odlagao svoja dobra, čuvao ih od vanjskih utjecaja, omogućio njihovo prenošenje i uporabu. U početku to su bili predmeti koji su se pronalazili u prirodi, npr. šuplji plodovi, kora drveta, životinjske mješine i koža i sl. Razvojem ljudske civilizacije, te sve većom potrebom za razmjenom roba na većim udaljenostima, započela je izrada ambalaže od prirodnih materijala, poput košara od pruća, drvenih kutija i bačvi, pletenih vreća, keramičkih posuda, a nešto kasnije staklenih boca i posuda od bakra i bronce. Razvoj industrijalizacije te znatne promjene u načinu života stanovništva (razvoj prometa, nove higijenske i zdravstvene navike) i povećana kupovna moć potrošača bili su razlozi sve veće proizvodnje i potrošnje ambalaže.
Ambalaža se izrađuje u obliku kutija, bačvi, vreća, staklenih posuda i dr., uz korištenje različitih materijala kao što su: papir (ambalažni
papir, vreće, višeslojna ambalaža s pretežnim udjelom papira, kartonske kutije, lijevani podlošci i kutije), metal (folije, konzerve, limenke, tube, aerosolni raspršivači, boce, bačve, cisterne, kontejneri), plastika (vreće, podlošci, boce, čaše, posude, tube, kante, nosiljke za boce, kutije), staklo (ampule, staklenke, boce, baloni), drvo (palete, sanduci, kutije, gajbe – nosiljke, bačve, okviri i dr.), tekstil (vreće, mreže), keramika (boce, posude) i dr. Ambalaža može biti povratna (za višekratnu uporabu), nepovratna (za jednokratnu uporabu), reciklažna (može se vraćati u preradu otpada). Nadalje, osnovne su joj funkcije: zaštitna (štiti robu od oštećenja, zagađenja, prljanja i drugih vanjskih utjecaja, štiti korisnike i rukovatelje
od najranijih vremena koristio nekom vrstom ambalaže kako bi u njoj odlagao svoja dobra, čuvao ih od vanjskih utjecaja te omogućio njihovo prenošenje
Slika 3.
od opasnih tvari), distribucijska (omogućava što bolje iskorištenje skladišnoga i transportnoga prostora), informacijska (daje korisnicima informacije o proizvodu), ekonomična (omogućuje lako otvaranje i zatvaranje, doziranje), ekološka (nakon uporabe omogućuje održivo zbrinjavanje), tehnološka, praktična i dr. Razvrstava se na primarnu (najmanja ambalažna jedinica u kojoj se proizvod prodaje konačnom kupcu), skupnu ili sekundarnu (sadržava više proizvoda u primarnoj ambalaži) i transportnu (omogućava prijevoz, pretovar i rukovanje određenom količinom proizvoda pakiranog u prodajnoj ili skupnoj ambalaži).
Istodobno je masovna uporaba ambalaže, osobito one jednokratne, dovela do neslućenog porasta otpada koji se mora zbrinuti i do golemog zagađenja okoliša nekontrolirano odbačenom ambalažom kojoj često trebaju godine kako bi se razgradila. Otpad i njegovo zbrinjavanje najveći su problem današnjih napora za očuvanje zdravog okoliša. Ti su rastući problemi u novije doba potaknuli inicijative i mjere za smanjenje uporabe ambalaže, uporabu povratne, reciklirajuće, biorazgradive ambalaže i drugih oblika održive ambalaže. Postupci i ciljevi u gospodarenju otpadnom ambalažom, uvjeti gospodarenja ambalažom i otpadnom ambalažom definirani su u Hrvatskoj Zakonom o gospodarenju otpadom, odnosno pobliže Pravilnikom o ambalaži i otpadnoj ambalaži.
Katar, brončana medalja zlatnog sjaja
Rijetko koje je blagdansko vrijeme bilo radosnije za Hrvate nego što je ovo prošlogodiš-
nje u prosincu. Hrvatska nogometna reprezentacija, predvođena svojim sjajnim kapetanom Lukom Modrićem, još je jednom razveselila naciju osvojivši treće mjesto na 22. po redu Svjetskom nogometnom prvenstvu u Katru. Trener Zlatko Dalić i njegovi izabranici donijeli su gotovo najljepši dar ispod bora stotinama tisuća hrvatskih obitelji u Hrvatskoji i Bosni i Hercegovini, ali i brojnoj hrvatskoj dijaspori te hrvatskim nogometnim fanovima diljem svijeta. Veličanstven doček u Hrvatskoj postao je tradicija kakva se viđa samo u Lijepoj Našoj. Hvala im na ovom predivnom poklonu!
Katar ili Qaṭar, Dawlat Qaṭar je država na istočnom dijelu Arapskoga poluotoka, na obali Perzijskoga zaljeva. Površinom je nešto veća od područja Ličko-senjske i Sisačko-moslavačke županije, oko 11 600 km². U ovoj pustinjskoj državi živi oko dva milijuna stanovnika, s tendencijom rasta (prije 50 godina samo stotinjak tisuća stanovnika), pa se Katar ubraja u zemlje s najvećim porastom broja stanovnika. Uz Arape, u Katru u većem broju žive Indijci, Pakistanci, Iranci, Nepalci i Filipinci koji su se ovamo prije svega doselili kao muška radna snaga za slabije plaćene poslove. Glavni grad je Doha (Ad-Dawhah ili Al Dawḥa), a u gradovima živi gotovo cijela populacija. Zahvaljujući bogatim nalazištima prirodnoga plina i nafte, ova arapska država neovisnost je stekla 1971. godine te od toga vremena bilježi nagli ekonomski rast. U političkom smislu, Katar je nasljedna monarhija s apsolutnom vlašću emira. Šef države je monarh (emir) kojem pripada sva vlast u državi. On imenuje, uglavnom iz obiteljskoga kruga, sve državne organe. Zakonodavna i sudbena vlast također pripada emiru.
Ivo Aščić
Zimski je period. Hladnoća steže gradove, sela i prirodu podjednako. Dok mi uživamo u grijanom komforu naših domova, a naša stoka, uz nekoliko voljnih preinaka i malo truda, u relativnoj sigurnosti staja, svijet oko nas prepušten je na milost i nemilost elemenata. Šibana sjevernim vjetrovima, obitelj vukova silazi podno Velebita. Danima nisu okusili zalogaja; divljač je ovdje već debelo prorijeđena zbog nedostatka ispaše uzrokovane stokom. Smrt je ovdje svakodnevna činjenica. Životinje ugibaju od gladi. Ne ljudi, ne njihova stoka! Vuk ulazi u naselje, kao što je to odvajkada činio. Krade i ubija ovcu. Sljedeći je dan nositelj udarne vijesti na portalima! Kontaktiraju se lovački savezi. Svi suosjećaju s farmerima. Međutim, kako stvari ZAISTA stoje? Moja je baka rođena i odrasla u Delnicama. U to vrijeme, još prije Prvog svjetskog rata, Delnice nisu bile turistička destinacija, tek povremeno odmorište na nečijem putu. U zimskim ju je noćima povremeno budilo zavijanje. Tada su, vidite, vukovi redovito silazili u selo. Ljudi ih načelno nisu voljeli, no tolerirali su suživot s njima. Bilo je to jedno puno zdravije doba kada je diljem Lijepe Naše još bilo šuma vrijednih spomena, barem do masovne hajke na sve i svašta 70-ih godina kada smo istrijebili hrpu vrsta – od vukova peko dupina nadalje. Nadalje, znate priču – počinje sve masovnija izgradnja. Šume i livade nestaju, a staništa gube bitku s betonom. Preostala “priroda” ispresijecana je vodovima, cestama, autoputima, odmorištima… Ne, zaista, zabodite pribadaču u bilo koju točku zemljovida nekakve hrvatske wanna be “divljine” kao polaznu točku i započnite svoje putovanje odatle. Onda mi recite koliko vam je točno trebalo da naletite na kakvu cestu, branu, birtiju usred ničega… Ono što nije ispresijecano cestama, ispresijecano je poljoprivrednim površinama na kojima su divlje životinje još i manje dobrodošle! Pola Velebita brstište je ovaca i ostalih domaćih preživača, papkara ili kopitara, koji mahom kontinuirano istiskuju sve ostale divlje svojte. Ne, ozbiljno, čovječe! A što da vuk jede, čime da se prehrani ukoliko ne nailazi više ni na što osim na tvoju ovcu?! Shvaćate li sad zakonski paradoks zaštite
životinje bez konkretne zaštite njezina staništa –i svega drugoga što ono podrazumijeva?
Slušajte, znate li priču o Sv. Franji i vuku koji je terorizirao grad? Ide ovako: Jednog dana, čuvši za njegova osobine i sposobnost komunikacije sa životinjama, mještani gradića pozvali su sveca u nadi da će uspjeti riješiti problem s neugodnim i neuhvatljivim vukom. Saslušavši njihov problem, Sveti se Franjo sljedeće jutro uputio u planine u pratnji još jednog franjevačkog brata. I zaista, dozvao je vuka i prvo, bez ikakve osude, porazgovarao s njim. Naravno, vuk ga je isprva namjeravao napasti, no to je vrlo brzo sredilo posredovanje sile čiji rođendan slavimo svake godine na Božić, zar ne? Ispostavilo se da je vuk star i gladan te zato silazi u selo te napada stoku i ljude. E sad, budući da su Sv. Franjo i Isus vidjeli dalje od vlastita interesa, s vukom je sklopljena nagodba. Vuk će poći u grad sa Sv. Franjom da dokaže istinitost svoje priče i od toga trena u potpunosti odustati od lova na domaću stoku i ljude. Zauzvrat, građani se imaju držati svog dijela nagodbe te redovito pomagati vuka dajući mu obrok. Gradić o kojem pričam jest, naravno,
Gubbio. Bila ova priča za vas istinita ili alegorijska ‒ odaberite sami sukladno vjeri, no svakako pogađa poantu! Imaš ovce? Pa podijeli koji zalogaj i s vukom, ta nije li on bio ovdje davno prije tebe? No, dok se okupljamo oko jaslica slaveći Obitelj, i Svetu i svoju vlastitu, koja nam je podjednako sveta, kao da vrlo lako zaboravljamo na mnoštvo drugih obitelji koje, punopravno s nama samima, naseljavaju ovaj svijet!
O.K. Ili smo shvatili poantu ili nismo. U potonjem slučaju, ‘ajmo onda ubiti vuka!
Da vidimo što se onda događa… Događa se kaos. Raspad sistema, i to doslovno. Konkretno, događa se raspad jednog ekosustava jer istrebljenje vukova dolazi u izravnu vezu s gubitkom desetaka drugih vrsta. Dopustite mi da slučaj ilustriram koristeći jednu vrlo opširnu studiju provedenu na vukovima iz nacionalnog parka Yellowstone. Naime, vukovi su u Yellowstoneu potpuno istrijebljeni 1926. godine. Doduše, sporadično su se i od tada znali pojavljivati na tom području, ali nisu tamo zapravo obitavali. Naime, većina od tada eventualno i uočenih vukova bili su vukovi samotnjaci ili pak parovi samo u prolazu i u potrazi za sigurnijim utočištem. Uostalom, većina uočenih jedinki naposljetku je isto pobijena, baš kao i njihova braća i sestre prije njih. Tek nakon što je usvojen Zakon o ugroženim vrstama 1973. godine, za vukove je polako počela svitati donekle sigurnija era. Međutim, krivolov je nastavio uzimati svoj danak još godinama nakon zakonske zaštite! I zaista, ova bi “wolf-less” situacija vjerojatno ostala nepromijenjena do dana današnjeg da Američki ured za ribe i divlje životinje nije u siječnju 1995. reintroducirao vuka, uvevši na teritorij parka 14 novih jedinki. Prije istrebljenja, vukovi koji su živjeli na teritoriju parka Yellowstone pripadali su podvrsti vukova iz Sjevernih stjenovitih planina, Canis lupus irremotus, dok vrsta ponovno uvedena 1995. pripada podvrsti vuka iz doline Mackenzie, Canis lupus occidentalis. Potom, 1996. godine uveli su ih još 16 iz Kanade.
No, zašto je to važno, zašto su vukove uopće reintroducirali u park?! Zbog nečega što se u parku počelo događati, a što je vrlo opasno narušilo čitav ovaj veličanstveni ekosustav.
Vidite, jedno od najuzbudljivijih ekoloških otkrića prošlog stoljeća bila je važnost tzv. “trofičkih kaskada”. Radi se o ekološkom procesu koji započinje na vrhu hranidbenog lanca i spušta
se prema dnu. Da malo pojasnimo ovaj fenomen u ekologiji, ovakva kontrola odozgo prema dolje označava da vrhunski predatori reguliraju niže dijelove trofičke piramide. Drugim riječima, vrhunski predator – u ovom slučaju vuk ‒ kontrolira strukturu ili dinamiku populacije određenog ekosustava. O.K., svi znamo kako vukovi ubijaju brojne životinjske vrste, no očigledno smo malo manje upućeni u to kako daju život mnogim drugima! I, da se razumijemo, trofičko kaskadiranje izvorno započinje ljudskim zadiranjem u ekosustave. Ovo, međutim, nije samo moja uskovidna tvrdnja kao okorjelog zagovaratelja i zaštitnika prirode, već konkretan zaključak novih znanstvenih studija prema kojima je i za izumiranje vunastih mamuta, kao i ostalih velikih sisavaca poput spiljskih i europskih lavova o kojima smo već pisali, odgovoran novi grabežljivac koji se pojavio: čovjek! Vratimo se parku… Prije nego što su se 1995. godine ponovo pojavili, vukova u Yellowstoneu nije bilo cca 70 godina. Pritom se broj losova povećao jer ih nije imao tko loviti i, usprkos svim ljudskim naporima da populaciju drže pod kontrolom, losovi su uspjeli znatno smanjiti vegetaciju parka. Budući da su oni pasli travu i jeli lišće i bobice, one su s vremenom počele nestajati, a tlo erodirati. No, čim su se pojavili vukovi, iako ih nije bilo puno, počeli su se pokazivati izvanredni rezultati. Najprije su, naravno, ubili neke losove, ali to nije bilo najvažnije. Puno važniji bio je njihov utjecaj na promjene ponašanja kod losova koji su počeli izbjegavati određene dijelove šume – mjesta na kojima bi najlakše mogli upasti u klopku ‒prije svega doline i klance, a ta mjesta počela su se ubrzano regenerirati. Štoviše, na nekim mjestima stabla su u samo šest godina dosegla peterostruku visinu!
