Časopis ABC tehnike broj 642 za veljaču 2021. godine

Rubrike

I Kodiranje - BBC micro:bitI I Shield-A, učilo za programiranje I I Mala škola fotografije I Izbor

Cijena 10 KN KNI;; 1,32 EUR EURI;; 1,76 USD; USD;I 2,52 BAM; BAM;I 150,57 RSD; RSD;I 80,84 MKD

I Tehnologija i priroda - oportunisti ili saveznici? I IP rojekt Under - podvodni restoran I I Ljubavni roboti I Prilog I J edrilica klase F1N s trupom od karbona I

www.hztk.hr ČASOPIS ZA MODELARSTVO I SAMOGRADNJU

Broj 642 I Veljača / February 2021. I Godina LXV.

IZ SVIJETA ZNANOSTI

Prema najnovijim istraživanjima osobna zaštitna oprema mogla bi se koristiti za dobivanje biogoriva

U OVOM BROJU Prema najnovijim istraživanjima osobna zaštitna oprema mogla bi se koristiti za dobivanje biogoriva. . . . . . . . . . . 2 Željeznice. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 AVTR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Robotski modeli za učenje kroz igru u STEM-nastavi - Fischertechnik (36) . . . . . . . 7 BBC micro:bit [16]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Mala škola fotografije. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Pogled unatrag. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Analiza fotografija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Tehnologija i priroda - oportunisti ili saveznici?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Jedrilica klase F1N s trupom od karbona. . . . 23 Shield-A, učilo za programiranje

mikroupravljača (12). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Plastika iz rabljene osobne zaštitne opreme Optički uređaji (1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (OZO) može se i treba pretvoriti u obnovljiva Ljubavni roboti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 tekuća goriva – navodi se u novoj studiji, objavljenoj u recenziranom časopisu Taylor & Francis Projekt Under - podvodni restoran. . . . . . . . . 36 Biofuels.

Stručnjaci sa Sveučilišta za naftne i energetske studije predložili su strategiju koja bi Nacrt u prilogu: mogla pomoći u ublažavanju problema odlaJedrilica klase F1N s trupom od karbona ganja osobne zaštitne opreme (OZO) – koja se Robotski modeli za učenje kroz igru trenutno odlaže u dosad neviđenim količinama zbog pandemije COVID-19 – postajući znatna u STEM-nastavi - Fischertechnik (36) prijetnja okolišu.

Naime, istraživanje pokazuje kako se milijarde predmeta Nakladnik: Hrvatska zajednica tehničke kulture, telefon (01) 48 48 762 i faks (01) 48 46 979; jednokratnog OZO-a mogu preDalmatinska 12, P. p. 149, 10002 Zagreb, Hrvat­ www.hztk.hr; e-pošta: abc-tehnike@hztk.hr ska/Croatia raditi iz polipropilena (plastike) “ABC tehnike” na adresi www.hztk.hr Glavni urednik: Zoran Kušan u biogoriva ‒ koja su u rangu sa Uredništvo: Ivan Jurić – Zagrebačka zajednica Izlazi jedanput na mjesec u školskoj godini tehničke kulture, Sanja Kovačević – Društvo standardnim fosilnim gorivima.

(10 brojeva godišnje) pedagoga tehničke kulture Zagreb, Neven Glavna autorica dr. Sapna Jain Rukopisi, crteži i fotografije se ne vraćaju Kepenski – Modra Lasta, Zoran Kušan – urednik, HZTK, Danko Kočiš – ZTK Đakovo Žiro-račun: Hrvat­ska zajednica tehničke kul­ture objašnjava da transformacija u DTP / Layout and design: Zoran Kušan Nastavak na 35. stranici…

Lektura i korektura: Morana Kovač Broj 6 (642), veljača 2021. Školska godina 2020./2021.

Naslovna stranica: Usvijetu je u 2019. proiz­vedeno 368 mil. tona plastike. U Europi 57,8 (ili 6,4 % manje od 2018.), dok se za 2020. predviđa daljnji pad od 8,5 %. Više od 50 % proizvodi se u Aziji, dok na Europu, otpada svega 16 %.

Uredništvo i administracija: Dalmatinska 12, P.p.

149, 10002 Za­greb, Hrvatska

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

Željeznice

TEHNIČKE POŠTANSKE MARKE

Europska godina željeznice

Europska unija (European Union, EU), međuvladina i nadnacionalna organizacija 27 europskih država 2021. godinu proglasila je Europskom godinom željeznice. Prema najavama Europske komisije, izvršno-administrativne vlasti EU-a, tijekom 2021. nizom događanja, kampanja i inicijativa promicat će se željeznica kao održiv, inovativan i siguran oblik prijevoza. Istaknut će Slika 2. Premda je u uporabi svega dva stoljeća, željeznica je jedan od najodrživijih i najsigurnijih kopnenih oblika prijevoza

Slika 1. Europska godina željeznice ima za cilj postizanje ciljeva europskog zelenog plana u području prometa

se njezine prednosti za ljude, gospodarstvo i klimu, a naglasak će se staviti na preostale izazove u stvaranju istinskog jedinstvenog europskog željezničkog prostora bez granica. Željeznica je jedan od najodrživijih oblika prijevoza putnika i tereta u Europskoj uniji, te je iznimno sigurna. Usprkos tim prednostima, tek oko 7% putnika i 11% tereta prevozi se željeznicom. Usporedbe radi, trenutačno se čak 75% kopnenog tereta prevozi cestama. Iz tog razloga

cilj je Godine željeznice dati poticaj željezničkom sektoru i potaknuti više turista, poslovnih ljudi i proizvođača da odaberu vlak kao prijevozno sredstvo, čime će se pridonijeti ostvarivanju ciljeva Europskog zelenog plana (engl. Green Deal).

“Modernizacija željezničke infrastrukture i željezničkih vozila, provedba Europskog sustava upravljanja željezničkim prometom, širenje informacija o pravima putnika, digitalizacija informacija koje se pružaju korisnicima (pružanje informacija u stvarnom vremenu, cijene karata i vozni redovi), ponuda jedinstvenih i razvoj inovativnih multimodalnih karata, zatim uloga željeznica u međunarodnom prijevozu putnika unutar Unije te mreža noćnih vlakova samo su neke od važnih tema koje će biti u fokusu planiranih događaja i aktivnosti u 2021. godini” ističe se u priopćenju Ministarstva mora, prometa i infrastrukture RH. Promet uzrokuje četvrtinu emisija stakleničkih plinova u EU-u, a emisije iz prometa i dalje su u porastu. Kako bi se do 2050. postigao cilj kli-

Slika 3. S obzirom da se danas 75% kopnenog prijevoza robe obavlja cestom, jedan od prioriteta Europske komisije je da se znatan dio tog prijevoza prebaci na željeznicu i unutarnje plovne putove

3

matske neutralnosti koji je utvrđen u europskom zelenom planu i koji je potvrdilo Europsko vijeće, emisije iz prometa moraju se smanjiti za 90%. Željeznice emitiraju puno manje CO2 od ekvivalentnog cestovnog ili zračnog prometa i jedini su način prijevoza u kojem se od 1990. neprestano smanjuju emisije stakleničkih plinova. Također, pokazalo se da željeznica ima stratešku ulogu u održavanju ključnih veza tijekom pandemije bolesti COVID-19 za prijevoz ljudi i osnovnih potrepština.

Prema podacima Europske komisije iz 2020. godine dužina željezničkih pruga unutar Europske unije iznosi 217 tisuća kilometara, dok primjerice u SAD-u 202; Kini 127 i Rusiji 87 tisuća kilometara. Isto tako zanimljivi su i podaci o broju smrtnih slučajeva po milijardi putničkih kilometara koji pokazuju kako je željeznički promet jedan od najsigurnijih. U Hrvatskoj dužina željezničkih pruga je gotovo tri tisuće, koje uključuju dijelove triju paneuropskih koridora: X (Savski Marof–Tovarnik), Vb (Botovo–Rijeka) i Vc (Beli Manastir–Slavonski Šamac).

U ovoj godini obilježit će se još nekoliko željezničkih obljetnica: 175 godina od prve željezničke veze između dviju prijestolnica EU-a (Pariz-Bruxelles), 40 godina TGV-a (fr. Trains à Grande Vitesse, vlakovi velikih brzina francuskih željeznica) i 30 godina ICE-a (engl. InterCityExpress, vlak velikih brzina njemačkih željeznica).