Šume jasike, primjerice, koje su već bile pred izumiranjem ubrzano su se oporavljale na mjestima koja su losovi počeli izbjegavati. Sad tek kreće napeti dio! Zahvaljujući regeneraciji šuma, vratile su se i ptice te se počeo povećavati i broj dabrova (koji su u nedostatku vukova također nestali!!!), a koji su upravo uz vukove, zapravo glavni “inženjeri ekosustava”, odnosno, stvaraju niše za mnoge druge vrste. Brane koje su pak sagradili dabrovi osigurale su stanište patkama, mošusnim štakorima, vidrama, ribama, reptilima i vodozemcima. Nadalje, vukovi su ubijali i kojote, rezultat čega je bilo i povećanje broja zečeva i poljskih miševa! No tu priča ne staje, čak naprotiv! Veći broj glodavaca značio je i više sokolova, lasica, lisica i jazavaca. Vrane i strvinari slijetali su na ostatke vučjih lovina, njima su se pak hranili i medvjedi zbog čega je njihova populacija također počela rasti. U redu, ovo s medvjedima djelomično je i zbog toga što se u šumama nakon vučje “redekoracije” moglo pronaći i puno više bobica.
No, ono što je uistinu fascinantno jest da je naseljavanje vukova rezultiralo i promjenom ponašanja rijeka. Prije je, zbog velike ispaše losova i jelena, tlo često erodiralo. Po uvođenju vukova i promjenom ponašanja plijena, te izravno s time povezano širenje vegetacije, smanjila se erozija, a rijeke su počele manje krivudati. Korita su se suzila, a formiralo se više bazena i slapova, što je sve bilo sjajno za obnovu svekolikog ostalog divljeg života!
Dakle, tek 30-ak vukova uvezenih u dvije godine uspjelo je u svega 21 godinu dugoročno transformirati ne samo ekosustav parka već i, fizički, njegovu geografiju. Vukovi su, štoviše, uspjeli osigurati hranu i mjesto za život brojnim drugim životinjskim vrstama koje je čovjek protjerao ubijajući vukove kao grabežljivce. Izuzev na službenim stranicama samog parka Yellowstone ili u znanstvenim studijama provedenim na ovu temu, istinitost ovih navoda možete posvjedočiti i pogledate li filmić naslovljen Kako vukovi mijenjaju rijeke koji je objavljen na YouTube kanalu Sustainable Human.
Iako predatori na vrhu hranidbenih lanaca često imaju tendenciju biti etiketirani kao “bad guys” ta je tendencija ipak isključivo ljudska. Naime, potpuno nam je razumljivo da ljudi koji su, primjerice, stradali od neke predatorske vrste, ili je pak od nje stradala neka njihova imovina, teško da imaju sluha ili empatije za principe prirodne ravnoteže; međutim, usprkos povremenim gubicima na našoj strani, činjenice govore u prilog jednom višem, općem dobru.
Stvar zaštite vrhunskih predatora tako je ujedno stvar zaštite čitava ekosustava jer apsolutno svaki stvor u prirodi ima itekako važnu funkciju i svoju osobnu svrhu – i to onu koja debelo nadilazi vrebanje ovaca po nečijim torovima. Da, veliki predatori zaista jesu opasni po ljude, a posebice po djecu i domaće životinje. S druge strane, opasni su i divlji biljojedi. Kao i sama priroda kao takva, posebice za ljude koji je ne poznaju i ne poštuju.
Pa ipak, usprkos svemu, za čovjeka jest uvjerljivo najopasniji trenutni predator no. 1 na globalnoj razini, neovisno o tome u kojem dijelu svijeta ili klimatskom pojasu obitavate – drugi čovjek! Bez presedana.
I to ne samo za čovjeka, već i za svekoliku prirodu.
Ivana Janković, Croatian Wildlife Research and Conservation Society
Poštovani čitatelji, u prošlom je nastavku kodiran prvi dio pjesme Jingle Bells tako da ga BBC micro:bit može otpjevati. Radi vježbe, predloženo je da samostalno kodirate drugi dio. Na Slici 35.1. možete pronaći rješenje koje nije savršeno, ali je dobra osnova za daljnju obradu.
no > pritisnuto). Kod metode “is pressed()” BBC micro:bit neprekidno provjerava je li određena tipka stalno pritisnuta. Razlika je očita tek kod izvođenja programa jer dok na BBC micro:bitu držite pritisnutu tipku B – iz zvučnika se opetovano čuje glas b, a dok držite pritisnutu tipku A –glas a iz zvučnika se čuje samo jednom. Kako bi se nanovo izgovorio glas a potrebno je otpustiti i opet pritisnuti tipku A.
Možebitni pritisak tipke ispituje se uvjetom if (ako) koji se dodatno može proširiti tako da istovremeno ispituje jesu li obje tipke A i B pritisnute. Pri tome je moguće koristiti binarne logičke operatore (o binarnim logičkim operatorima raspravljalo se u 634. i 636. broju ABC tehnike). U MP Editoru prepišite te otpremite i isprobajte program, Slika 35.3.
Velika novina na pločici BBC micro:bita v.2. je kapacitivna tipka (LOGO). U nastavku ćete naučiti kako ju programirati, ali ne samo nju, već i one uobičajene tipke A i B.
Najprije slijede primjeri za tipke A i B. Postoji nekoliko metoda koje se odnose na te tipke. U MP Editoru prepišite te otpremite i isprobajte program, Slika 35.2.
Kod tipke A u ovom je primjeru korištena metoda “was pressed()”, dok je kod tipke B korištena metoda “is pressed()”
Kad se koristi metoda “was pressed()” tada BBC micro:bit primjećuje pritisak na tipku samo u trenutku kad se promijeni stanje (otpušte-
Također, uvjet if moguće je proširiti dodavanjem drugog uvjeta koji se imenuje s elif , a usto može i treći uvjet kojega se imenuje s else. Dobro je znati da su moguće i druge kombinacije kao na primjer više uzastopnih uvjeta elif. U MP Editoru prepišite te otpremite i isprobajte program, Slika 35.4.
Nakon otpremanja začuje se ton frekvencije 1000 Hz. Pritiskom tipke A ton se mijenja u 200 Hz i traje sve dok se ta tipka drži pritisnutom. Otpuštanjem tipke A nanovo se čuje ton frekvencije 1000 Hz. Pritiskom tipke B program prekida (break) beskonačnu petlju while True te izlazi iz nje pa nailazi na naredbu koja zaustavlja izvođenje bilo kojeg tona – music.stop().
Vratimo se metodama koje se koriste kod tipki jer postoji još jedna metoda, “button_a.get_pre-
Slika 35.3. Tekst se na displeju BBC micro:bita pojavljuje samo kad su istovremeno pritisnute tipke A i B
Dvije tipke A i B, odnosno njihove uloge, moguće je nadograditi dodavanjem vanjskih tipki jer su dostupne i na rubnom priključku pa je tako tipka A u sprezi s izvodom P5, a tipka B s izvodom P11. Tvornički je predodređeno da su ove tipke otporničkog tipa. U MP Editoru prepišite te otpremite i isprobajte program, Slika 35.6.
Slika 35.4. U ovom su programu postavljena tri uvjeta
Nakon otpremanja, na displeju BBC micro:bita se ispiše broj 1. Pritisnete li tipku A, ispiše se broj 0. Isto će se desiti ako premosnicom spojite GND i P5 i tako simulirate tipku (PAŽNJA! Kod spajanja premosnice, dobro naciljajte izvod P5 rubnog priključka jer u ovom trenutku nije poželjno da prema masi spojite neki drugi, susjedni izvod). Zašto se na displeju pojavljuje broj 1 kad tipka nije pritisnuta? Zato jer je izvod P5 digitalnog tipa s ugrađenim pull-up otpornikom od 10 kΩ (isto važi i za izvod P11).
Slika 35.5. Metoda get_presses() (dohvati pritiske)
sses()”. U MP Editoru prepišite te otpremite i isprobajte program, Slika 35.5.
Dok traje pauza (sleep) od 5 sekundi BBC micro:bit broji koliko puta pritišćete tipku A. Nakon isteka zadanog vremena iz zvučnika se na engleskom jeziku čuje broj koji odgovara broju vaših pritisaka. Ovdje valja svratiti pozornost na činjenicu da je dobiveni broj u stvari numerička vrijednost, a metoda say zahtijeva niz znakova. Radi toga potrebno je pretvoriti dobiveni broj u karakter (u riječ). Za to se unutar argumenta koristi naredba str (to je skraćeno od string, a znači – niz).
Ako radite na BBC micro:bitu v.2. tada možete program sa Slike 35.6. prepraviti kako biste ga iskoristili za spajanje tipki (ili simulirali tipke premosnicama) kod izvoda P0, P1 i P2. Naime, ovi izvodi imaju ugrađene pull-down otpornike od 10 MΩ (o pull-up i pull-down otpornicima raspravljalo se u 640. i 653. broju ABC tehnike). Isprobajte! U gornjem programu umjesto pin5 upišite pin0. Nakon otpremanja, na displeju BBC micro:bita v.2. ispisat će se broj 0. Premosnicom spojite izvod P0 s izvodom 3V. Na displeju će se prikazati broj 1.
Otprije znate (ABC tehnike broj 657.) da se prva tri izvoda kod ove nove verzije BBC micro:bita mogu ugoditi tako da rade kao kapacitivne tipke. U MP Editoru prepišite te otpremite i isprobajte program, Slika 35.7.
Nakon otpremanja, kažiprstom dodirujte redom LOGO, P0, P1 i P2. Na displeju BBC micro:bita pojavljivat će se strelica koja će ukazivati na kapacitivnu tipku koju ste dodirnuli posljednju.
Za povratak u otpornički način trebate naredbu – pin0.set_touch_mode(pin0.RESISTIVE).
Slika 35.6. Tipka A je u sprezi s izvodom P5 rubnog priključka gdje se za provjeru stanja koristi metoda read_digital()
Osim kod navedenih izvoda P0, P1 i P2 tipke je moguće dodati i na neke druge izvode. U tablici na Slici 35.8. pogledajte svojstva izvoda kako biste se kod programiranja lakše snalazili.
Slika 35.7. LOGO je predodređen kao kapacitivna tipka, dok P0, P1 i P2 to nisu pa u argumentima prozvanih izvoda treba navesti parametar – CAPACITIVE
Slika 35.9. Kako bi tipka spojena na pin3 obavljala zadanu funkciju treba isključiti displej BBC micro:bita
Nakon otpremanja, premosnicom spojite izvode 3V i P3 (raspored izvoda rubnog priključka možete pronaći ovdje: https://tech.microbit.org/ hardware/edgeconnector/ ). Iz ugrađenog zvučnika BBC micro: bita v.2. trebali biste čuti zvuk. Tipke koje želite dodati na izvode rubnog priključka BBC micro:bita moraju biti spojene preko
Slika 35.8. Tablica prikazuje izvode koje biste mogli koristiti za tipke, s time da obratite pozornost na njihove značajke kako biste u MicroPythonu znali izabrati odgovarajuću naredbu. (Napomena! Preporuka je da se pin19 i pin20 ne koriste za drugo osim za I2C komunikaciju.)
Ovdje valja istaknuti kako tipke koje ugradite na izvode koji su u sprezi s displejom BBC micro:bita neće raditi, no displej je moguće isključiti pa to isprobajte. U MP Editoru prepišite te otpremite i isprobajte program, Slika 35.9.
vanjskih pull-down otpornika od 10 kΩ. Naravno, za izvode kod kojih je taj otpornik ugrađen to ne morate. Najbolje je da sve to isprobate, sastavite minijaturni sintesajzer prema Slikama 35.10. do 35.12.
Slika 35.11. Montažna shema minijaturnog sintesajzera. Žute tipke su osnovne note (na klaviru su to bijele tipke), a zelene su povisilice (na klaviru su to crne tipke)
Na Slici 35.13. predstavljen je prvi dio koda, onaj koji obuhvaća osnovne note.
Kako je vidljivo, u programu je korištena mogućnost upisivanja frekvencije (music.pitch), a ne nota (music.play). Zašto tako? Zato jer naredba music.play ne predviđa povisilice, a to će vam poslije zatrebati.
Zašto je tipka koja je spojena na izvod pin5 programirana drugačije od ostalih tipki? Otprije znate da je taj izvod u sprezi s tipkom A i da ima ugrađen pull-up otpornik. To znači da će se nota Mi (330 Hz) čuti dok tipka nije pritisnuta. Radi toga, programski treba zaokrenuti logiku. Kako bi se to postiglo najprije valja stanje tipke učitati u promjenljivoj “pritisnuto”, a potom logičkim operatorom not “zaokrenuti” rezultat. Drugim riječima, dok tipka nije pritisnuta dobiva se logičko stanje 1, ali zbog negiranja to se stanje odmah pretvara u 0. Program prepišite te ga otpremite i isprobajte.
Nakon otpremanja, redom pritišćite žute tipke. Ako je sve kako valja, iz zvučnika ćete čuti tonove četvrte oktave, Do, Re, Mi, Fa, So, La i Ti te Do pete oktave.
Sad je red na vama, radi vježbanja proširite program tako da dodate i zelene tipke za povisilice.
Uobičajeno je da oktava sadrži ukupno dvanaest takozvanih polutonova (sedam osnovnih nota i pet povisilica), Slika 35.14.
To su note koje imaju fiksnu frekvenciju i matematički su međuovisne, a izračunavaju se prema osnovnoj noti kojoj je konvencijom utvrđena frekvencija od 440 Hz (La iz četvrte oktave). Svaka je nota udaljena od La4 za cijeli broj polutonova te se za svakih dvanaest polutonova jedne oktave frekvencija podupla. Drugim riječima, radi se o geometrijskom nizu čije su točke međusobno udaljene za 21/12 iz čega proizlazi da se frekvencija note koja je udaljena n polutonova od osnovne note da izračunati formulom:
f = 440 × 2n/12 herca (Hz)
Naprimjer, kolika je frekvencija note Do5? Za to treba od note La4 otići tri polutona naviše: La > La# > Ti > Do ili matematički: f = 440 × 23/12 što je približno 523,25 Hz (za izračunavanje koristite
Još jedan primjer. Kolika je frekvencija note Do4? Za to treba od note La4 otići devet polutonova naniže ili matematički: f = 440 × 2-9/12 što je približno 261,63 Hz.
Podsjetnik:
if metoda: elif metoda: else: > programski uvjeti. Nakon dvotočke treba u novom redu upisati kôd za ono što slijedi, ako je uvjet iz metode ispunjen; button_a.was_pressed() > metoda se koristi s if kako bi se ispitalo je li tipka ikad pritisnuta; button_a.is_pressed() > metoda se koristi s if kako bi se ispitalo je li tipka stalno pritisnuta; button_a.get_presses() > metoda kojom se ispituje koliko je puta tipka pritiskana; break > izlaz iz beskonačne petlje while True. Nastavak koda valja pisati bez uvlake na repu programa;
pin5.read_digital() > provjeravanje digitalnog stanja izvoda rubnog priključka; if pin_logo.is_touched(): > samo v.2, ispituje je li LOGO dodirnut (pritisnut); if pin0.is_touched(): > samo v.2, ispituje je li izvod 0 dodirnut (pritisnut). Važi i za izvode pin1 i pin2;
pin0.set_touch_mode(pin0.CAPACITIVE) > izvodi pin0, pin1 i pin2 tvornički su ugođeni za otpornički tip tipke, ovom se metodom pretvaraju u kapacitivni tip tipke; pin0.set_touch_mode(pin0.RESISTIVE) > vraćanje izvoda pin0 (važi i za pin1 i pin2) u otpornički tip tipke; not > logički operator.
Za ove ste vježbe trebali:
• BBC micro:bit v.2. (ili v.1.)
• rubni priključak
• USB-kabel
• zvučnik sa spojnim žicama (za v.1.)
• eksperimentalnu pločicu na ubadanje full+
• tipke, 13 komada (pet komada sa zelenim kapama, osam komada sa žutim kapama)
• otpornike 10 kΩ, 9 komada
• plave premosnice M – M, 3 komada
• plavu premosnicu M – F, 1 komad
• crvene premosnice M – M, 10 komada
• crvenu premosnicu M – F, 1 komad
• žute premosnice M – F, 8 komada
• zelene premosnice M – F, 5 komada. Marino Čikeš, prof.
Miješalica je stroj pokretan elektromotornim pogonom koji omogućava rotaciju alata kojim miješamo smjese materijala različitog viskoziteta: boje, ljepila, žbuke itd. Primjenjuje se u građevinarstvu pri izvođenju graditeljskih radova: za izravnavanje površina zidova, spajanje opeke, izradu armaturno-betonskih elemenata nosive konstrukcije itd.
Slika 1._Miješalica
Model miješalice izrađen je od elemenata i osnovnih spojnih građevnih blokova Fischertechnika. Odabir građevnih blokova, električnih i mehaničkih elemenata sa senzorima kontrole osigurava funkcionalnost modela tijekom obavljanja radnih zadataka. Upravljanje modelom pomoću različitih algoritama i izrada programa osiguravaju potpunu kontrolu i upravljanje automatiziranim modelom.
Izrada modela Miješalice
Model Miješalice povezan je vodičima s ulaznim i izlaznim električnim elementima i s međusklopom (sučeljem). Prije pokretanja automatiziranog modela provjeravamo rad električnih elemenata i dodirnih senzora (izrada programskog rješenja za pokretanje elektromotora, tri LEDlampice i tri tipkala).
Izradu funkcionalne konstrukcije modela osigurava popis elemenata Fischertechnika. Detaljne upute uz razradu radnih postupaka olakšava sastavljanje automatiziranog modela miješalice.
Slika
Izradit ćemo model miješalice s elektromotorom (M1), tri LED-lampice (O1, O2, O3), upravljačkim elektroničkim sklopom (sučeljem) i tri tipkala (I1, I2, I3).
Model miješalice pokreće istosmjerni elektromotor povezan s prijenosnim mehanizmom, tri lampice i tri tipkala. Upravljanje modelom pomoću dodirnih senzora (tipkala I1, I2, I3) osigurava potpunu funkcionalnost i automatiziranu kontrolu upravljanja radom modela. Faze izrade konstrukcije modela:
• izrada funkcionalne konstrukcije modela miješalice
• postavljanje elektromotora s prijenosnim mehanizmom
• postavljanje svjetlosne signalizacije (LED-lampice)
• postavljanje upravljačkih elemenata (tipkala)
• povezivanje električnih elemenata s vodičima, sučeljem i izvorom napajanja
• izrada algoritama i računalnog programa s potprogramima za upravljanje.
Napomena: Duljinu vodiča sa spojnicama određuje položaj i udaljenost električnih elemenata od međusklopa. Postavljanje međusklopa uz automatizirani model s izvorom napajanja (baterija U = 9 V) određeno je ulazno-izlaznim spojevima međusklopa.
Slika 3._konstrukcijaA
Slika 4._konstrukcijaB
Slika 5._konstrukcijaC
Na sredini podloge umetnut je veliki crni građevni blok koji je nosač stupa i osigurava visinu stabilnih nosača konstrukcije. Na veliki crni građevni blok umetnite crveni građevni element s provrtom i dva spojnika. Iznad umetnite dva velika crna građevna bloka i na vrh jedan građevni crni mali blok s jednim spojnikom. Između nosivih stupova umetnite veliki crni građevni blok. Na lijevu stranu nosivog stupa umetnite dva crvena građevna elementa s provrtom i dva spojnika u položaj koji omogućava povezivanje rotirajućeg dijela konstrukcije.
Pored malog crnog građevnog bloka postavite spojni crveni blok s rupom okrenut u položaj duže stranice podloge. Kroz provrt malog crvenog spojnog bloka umetnite kratku osovinu duljine (d= 30 mm) čiji krajevi završavaju konusnim ulazom koji omogućava povezivanje s crnim valjkastim spojnim elementom.
Napomena : osovine s konusnim ulazom namjestite u položaj kojim se utori dodiruju međusobno radi kvalitete prijenosa gibanja tijekom rotacije elektromotora.
Slika 6._konstrukcijaD
Slika 7._konstrukcijaE
Slika 8._konstrukcijaF
Na vrh nosivog stupa u produžetku nosive konstrukcije umetnite dva velika crna građevna bloka i dva mala jednostrana spojna crvena elementa koji omogućuju povezivanje s nosačem stupa u čvrstu cjelinu. Iznad nadvoja stupa umetnite dva vanjska zgloba i provucite kroz njih dugu osovinu duljine (d = 75 mm) čiji krajevi završavaju konusnim ulazom koji omogućava povezivanje s crnim konusnim zupčanicima na oba kraja.
Napomena: Kompaktnost nosača konstrukcije osigurava veću kvalitetu i pouzdanost pri spajanju elemenata.
Slika 9._konstrukcijaG
Slika 10._konstrukcijaH
Na kraj nosača u mali jednostrani spojni crveni element umetnite crveni građevni element s provrtom i dva spojnika. Kroz provrt umetnite mali zupčanik s konusnim krajem te ga spojite s crnim valjkastim spojnim elementom. U drugi kraj valjkastog spojnog elementa umetnite dugu osovinu duljine (d = 60 mm) čiji kraj završava konusnim ulazom koji omogućava povezivanje s crnom ručicom za pokretanje s osovinom. Na podlogu učvrstite mali crveni jednostrani spojni element na koji je spojen element s osovinom. Na osovinu umetnite crveni kotačić 23 (posuda za miješanje).
Slika 11._konstrukcijaI
Slika 12._konstrukcijaJ
Slika 13._konstrukcijaK
Na podlogu umetnite uspravno po visini dva velika crna građevna bloka tako da su udaljeni dva stupca desno od nosivog stupa i dva reda iza nosivog stupa. Na njih pričvrstite elektromotor (M1) i podesite položaj radi kvalitete prijenosa. Umetnite prijenosni mehanizam sa zupčanicima na elektromotor. Kroz prijenosni mehanizam (getriba) prolazi zupčanik za getribu s vratilom. Na završetak zupčanika za getribu s vratilom umetnite spojnik (graničnik) u drugi kraj valjkastog spojnog elementa koji omogućava konstantnu rotaciju zupčanika prijenosnog mehanizma.
Napomena: Elektromotor umetnite u krajnji položaj na prijenosni mehanizam tako da rotor dodiruje zupčanike smještene unutar prijenosnog mehanizma. Povezivanje elektromotora s prijenosnim mehanizmom omogućuje funkcionalnost modela pri rotaciji alata miješalice.
Na desnu stranu postolja u osmi red umetnite veliki crni građevni element koji osigurava nepomičnost izvora napajanja i olakšava jednostavnu zamjenu baterije kada je prazna.
Ispred baterije postavite sučelje na četiri dvostrana spojna elementa koji su umetnuti na postolje s jedne strane i učvršćeni sa sučeljem na drugoj strani. Raspored elemenata na postolju osigurava optimalno povezivanje električnih elemenata s vodičima na sučelje i jednostavno spajanje izvora napajanja sa sučeljem.
Napomena: Položaj sučelja definiran je različitim priključcima koji su smješteni na njemu. Oni omogućavaju povezivanje s računalom i komunikaciju između sučelja i računala s elektromotorom, LED-lampicama i dodirnim senzorima (tipkalima).
Napomena: postavite izvor napajanja (bateriju) i međusklop na podlogu, spojite ih uredno i pregledno vodičima optimalne dužine. Ulazne i izlazne električne elemente povežite s međusklopom i testirajte rad programskim alatom u programu RoboPro.
Slika 16._konstrukcijaM
Slika 17._konstrukcijaN
Slika 18._konstrukcijaNJ
Postavite lijevo na kraj nosive grede pokrovnu ploču s tri utora na spojnik crvenog građevnog elementa s provrtom. Na pokrovnu ploču umetnite dva postolja za LED-lampice. Postolje za LED-lampice umetnite desno na gornju plohu nosive grede koja spaja nosive stupove povezane s postoljem. LED-lampice umetnite u postolje za lampicu zajedno sa zaštitnim kapicama (crvena, zelena, narančasta). Popis gradivnih elemenata olakšava izradu konstrukcije električnog sklopa signalnih LED-lampica.
Napomena: Postavite vodilice za vodiče u utore nosive grede i na prednju stranu nosivog stupa konstrukcije te izmjerite ravnalom duljinu vodiča.
Tri LED-lampice spojite vodičima sa spojnicama na sučelje. Postavite LED-lampice u poziciju za spajanje sa spojnicama i umetnite ih u vodiče. Odredite pravilan redoslijed spajanja i izmjerite duljinu vodiča.
Izrežite vodiče na izmjerene duljine, skinite izolaciju na krajevima, umetnite ih u spojnice i stegnite čvrsto vijak pomoću odvijača.
Napomena: Vodiči smješteni unutar vodilica olakšavaju pregledno i pravilno spajanje LED-lampica, osiguravaju urednost i preglednost vodljivih elemenata spojenih na sučelje.
Napomena: LED-lampice spojite zajedničkim vodičem na uzemljenje sučelja tako da najbližu lampicu (O5) spojite direktno na uzemljenje. LED-lampica (O5) s uzemljenjem serijski je povezana s ostalim LED-lampicama (O3 i O4). Ovakvim načinom povezivanja LED-lampica na zajedničko uzemljenje smanjujemo broj vodiča na konstrukciji i sučelju.
LED-lampice imaju jedan zajednički vodič (uzemljenje) radi smanjenja broja vodiča koji povezuju model s međusklopom. U utore međusklopa umetnite tri dodirna senzora kojima upravljamo modelom miješalice.
Slika 19._TXT
Slika 20._FT_elementi2
Spajanje FT-elemenata s TXT-sučeljem:
• elektromotor spojite na (M1) izlaz
• LED-lampice spojite na (O3, O4, O5) izlaze (crveno) i uzemljenje (┴ , zeleno)
• tipkala spojite vodičima na digitalne ulaze (I1, I2, I3)
• izvor napajanja ‒ baterija (U = 9 V).
Napomena: Pri povezivanju međusklopa s električnim elementima modela pazite na boje spojnica vodiča, urednost spajanja vodiča i dužinu vodiča elektromotora, LED-lampica i tipkala. Elektroničke elemente povezujemo uvijek prije spajanja izvora napajanja (baterije) i izrade algoritma (programa):
• povezivanje TXT-sučelja s računalom, ulaznim i izlaznim elementima
• provjera komunikacije TXT-sučelja s računalom (USB, Bluetooth, Wi-Fi) s izvorom napajanja (baterijom U = 9 V)
• provjera rada spojenih elemenata: senzora udaljenosti, tipkala i LED-lampica s programom RoboPro.
Modelom miješalice upravljaju senzori dodira (tipkala I1, I2, I3) koji kontroliraju proces vrtnje alata za miješanje i uključivanje i isključivanje svjetlosne signalizacije (lampice O3, O4, O5).
Napomena: Provjerite spojeve vodiča prije pokretanja alata za test programa i testirajte ispravnost ulaznih i izlaznih električnih elemenata. Uredno postavljanje vodiča u vodilice osigurava dobru preglednost pri provjeri rada i uštedu pri izradi dužina vodiča između modela i sučelja.