Hobi

Gotovo svi ljudi imaju svoju najmiliju zabavu ili strast čime se najradije bave u svoje slobodno vrijeme. Ova rekreacija ili aktivnost koja se

Slika 4. Brojni hobiji, poput robotike koja se bavi projektiranjem, konstruiranjem, upravljanjem i primjenom robota, s vremenom postanu profesija

4

Slika 5. Sport kao sastavni dio kulture suvremenoga društva jedan je od najraširenijih hobija u svijetu

uglavnom obavlja bez novčane nagrade naziva se hobi. Najčešće se povezuje sa sportom, kolekcionarstvom, fotografiranjem, glazbom, lovom i ribolovom, čitanjem i pisanjem, planinarenjem, putovanjem, računalnim igrama i sl. Jedan od najpopularnijih hobija je filantropija, odnosno uključivanje u humanitarni rad, bilo osobno ili kroz različite udruge. Najbolji primjer tomu su brojni volonteri i humanitarci nakon razornog potresa na Banovini krajem prošle godine.

Svakako ovdje se ubrajaju i pripadnici dobrovoljnih vatrogasnih društava i pripadnici gorskih službi spašavanja. Mogućnosti za bavljenje nekim hobijem su mnogobrojne, sve je stvar osobnih sposobnosti i preferencija. Bavljenje određenim hobijem ovisi i o brojnim faktorima: financijama, mjestu življenja, obrazovanju, životnoj dobi i sl. Neki hobiji mogu prerasti u stalni ili povremeni posao, ali i donijeti nagradu, npr. zaljubljenicima u kvizove. Gotovo svaki hobi zahtijeva posebne vještine i znanja te posjedovanje određene opreme koja može biti znatna financijska stavka (npr. dalekozor za promatranje ptica, ronilačka oprema). Hobiji su postali popularni posebice od druge polovice XX. stoljeća kada su ljudi pronalazili više vremena za sebe, bili financijski neovisniji te radili za plaću određeni broj sati mjesečno. Bavljenje hobijem čovjeka opušta, pozitivno djeluje na obitelj, poslodavca i okolinu. Danas skoro da i ne postoji intervju za posao, a da u njemu poslodavac ne pita čime se njihov potencijalni kandidat bavi u slobodno vrijeme. Zasigurno rijetko koji čovjek toliko uživa

u svome svakodnevnom poslu ili obvezi (npr. školovanje) da je spreman raditi to isto i nakon posla, pa između ostalih razloga poslodavac želi znati čime se bavi njegov zaposlenik kad ne radi. U tome smislu poslodavci često za svoje zaposlenike organiziraju tzv. teambuildinge (koji su uglavnom hobiji, npr. rafting, jedrenje) gdje uz pomoć nekih igara nastoje potaknuti suradnju među kolegama te stvoriti njihovo međusobno povjerenje.

Hobi je i stvar prestiža, posebice među bogatijim ljudima: sakupljanje rijetkih zbirki kao što su

umjetnine i automobili. Danas se sve više mladih bavi računalnim igrama. Premda su pojedine igre edukacijskog karaktera, a neke razvijaju određene psihičke i motoričke sposobnosti, sve se češće postavlja pitanje negativnih strana takvog oblika zabave, koji kod nekih pojedinaca može stvoriti svojevrsnu ovisnost, te dovesti do otuđenja od društva i stvarnog života. Stoga kod ovoga hobija, ali i svih onih koji zahtijevaju sjedeći položaj i boravak u zatvorenom prostoru preporučuje se bavljenje i dodatnim fizičkim aktivnostima.

Ivo Aščić

AVTR AVTR – konceptualno vozilo inspirirano budućnošću Posjetitelji tehnološkog sajma CES u Las Vegasu mogli su svjedočiti doista posebnom događaju u kojem je europski automobilski div Mercedes otkrio svoj novi prototip, Mercedes-Benz Vision AVTR. Već na prvi pogled to čudo ostavlja promatrača bez teksta, a dizajn automobila inspiriran je sad već kultnim filmom Avatar, Jamesa Camerona.

AVTR je mješavina svega po čemu je CES poznat: neviđene stilistike, futurističke tehno-

TRANSPORT logije koja uvelike odudara od svakodnevice te povezanosti s megauspješnim holivudskim filmskim hitom.

Sa svoja četiri elektromotora visokih performansi i u blizini kotača te kombiniranom snagom motora većom od 350 kW VISION AVTR postavlja novo mjerilo za vozila EQ Power. Zahvaljujući inteligentnoj i potpuno promjenjivoj raspodjeli momenta, snagom četiriju potpuno pojedinačno upravljanih motora ne upravlja se samo na najbolji mogući način u smislu dinamike vožnje, već prije svega na vrlo učinkovit način. Inovativni

5

pogon na sve kotače omogućuje i jamči dinamiku vožnje na najvišoj razini, a istovremeno pruža najbolju moguću aktivnu sigurnost. To znači da se svakim kotačem može upravljati zasebno i ovisno o situaciji u vožnji. Čitava stražnja strana AVTR-a prekrivena je s 33 diskretne ljuske, odnosno bioničkim krilcima, kako ih zovu u Mercedesu. Njima se, tvrde u Mercedesu, može komunicirati s ljudima koji se ne nalaze u samom vozilu.

AVTR ima i posebne, sferične kotače koji su inspirirani sjemenkama Drveta duša iz već spomenutog filma Avatar iz 2009. godine. Ti se kotači okreću u svim smjerovima, što u praksi znači da se AVTR može kretati postrance i dijagonalno.

Napravljeni su tako da ostavljaju minimalan trag na površini, pogotovo na šumskom tlu.

Naravno, kako se razvoj automobila kreće prema autonomiji, AVTR nema upravljač jer je sve automatizirano, a vozač je kod ovoga vozila samo povijesni pojam. No putnici mogu s autom komunicirati ovalnim kontrolerom, koji vibrira s disanjem i otkucajima srca putnika.

Predsjednik Mercedes-Benza Ola Källenius kaže da je AVTR pravi primjer kako se čovjek i

6

stroj doista mogu stopiti. AVTR će moći otkriti i prisutnost različitog broja putnika pa se sukladno tome i prilagoditi u vožnji, primjerice kad je u automobilu čitava obitelj pa će roditelji moći nadgledati djecu koja su straga preko zaslona na upravljačkoj ploči.

U taj futuristički automobil uložilo se puno pažnje, pa se pazilo i da njegov dizajn ide ukorak

s održivosti. Pogoni ga baterija na bazi grafena koja ne zahtijeva rijetke i skupe metale za proizvodnju, a u Mercedesu tvrde da bi ta baterija jednog dana mogla biti i razgradiva, što doprinosi razvoju tzv. kružne proizvodnje. Tehnologija impresionira i iznimnom sposobnošću brzog punjenja putem automatizirane, vodljive tehnologije punjenja. To znači da će se baterija u potpunosti puniti za manje od 15 minuta. Kapacitet baterije od oko 110 kWh, omogućuje VISION AVTR-u doseg od čak 700 km.

Unutrašnjost je napravljena od reciklirane plastike i presvučena veganskom kožom.

Sandra Knežević

Robotski modeli za učenje kroz igru “STEM” U NASTAVI u STEM-nastavi - Fischertechnik (36) Slike u prilogu Automatski pokretana vrata tijekom otvaranja i zatvaranja upotrebljavaju električni ili hidraulični motor. Automatska vrata na hidraulični pogon učestalo se ugrađuju u sustave zbog pouzdanosti i radi jednostavnosti prilikom svakodnevne uporabe. Hidraulični sustavi prozvode veliki moment koji je pogodan za pokretanje vrata velike mase i duljine. Hidraulički i elektromehanički sistemi pokreću automatizirana vrata različitih dimenzija i masa. Vrata za ograde izrađuju se od različitih materijala koji definiraju kvalitetu zaštite i cijenu izrade.

Krilna vrata upotrebljavaju električni i hidraulični sustav. Hidraulični sustav ugrađuje se radi veće izdržljivosti prilikom većeg broja otvaranja i zatvaranja vrata velikih dimenzija i masa. Vrsta automatiziranih vrata definira način izvedbe konstrukcije, a dijelimo ih na klizna i krilna vrata. Elektromehanički sistem najčešće pokreće klizna vrata kojima je potreban bočni prostor za otvaranje radi uštede na prostoru i njegove bolje iskoristivosti.

Klizna vrata Klizna vrata svakodnevno kontinuirano izvršavaju automatizirane radne zadatke pomoću senzora i elektromehaničkog sustava koji ih pokreće pravocrtno u oba smjera.

Klizna vrata izgrađena su od osnovnih elemenata Fischertechnika, građevnih blokova i elektromehaničkog prijenosa. Odabir građevnih blokova i električnih elemenata omogućuje funkcionalnost robotskog modela pokretanog programskim jezikom RoboPro. Izradom algori-

Slika 1._Klizna_vrata

tama omogućavamo postupni razvoj logičkog razmišljanja razvijajući inženjerski pristup rješavanja problema. Modelom kliznih vrata upravljamo različitim programima koji osiguravaju kontinuirani rad pri svakodnevnoj uporabi.