Izrada algoritama i programskih rješenja
Slika 21._Mješalica1
Zadatak_1: Izradi algoritam i dijagram tijeka (program) koji omogućava upravljanje, pokretanje elektromotora te uključivanje i isključivanje LED-lampice tipkalom (I1). Na početku, pokretanjem programa elektromotor stoji i LED-lampice ne svijetle. Program provjerava izlaze na koje su spojena tipkala (I1, I2) i očitano stanje na tipkalima (I1, I2). Pritiskom na tipkalo (I1) i otpuštanjem tipkala (I1) uključi se elektromotor (M1), koji se vrti u smjeru kazaljke na satu (cw) i uključi se zelena lampica (O4 = on). Elektromotor je povezan s prijenosnim mehanizmom koji prenosi vrtnju na zupčanike i pokreće miješalicu. Pritiskom tipkala (I2 = 1) elektromotor se zaustavi (M1 = stop) i sve LED-lampice se isključe.
Program kontinuirano provjerava stanje na tipkalu (I1) dok ga ne isključimo.
Slika 22._FT1_M
Slika 23._FT2_M
Slika 24._FT3_M
Slika 25._FT4_M
Zadatak_2: Izradi algoritam i dijagram tijeka (program) koji omogućava upravljanje, pokretanje elektromotora te uključivanje i isključivanje LED-lampica tipkalom (I1). Na početku, pokretanjem programa elektromotor stoji i LED-lampice ne svijetle. Program provjerava izlaze na koje su spojena tipkala (I1, I2) i očitano stanje na tipkalima (I1, I2). Pritiskom na tipkalo (I1) i otpuštanjem tipkala (I1) uključi se elektromotor (M1) koji se vrti u smjeru kazaljke na satu (cw) i uključi se zelena LED-lampica (O4 = on). Elektromotor je povezan s prijenosnim mehanizmom koji prenosi vrtnju na zupčanike i pokreće miješalicu. Pritiskom tipkala (I2 = 1) elektromotor se zaustavi (M1 = stop), crvena LED-lampica (O5 = on) se uključi, ostale LED-lampice se isključe. Kada aktiviramo tipkalo (I2 = 1), program kontinuirano provjerava stanje na tipkalu (I1) dok ga ne isključimo.
Potprogram sve_off zaustavlja elektromotor i isključuje sve LED-lampice.
Tablica stanja: elektromotor, dva tipkala i dvije lampice
Zadatak_3: Izradi algoritam i dijagram tijeka (program) koji omogućava upravljanje, pokretanje elektromotora te uključivanje i isključivanje LED-lampica tipkalom (I1). Na početku, pokretanjem programa elektromotor stoji i LED-lampice ne svijetle. Program provjerava izlaze na koje su spojena tipkala (I1, I2) i očitano stanje na tipkalima (I1, I2). Pritiskom na tipkalo (I1) i otpuštanjem tipkala (I1) uključi se elektromotor (M1) koji se vrti u smjeru kazaljke na satu (cw). Istovremeno se naizmjenice uključuju i isključuju žuta (O3) i zelena (O4) LED-lampica u periodu od pola sekunde. Elektromotor je povezan s prijenosnim mehanizmom koji prenosi vrtnju na zupčanike i pokreće miješalicu. Pritiskom tipkala (I2 = 1) elektromotor se zaustavi (M1 = stop), crvena LED-lampica (O5 = on) se uključi, ostale LED-lampice se isključe. Kada aktiviramo tipkalo (I2 = 1), program kontinuirano provjerava stanje na tipkalu (I1) dok ga ne isključimo.
Potprogram sve_off zaustavlja elektromotor i isključi sve LED-lampice.
Potprogrami M_cw_O3_on i M_cw_O4_on kontinuirano uključuju i isključuju LED-lampice dok je uključena miješalica.
Zadatak_4: Izradi algoritam i dijagram tijeka (program) koji omogućava upravljanje, pokretanje elektromotora, te uključivanje i isključivanje LED-lampica tipkalom (I1). Na početku, pokretanjem programa elektromotor stoji i LED-lampice ne svijetle. Program provjerava izlaze na koje su spojena tipkala (I1, I2, I3) i očitano stanje na tipkalima (I1, I2, I3). Pritiskom na tipkalo (I1) i otpuštanjem tipkala (I1) uključi se elektromotor (M1) koji se vrti u smjeru kazaljke na satu (cw). Istovremeno se naizmjenice uključuju i
isključuju žuta (O3) i zelena (O4) LED-lampica u periodu od pola sekunde. Elektromotor je povezan s prijenosnim mehanizmom koji prenosi vrtnju na zupčanike i pokreće miješalicu. Pritiskom tipkala (I2 = 1) elektromotor se zaustavi (M1 = stop), crvena LED-lampica (O5 = on) se uključi, ostale LED-lampice se isključe. Kada aktiviramo tipkalo (I2 = 1), program kontinuirano provjerava stanje na tipkalu (I1) dok ga ne isključimo. Pritiskom tipkala (I3 = 1) program završi rad i sve je isključeno.
Potprogram sve_off zaustavlja elektromotor i isključi sve LED-lampice.
Potprogrami M_cw_O3_on i M_cw_O4_on kontinuirano uključuju i isključuju LED-lampice dok je uključena miješalica.
Izazov_1: Izradi algoritam i dijagram tijeka (program) koji omogućava upravljanje, pokretanje elektromotora te uključivanje i isključivanje LED-lampica tipkalom (I1). Na početku, pokretanjem programa elektromotor stoji i LED-lampice ne svijetle. Program provjerava izlaze na koje su spojena tipkala (I1, I2, I3) i očitano stanje na tipkalima (I1, I2, I3). Pritiskom na tipkalo (I1) i otpuštanjem tipkala (I1) uključi se elektromotor (M1) koji se vrti suprotno od smjera kazaljke na satu (ccw). Istovremeno se naizmjenice uključuju i isključuju žuta (O3) i zelena (O4) LED-lampica u periodu od dvije sekunde. Pritiskom tipkala (I2 = 1) elektromotor se zaustavi (M1 = stop), crvena LED-lampica (O5 = on) se uključi, ostale LEDlampice se isključe. Kada aktiviramo tipkalo (I2 = 1), program kontinuirano provjerava stanje na tipkalu (I1) dok ga ne isključimo. Pritiskom tipkala (I3 = 1) program završi rad i sve je isključeno.
Petar Dobrić, prof.
U ovih nekoliko nastavaka opisao sam korak po korak pretvaranje kutije od cipela u moćno sredstvo za fotografiranje. U ovom broju opisat ću nekoliko “kutija” koje sam izrađujem i koje prave vrlo efektne fotografske slike.
DANICA 1
Ovo je obscura koja koristi fotopapir 13 x 18 cm. Vrlo je praktična jer se lako nosi, a veličina snimke, kada se skenira kako bi se napravilo veliko povećanje, dovoljno je velika. Zatvarač je jednostavno konstruiran da se lako i brzo otvara i zatvara pokretnim kartončićem. Crvena boja pokretnoga kartončića kvadratnoga otvora znači da je zatvoreno, a kada otvorimo zatvarač, crveni okvir se zakloni i to znači da traje eksponiranje. Ova je kamera dobra za rad na terenu jer se fotopapir lako mijenja u crnoj vreći kako to prikazuje fotografija lijevo od ovoga teksta. Bilo gdje možemo sjesti, na klupu u parku, u kafić i zamijeniti fotopapir u našoj obscuri. Crne vreće napravljene su od specijalnoga svjetlonepropusnog platna. Mogu se kupiti gotove ili napraviti, a za što ipak treba malo spretnosti i kvalitetno platno.
Piše: Borislav Božić, prof.
Ovo je izrada jedne od mnogobrojnih obscura koje sam napravio i još uvijek ih radim.
Danica 5 je posebna “ljepotica” koja snima na papir formata 9 x 24 cm, fini panoramski format. Radi višestruke ekspozicije. Kada zamislim određenu snimateljsku situaciju, onda najprije skiciram izgled kamere, zatim razrađujem konstrukciju i izrađujem je od već spomenute dvomilimetarske ljepenke. Činim probne snimke, ispravljam i dorađujem ako nešto treba. Kada sam zadovoljan snimkama, onda tu novu obscuru “oblačim” u natron papir tako da se ne vidi ljepenka niti spojevi kartona.
Ovo je obscura koja pravi snimke u krug od 360 stupnjeva tako da su snimke panoramskoga usmjerenja i vrlo su interesantne. Format fotopapira koji se stavlja u nju je 12 x 100 cm i režem ga od role fotopapira širine jedan metar. Promjer diska na koji montiram fotopapir je 32 cm, a ukupni promjer obscure je 44 cm. Za njenu izradu koristim ljepenku debljine 2 mm jer se lako obrađuje skalpelom i škarama te dobro spaja i lijepi drvofiksom.
Ovu sam napravio od kartonske cijevi koja ostane kada potrošimo kuhinjsku alufoliju. Sve se može iskoristiti da se napravi posebna i neobična obscura. Stavio sam je pored kutije za film radi usporedbe veličine i da se vidi koliko je sićušna. Visina joj je 4 cm, promjer 3,2 cm i snima na papir
dimenzija 3,3 x 4,8 cm. Papir je polukružno postavljen jer prati njenu zaobljenost pa zbog toga dolazi do određene deformacije ili izvitoperenosti perspektive što dodatno daje draž snimljenoj sceni.
Nekoliko sam svojih obscura napravio od drvenih daščica ili od šperploče. Drenova je jedna od njih. Posebnost ove obscure je u tome što joj mogu mijenjati žarišnu duljinu, tj. imam zoom. To sam riješio tako da sam iskoristio mijeh aparata za povećavanje i sistem kliznih staza tako da po
potrebi mogu izvlačiti, odnosno povećavati žarišnu dužinu ili je smanjivati pa dobivati efekt širokokutnika. Još jedna posebnost ove obscure je ta što koristim kasete jednoga starog fotoaparata tako da mogu snimati na fotopapir i na film, a dimenzije su 8,5 x 8,5 cm.
BIO-ambalažna kutija
Rijetko naiđem na kvalitetnu ambalažnu kutiju, ali ovo je jedna od njih. Nije samo čvrsta već je i po dimenzijama odlična, taman stane fotopapir 30 x 40 cm. Obojio sam je u crno, prilagodio poklopac, napravio držače (džep) za fotopapir kako bi stajao čvrsto i kako se ne bi pomicao kod nošenja. Na dužoj strani napravio sam zatvarač od kartona s funkcionalnim, pokretnim dijelom koji po potrebi jednostavno otvaram i zatvaram pomičući ga po kliznim utorima.
Sasvim lijevo na slici je otvorena
BIO-obscura, a lijevo i ispod ovoga
teksta je negativ njome napravljen.
Ovo je samo nekoliko mojih obscura
koje mogu poslužiti kao primjer ili poticaj drugima da naprave svoju neobičnu obscuru.
Josip Klarica rođen je 1946. godine u Beogradu gdje provodi djetinjstvo i završava osnovnu školu. U Zagreb dolazi 1961. godine kada upisuje fotografski smjer u Školi za primijenjenu umjetnost. Tijekom srednje škole snažno razvija svoj autorski stav i potpuno se usmjerava na fotografsko stvaralaštvo. Po završetku srednje škole neko vrijeme radi, a onda 1969. odlazi u Prag i na FAMU-i, čuvenoj praškoj filmskoj akademiji, upisuje filmsko snimanje. Za
vrijeme boravka u Pragu upoznaje i prijateljuje s najpoznatijim češkim fotografom Josefom Sudekom koji mu je nakon smrti ostavio nešto svoje fotoopreme. U Zagreb se vraća 1977. godine gdje uz redovni posao filmskoga snimatelja intezivno proučava stare fotografske postupke rekonstruiranja i kamere iz XIX. stoljeća. Bio je posvećen crno-bijeloj fotografiji, a velik dio svoga stvaralaštva posvetio je radu s camerom obscurom. Volio je sam slagati nadrealne kompozicije i onda ih fotografirati. Za života je izlagao na mno-
gim skupnim izložbama, a priredio je i niz samostalnih među kojima svakako treba izdvojiti izložbu u glasovitoj Photographer’s Gallery u Londonu i galeriji “Johannes Faber” u Beču. Izlagao je u mnogim zagrebačkim galerijama i muzejima, a radovi mu se nalaze u MSU-u, MUO-u, Modernoj galeriji, kao i u Bibliothèque nationale u Parizu.
Josip Klarica 1946. - 2020.
“S dvije armije u Australiju”, reče Malac ‒ stariji izviđač ‒ i postavi žetone na šarenu kartu svijeta, na Indoneziju.
“Da ne bi”, odbrusi razvodnica Tsubo. Australija je bila dobra. Lako ju se branilo, a vrijedila je dvije armije bonusa. Malac baci kocke u plastičnu čašu, promiješa ih pa istrese. Pet i tri. Potom pruži čašu i kocke Tsubo.
“Brani se.”
Gledajući ga izazovno, Tsubo baci kocke. Šest i četiri. Nije bilo lako kockati protiv nje. Bio je red na Grujici, starijem radistu. Proučavao je kartu. Prigušena svjetiljka ih je obasjavala. Čula se tutnjava topova. Možda je imalo veze s patrolom iz koje se odjeljenje vratilo tog jutra, možda nije.
U tom trenutku začuje se zvonjava telefona iz šatora požarnog. Ray, zapovjednik odjeljenja, opsuje.
“Što, naredniče?”, pogleda ga Tetovirani, drugi izviđač.
“Kladim se da je za nas.” Čulo se kako požarni razgovara s nekim.
“Jutros smo se vratili”, snuždi se Bežična, drugi radist. Koraci po daskama, među zidovima od vreća pijeska. U šator bane požarni.
“Uzbuna za 4. IOVD! Pukovnik dolazi da vas brifira. Idete odmah.”
4. izvidničko odjeljenje velikog dosega bilo je u pokretu. Helikopteri su davno odletjeli. Odjeljenje je čekalo pola sata u zoni slijetanja, da se uvjere kako oko njih nema kupusara. A onda ih je Ray poveo u šumu, brzo i tiho, kroz sivu polutamu. Tsubo je išla za njim, pa Malac, Grujica i Tetovirani. Bežična je bila na kraju. Stimulansi su im strujali tijelima: davali su im snagu potrebnu da iscrpljujući put pregaze u četiri do pet sati.
Ray se prisjeti pukovnika na brifingu. Situacija je bila nepredviđena, a druga su odjeljenja bila na terenu. Pukovnik je pokazao gdje se u 23:47 srušio konvertiplan. Pao je iza kupusarskih crta. Trebalo je proći 20 kilometra kroz šumu do olupine i potražiti i dovesti preživjele. Ako ih je bilo.
“Dozvoljavate li pitanje?”, podigla je na kraju Tsubo ruku.
“Pitajte, razvodnice”, kimnuo je pukovnik.
“Tko je bio u konvertiplanu?”
Odmor. Tetovirani je čuvao stražu. Ostali su zalegli pod grmlje, dolazeći k sebi nakon dva sata marša.
“Stanje?”, prošapće Tsubo Rayu. On da znak Grujici.
“Banda 5, Banda 5, ovdje Banda 21, Banda 21, prijem.”
“Banda 21, ovdje Banda 5, prijem.”
“Banda 5, ovdje Banda 21, stanje normalno, položaj Žuto 8, pokret prema Žuto 4, gotovo.”
Izvještaji o stanju bili su uvijek kratki. I kad je već Grujica htio prekinuti vezu...
“Banda 21, ovdje Banda 5, primite na znanje: viđen General. Gotovo.”
Grujica drhtavim rukama skine slušalice i pogleda Raya i ostale.
“Što?”, sa strepnjom će Bežična.
“Valjda se zezaju”, procijedi on.
“Što?”, ponovi Ray.
“Vele da je viđen General.”
Malac opsuje.
“Prekini!”, odlučno će Ray. “General je za malu djecu.”
“Ja sam čuo -”
“Imamo zadatak. Jasno?”, ušutka ih narednik. Ne jednom ih je izvadio iz dreka. Što on kaže,
to se sluša. “Idemo! Što smo prije tamo, to smo prije doma!”
“Pitam se je li Brianna vrijedna svega ovoga?”, promrmlja Tetovirani.
Brianna B. bila je među najvećim galaxy popzvijezdama zadnjih pet godina. Bila je, naravno, plavokosa i plavooka ljepotica raskošnoga poprsja nad čijim su slikama mnogi uzdisali. Navodno su njeni hitovi bili popularni i među kupusarima.
Kad je odjeljenje najzad stiglo do olupine, Brianne B., naravno, nije bilo tamo. Pilot i kopilot bili su mrtvi, kao i tjelohranitelj i Briannina tajnica u kabini. Tsubo i Ray pažljivo su tražili tragove. Rep letjelice bio je izrešetan: ubojite krhotine PZO-projektila.
“Pogledaj!”, pokaže Tsubo nakon pola minute. Trag na tlu. Cipela koja je zapela za korijen. Zgnječene gljive. “Tu se spotakla i pala.”
“Odlutala je u šumu. Da vidimo ima li još tragova”, Ray zađe među stabla. Tsubo za njim, prešli su dvadesetak metara.
Odjednom...
“Pssst!” Oboje su podigli puške, napeto tražeći odakle je došlo. Stabla. Grmlje. Gdje...? A onda Ray spazi kako Tsubo lijevom rukom pokazuje nekome da izađe iza zavjese od lišća.
Brianna B. provukla se, ruku podignutih u vis. Bila je kao na slikama, čak i neuredne kose, s modricom na čelu. Ostala je blizu olupine, da je se ne mora tražiti, ali se istovremeno sakrila, za slučaj da kupusari stignu prvi.
“Spustite ruke”, tiho će Ray. “Poslali su nas da vas spasimo.”
* * *
Kupusari imaju tijela što izgledaju izgladnjelo, dugih, uskih nogu i ruku. Koža im je zelena. Lica su im slična ljudskima, krupnih crnih očiju i usta bez usana, ali im se stražnji dio glave, kad su uzbuđeni ili ljuti, širi u listove poput glave kupusa.
Kupusari što su progonili odjeljenje bili su bijesni. Uistinu su izgledali kao kakve glave kupusa, nevjerojatno brzi i neugodno precizni iz svojih automatskih pušaka.
“Kontakt, kontakt, ponavljam, kontakt!”, galamio je Grujica u mikrofon, zalegao iza palog stabla, nadglasan bjesomučnom paljbom. Do njega, Tetovirani je kratkim rafalima pokrivao nekoliko stabala, iza kojih su se zaklonila dva ili tri kupusara.
Zasuli su ih iz strojnice. Zrna su zviždala oko njih. Malac je tražio odakle dolazi.
“Vidiš između onih stabala?”, povikao je Bežičnoj.
“Vidim!” Ubacila je 40-milimetarsku granatu u bacač ispod svoje puške i opalila. Trenutak kasnije, strojnica je utihnula. Ostali kupusari zapucali su još žešće.
“Previše ih je!”, dobaci Grujica ostalima. Ray je znao da je u pravu. Još malo i potpuno će ih zatvoriti. Moraju prekinuti kontakt... A onda ga Tsubo potapše po ramenu i pokaže lijevo. Da, to bi moglo biti to! Stabla, jarak među njima vodio je u vododerinu, grmljem skrivenu od pogleda.
“Vodi ih!”, naredi Ray.
Tsubo povuče odjeljenje s Briannom B. u sredini za sobom. Kupusari su pucali, Tetovirani i Malac uzvraćali, pokrivajući Tsubo, Grujicu, Briannu i Bežičnu. Onda su se i oni povukli. Ray uzme prvu fosfornu bombu i baci je. Za njom još dvije. Tri goruća bijela cvijeta rascvala su se, zasipajući sve oko sebe ljepljivim, zapaljenim pločicama fosfora. Kupusari jako nisu voljeli fosfor.
Odjeljenje je već bilo u vododerini. Ray je trčao za njima, pucajući malo lijevo, malo desno, zakriven fosforom. Još malo i grmlje će ih zaštititi. Stopit će se sa šumom, nevidljivi, da ih kupusari više ne pronađu.
Još malo -
“Malac?”, šaptom će Tsubo. Pokazao je palcem gore. Onda je vidjela i Tetoviranog i Bežičnu. Brianna B. stiskala se među njima. Tresla se, ali nije cmizdrila ni histerično vrištala. I Grujica je bio tu.
Nije više čula kupusare. Izvukli su se. Barem za sada. Kupusari su izbjegavali ići u potjere, pogotovo ako su pretrpjeli gubitke.
“Narednik?”, čula je Grujicu. “Gdje je narednik?”
“Ray?”, tiho će Tsubo. Nije bilo odgovora. Studen joj je prostrujala kroz srce. “Ray?”
“Tsubo, če-”, pokušao ju je zaustaviti Tetovirani. Pohitala je natrag vododerinom, po vlažnoj zemlji posutoj lišćem. Spazila je u polutami sklupčani obris na tlu i stropoštala se u blato do njega.
“Ray?”, uhvatila ga je za rame. “Ray, kvragu!”
Užasnuta, shvatila je da joj je rukavica krvava.
Tetovirani zalegne do nje, za njim Grujica.
Malac i Bežična bili su spremni zapucati. Brianna B. razrogačenih je očiju gledala nepomičnog narednika.
“Bežična!”, pozove Tsubo i podigne pušku. Bežična je bez riječi pregledavala Raya minutu-
dvije, a onda je bespomoćno odmahnula glavom. Oči su joj se napunile suzama.
“Ne”, prostenje Tsubo. “Ne može biti. Ne može...”
Ali znala je da jeste. Od negdje je doletjelo zrno. Ne kroz grmlje. S druge strane? Previše stabala. Možda ga je pogodilo i prije no što je sišao u vododerinu. Stimulansi su ga držali još neko vrijeme, a onda -
“Tsubo”, Tetovirani je primi za rame. “Trebali bismo ići.”
“Ne ostavljamo ga!”
“Tsubo...”
“Ne ostavljamo ga! Grujica, zovi helikopter. Imaš položaj?”
“Neće htjeti doći, Tsubo”, reče Malac. “Vruće je, sve vrvi od kupusara -”
“Fućka mi se!”, prosikće Tsubo. “Zovi -”
U tom trenutku, začulo se lomljenje grančice. Kao da je bomba prasnula. Sve cijevi okrenule su se u smjeru zvuka.
Pred njima stajao je General.
Bio je odjeven u svečanu tamnozelenu odoru Specijalnih snaga, sa zračnodesantnom crvenom beretkom. Ulaštene čizme. Medalje. Pločica s prezimenom. Padobranska značka. Značka izvrsnog strijelca. Amblem Specijalnih snaga, zastava Federacije. Tri zlatne zvjezdice general-pukovnika na epoletama. Pištolj sedefaste drške u kožnoj futroli na kožnom pojasu. Kao da uopće nije bio u šumi! Bilo je na njemu barem deset točaka u koje je mogao ciljati kupusarski snajperist. Ali naravno, Generalu kupusari nisu mogli ništa. Bio je prosijed, širokog, grubog lica, što je odavalo čovjeka u kojeg si se mogao pouzdati. Jedan pogled sivih očiju i sve je znao.
“Mrtav?”, on kimne prema Rayevu krvavom tijelu. Nitko mu nije odgovorio. Ionako je pitao tek da započne razgovor.
“Molim vas, gospodine”, Tsubo će. “Bio je dobar -”
“Ne bih bio ovdje da nije, razvodnice”, očinskim je glasom prekine General. “Želite li da sklopimo Pogodbu?” Nije gubio vrijeme, smjesta bi prelazio na stvar.
“Pogodbu?”, pogleda ih sve Brianna B. Ona nije bila jedna od njih, nije znala što je Pogodba.
“Svatko iz odjeljenja dat će jednu godinu svog života. U zamjenu za njegov život”, objasni joj General. Jednostavno.
“To znači...”, procijedi ona.
“To znači da će umrijeti godinu dana ranije no što im je suđeno. Ne odnosi se na vas, vi niste iz odjeljenja.”
Brianna razmisli. I nije se činilo tako strašno. Koja je razlika hoće li se živjeti 85 ili 86 godina? A onda se ona sledi.
“Ali rat je”, pogledala je Generala. “Što ako netko već živi svoju zadnju godinu?” Nitko joj nije odgovorio. Bila je suočena s njihovim nijemim licima, stegnutim zubima, stisnutim šakama. Nije bila jedna od njih. General je čekao.
“Sklopimo Pogodbu”, procijedi Tsubo. Ostali su nijemo kimnuli.
“Sklopimo Pogodbu”, doda Brianna B. Taj čovjek poginuo je spašavajući nju.
“Vi niste jedna od njih”, podsjeti je General.
“Sklopimo Pogodbu”, pogleda ga Brianna s odlučnošću u očima.
General samo kimne.
“U redu, Pogodba je sklopljena”, reče on glasom u kojem se mogao osjetiti umor od svih tih kozmičkih silnica što se sijeku u svakome od njih i pišu im živote i smrti.
Ray zahropće, kao da život nahrupljuje u njega kroz ranu. Tsubo ga povuče, uspravi. Svi su se nasmijali s olakšanjem, Tetovirani potapše Briannu B. po ramenu. Sad je bila jedna od njih.
“Hej, ljudi”, odjednom će Malac. Svi su ga pogledali. Izgledao je kao da će se srušiti, blijedog lica, zbunjenog pogleda. “Ja -”
Nije stigao dovršiti. Pao je u lišće, klonuo, umirio se. Bežična mu prinese ruku. Zastala je, kao da ga se bojala dotaknuti, a onda mu opipa bilo. Nije se imalo što za reći.
“Prokleti bili! Znali ste!”, ispuni bijes Briannu B. “Prokleti i vi i ovaj vaš rat i -”
Ali Generala više nije bilo. Nestao je poput sablasti. Grujica se primio radija.
“Nemoj, ne ovdje!” Ray je ustao. Čekao ih je usiljeni marš do točke izvlačenja.
“Ne ostavljamo ga”, procijedi Tsubo.
“Ne ostavljamo ga”, složi se Ray. “Tsubo, ti na začelje. Vi ostali, tijelo na šatorsko krilo. Brianna -”
“Mogu”, ona primi jedan kut krila, na koje su Tetovirani i Grujica prebacili Malca.
* * *
Gazili su kroz šumu slijedeći svoga narednika, noseći palog druga. Zadatak su izvršili. Imali su još malo do točke izvlačenja.
“Što hoće?”, tiho će Bežična. “General? Što dobiva Pogodbom?”
“Zar ne vidiš?”, odvrati joj bijesno Tsubo, pažljivo gledajući čeka li ih kakav kupusar u zasjedi. “Dobiva najbolje godine naših života.”
Aleksandar Žiljak
U ovom ćemo nastavku naučiti kako programski možemo utjecati na brzinu vrtnje istosmjernog (DC) elektromotora. Programe ćemo napisati u programskim jezicima Bascom-AVR i Arduino IDE, a zatim pomoću razvojnog sustava Shield-B provjeriti radi li sve kako smo zamislili.
Elektromotor možemo usporiti ako mu napon napajanja ili radnu struju smanjimo ispod nominalnih vrijednosti. Postoji i treći način, koji smo ilustrirali crtežom na Slici 6.
Ovdje kroz elektromotor šaljemo strujne impulse stalne frekvencije i veće ili manje širine; što su ti impulsi širi, srednja struja kroz motor (prikazana je crvenim stupcem s lijeve strane svakog dijagrama) bit će veća pa će se i motor brže vrtjeti. Gornji i donji dijagram prikazuju granične vrijednosti u kojima nema impulsa pa će motor ili stajati (gore) ili se vrtjeti punom brzinom jer je stalno spojen na napon napajanja (dolje). Postupak se naziva pulsno-širinska modulacija (PWM), a motor će se kontinuirano i bez trzaja vrtjeti samo ako je frekvencija impulsa dovoljno visoka, a opet ne previsoka (kod malih elektromotora, optimalna frekvencija je 50-200 Hz).
Mikroupravljač na pločici Arduino Uno, ATmega328P, ima ugrađene sklopove koji mogu proizvoditi nizove impulsa poput onih sa Slike 6. Kako radi jedan od tih sklopova, Timer0, prikazano je na Slici 7. Timer0 broji impulse koje dovodimo na njegov ulaz; u ovom slučaju to će biti impulsi frekvencije 62,5 kHz. Ako ga konfiguriramo da radi u modu PWM, brojat će impulse od 0 do 255 i zatim unatrag, od 255 do 0. Trenutna vrijednost brojača uspoređuje se s brojem upisanim u registre OCR0A i OCR0B:
Kada se tijekom brojanja prema gore izjednači vrijednost brojača s brojem u nekom od usporednih registara, mikroupravljač će postaviti pridruženi pin u stanje “0”.