Klizna vrata – izrada modela Izrada konstrukcije modela Klizna vrata: povezivanje vodičima s međusklopom, provjera rada svih električnih elemenata, dodirnih senzora i izrada algoritama za pokretanje elektromotora, tri lampice, svjetlosnog senzora (fototranzistora) i dva dodirna senzora (tipkala).

Sastavljanje funkcionalne konstrukcije modela osigurava popis elemenata Fischertechnika prateći korake sastavljanja i izvođenja radnih postupaka.

Izrada konstrukcije modela iziskuje precizan plan radnih postupaka, točan odabir konstrukcijskih i električnih elemenata za sastavljanje: tri lampice (O3–O5), elektromotor (M1), fototranzistor (I1) i dva tipkala (I2, I3).

Konstrukcija robotskog modela izrađena je u nekoliko koraka: postavljanje elektromehaničkog sistema, • izrađivanje konstrukcije kliznih vrata i zupčanih letvi, • postavljanje nosivih stupova, • postavljanje graničnika ‒ dodirnih senzora (tipkala), • podešavanje ulaznog svjetlosnog senzora (fototranzistora) s izvorom svjetlosti, • postavljanje signalizacije (lampica), • povezivanje električnih elemenata vodičima, • izrađivanje algoritama i računalnog programa s potprogramima za upravljanje.

Napomena: Duljina vodiča definira udaljenost električnih elemenata od međusklopa i izvora napajanja (baterija).

Klizna vrata – konstrukcija automatiziranog modela

7

Izradit ćemo automatizirani model kliznih vrata uporabom graničnika koji definiraju početni i krajnji položaj: tipkala (I2, I3), fototranzistora (I1), lampica (O3–O5) i elektromotora (M1).

Inženjerski izazovi: gradivnim elementima izraditi funkcionalnu konstrukciju za klizna vrata, električne elemente povezati vodičima, međusklopom (sučeljem), izvorom napajanja i računalom.

Slika 2. FT elementi Popis gradivnih i električnih elemenata omogućuje precizan odabir i olakšava izradu konstrukcije modela kliznih vrata.

Slika 3. FT konstrukcija A Slika 4. FT konstrukcija B Umetnemo mali crveni spojni element u šesti red drugog stupca i spojimo kućište elektromotora koje je bočno postavljeno i uvučeno do sredine elektromotora. Bočni položaj elektromotora osigurava jednostavnu montažu prijenosnog mehanizma koji pokreće zubnu letvu.

Napomena: Prijenosni mehanizam postavljamo u položaj koji omogućuje lagano umetanje zubnih letvi bez otpora tijekom podešavanja početne pozicije vrata (otvoreno).

Slika 5. FT konstrukcija C Slika 6. konstrukcija D Postavljanje prijenosnog mehanizma (getribe) i zubne letve omogućuje kontinuirano gibanje tijekom vrtnje elektromotora. Prijenosni mehanizam građen je od niza zupčanika koji vrše prijenos gibanja iz rotacije elektromotora u translaciju.

Napomena: U krajnjem položaju spoja elektromotora s getribom omogućen je prijenos vrtnje s elektromotora na getribu.

Slika 7. konstrukcija E Slika 8. konstrukcija F Slika 9. konstrukcija G Slika 10. konstrukcija H Profil i veličina kliznih vrata ovisi o zahtjevima konstruktora i sastavljena su od četiri međusobno povezane osnovne građevne podloge. Mjesto spajanja osnovnih građevnih podloga sa zubnim letvama je u trećem redu radi položaja koji osigurava lagano kretanje kliznih vrata bez dodira s podlogom.

Slika 11. konstrukcija I Slika 12. konstrukcija J Unutar prijenosnog mehanizma smještene su dvije zupčane letve međusobno spojene i povezane utorima s metalnim spojnicama.

8

Metalne spojnice zubne letve postavljene su u smjeru otvaranja kliznih vrata. Čvrstoću spoja osiguravaju metalne spojnice integrirane unutar zubnih letvi koje su umetnute u suprotnu stranu druge zubne letve (krajnji položaj). Veliki crni građevni blok pozicioniran je ispred kliznih vrata na udaljenosti širine vrata od početnog položaja (otvoreno). Njegova je uloga da osigura krajnji položaj pri zatvaranju kliznih vrata i omogući nadogradnju konstrukcije okvira kliznih vrata.

Napomena: Neprekidno gibanje pogonskog dijela modela omogućavaju metalne spojnice smještene unutar zupčanih letvi.

Slika 13. konstrukcija K Slika 14. konstrukcija L Slika 15. konstrukcija LJ Slika 16. konstrukcija M Dodirni senzor (tipkalo) umetnut je u crni veliki građevni blok s lijeve strane kliznih vrata u krajnji položaj. Ovime je omogućeno zaustavljanje modela automatiziranih vrata kod zatvaranja. Dodirni senzor okrenut je u položaj kojim zubna letva dodiruje i prekida strujni krug. Nadogradnju okvira kliznih vrata osiguravaju crni građevni blokovi srednjih kutnih profila umetnuti na crni kutni građevni blok (stup).

Granični položaj u kojem se klizna vrata otvaraju i zaustave određen je dodirnim senzorom pozicioniranim na gornjoj strani elektromotora.

Napomena: Postavljanje i podešavanje dodirnih senzora i graničnih položaja određuju dimenzije modela kliznih vrata.

Slika 17. konstrukcija N Slika 18. konstrukcija NJ Slika 19. konstrukcija O Slika 20. konstrukcija P Podešavanje i postavljanje graničnog kutnog elementa od 15° na konstrukciju vrata sastavljenu od osnovnih građevnih podloga osigurava krajnji položaj pri otvaranju. Kutni element smješten je na drugoj osnovnoj građevnoj podlozi, većom površinom okrenut u smjeru dodirnog senzora.

Okvir vrata sastavljen je od dvostranih kutnih spojnih elemenata koji su umetnuti na vrh crnih građevnih blokova srednjih kutnih profila. Na lijevi kutni spojni element umetnut je mali jednostrani crni građevni blok koji je veza između bočnih i gornjih stranica okvira kliznih vrata. S desne strane na kutni spojni element umetnut je dvostrani mali crni građevni blok koji je poveznica za gornji dio okvira.

Ojačanje konstrukcije vrata omogućavaju četiri tanka spojna elementa smještena između dvaju osnovnih građevnih podloga. Tanke velike pokrovne ploče osiguravaju cjelovitost i veću čvrstoću konstrukcije kliznih vrata.

Napomena: Precizno podešavanje kutnog elementa smještenog na vratima osigurava potpunu funkcionalnost prilikom otvaranja i zaustavljanja kliznih vrata.

Slika 21. konstrukcija R Slika 22. konstrukcija S Svjetlosni senzor (I1) osigurava detekciju prolaska ispred kliznih vrata. Smješten je ispred ulaznih vrata na malom crnom jednostrukom građevnom bloku. Na suprotnoj strani nalazi se izvor svjetlosti (O4) koji omogućuje konstantan izvor svjetlosti koja obasjava fototranzistor.

Lampica koja je smještena unutar kućišta pokrivena je s prednje strane kućištem s kružnim otvorom u središtu i ima ulogu usmjeravanja snopa svjetlosti na fototranzistor.

Napomena: Udaljenost i položaj senzora koji kontrolira uključivanje i isključivanje strujnih krugova automatiziranog modela osigurava ispravan rad fototranzistora.

Slika 23. konstrukcija Š Slika 24. konstrukcija T Slika 25. konstrukcija U Signalna rasvjetna tijela (O3 i O5) smještena su na prednjoj strani okvira i osiguravaju svjetlosnu signalizaciju tijekom otvaranja i zatvaranja kliznih vrata. Postolje za lampicu unutar kojeg je smještena lampica sa zaštitnom kapicom smješteno je na vrhu stupova kutnih spojnih elemenata radi vidljivosti tijekom rada kliznih vrata.

Napomena: Svjetlosna signalizacija uključuje se ovisno o detekciji pritiska dodirnih senzora (tipkala).

Slika 26. konstrukcija V Slika 27. konstrukcija Z Slika 28. konstrukcija X Izvor napajanja (baterija) smješten je na vanjskoj strani malog crnog građevnog elementa koji ima ulogu postolja svjetlosnog senzora. Ovime je omogućena jednostavna i brza izmjena u trenutku njenog pražnjenja. Međusklop je smješten na postolju suprotno od unutrašnjosti automatiziranog modela kliznih vrata i povezan je na podlogu malim spojnicama. Ovime je omogućeno jednostavno spajanje baterije i međusklopa.