Kada se tijekom brojanja prema dolje izjednači vrijednost brojača s brojem u nekom od usporednih registara, mikroupravljač će postaviti pridruženi pin u stanje “1”.
Tako upisom odgovarajućeg broja u neki od usporednih registara određujemo širinu impulsa koje Timer0 generira na pridruženim pinovima OC0A (~6 na pločici Arduino Uno) i OC0B (~5 na pločici Arduino Uno). Širina impulsa bit će to veća, što je veća vrijednost upisana u usporedni registar, a frekvencija impulsa je određena ulaznom frekvencijom (u našem slučaju, 62,5 kHz) i procesom brojanja (256 prema gore + 256 prema dolje = 512):
f = 62.500 : 512 ≈ 122 Hz
Napomena: Timer0 je vrlo moćan sklop i može raditi na više različitih načina; generiranje širinski moduliranih impulsa samo je jedan od njih. Način rada tajmera određujemo tijekom postupka konfiguracije, koja će u programu Bascom-AVR biti jasno vidljiva, dok je u Arduino IDE postupak “skriven” iza naredbe kojom “opisujemo” što želimo postići. Važno je uočiti da se, nakon što tajmer konfiguriramo, više njime ne trebamo baviti; on će proizvoditi zadani niz impulsa dokle god ne promijenimo vrijednost u nekom od usporednih registara, dok mu ne promijenimo način rada ili dok ga ne zaustavimo. Shema spoja za upravljanje brzinom vrtnje istosmjernog elektromotora prikazana je na Slici 8. Elektromotor E spojen je između priključaka M1 i -M, pa ga uključujemo spajanjem + izvoda napona napajanja na M1. Ovo odrađuju elektroničke sklopke unutar integriranog kruga L272M, upravljane impulsima koje generira mikroupravljač na svom pinu OC0B (~5). Koristit ćemo još i potenciometar RV1 s pločice Shield-B.
2. programski zadatak: Napisati program koji će upravljati brzinom elektromotora E u spoju prikazanom na Slici 8. Program treba očitavati napon na klizaču potenciometra RV1 i, proporcionalno tom naponu, generirati odgovarajući niz impulsa na OC0B (~5) pinu mikroupravljača u rasponu prikazanom na Slici 6. Rješenje Bascom-AVR-a (program Shield-B_2. bas)
Nakon uvodnih konfiguracijskih naredbi, koje se odnose na korišteni mikroupravljač i uvjete u kojima on radi, konfigurirat ćemo i analogno-digitalni pretvarač i pripremiti ga za očitanje napona na klizaču potenciometra RV1:
Config ADC = Single , Prescaler = Auto , Reference = Avcc
U naredbi za konfiguraciju uočite stavku Reference = Avcc, kojom smo odredili da se ulazni napon uspoređuje s naponom napajanja. To
je primjereno ulaznom naponu, jer napon na klizaču potenciometra također poprima vrijednosti od 0 do 5 V. Ostale postavke određuju način rada A-D pretvarača i u većini slučajeva odgovarat će nam u obliku u kojem su navedene. Dimenzionirat ćemo i varijablu Rv1, u koju ćemo pospremati očitanja napona klizača potenciometra RV1:
Dim Rv1 As Word
Varijabla je tipa Word, kako bismo u nju mogli pohraniti 10-bitni rezultat A-D pretvorbe. Pin PC0, koji koristimo kao ulaz u A-D pretvarač, ne moramo posebno konfigurirati, kao ni PD5 ‒ čim konfiguriramo Timer0, pin PD5 će izgubiti svoju funkciju digitalnog ulaza ili izlaza i njega će “zaposjesti” PWM izlaz Timera0, OC0B:
Config Timer0 = Pwm , Prescale = 256 , Compare B Pwm = Clear Up , Compare A = Disconnect
Timer0 je postavljen u PWM način rada s faktorom dijeljenja 256, a Compare A i Compare B su nazivi Bascom-AVR-a za usporedne (OCR) registre. U ovom zadatku koristit ćemo samo registar OCR0B, pa smo OCR0A odspojili (disconnect) od njegovog izlaznog pina OC0A.
Sada ulazimo u glavnu programsku petlju, u kojoj najprije očitavamo napon klizača potenciometra:
Do
Rv1 = Getadc(0)
Dobiveni rezultat je broj u rasponu od 0 (klizač je u donjem položaju, ulazni napon je 0 V) do 1023 (klizač je u gornjem položaju, ulazni napon je 5 V). Prije nego li ga prenesemo u usporedni registar OCR0B, moramo ga “sabiti” u raspon 0-255 (OCR0B je 8-bitni registar pa u njega ne možemo upisati broj veći od 255):
Rv1 = Rv1 / 4
OCR0B = Rv1 Loop
I to je sve, sav preostali posao obavljaju sklopovi Timer0! Što je broj u registru OCR0B veći, impulsi će biti širi i motor će se brže vrtjeti; to je upravo ono što smo željeli postići!
Rješenje Arduina (program Shield-B_2.ino)
U Arduino IDE postoji funkcija analogWrite() koja nam omogućuje jednostavno upravljanje pinovima PWM, odnosno OC izlazima tajmera. Funkcija prima dva argumenta: broj pina i vrijednost od 0 do 255 (označava širinu pulsa). Funkcija prepoznaje može li se pin povezati s OC izlazom tajmera i ako može, prepoznaje s kojim izlazom. Pin 5 ne moramo konfigurirati kao izlaz, jer ćemo koristiti izlaz PWM tajmera OC0B. Arduino IDE samostalno konfigurira tajmere u PWM načinu rada s faktorom dijeljenja 64, stoga to ne moramo mi napraviti.
Na početku programa definirat ćemo varijablu RV1 kao int i definirati vrijednost 0. U nju ćemo spremati očitanu vrijednost s potenciometra RV1.
int RV1 = 0;
S obzirom da funkcija analogWrite() direktno upravlja pinom 5, u funkciji setup() ne moramo posebno definirati način rada pina. Zbog toga će funkcija setup() biti bez naredbi:
void setup() {
U funkciji loop() očitat ćemo napon klizača potenciometra RV1 i spremiti u varijablu RV1,
vrijednost varijable RV1 podijeliti s 4 i pomoću naredbe analogWrite() pridodati tu vrijednost pripadajućem OC registru tajmera za pin 5. void loop() { RV1 = analogRead(A0); RV1 = RV1 /4; analogWrite(5, RV1); }
Samo za radoznale: Naredba analogWrite() prvo definira pin kao izlazni te provjerava je li vrijednost širine impulsa 0 ili 255. Ukoliko je širina impulsa 0, tada definira stanje pina LOW. Ako je širina impulsa 255 tada definira stanje pina HIGH. Za sve vrijednosti širine impulsa između 0 i 255 provjerava može li se pin spojiti na neki timer i ukoliko je to moguće, spaja pin s tajmerom te upisuje vrijednost u pripadajući OC registar. Ovim algoritmom omogućeno je korištenje naredbe analogWrite() i s pinovima koji se ne mogu spojiti na neki tajmer.
Impulsi koje proizvodi mikroupravljač na svome OC0B (~5) izlazu, osim što upravljaju elektroničkim sklopkama integriranog kruga L272M, a preko njih i brzinom vrtnje elektromotora, određuju i intenzitet svjetlosti koju emitira svjetleća dioda D2 na razvojnom sustavu Shield-B. Dioda će svijetliti to jače, što su impulsi širi, odnosno, što se motor brže vrti, pa nam to može biti pokazatelj ispravnog rada programa čak i ako na razvojni sustav ne spojimo elektromotor!
Možemo primijetiti kako se elektromotor neće pokrenuti kod vrlo uskih impulsa, kod kojih je LE-dioda već počela svijetliti. To je normalno, motor ima određenu tromost koju je potrebno savladati da bismo ga pokrenuli iz stanja mirovanja. Kolika je širina impulsa potrebna za njegovo pokretanje, ovisi o karakteristikama samog elektromotora i o frekvenciji impulsa kojima ga pokrećemo.
Priču o DC-elektromotoru završit ćemo u sljedećem nastavku, kada ćemo pokazati kako mu, osim brzine, programski možemo mijenjati i smjer vrtnje!
Napomena: Programe Shield-B_2.bas i Shield-B_2.ino možete besplatno dobiti od uredništva časopisa ABC tehnike!
Vladimir Mitrović, Robert Sedak
Neke su mjerne jedinice od XIX. stoljeća nazivane po zaslužnim znanstvenicima. Danas je u Međunarodnom sustavu jedinica (SI) takvih 19 jedinica, a još je jedna iznimno dopuštena. Takvi nazivi mjernih jedinica starih sustava ili izvan sustava (angstrem, gaus, kiri, meksvel, rendgen i dr.) otišli su u povijest. Opisat će se kako je 20 danas zakonitih jedinica nazvano po znanstvenicima i kako su normirane.
U ovom se nizu1 opisuje i kako se kroz gotovo dva stoljeća mijenjalo oslanjanje jedinica od tvarnih pramjera, do suvremenog oslanjanja na prirodne stalnice ili konstante2. Jedinice su u nizu navedene uglavnom po vremenu usvajanja.
Bekerel (engl. becquerel; znak Bq) je mjerna jedinica aktivnosti radioaktivnoga izvora, izvedena je jedinica Međunarodnog sustava jedinica (SI), jedan je od posebnih naziva recipročne sekunde (Bq = s–1). Nazvan je po Henriju Becquerelu.
Podrijetlo naziva mjerne jedinice bekerel
Antoine Henri Becquerel (1852.–1908.), francuski fizičar, bio je među prvim istraživačima pojave ionizirajućeg zračenja iz tvari. Potječe iz obitelji u kojoj je bilo nekoliko znanstvenika. Studirao je tehniku, te je 1892. postao profesorom fizike na znamenitom Nacionalnom muzeju prirodne filozofije (franc. Muséum National d‘Histoire Naturelle) u Parizu, a 1892. godine diplomirao je građevinarstvo i postao inženjer.
Ponavljajući pokuse Wilhelma Conrada Röntgena, koji je godinu dana prije otkrio novo Xzračenje, poslije po njemu nazvano rendgenskim zračenjem, i istražujući pojavu fluorescencije, otkrio je 1896. godine po zacrnjenju fotografskoga sloja kako uranijeve soli stalno odašilju
1 Osnova ovoga niza, uz ostale izvore, je i niz napisa o povijesti, nazivima i definicijama mjernih jedinica, objavljenih u autorovu Leksikonu mjernih jedinica te u časopisima Svijet po mjeri i Radio HRS
2 Vidi o tome npr.: Z. J., Nove definicije osnovnih jedinica SI-a. ABC tehnike, br. 622, veljača 2019., str. 15-16 i 21.
neko zračenje koje ionizira ozračenu tvar. Ta je pojava nazvana radioaktivnost (prema lat. radiatio: zračenje), a zračenje ionizirajućim zračenjem. Becquerel je dokazao kako se jedna sastavnica toga zračenja, poslije nazvana betazračenjem, zakreće u magnetskom polju, što je značilo da je električne prirode.
Becquerel je 1903. godine podijelio Nobelovu nagradu za fiziku s Pierrom i Marijom Curie “ zbog iznimnih zasluga koje je ostvario svojim otkrićem spontane radioaktivnosti”. Za života je primio mnoga priznanja.
Po Becquerelu je nazvana mjerna jedinica radioaktivnosti te krateri na Mjesecu i Marsu, a ime mu je još za života zapisano među imenima 72 najuglednija znanstvenika na Eiffelovu tornju u Parizu.
Otkrićem radioaktivnosti krajem XIX. stoljeća nastala je potreba za mjerenjem te pojave te popratnih pojava koje uzrokuje ozračivanje tvari: apsorpcije zračenja, raspršenja zračenja, biološkog učinka i dr.
Becquerel u svome laboratoriju
Radioaktivnost je pojava odašiljanja ionizirajućega zračenja u obliku brzih čestica ili fotona visokih energija. Događa se pri spontanim ili potaknutim nuklearnim procesima (radioaktiv-
nim raspadima i reakcijama). Prvo je zapažena kao popratna pojava pri raspadanju nestabilnih atomskih jezgara tzv. prirodnih radionuklida (prirodna radioaktivnost), a ubrzo je ostvarena potaknutim procesima tzv. umjetnih radionuklida
To zračenje iz nekih tvari čine tri sastavnice: dvije vrste čestičnih (korpuskularnih) zračenja, nazvanih alfazračenjem i betazračenjem, te elektromagnetsko (fotonsko) zračenje nazvano gamazračenjem
Naziv radioaktivnost rabi se u dvama značenjima: za opisanu pojavu i za svojstvo tvari, odnosno sredstva u kojem se događa, pa se govori o radioaktivnosti okoliša, vode i dr. Jednako se i pridjev radioaktivan rabi za pojave (radioaktivni raspad, prijelaz i dr.) i za svojstvo tvari ili tijela (radioaktivni materijal, uzorak, otpad i dr.). Prva je mjera radioaktivnosti broj raspada radioaktivne tvari, kraće nazvan aktivnost. Ako postoji opasnost od miješanja s drugim aktivnostima, naziva se podrobnije aktivnost radionuklida
Aktivnost (znak A), omjer je prosječnoga broja N spontanih nuklearnih prijelaza u radionuklidu i trajanja t, tj. A = N/t. Raspadanje se događa po eksponencijalnome zakonu, pa je A = λ · N, gdje je λ konstanta raspadanja.