Napomena: Funkcionalnost modela provjerite direktnim spajanjem izvora napajanja (bateri-

ja) na elektromotor. Promjenu smjera gibanja osiguravamo promjenom polariteta (+, - i -, +) napajanja.

Slika 29. konstrukcija Y Slika 30. konstrukcija W Slika 31. konstrukcija Q Slika 32. konstrukcija XY Pravilan raspored spojnih elemenata u obliku potkove olakšava uredno razmještanje vodiča od signalnih, senzornih i elektromehaničkih elemenata do međusklopa i izvora napajanja. Odabir konstrukcijskih elementa osigurava stabilnost konstrukcije, omogućuje kontinuiran i siguran rad automatiziranog modela kliznih vrata.

Napomena: Prije pokretanja provjerite sve spojene električne elemente, postavite izvor napajanja (bateriju) na podlogu i povežite međusklop s uredno složenim vodičima. Vodiče rasporedite pazeći na duljinu i spojite ih s ulazima i izlazima u utore redoslijedom spajanja.

Ulazne i izlazne električne elemente povežite s međusklopom pazeći na boje spojnica. Uključite sučelje, pokrenite program RoboPro i testirajte spojene električne elemente pomoću alata za provjeru koji se nalazi u programu.

Slika 33. TXT Spajanje FT-elemenata sa TXT-sučeljem: • signalne lampice (indikatore) spajamo na izlaze (O3 i O5), • elektromotor spajamo vodičima na izlaz (M1), • izvor svjetlosti za rad fototranzistora spajamo vodičem na izlaz (O4), • fototranzistor spajamo vodičima na ulaz (I1), • tipkala spajamo vodičima na ulaze (I2 i I3).

Napomena: Duljina vodiča sa spojnicama određena je položajem električnih elemenata i međusklopa. Pozicioniranje međusklopa u odnosu na model i izvor napajanja (baterija) određena je ulaznim/izlaznim elementima.

Povezivanja međusklopa s električnim elementima modela određeno je spajanjem boja spojnica vodiča i njihovo uredno postavljanje između lampica, elektromotora, tipkala, fototranzistora, međusklopa i baterije.

Napomena: elektroničke elemente povezujemo prije spajanja izvora napajanja (baterije).

Provjera rada elektroničkih elemenata provodi se prije izrade algoritma i programa pomoću alata Test: • povezivanje TXT-međusklopa s računalom, ulaznim i izlaznim elementima,

9

• provjeravanje komunikacije TXT-međusklopa s računalom (USB, Bluetooth, Wi-Fi) i povezivanje s programom RoboPro, • provjeravanje ispravnog rada električnih elemenata: fototranzistora, tipkala, lampica i elektromotora.

Slika 34. FT elementi 1 Slika 35. Klizna vrata 1 Izrada algoritama i programskih rješenja Zadatak_1: Konstruiraj model kliznih vrata, izradi algoritam i program upravljanja. Osiguraj kontinuirani izvor svijetlosti – lampica (O4) za ispravan rad fototranzistora. Detekcijom prolaska i očitanjem svjetlosnog senzora ‒ fototranzistora (I1) motor se uključi u smjeru vrtnje (cw) i vrata se otvaraju dok tipkalo (I3) nije aktivirano (pritisnuto). Aktivacijom tipkala (I3, otvoreno) motor se zaustavi na period od četiri sekunde i promjeni smjer vrtnje (ccw), vrata se zatvaraju. Aktivacijom tipkala (I2, zatvoreno), motor se zaustavi na period od četiri sekunde i promjeni smjer vrtnje (cw), vrata se otvaraju. Proces se neprekidno ponavlja dok ne isključimo program.

Slika 36. FT1 program Pokretanjem programa lampica (O4) je konstantno uključena i fototranzistor (I1) dobiva svjetlost. Prekidom snopa svjetlosti (I1 = 0), program pokreće elektromotor (M1 = cw) i vrata se otvaraju. Program konstantno očitava i provjerava stanje na krajnjim tipkalima (I2 i I3). Kada tipkalo (I3 =1) detektira pritisak, elektromotor se zaustavi (M1 = stop) na period (t = 4s) i vrata su otvorena. Ako nije prekinut snop svjetlosti koji osvjetljava fototranzistor, elektromotor mijenja smjer gibanja (M1 = ccw) dok ne detektira pritisak na tipkalo (I2 =1). Motor se zaustavi na period od četiri sekunde. Program konstantno provjerava stanje fototranzistora (I1) i ovisno o očitanom stanju otvara ili zatvara klizna vrata.

Zadatak_2: Konstruiraj model kliznih vrata, izradi algoritam i program upravljanja s potprogramima. Osiguraj kontinuirani izvor svjetlosti – lampica (O4) za ispravan rad fototranzistora. Signalne lampice (O3 i O5) su isključene. Detekcijom prolaska i očitanjem svjetlosnog senzora ‒ fototranzistora Fototranzistor Lampica Motor Tipkala (vrata) I1 O4 M1 I2 (zatvoreno) I3 (otvoreno) 0 1 (on) cw 0 (off) 0 (off) 1 1 (on) stop 0 (off) 1 (on) 1 1 (on) ccw 1 (on) 0 (off) 1 1 (on) stop 1 (on) 0 (off) Tablica istine ulaznih/izlaznih elemenata

10

(I1) motor se uključi u smjeru vrtnje (cw) i vrata se otvaraju dok tipkalo (I3) nije aktivirano (pritisnuto).

Aktivacijom tipkala (I3, otvoreno), signalna lampica (O3) se uključi i motor se zaustavi na period od četiri sekunde. Nakon četiri sekunde lampica se isključi i motor promjeni smjer vrtnje (ccw), vrata se zatvaraju. Aktivacijom tipkala (I2, zatvoreno), signalna lampica (O3) se uključi, motor se zaustavi na period od četiri sekunde. Nakon četiri sekunde lampica se isključi i motor promjeni smjer vrtnje (cw), vrata se otvaraju. Proces se neprekidno ponavlja dok ne isključimo program.

Slika 37. FT2 program Pokretanjem programa lampica (O4) je konstantno uključena i fototranzistor (I1) dobiva svjetlost. Signalne lampice (O3 i O5) su isključene. Prekidom snopa svjetlosti (I1 = 0), program pokreće elektromotor (M1 = cw), signalne lampice su isključene i vrata se otvaraju. Program konstantno očitava i provjerava stanje na krajnjim tipkalima (I2 i I3). Kada tipkalo (I3 =1) detektira pritisak, lampica (O3) se uključi elektromotor se zaustavi (M1 = stop) i vrata su otvorena. Ako nije prekinut snop svjetlosti koji osvjetljava fototranzistor, elektromotor mijenja smjer gibanja (M1 = ccw) dok ne detektira pritisak na tipkalo (I2 =1). Lampica (O5) se uključi i motor se zaustavi.

Program konstantno provjerava stanje fototranzistora (I1) i ovisno o očitanom stanju otvara ili zatvara klizna vrata i uključuje ili isključuje signalne lampice.

Napomena: Nedostatak ovog programa je brzina izvođenja uključivanja i isključivanja lampica zbog nepostojanja vremenske naredbe za odgodu izvršenja.

Zadatak_3: Isti je kao Zadatak_2 s vremenskim izvršenjem dijelova programa u periodu uključivanja signalnih lampica na četiri sekunde i isključivanja na pola sekunde.

Slika 38. FT3 program Napomena: Glavni program sadrži tri potprograma: Lamp_off, Close, Open. Unutar potprograma umetnite naredbu za vrijeme izvršenja i uočite razliku između ova dva programa.

Zadatak_4: Isti je kao Zadatak_3 s obaveznim otvaranjem kliznih vrata u svakom trenutku ako fototranzistor očita prekid snopa svjetlosti.

Slika 39. FT3 PP Napomena: Glavni program sadrži tri potprograma. Unutar potprograma Close izvršava se potprogram Open koji omogućava sigurni rad kliznih vrata u slučaju nesreće.

Petar Dobrić, prof.

BBC micro:bit [16] Poštovani čitatelji, u prošlom ste nastavku detaljno upoznali potenciometar. Kod zadnjeg zadatka korišten je džojstik kojim se u mobilnoj aplikaciji na zaslonu mobitela upravljalo lopticom. Na kraju teksta predložen je zadatak za samostalan rad u kojem je prestrojavanjem brojeva za y-os trebalo riješiti neskladno ponašanje loptice.

Pitanje koje se samo nameće je, zašto loptica ide dolje kad se palica džojstika pomiče prema gore i obrnuto?

Brojevi koji se dobivaju s BBC micro:bita ponašaju se u skladu s matematičkim pravokutnim koordinatnim sustavom u ravnini. Što je to?

To je sustav koji čine dva međusobno okomita pravca koji se nazivaju koordinatnim osima.

Sjecište tih pravaca naziva se ishodištem koordinatnog sustava. Vodoravna os naziva se apscisa ili x-os, a okomita se os naziva ordinata ili y-os.

Točki T unutar pravokutnog koordinatnog sustava lako je odrediti mjesto jer joj je pridružen uređeni par brojeva (x, y). Na Slici 16.1. prikazan je primjer za točku T (3, 2) i za točku koja se nalazi u ishodištu T0 (0, 0).

Slika 16.1. Pravokutni koordinatni sustav

Brojevi koji se dobivaju s BBC micro:bita redom su svi pozitivni, a to znači da bi se loptica trebala crtati u gornjem desnom kvadrantu

KODIRANJE

koordinatnog sustava. Koordinatni sustav zaslona mobitela nije ustrojen kao ovaj na slici, kod njega je y-os okrenuta naglavačke, ishodište je isto, no pozitivne koordinate idu prema dolje.

Dok palicu džojstika pomičete prema gore, brojevi rastu, a s obzirom da se kod zaslona mobitela crta u donjem desnom kvadrantu, dobiva se neusklađeni smjer loptice. Kako biste riješili taj problem valja dobivene brojeve prestrojiti tako da se dobivena 0 pretvori u 255, a dobiveni broj 255 pretvori u 0 i tako redom za sve brojeve u rasponu od 0 do 255. Za to se koristi formula: NOVA VRIJEDNOST = (STARA VRIJEDNOST – STARI MINIMUM) / (STARI MAKSIMUM – STARI MINIMUM) × (NOVI MAKSIMUM – NOVI MINIMUM) + NOVI MINIMUM Sad trebate otkriti kolike su te vrijednosti.

Redom su to: STARA VRIJEDNOST je broj koji se u određenom trenutku dobiva s BBC micro:bita; STARI MINIMUM je najmanji broj koji je moguće dobiti s BBC micro:bita, odnosno 0; STARI MAKSIMUM je najveći broj koji je moguće dobiti s BBC micro:bita, odnosno 255; NOVI MAKSIMUM je najveći broj koji trebate nakon prestrojavanja, odnosno 0; NOVI MINIMUM je najmanji broj koji trebate nakon prestrojavanja, odnosno -255.

Kad se svi ti podaci uvrste u formulu rezultat za NOVU VRIJEDNOST bit će negativan, a prije je rečeno da je y-os koordinatnog sustava zaslona mobitela pozitivan broj iako se pruža prema dolje. Radi rješavanja tog dodatnog problema za y-os trebate goli broj bez predznaka. Za to postoji programski blok “apsolute”. Na Slici 16.2. prikazana je formula u obliku koda.

Sad kad znate što trebate činiti, prepravite postojeći program.

Najprije u MIT AI, radi lakšeg snalaženja, u prikazu “Designer” preimenujte dva postojeća elementa:

Slika 16.2. Ovo su blokovi koji će vam trebati za prestrojavanje u MIT AI. Ovi blokovi vam nisu bili potrebni u MC E jer ih je zamjenjivao blok “map” (to ste isprobali u prošlom nastavku serije)

11

“Label2PODACI_S_P0”: Rename “Label2MAP_ PODACI_S_P0_Y”; “ La b e l 3 PO DAC I _ S _ P 1 ” : Re n a m e “Label3PODACI_S_P1_X”.

U prikazu “Blocks” imenujte dvije promjenljive, “STARA_VRIJEDNOST_Y” i “NOVA_VRIJEDNOST_Y”, Slika 16.3.

i kolektora s četkicama (rotacijski prekidač ili komutator). Prvo važno svojstvo takvog elektromotora je mogućnost promjene brzine vrtnje promjenom napona napajanja. Drugo važno svojstvo je da se promjenom polariteta napajanja mijenja smjer rotacije. Za vježbe koje slijede trebat ćete neki mali elektromotor. Na Slici 16.5. vidljivi su primjeri elektromotora malih snaga.

Slika 16.3. Kako bi formula s prethodne slike ispravno funkcionirala trebate ove dvije promjenljive

Zatim, unutar bloka “when Microbit_Io_Pin_ Simple1. InputPinDataReceived do…” dodajte blokove prema Slici 16.4.

Napomena, iz prostornih razloga dugačke blokove moguće je suziti. Kako se to radi? Najprije ubacite sve potrebne blokove, a zatim na prvi lijevi blok dvaput kliknete mišem.

To je sve. Program otpremite do mobitela i isprobajte. Ako je sve kako valja loptica će slijediti smjer palice za igru.

Prema uobičajenom duhu izlaganja nastavlja se s proučavanjem elementa “Microbit_Io_ Pin_Simple”. Preostalo je kodiranje analognih izlaza. U tu svrhu koristit ćete elektromotor za istosmjernu struju. Valja odmah napomenuti da elektromotori ne spadaju u elektroničke elemente, već u skupinu električnih strojeva. Što je elektromotor? To je stroj koji električnu energiju pretvara u mehanički rad. U osnovi razlikujemo dvije vrste, elektromotor za istosmjernu struju (DC – direct current) i elektromotor za izmjeničnu struju (AC – alternating current).

Elektromotor za istosmjernu struju sastoji se od statora (najčešće je to permanentni magnet), rotora (elektromagnetski namotaji bakrene žice)

Slika 16.4. Tamnoplavi blok “apsolute get global STARA_V…” suženi je prikaz blokova sa Slike 16.2.

12

Slika 16.5. Elektromotori malih snaga za istosmjernu struju

Elektromotor možete kupiti, bit će dobar svaki kojem je radni napon od 6 V do 12 V i kojem treba struja od 150 mA do 300 mA. Prvi problem koji valja odmah riješiti je kako BBC micro:bitom upravljati elektromotorom koji potrebuje viši napon i znatno jaču struju nego što BBC micro:bit može osigurati?

Jedno valjano rješenje je upotreba releja (elektromagnetske sklopke), no taj je element skup, trom, bučan i glomazan. Najbolje rješenje je sastaviti sklop s tranzistorom. Što je tranzistor? To je elektronički poluvodički element koji služi za pojačavanje električnih signala bilo koje vrste, a može raditi i kao sklopka.

Kako biste razumjeli načelo rada tranzistora trebat ćete se prisjetiti načela rada svjetlećih dioda koje ste proučavali u trinaestom nastavku serije (ABC tehnike, broj 639) te proširiti znanje na ispravljačke diode, no valja odmah upozoriti na jednu važnu činjenicu kako biste s razumijevanjem mogli pratiti teoriju koja slijedi. O čemu se radi? Veličanstveni razvoj elektriciteta kao grane znanosti i tehnike započeo je kada je otkrivena električna struja. To je jedna od rijetkih situacija gdje je slučajnost odigrala odlučujuću ulogu. Naime, profesor anatomije Luigi Galvani (1737.–1798.) slučajno je otkrio da se žablji kraci trzaju kada se dodiruju dvjema različitim kovinama, a to je otkriće potaklo Alessandra

Slika 16.8. Kristal diode s priključenim zapornim naponom Slika 16.6. Kristal diode sastavljen je od N-tipa i P-tipa poluvodiča

Voltu (1745.–1827.) da sagradi takozvani Voltin članak, preteču današnjih baterija. Tako je počelo.

Uvelike se eksperimentiralo i s elektrostatskim elektricitetom. To je ona pojava kad se češljate pa vam češalj privlači vlasi ili kad preko glave skidate majicu pa čujete pucketanje i pojavljuju se iskrice ili kada izlazite iz automobila pa osjetite kako vas je nešto pecnulo. Prilikom objašnjavanja te pojave razvijeni su razni eksperimenti kod kojih je trebalo znati smjer struje. U to doba to nije bilo moguće eksperimentom dokazati pa se pribjeglo dogovoru i prihvaćeno je da struja teče od plusa prema minusu. Nažalost to je pogrešno, elektroni kao glavni nosioci negativnog naboja kreću se od minusa ka plusu. U daljnjem tekstu na taj će način biti opisane pojave pa to trebate imati na umu. Krenite od diode.

Dioda je kristal koji na dva suprotna kraja ima dva tipa poluvodiča, N-tip i P-tip, Slika 16.6.