Najstarija mjerna jedinica aktivnosti kiri bila je predložena još 1910. godine, kada su se vodile rasprave o njenoj definiciji. Prvotno je nazvana u čast francuskog fizičara, dobitnika Nobelove nagrade 1903. godine Pierrea Curiea (1859.−1906.), koji je četiri godine prije poginuo od naleta kočije. Danas se u literaturi nalazi obično podatak da je nazvana u čast Pierea i njegove supruge, francuske fizičarke i kemičarke Marije Curie, rođ. Skłodowska (1867.−1934.), podrijetlom Poljakinje, dobitnice dviju Nobelovih nagrada 1903. i 1911. godine. Međunarodni odbor za radiološke jedinice i mjerenja prihvatio je kiri 1956. godine, a Generalna konferencija za utege i mjere 1964. godine prihvatila je kiri (znak Ci) kao iznimno dopuštenu jedinicu izvan SI:
Kiri ( curie ; znak Ci), stara jedinica aktivnosti radioaktivnoga izvora, izvan bilo kojega sustava, bio je osnovan na
aktivnosti grama radija 226Ra. Definiran je kao 3,7 × 1010 raspada ili prijelaza u sekundi, dakle Ci = 3,7 × 1010 Bq.
Osim kirija rabilo se još nekoliko izvansustavnih jedinica, koje nisu bile općenito prihvaćene, ponajprije stat, milistat i rutherford:
Stat (znak St), stara izvansustavna jedinica aktivnosti radioaktivne tvari, bila je definirana količinom radona koji uzrokuje u zraku ekspoziciju od jedne elektrostatske jedinice naboja u sekundi, dakle St = 3,64 10–7 Ci = 13,45 kBq.
Austrijski fizičar Stefan Meyer (1872.–1949.), jedan od prvih istraživača radioaktivnosti, 1929. godine predložio je mjernu jedinicu aktivnosti milistat koju bismo danas opisali ovako:
Milistat (znak mSt), stara izvansustavna jedinica aktivnosti radioaktivne tvari, vrijednosti mSt = 10−3 St. Definirana kao umnožak macha i litre, tj. poseban je naziv jedinice machelitra, dakle mSt = 3,64 × 10 –10 Ci = 13,45 Bq.
U SAD-u je 1946. godine National Institute of Standard predložio mjernu jedinicu aktivnosti neovisnu o radionuklidu, pod nazivom rutherford.
Rutherford [izg. raderferd] (znak rd), stara jedinica aktivnosti radioaktivne tvari, definiran kao naziv za 106 raspada u sekundi, dakle rd = MBq. Nazvan je po novozelandskom i engleskom fizičaru i kemičaru Ernestu Rutherfordu (1871.−1937.), dobitniku Nobelove nagrade 1908. godine.
Za mnoge primjene važna je koncentracija aktivnosti u tvari, nazivana i specifičnom aktivnosti, za koju je bilo definirano nekoliko posebnih mjernih jedinica.
Koncentracija aktivnosti (znak cA), omjer je aktivnosti A i obujma V radioaktivnoga uzorka: cA = A/V.“
Nekada su se u balneologiji rabile izvansustavne jedinice mache i eman za izražavanje koncentracije aktivnosti tvari od kojih se očekuje ljekovito djelovanje, a djelomično su se rabile i u rudarstvu.
Austrijski fizičari Heinrich Mache (1876.−1954.) i Ludwig Flamm (1885.–1964.) uveli su još 1912. godine prvu jedinicu koncentracije aktivnosti određenu sadržajem radona (Rn) u litri vode ili plina, koja je poslije nazvana mache. Danas bi ju opisali ovako:
Mache [mahe] (znak ME ili M.E.) ili Macheova jedinica, stara izvansustavna jedinica koncentracije aktivnosti radioaktivne tvari. Upotrebljavao se za izražavanje aktivnosti radioaktivne vode ili radioaktivnoga plina, vrijednosti 3,64 = emana, tj. 3,64 × 10–10 Ci/L = 13,45 Bq/L. Nazvana je po austrijskom fizičaru Heinrichu Macheu.
Potom je u balneologiji još 1921. godine uvedena jedinica koncentracije aktivnosti eman. Danas bi ju definirali ovako:
Eman (prema lat. emanare, izvirati), stara, izvansustavna jedinica koncentracije aktivnosti radioaktivne tvari. Upotrebljavao se za izražavanje aktivnosti radioaktivne vode, blata, plina i dr., vrijednosti eman = 10–10 Ci/L = 3,7 Bq/dm3.
U Međunarodnom sustavu (SI) mjerna jedinica aktivnosti bekerel uvedena je 1967./68. kao izvedena jedinica prvotno pod nazivom recipročna sekunda (znak s−1), a pod nazivom bekerel 1974.
godine:
Bekerel (znak Bq), jedinica aktivnosti radioaktivnoga izvora, izvedena SI jedinica, definiran je aktivnošću izvora u kojemu se događa jedan raspad u sekundi ili jedan prijelaz u sekundi, dakle bekerel je jedan od posebnih naziva recipročne sekunde (Bq = s–1).
Iz nje slijedi mjerna jedinica koncentracije aktivnosti bekerel po kubnome metru (Bq/m3). Sve stare jedinice aktivnosti i koncentracije aktivnosti odavno su otišle u povijest.
Grej (engl. gray; znak Gy) je mjerna jedinica apsorbirane doze ionizirajućeg zračenja, izvedena je jedinica Međunarodnog sustava jedinica (SI). Nazvan je po Louisu Haroldu Grayu.
Podrijetlo naziva mjerne jedinice grej
Louis Harold Gray (1905.–1965.) bio je engleski fizičar koji je istraživao ionizirajuća zračenja i bavio se njihovom dozimetrijom. Ponajprije je istraživao učinke ionizirajućih zračenja na biološka tkiva i organizme, te je praktički osnivač radiobiologije. Uveo je 1940. godine pojam relativne biološke djelotvornosti, tzv. RBE-faktor. Osnovao je 1953. godine u bolnici Mount Vernon u Northwoodu pokraj Londona laboratorij pod nazivom Grayev laboratorij kojemu je postavljen za ravnatelja, prvi u svijetu. Laboratorij je poslije nazvan Grayev institut za radiološku onkologiju i biologiju (engl. Gray Institute for Radiation Oncology and Biology), koji je 2008. godine preseljen u Oxford, pod nazivom Oxfordski institut sa zračevnu onkologiju (engl. CRUK/MRC Oxford Institute for Radiation Oncology).
Osmislio je mjernu jedinicu doze ionizirajućega zračenja, koja će poslije biti po njemu nazvana. Nakon teškog moždanog udara 1963. godine preminuo je nakon malo više od dvije godine.
Količina energije, tzv. doza, koju neko tijelo ili sustav prime ozračeni ionizirajućim zračenjem odlučna je uz osjetljivost tijela ili sustava za učinak koji će u njima proizvesti zračenje. Stoga se od prvih dana istraživanja i primjene ionizirajućih zračenja nastojalo razumno definirati i mjerite te doze.
Ionizirajuće zračenje pri prolasku kroz tvar predaje ozračenoj tvari energiju, pa se pri tome mijenjaju energija i svojstva zračenja kao i svojstva tvari.
Doza zračenja (prema grč. dosis: dar, davanje, obrok) razmjerna je energija koju je zračenje predalo nekom tijelu ili sustavu. Kako su učinci zračenja ovisni o vrsti zračenja i o svojstvima ozračenoga tijela ili sustava, u dozimetriji se za određivanje učinaka ionizirajućega zračenja rabi nekoliko doza te za njih i nekoliko mjernih jedinica.
Apsorbirana doza (ponekad i energijska doza) omjer je energije E predane tijelu u odnosu prema masi m tijela, dakle D = E/m. Mjerna jedinica doze je omjer mjernih jedinica energije i mase.
Stare mjerne jedinice apsorbirane doze
Prva mjerna jedinica apsorbirane doze bila je rep. Definicija glasi:
Rep (prema engl. roentgen equivalent physical: rendgen koji odgovara tijelu) je stara jedinica apsorbirane doze ionizirajućega zračenja, vrijednosti 9,8 mGy. Svojedobno je bio definiran dozom ionizirajućega zračenja koje ljudskom tijelu predaje energiju od 98 erg/g = 9,8 μJ/g. Naknadno je bila definirana jedinica rad, pa je jedinica rep = 0,98 rad bila razmjerno rijetko upotrebljavana3
U počecima radijacijske dozimetrije, u doba kada se u fizici rabio CGS-sustav mjernih jedinica, uvedena je jedinica rad4, oslonjena na rendgen, tadašnju jedinicu ekspozicije. Međunarodno je prihvaćen 1953. godine. Definicija glasi:
Rad (prema engl. radiation apsorbed dose: apsorbirana doza zračenja; znak rd) je stara jedinica apsorbirane doze ionizirajućega zračenja, naziv je za 100 erga po gramu, dakle rd = 100 erg/g = 0,01 J/kg = 0,01 Gy. Jedinica rad je prvotno bila definirana kao apsorbirana doza u vodi (a približno je tako i u ljudskom tijelu) koja potječe od ekspozicije od jedan rendgen (znak R) u širokom području ionizirajućega zračenja. Tako zračenje ionizacijske ekspozicije od 1 R uzrokuje u ljudskom tijelu apsorbiranu dozu od 0,98 rada, dakle približno jedan rad.
3 Vrijednosti su se tih jedinica u doba nastanka prilično mijenjale, pa se u staroj literaturi nalaze donekle različiti podaci.
4 Valja uočiti da je znak SI jedinice kuta radijan također rad!
Elektrostatički dozimetar starijega tipa
To je, osobito u medicinskoj primjeni, bilo vrlo prikladno pa su se ionizacijska ekspozicija i apsorbirana doza i njihove jedinice često miješale. Nestručnjaci su često “dozu” izražavali i u radima i u rendgenima (označavajući obje jedinice s R ili r), ali su zbog toga što 1 R uzrokuje 1 rad izračunani rezultati bili ispravni, jer su za ljudsko tijelo te vrijednosti bile podjednake. Ta je jednakost slična kao kod kilograma i kiloponda. Također, ta je jednakost izračuna bila razlogom kroz nekoliko desetljeća velikog odupiranja radiologa uvođenju SI jedinica ionizacijske ekspozicije i apsorbirane doze.
jedinica grej
Nakon uvođenja Međunarodnog sustava jedinica (SI) 15. CGPM (1975.) zaključio je “zbog potrebe da se što je više moguće olakša uporaba jedinica nespecijalistima, uzimajući u obzir također težinu opasnosti od pogrešaka u terapeutskom radu… prihvaća ovaj posebni naziv za SI jedinicu ionizirajućega zračenja: grej (znak Gy) koji je jednak jednom džulu po kilogramu.” Definicija glasi:
Grej (znak Gy) je izvedena SI jedinica apsorbirane doze ionizirajućeg zračenja, poseban je naziv za džul po kilogramu, tj. Gy = J/kg.
Uvođenjem suvislih SI jedinica ekspozicijske doze kulon po kilogramu (C/kg; ta jedinica nema poseban naziv ni znak) i apsorbirane doze grej (Gy) jednostavnost odnosa kao kod rendgena i rada je narušena, jer ionizacijska ekspozicija od 1 C/kg uzrokuje u ljudskom tijelu apsorbiranu dozu od oko 38 Gy u širokom području energija zračenja.
Jedinica grej se u području ionizirajućega zračenja rabi i za druge mjerne veličine koje imaju za jedinicu džul po kilogramu.
Dr. sc. Zvonimir Jakobović
Uvijek nam je bilo pomalo nelogično da se zimi nalazimo najbliže, a ljeti najdalje od Sunca. No pogledamo li to iz perspektive onih koji žive na južnoj Zemljinoj polutci, stvar je sasvim logična. Kod njih su godišnja doba “obrnuta” od naših, kad je kod nas zima kod njih je ljeto. Godišnja doba, temperature i vremenske prilike ponajviše ovise o nagibu kojim zrake Sunčeve svjetlosti padaju na tlo.
Da stvari u svemiru nisu “zacementirane”, da se sve kreće, uočavamo i na primjeru datuma
Da stvari u svemiru nisu “zacementirane”, da se sve kreće, uočavamo i na primjeru datuma kada se događaju perihel i afel. Od godine do godine ti datumi variraju za dan, dva ili čak tri! Načelno gledano perihel se sve više udaljava od zimskog solsticija. Primjerice, godine 1246. prvi dan zime (zimski solsticij) i dan kad je Zemlja bila najbliže Suncu (perihel) bio je jedan te isti datum. Za nešto više od 4 400 godina perihel će se dogoditi na prvi dan proljeća (proljetni ekvinocij), bit će to 6430. godine. Naravno, za nekoliko tisuća ili desetaka tisuća kilometara mijenjaju se i vršne udaljenosti Zemlje od Sunca tijekom godina. Iako nam se ove vrijednosti čine ozbiljnim parametrima one manje utječu na našu klimu od primjerice velikih pjega na Suncu! Samo 0,5% ili 1% promjene aktivnosti Sunca itekako bismo osjetili na globalnoj klimi Plave točke u beskraju, kako je Zemlju nazvao Carl Sagan. Marino Tumpić
Zemlja u perihelu i afelu tijekom 2023.Suvremeni osobni digitalni dozimetar Nastavak s 2. stranice
Prije deset godina, u svom izvještaju za 2013. godinu, objavila je Međunarodna federacija robotike (IFR) da je Kina postala najveće svjetsko tržište industrijskih robota.
Ritam rasta robotizacije Kine nezabilježen je u povijesti robotike. Naime, u 2000. godini prodano je samo 380 jedinica, što je iznosilo samo 0,4 posto ukupne svjetske prodaje. Taj udio porastao je na 3,7 posto 2005. godine da bi 2010. iznosio već 12,4 posto. U 2016. Kina je kupila 87 000 jedinica ili 30 posto od ukupnog svjetskog tržišta od 294 000 jedinica.
Plan nazvan Made in China 2025 (Proizvedeno u Kini 2025) kineske vlade donesen 2015. potiče robotizaciju proizvodnih i uslužnih djelatnosti s ciljem da Kina od vodećeg svjetskog korisnika postane vodeći svjetski proizvođač robota. Zbog toga kineska vlada posljednjih godina aktivno promovira proizvodnju i korištenje industrijskih robota. Ministarstvo industrije i informacijske tehnologije objavilo je 2013. Smjernice za promicanje i razvoj industrije robota po kojima se planira razvoj 3 do 5 vodećih svjetskih robotskih tvrtki i 8 do 10 industrijskih grupacija za proizvodnju komponenti kako bi se udio robotskih proizvoda na globalnom tržištu povećao za 45 posto. U Petogodišnjem planu za robotizaciju među dvadesetak novih zanimanja uvedeno je i zanimanje “tehničar za robotiku”.