Na mjestu gdje se dva poluvodiča susreću, rekombiniraju se šupljine i slobodni elektroni pa tamo nema slobodnih nosioca elektriciteta. Taj sloj nije vodljiv (na slici je sive boje), a naziva se zapornim slojem (zs). Zaporni sloj u strujnom krugu pokazuje jednu interesantnu pojavu. Kad na diodu priključite istosmjerni napon tako da je plus-pol na P-tipu, a minus-pol na N-tipu

kristala, šupljine se kreću prema minus-polu, a slobodni elektroni prema plus-polu, Slika 16.7.

Već se kod niskih napona debljina zapornog sloja smanjuje pa kristal vodi električnu struju.

Ako se polaritet napona izmijeni, šupljine se grupiraju na minus-polu, a slobodni elektroni na plus-polu. Debljina zapornog sloja povećava se i kristal više ne vodi struju, Slika 16.8.

Dakle, prolaz struje ovisi o polaritetu priključenog napona. N-P-spoj ponaša se kao električni ventil. Na Slici 16.9. vidljiv je simbol za crtanje diode s oznakama izvoda (anoda A i katoda K).

Slika 16.9. Dioda propušta struju kada je na katodi minus-pol napajanja, a na anodi plus-pol napajanja

Sad kad ste sve to saznali moguće je objasniti tranzistor.

Tranzistor je u osnovi sendvič triju kristala poluvodiča, zato su moguće dvije kombinacije, N-P-N i P-N-P. Tranzistor ima tri izvoda, emiter (E), bazu (B) i kolektor (C), a simboli se crtaju kako je vidljivo na Slici 16.10.

Slika 16.10. Elektronički simboli i oznake za NPN-tip tranzistora i PNP-tip tranzistora

Slika 16.7. Kristal diode s priključenim naponom za propusni smjer

Kod tih simbola strelice emitera ukazuju na fizikalni (dogovoreni) smjer struje unutar tranzistora. U nastavku će biti objašnjeno načelo rada tranzistora gdje morate imati na umu prije spomenuti smjer elektrona koji je suprotan fizikalnom smjeru struje.

Bipolaran “običan” tranzistor, BJT (bipolar junction transistor) tako je nazvan jer u vođenju električne struje sudjeluju i pozitivni (šupljine)

13

i negativni (elektroni) nosioci elektriciteta. Prvi bipolaran tranzistor izumili su u Bell Labsu William Shockley, Walter Brattain i John Bardeen 1947. godine. Brattain je izradio točkasti kontaktni tranzistor, a nakon mjesec dana Shockley je imao praktičniji BJT koji će u nastavku biti opisan. Ovdje je zgodno napomenuti da su za to otkriće troje spomenutih znanstvenika 1956. godine dobili Nobelovu nagradu.

Krajnje je pojednostavljeno moguće tranzistor promatrati kao spoj dviju dioda: dioda emiter-baza i dioda kolektor-baza, koje imaju jedan zajednički izvod, bazu. Tranzistor se u strujni krug redovito spaja tako da je dioda emiter-baza u propusnom smjeru, a dioda kolektor-baza u nepropusnom smjeru. Po tome bi se očekivalo da u prvoj diodi teče struja, a u drugoj ne teče.

Tako bi i bilo, no kod proizvodnje tranzistora bazu treba izvesti što je moguće tanjom kako bi zaporni sloj prve diode bio bliže zapornom sloju druge diode. Proučite primjer za NPN-tranzistor, Slika 16.11.

Slika 16.11. Kod NPN-tranzistora javljaju se razna strujanja elektrona

Kod ovog načina spajanja krene nekoliko struja (na slici su obilježene: a, b, c i d), a onda dolazi do izražaja takozvani tranzistorski efekt. Kako se taj efekt očituje? Očituje se tako da struje u krugu emitera otkoče (otvaraju) kolektorsku diodu, iako je ona spojena u nepropusnom smjeru. Pritom je jedan dio elektrona (a) izgubljen jer se rekombinira s privučenim šupljinama.

Jedan mali broj elektrona (b) protječe kroz bazu do plusa baterije 1, baza se ponaša kao da je otpornik. Većina elektrona (c) kroz tanku bazu dolazi u područje kolektorskog zapornog sloja gdje brzo bivaju privučeni (d) snažnim električnim poljem kolektora. Jačina polja razmjerna je naponu kolektorske baterije. Zbog toga 99%

14

Slika 16.12. Razni oblici kućišta tranzistora

struje teče prema kolektoru, a može se upravljati uz pomoć struje baze koja iznosi tek 1% emiterske struje. Drugim riječima, male promjene struje u krugu emiter-baza (male crvene strelice) uzrokuju znatno veće promjene struje u krugu emiter-kolektor (velike crvene strelice). Odnos promjene jakosti struje kolektora i promjene jakosti struje baze definira se kao faktor strujnog pojačanja tranzistora i označava se grčkim slovom β (beta). To je neimenovani broj koji je redovito mnogo veći od 1, a ovisno o tranzistoru može premašiti stotinu. Što se tiče PNP-tranzistora situacija je vrlo slična. Polariteti napona za PNP-tranzistor obrnuti su u usporedbi s NPN-tranzistorom, odnosno dvije baterije treba okrenuti tako da je plus baterije 1 prema emiteru, a minus baterije 2 prema kolektoru. Osim toga, valja napomenuti da su šupljine glavni nosioci elektriciteta, no krajnji učinci isti su za oba tipa tranzistora.

Ovisno o snazi, tranzistori se pakiraju u raznim oblicima kućišta, Slika 16.12.

Važno je napomenuti da su izvodi kod različitih tranzistora različito raspoređeni. Radi otkrivanja rasporeda preporuka je da na internetu potražite tvorničke kataloge. U tu svrhu u tražilicu upišete tranzistorski kôd (na primjer BC337) i englesku riječ datasheet (podatkovna tablica). U tim ćete tablicama, osim rasporeda izvoda pronaći i sve druge važne tranzistorske parametre.

Sklop za upravljanje brzinom vrtnje vratila elektromotora Prema elektroničkoj shemi sa Slike 16.13. i montažnoj shemi sa Slike 16.14. na eksperimentalnoj pločici sastavite sklop.

Slika 16.13. Elektronička shema sklopa za upravljanje brzinom vrtnje vratila elektromotora

Slika 16.14. Montažna shema sklopa za upravljanje brzinom vrtnje vratila elektromotora

Izabran je NPN-tranzistor male snage tvorničke oznake BC337. Raspored izvoda označen je u crnom pravokutniku na Slici 16.14. Otpornik za ograničavanje struje baze ima vrijednost R1 = 2200 Ω (CRVENA-CRVENA-CRVENA-ZLATNA).

Baterija za napajanje prilagođena je naponu i struji elektromotora. Osim toga, trebate priključak za bateriju, jednu crnu i jednu žutu premosnicu s krokodil-štipaljkama i jednu crnu premosnicu tipa Arduino “male to male”. Na vratilo elektromotora zalijepite komad izolirajuće samoljepljive trake kako biste kasnije lakše mogli pratiti brzinu i smjer vrtnje.

Ispitivanje ispravnosti spojenog sklopa Pokrenite MC E te imenujte novi projekt, na primjer “MOTOR”. Kodirajte program prema Slici 16.15.

Slika 16.15. Programski kôd za upravljanje brzinom vrtnje vratila elektromotora

Program preuzmite te ga otpremite do pločice BBC micro:bita. Ako je sve kako valja, ne dešava se ništa, vratilo elektromotora miruje.

Na BBC micro:bitu pritisnite tipku A, jedanput.

Vratilo elektromotora krenut će usporeno vrtjeti udesno. Nanovo pritisnite tipku A. Vratilo će se okretati brže. To ponavljajte dok ne postignete maksimalnu brzinu vrtnje. S tipkom B vrtnja se usporava. Što se tu događa? Kod prvog pokretanja programa na izvodu P0 vlada napon od 0 V. Pritiscima tipke A postepeno povisujete napon do maksimalnih 3 V. Obrnuto je za tipku B, pritiscima postepeno snižavate napon do minimalnih 0 V. Taj je napon doveden na bazu tranzistora koji razmjerno upravlja kolektorskim naponom od 9 V. Kod višeg napona vratilo elektromotora vrti brže, a kod nižeg napona sporije.

Mobilna aplikacija Pokrenite MIT AI te imenujte aplikaciju, na primjer BBC_MOTOR1. U svojstvima za Screen1 kod Title upišite “BBC brzina vratila elektromotora”. Do virtualnog mobitela dovucite, preimenujte i ugodite svojstva za uobičajene elemente za Bluetooth. Nemojte zaboraviti ekstenzije “BluetoothLE1” i “Microbit_Io_Pin_Simple1”. Ako niste sigurni što vam sve treba onda prelistajte prethodne brojeve ABC tehnike. Osim nabrojanih umetnite još neke elemente kojima također trebate ugoditi svojstva prema popisu u nastavku.

Button5: “Rename Button5_0”; BackgroundColor “Red”; kvačica na FontBold; FontSize “28”; Height “25 percent”; Width “100 percent”; Shape “oval”; Text “EMERGENCY STOP”.

TextBox1: Width “100 percent”; Text “0”; TextAlignment “center : 1”.

Slider1: Width “100 percent”; MaxValue “255.0”; MinValue “0.0”; ThumbPosition “0.0”.

Nakon svega zaslon virtualnog mobitela trebao bi izgledati kao ovaj na Slici 16.16.

Kodiranje Iz ruksaka izvucite potrebne blokove, “when Button1SKENIRAJ. Click do…”, “when Button2ZAUSTAVI. Click do…”, “when Button3SPOJI. Click do…”, “when Button4ODVOJI. Click do…”, “when BluetoothLE1. DeviceFound do…” i “when BlueoothLE1 .Disconnected do…”.

Nakon toga, iz “Blocks” dovucite blokove prema Slici 16.17.

Na kraju, dovucite blokove prikazane na Slici 16.18.

15

Slika 16.16. Izgled virtualnog mobitela nakon umetanja svih potrebnih elemenata

Slika 16.17. Blokovi koji određuju početna stanja izvoda P0 BBC micro:bita

Blok “thumbPosition” je predodređena promjenljiva u kojoj se pohranjuju podaci kao decimalni brojevi, a ovise o položaju klizača “Slider1”. Tamnoplavi blok “round” zaokružuje decimalne brojeve, odnosno uzima samo cijele brojeve bez decimala.

To je sve. Otpremite i instalirajte aplikaciju na vaš mobitel te krenite s kodiranjem BBC micro:bita.

Pokrenite MC E te imenujte projekt, na primjer “MobiMOTOR”. Učitajte ekstenziju za “BluetoothLE”.

Slika 16.18. Kako bi sve radilo kako valja trebate i ove blokove

16

Napišite uobičajeni program za “bluetooth io pin service”. Ako ste ga zaboravili pronađite ga u prošlom nastavku serije na Slici 15.14. Program preuzmite i otpremite do BBC micro:bita.

Izvedite “Bluetooth” uparivanje mobitela i BBC micro:bita. Na mobitelu pokrenite aplikaciju BBC_MOTOR1 te skenirajte, a potom se spojite s BBC micro:bitom. Ako je sve kako valja, vratilo elektromotora miruje. Kažiprstom povucite udesno klizač na zaslonu mobitela. Vratilo bi se trebalo zavrtjeti udesno. Ugađanjem klizača ugodite željenu brzinu. U slučaju potrebe naglog i brzog zaustavljanja, tapkajte po “EMERGENCY STOP”.

Ako želite promijeniti smjer vrtnje, tada zamjenite priključke elektromotora. Na eksperimentalnoj pločici crvenu žicu priključite na mjesto crne, a crnu na mjesto crvene, sada bi vratilo trebalo vrtjeti ulijevo.

Zadaci za samostalan rad. Prvo, razmislite i odgovorite zašto vratilo staje kad klizač na zaslonu mobitela ugodite na vrijednost 20 (ili nešto manje), a trebalo bi se usporeno vrtjeti sve do broja 1? Drugo, razmislite kako biste s tranzistorima riješili obrnuto napajanje elektromotora radi dobivanja suprotnog smjera vrtnje vratila?

Za ove ste vježbe trebali: • BBC micro:bit, • USB-kabel, • baterije za BBC micro:bit, • mobitel (dlanovnik, tablet) sa sustavom Android, • eksperimentalnu pločicu na ubadanje, • spojne žice raznih boja s krokodil-štipaljkama i muškim nastavcima, 2 komada, • premosnicu, • baterije prilagođene elektromotoru (na primjer blok 9 V/200 mA), • priključak za bateriju 9 V (ili ležište za drugačije baterije), • otpornik 2 200 Ω, • NPN-tranzistor BC337, • DC-elektromotor 9 V/200 mA (ili nekih drugih vrijednosti, ali neka je napon do 12 V), • električarsku izolirajuću traku dužine 3 cm.

Marino Čikeš, prof.

MALA ŠKOLA FOTOGRAFIJE Piše: Borislav Božić, prof.

SIMULACIJA SLIKANJA LOPATICOM/ŠPAHTLOM PALETTE KNIFE Povijest umjetnosti puna je primjera različitih slikarskih eksperimenata. Svaki umjetnik tražio je način nanošenja boje na platno ili neku drugu slikarsku podlogu pa su iz tih istraživanja poznati sjajni primjeri tradicionalnog korištenja raznovrsnih kistova, četaka, tampona, različitih lopatica ili špahtli. Imamo umjetnika koji su kantama bacali, prolijevali boju po velikim platnima, npr. američki slikar Jackson Pollock, a neki su koristili i još uvijek koriste svoje prste, dlanove kako bi nanijeli i razmazali boju itd. vrlo atraktivan. “Svemogući” Photoshop omogućio je simulaciju i ove slikarske tehnike kako to prikazuje primjer ispod ovoga teksta i krenimo redom. Kada smo otvorili fotografiju u Photoshopu, idemo na opciju Filter u izborniku, zatim Artistic i onda Palette Knife, tj. nož za razmazivanje boja na paleti. Često se slikarska špahtla naziva i nož,

Danas ću vam demonstrirati simulaciju slikanja slikarskim lopaticama ili, popularno, špahtlama. Karakteristika ove slikarske tehnike je široki potez i pastozni (deblji) namaz boje. Detalji se reduciraju i motiv se zahvaća u svom osnovnom obliku i bojama. Ovim postupkom slikanja služe se mnogi slikari i konačni je rezultat, odnosno izgled slike

iako to u osnovi nije. Dakle, kada nam je fotografija otvorena u filtru Palette Knife, u desnom gornjem uglu pojavljuju se tri komponente uređivanja fotografije, slika A. Prva komponenta, tj. prvi klizač je veličina poteza (Stroke Size) koji ima 50 koraka. Što smo bliži brojci pedeset, potez je širi i sve je manje detalja. Druga komponenta ili drugi klizač je Stroke Detail, tj. potez špahtle

Međusobnim kombiniranjem ova tri klizača možemo dobiti bezbroj raznolikih slika.

Treba biti pažljiv kako ne bismo upropastili dobru fotografiju.

Rezultat rada u ovom filtru treba biti nova slika.

ili detalj poteza i ima samo tri koraka. Zadnji klizač je Softness ili mekoća. Vrlo je osjetljiv i s njim treba biti pažljiv. Treba dobro gledati promjene u radu kako bismo mogli odabrati ono što nam najviše odgovara. Svima koji se žele okušati u ovoj igri, preporučujem da prvo pogledaju slikarske radove nastale tehnikom nanošenja boje špahtlama.

POGLED UNATRAG ISKRIVLJAVANJE ILI DEFORMIRANJE EMULZIJE Ako želimo iskriviti, deformirati emulziju, onda trebamo odabrati motiv koji ima dosta vertikalnih ili horizontalnih pravaca jer će na takvim motivima efekt iskrivljenja biti najočitiji. Negativ trebamo povećati na plan-film većeg formata, odnosno format koji želimo. Kada smo napravili osvjetljavanje plan-filma većeg formata, pažljivo ga položimo na šupljikavu plastičnu podlogu i sve skupa uronimo u toplu, vruću kupku.

Visoka temperatura odvojit

Već je bilo riječi o retikulaciji, postupku kada emulzija ispuca uslijed nagle promjene temperature radnih kupki. Kod iskrivljavanja emulzije također koristimo višu temperaturu od uobičajene kako bi se emulzija odvojila od podloge i omekšala, pa da bismo je mogli iskriviti, deformirati.

će emulziju od podloge i kao takva podložna je deformaciji. U prenošenju filma iz posude u posudu moramo biti jako pažljivi, jer se malom nepažnjom emulzija može iskriviti ili čak skliznuti s podloge i upropastiti cijeli

rad. Ako smo sve faze kemijske obrade filma pažljivo radili, na kraju se s perforirane podloge film stavi na upijajući papir da bi se sušio.

Osušeni film spreman je za izradu negativ-kopije od koje radimo pozitive.