Zašto kineska vlada, poslodavci i radnici potiču robotizaciju? Kineski gospodarski rast i njen uspjeh kao “svjetske tvornice” 80-ih godina XX.
Porast robota u Kini podudara se s padom rasta radno sposobnog stanovništva i rastom plaća u odnosu na konkurenciju u susjednim zemljama.
st. temeljio se na radu stotina milijuna proizvodnih radnika. No radna sposobnost Kine opada jer se u apsolutnom iznosu smanjuje broj stanovnika između 15. i 64. godine. Zbog porasta broja starijih ljudi robotizacijom se nastoji nadoknaditi nedostatak kvalificirane radne snage.
Godišnji porast kineskog radno sposobnog stanovništva dosegao je vrhunac 2003. s oko 17,7 milijuna da bi zatim počeo opadati i postao negativan 2015. godine. Vrijeme porasta broja robota odgovara vremenu opadanja radne snage. Uspon robota započeo je 2003., a ubrzao se 2010., rastući još brže od 2015. godine.
Uporaba robota u kineskom proizvodnom sektoru raste i zbog rasta cijene rada. Tijekom zadnjeg desetljeća povećali su se troškovi rada po čemu robotizacija Kine podsjeća na visoke troškove ljudskog rada koji su pratili prvu industrijsku revoluciju u Britaniji u XVIII. stoljeću. U razdoblju od 2005. do 2016. postupno raste važnost zapošljavanja u proizvodnji. Proizvodni sektor 2005. godine, od ukupno 746 milijuna radnika, zapošljava 62 milijuna (8,3 posto) da bi se 2016. postotak zaposlenih u proizvodnom sektoru povećao na 103 milijuna (13,3 posto).
KINA JE PRETEKLA SAD. U IFR-godišnjaku za 2022. objavljeno je da je Kina pretekla SAD po gustoći industrijskih robota i došla na 4. mjesto svjetske ljestvice (slika lijevo). Gustoća robota pokazuje koliko pojedina zemlja ima industrijskih robota na 10 000 zaposlenih u proizvodnoj industriji. Deset godina prije gustoća robota u Kini iznosila je samo 15 da bi se 2020. popela na 246. Tržište industrijske robotike u Kini zabilježilo je u 2021. novi rekordan rast od 243 300 novih instalacija, što je porast od 44 posto u usporedbi s prethodnom godinom. O razmjerima robotizacije u Kini govori i podatak da je 2016. godine prodaja industrijskih robota u Kini nadmašila ukupnu prodaju u cijeloj Europi i Americi (slika u sredini). Kina je najveći svjetski kupac industrijskih robota.
INDUSTRIJSKI ROBOTI PROIZVEDENI U KINI. Osim što kupuje poznate robotičke tvrtke (npr. Njemačka KUKA) i ulaže u gradnju stranih tvornica za proizvodnju robota (npr. ASEA BB), Kina stimulira domaću proizvodnju robota. Pet najvećih kineskih proizvođača industrijskih robota su: SIASUN, STEP, EFORT, HGZN Group i BORUNTE. Shanghai STEP Electric Corp. proizvodi robote za zavarivanje i rukovanje u elektroničkoj industriji. Na slici desno kineski su roboti SCARA kinematičke strukture. Na slici lijevo je manipulacijski robot tvrtke BORUNTE, a u sredini su roboti tvrtke EFORT zaposleni na proizvodnji automobila.
Događa se velika migracija seoskih radnika u proizvodni sektor smješten u velikim gradovima.
Godine 2005. samo je 6,6 posto radne snage i 7,6 posto radnika u proizvodnji imalo fakultetsko obrazovanje. Ti su brojevi porasli na 18,1 posto za cjelokupnu radnu snagu i 15,8 posto za radnike u proizvodnji u 2016. Iako se udio fakultetskog obrazovanja udvostručio za proizvodni sektor unutar jednog desetljeća, kineski proizvođači imaju velikih poteškoća u privlačenju radnika s fakultetskim obrazovanjem.
U razdoblju od 2005. do 2016. prosječna godišnja stopa rasta plaće u Kini bila je 10 posto za zaposlene u gradovima, a godišnja stopa rasta plaće za proizvodni sektor iznosila je 9,7 posto. No, troškovi rada u proizvodnji po satu iznosili su u 2015. oko tri US dolara i bili su viši od onih u susjednim zemljama ‒ Maleziji, Indiji, Tajlandu, Indoneziji, Vijetnamu.
S demografskim padom raspoložive radne snage i porastom cijene rada sve više kineskih proizvođača, da bi ostali konkurentni i nosili se s nedostatkom radne snage i rastom troškova rada, se robotizira. Državna politika snažno potiče robotizaciju.
Utjecaj politike vidljiv je i u službenom glasniku središnje vlade koji je između siječnja 2009. i siječnja 2019. objavio 346 izvještaja
povezanih s industrijskim robotima, “industrijska i robotska revolucija” spomenute su 206 puta, a “zamjena posla i nezaposlenost” 85 puta. Nacionalna komisija za razvoj i reforme i Ministarstvo financija napravili su Plan razvoja industrije robotike u razdoblju od 2016. do 2020. koji promiče primjenu robota u više područja, uključujući i uslužni sektor. Planirano je uključivanje i 100 000 industrijskih robota iz domaće proizvodnje i godišnji prihod od oko 4,4 milijarde dolara od servisnih robota.
Jedan od razloga zašto Kinezi vide robotiku (i automatizaciju) kao pozitivnu pojavu je taj što mnogi vjeruju da je napredak u znanosti i tehnologiji bitan za uspon Kine kao svjetske sile. Ovakav stav dijelom potječe iz povijesnih iskustava Kine sa zapadnim svijetom. Od Opijumskog rata 1840. Kina je pretrpjela brojne strane invazije, koje su mnogi pripisivali tehničkoj zaostalosti Kine. Vlada je odredila industriju robotike kao
Kina će i u budućnosti biti vodeća u svijetu ne samo po stupnju robotizacije već i po količini proizvedenih robota. Razlog je taj što se roboti najčešće koriste u automobilskoj i elektroničkoj industriji gdje Kina dominira svjetskom proizvodnjom i prodajom.
godine gotovo pedeset posto. Osim standardne primjene logističkih robota po skladištima i za dostavu (slika desno) sve je više primjena u ugostiteljstvu (slika u sredini) ili na neočekivanim poslovima prometnih policajaca (slika lijevo).
s
od
patroliranje, pretraživanje i uništavanje kao i navođenje napada uz veliku pokretljivost. Robo-Shark (slika desno) podvodni je robot koji izgleda kao morski pas, odlikuje se malom bukom, energetskom izdržljivošću, velikom brzinom i visokom fleksibilnošću. Propeler je zamijenjen bioničkom repnom perajom kojom postiže najveću brzinu od šest čvorova. Kina je i veliki proizvođač vojnih bespilotnih letjelica (slika u sredini) koje prodaje širom svijeta.
izviđanje,
strateški sektor pa je pokrenula razne programe i subvencije za poticanje korištenja robota zbog transformacije i nadogradnje proizvodne industrije.
Robotizacija u Kini najizrazitija je u proizvodnji automobila i elektronike, što je slično s tržištima robota Japana, Sjedinjenih Država, Južne Koreje ili Njemačke. Robotizacija auto i elektroničke industrije znatno će utjecati na budućnost robota u Kini. Ona je još od 2008. godine najveći svjetski proizvođač automobila, a 2009. godine proizvodila je više automobila od Sjedinjenih Država i Japana zajedno. Preko 70 posto svjetske elektroničke industrije računala i elektronike nalazi se u Kini. To su razlozi zbog kojih će Kina postati još važniji korisnik robota.
Porast proizvodnje vlastitih robota u Kini jednako je upečatljiv kao i porast usvajanja stranih robota. U Kini je 2012. godine proizvedeno samo oko 5800 robota da bi do 2017. godine taj broj porastao više od 20 puta, na 131 000. Kinezi su kupovali strane tvrtke i stimulirali otvaranje pogona za proizvodnju robota u Kini, ali je 29 posto (37 800) od proizvodnje unutar Kine proizvedeno u kineskim tvrtkama. Broj tvrtki koje
razvijaju i proizvode robote brzo raste. Godine 2005. Kina je imala samo 221 registriranu tvrtku za robotiku, no do kraja 2015. brojka je porasla na 6478. Prekretnica je bila 2013. godine od kada se broj registriranih tvrtki udvostručuje svake godine tijekom razdoblja između 2013. i 2015. Državne potpore su glavni pokretači razvoja ovih proizvođača.
Suprotno negativnim mišljenjima u drugim zemljama o robotima i ukidanju radnih mjesta, percepcija robota u Kini uvijek je bila pozitivna. Prijetnja gubitkom ili zamjenom posla rijetko se spominje u vladinim dokumentima koji promoviraju robotizaciju.
Tako primjerice već 2014. grad Dongguan u provinciji Guangdong daje poticaje za “zamjene radnika robotima”. Broj prijavljenih poduzeća za ova sredstva dosegao je 1262, a broj zaposlenih smanjen je za 71 000. U praksi se pokazalo da roboti nisu ljudima oduzeli posao i uzrokovali nezaposlenost. Velik broj radnika oslobodio se teškog i prljavog radnog okruženja. Više od 75 posto poduzeća koja su provela “zamjenu radnika robotima” nisu promijenila broj radnika ili su ga povećala.
Igor Ratković
plaćaju 2500 US dolara umjesto 75 000
Tehnički muzej "Nikola Tesla" u svom bogatom fundusu koji broji preko 10 000 predmeta posjeduje i brojne naprave kojima su ljudi kroz prošlost pokušavali olakšati i ubrzati procese jednostavnih računskih operacija. I dok danas brojeve koje npr. želimo pomnožiti samo utipkamo u kalkulator, prije njegove pojave operacije množenja i dijeljenja bile su znatno dugotrajnije
nekog broja, a njegova oznaka je “log”. Kao primjer možemo dati broj sto. Logaritam broja sto jednak je dva zato što broj deset moramo dvaput pomnožiti samog sa sobom kako bismo dobili broj sto. Računski to pišemo log 100 = 2. Brzo se uvidjelo da se pomoću logaritama množenje može svesti na zbrajanje, a dijeljenje na oduzimanje. U primjeru je log 100 (=2) + log 1000 (=3)
Fullerov kalkulator
i zahtjevnije. Kako bi se takvi procesi ubrzali, bilo je potrebno operacije množenja i dijeljenja svesti na procese zbrajanja i oduzimanja što je omogućeno otkrićem logaritama početkom XVII. stoljeća. Logaritam je u stvari zapis potencije
= log (100 x 1000) = log 100 000 = 5 (2+3=5).
Kroz vrijeme su osmišljena i računska pomagala koja su omogućavala množenje i dijeljenje brojeva tako što su pomoću logaritama te operacije svedene na zbrajanje i oduzimanje.
Kako bismo logaritme vizualno jednostavnije zamislili upotrijebimo dvije skale. Obična linearna skala ima iste udaljenosti između dva broja. Na ravnalu je udaljenost između brojeva 1 i 3 ista kao i udaljenost između 3 i 5. Logaritamske skale su takve da je udaljenost između brojeva 10 i 100 identična kao i udaljenost između 100 i 1000 zato što je log 100 (2) – log 10 (1) = log 1000 (3) – log 100 (2). Gledajući logaritamske skale, udaljenosti između brojeva postaju sve manje. Vodeći se tim principima, sre-
dinom XVII. stoljeća pojavila su se i prva logaritamska računala u obliku ravnala koje je imalo dvije skale od kojih se jedna mogla izvlačiti pa su se tako vrijednosti na te dvije skale mogle zbrajati.
Engleski inženjer George Fuller krajem XIX. st. došao je na ideju kako bi vrijednosti logaritama umjesto na ravnalo mogao nanijeti na valjak čime bi omogućio znatno dulju spiralnu skalu i poboljšao točnost rezultata.
Fullerov kalkulator je valjak koji se sastoji od dva odvojena valjka koja se mogu okretati oko osi neovisno jedan o drugom te dva pokazivača od kojih je jedan pomičan, a drugi nepomičan. Množenje izvodimo na sljedeći način: Manji valjak postavimo u položaj u kojem nepomični pokazivač pokazuje prvi faktor. Zatim veći valjak na kojem je smještan pomični pokazivač vrtimo tako da pokazivač pokaže početnu vrijednost, broj 100. U tom trenutku izvršena je prva faza računanja. Sada manji valjak pomaknemo tako da drugi faktor očitamo na pomičnom pokazivaču, istovremeno pazeći da ne pomaknemo i
veći valjak i pomični pokazivač. U tom trenutku rezultat množenja dva faktora iščitavamo na nepomičnom pokazivaču. Princip dijeljenja ovdje nećemo opisivati iako je metodologija gotovo identična.
Nedostatak ovakvih uređaja je što ne mogu zbrajati i oduzimati brojeve nego samo množiti i dijeliti te što ne poznaju decimalni zarez koji korisnici moraju biti u mogućnosti sami postaviti u rezultatu.
Što smo zapravo uradili množeći dva faktora na Fullerovom kalkulatoru? Zbrojili smo udaljenost od broja jedan do prvog faktora i zatim udaljenost od broja jedan do drugog faktora. Tako smo zbrojili dvije udaljenosti na logaritamskoj ljestvici i množenje tim načinom pretvorili u zbrajanje. Na tom su se principu izrađivala logaritamska računala sve do druge polovice dvadesetog stoljeća dok ih iz upotrebe nisu istisnuli kalkulatori. Fullerov je kalkulator, iako vrsta logaritamskog računala, posebnog oblika i zauzima važno mjesto u povijesti tehnike računanja.
Zvonimir Drvar
Određivanje drugog faktora i umnoška