ANALIZA FOTOGRAFIJA

Petar Dabac

Rođen je u Zagrebu 1942. godine i pripada grupi recentnih hrvatskih fotografskih autora. U mladosti se počeo zanimati za fotografiju tako da već 1960. godine dolazi u atelje svoga ujaka Toše Dapca, slavnoga hrvatskog fotografa. Tu uči zanat i savršeno ga svladava. S 24 godine odlazi u slobodne umjetnike i potpuno se posvećuje fotografiji. Njegov kreativni duh ne miruje, već kontinuirano eksperimentira. Snažno ulazi u propitivanje same suštine medija i poruke koju može poslati kao što je to u njegovu radu Virus. Na zalasku analogne tehnologije Dabac radi projekt Konac filma.

On skuplja ostatke kolor-filma, i to onaj početak koji se osvijetli i na koji se stavlja broj prilikom strojnoga razvijanja. Na njima se pojavljuju plohe različitih boja koje on povećava na izlagački format i time dobiva Konac filma Virus impresivne apstraktne kompozicije.

Uradio je niz fotografskih projekata, a važno je još spomenuti da je dvadeset godina vodio fotografsku galeriju Arhiv TD. Šesnaest godina predavao je Fotografiju na ljubljanskoj Akademiji za likovno umetnost in oblikovanje.

Izlagao je na brojnim grupnim i samostalnim izložbama u zemlji i inozemstvu te je dobitnik brojnih nagrada i priznanja.

ZAŠTITA OKOLIŠA

Tehnologija i priroda - oportunisti ili saveznici?

Naši tehnološki izumi uvelike određuju način na koji se odnosimo prema vlastitu okruženju pa stoga čitava zapadnjačka kultura ljude doživljava kao svojevrsne subjekte čija je misija ovladavanje (prirodnim) svijetom. Međutim, zapadnjačka filozofija, uz nagli znanstveni i tehnološki razvoj, rezultirala je i određenim negativnim vidovima tehnološke modernizacije, koja za posljedicu ima i izravno uništenje okoliša. U drugoj polovici XVIII. stoljeća ručna se proizvodnja počela zamjenjivati parnim strojevima, čime je započeo razvoj koji je od kraja XVIII. do sredine XIX. stoljeća temeljito izmijenio prethodne političke, gospodarske i društvene sustave u većem dijelu svijeta. Počela je Prva industrijska revolucija koja će, barem iz ekološke perspektive, uz niz sjajnih izuma, proizvesti i niz posljedica kakve u to vrijeme nitko još nije mogao ni predvidjeti!

I tako, dok smo jednu dimenziju svijeta kakvog danas poznajemo sustavno gradili, drugu smo – onu prirodnu – sustavno uništavali, ostavljajući je da lebdi negdje na marginama naše svijesti, gotovo kao sjećanje na sliku sa stare razglednice. Uzmimo kao primjer plastiku i jednog od njezinih najreprezentativnijih predstavnika u obliku obične plastične vrećice, što je tipičan moderni izum koji se nameće kao rješenje mnogih problema (posebice kada natrpani hrlite kući iz dućana!). Atraktivnost plastike jest u njenoj postojanosti i činjenici da ne propada poput

drugih, organskih materijala. No, vrlo karakteristična činjenica jest da ovo isto svojstvo plastike, koje na jednom kraju jednadžbe predstavlja revolucionarni blagoslov za čitav ljudski rod u praktičnom smislu, na drugom predstavlja prokletstvo globalnih razmjera u vidu jednog od vodećih zagađivača na Zemlji. Oceani i kopnene površine pretvaraju se u smetlišta čija je likvidacija, s obzirom na navedena svojstva plastike kao materijala od kojeg danas radimo sve i svašta, neupitan problem na makrorazini, dok mikroplastika svakodnevno kontaminira našu pitku vodu.

Pa ipak, najveći problem nije sama plastika kao takva; najveći problem nastao je u trenutku kada smo pomislili da imamo kontrolu nad vlastitim proizvodnim procesima. Stvarnost je, međutim drugačija. Naime, nikada nismo imali ove posljedice pod kontrolom, ali smo to shvatili tek kada su nam postale jasno vidljive.

Usprkos sjajnom napretku tehnologije koja je, gledajući iz povijesne perspektive, relativno “mlada” pojava i striktni nusprodukt ljudskog društva, priroda je oko nas oduvijek. Možda nas biologija uči da smo fiziološki, strukturno i anatomski prirodna bića, sa standardnim setom “tvorničkih postavki” u obliku organskih sustava zajedničkih svim sisavcima no, u praski, svakako smo zaboravili kako to zaista i biti!

Odmičući se od prirode, odmakli smo se od sebe, što se drastično reflektira i u psihologiji proizvodno-potrošačkog društva. Zahvaljujući znanosti, napretku medicine i modernizaciji proizvodnih procesa koji zadovoljavaju (gotovo) sve naše potrebe, život nam je možda lakši (i duži!) no ikada prije, ali fali nam nešto nalik slobodnom danu u prirodi. Prirodi, do koje da bismo uopće i došli, moramo putovati sve duže i duže!

Klimatske promjene, nestanak staništa i izumiranje ogromnog broja životinjskih vrsti postaje sve očitije što nas je, simultano sa psihološkim momentom opće prezasićenosti,

21

nagnalo da otvorimo oči i, nadam se, jedan još vitalniji organ – srce! No, zaista, kakva je konkretno situacija danas?! Stvari se, srećom, polako mijenjaju. S porastom razine edukacije, raste i kolektivna svijest pa priroda u tehnologiji i ljudskom razvoju ponovno ima sve jačeg saveznika, pri čemu upravo razvoj digitalne tehnologije dovodi u pitanje moderni zapadnjački pogled na svijet te način odnošenja ljudi prema svom prirodnom okruženju.

Pojavom nove klase tehnologije i tzv. Četvrte industrijske revolucije i njena pratećeg razvoja (npr. senzorizirani i dataficirani živi svijet, primjena AI u mnogim domenama, primjena radikalnijih oblika računalstva, spajanje digitalnog i biološkog u biotehnologiji), gore opisani zapadnjački odnos prema prirodi sve više zastarijeva, mijenjajući se iz više razloga. Kao prvo, kako smo već naveli na primjeru plastike, priznajemo da smo izgubili kontrolu. Naše tehnološke kreacije dolaze s vlastitom dinamikom i posljedicama koje se potom više ne mogu kontrolirati. Stoga smo, da spasimo stvar i sebe same, doslovno primorani intervenirati u prirodu na jednoj temeljnijoj razini!

U animističkom svijetu ljudi su promatrani kao dio poretka u kojem biljke, životinje i predmeti imaju ravnopravno djelovanje. Napretkom znanosti i tehnologije, čovjek se postavlja u nadmoćniju poziciju “gospodara Zemlje” no čini se kako upravo digitalna tehnologija vrlo uspješno dovodi u pitanje to iluzorno razdvajanje “superiorno-ljudskog” i “prirodnog”. Dok su, primjerice,

22

plastika i slični izumi statični i materijalni, digitalna se tehnologija razvija daleko dinamičnije, prolazeći kroz višestruka ažuriranja na temelju informacija. Digitalni ekosustavi mogu utjeloviti prirodna načela jer se mogu pojaviti kao mem koji se može replicirati, mutirati i dovesti do varijacija. Naravno, u ovom slučaju, replikator se ne sastoji od gena već od digitalnih datoteka, poput programa, protokola, dizajna itd. koji mogu biti u potpunosti otvorenog koda te na taj način mogu biti modificirani.

Ovo se dogodilo, primjerice, u evoluciji bitcoin ekosustava. Možemo, dakle, misliti da ćemo, budući da smo izumili modernu tehnologiju, i dalje biti odgovorni za nju, ali nam zauzimanje evolucijske perspektive u digitalnoj tehnologiji sugerira neke ipak sasvim drugačije izglede.

Pojednostavljeno rečeno, sustavima koje smo sami stvorili, postajemo ujedno i učenici.

Tehnologija svakako iz temelja mijenja način na koji živimo, radimo, međusobno se odnosimo i načine kako se odnosimo prema vanjskom svijetu. Brzina, širina i dubina trenutnih otkrića zaista nema povijesnog presedana i suptilno, ali ustrajno remeti gotovo svaki sektor ljudskog djelovanja. No istovremeno, daleko više nego ikada prije, pojava nove tehnologije ima i pozitivan potencijal transformirati ekologiju! Naravno, nikada niti jedna ljudska tehnologija neće u potpunosti zamijeniti “tehnologiju prirode”, koja se usavršavala stotinama milijuna godina u pružanju ključnih “usluga” za održavanje života na Zemlji. Produktivan, raznolik prirodni svijet i stabilna klima bili su oduvijek temelj uspjeha naše civilizacije, a tako će biti i u budućnosti.

Temeljni problem u prethodnim tehnološkim revolucijama, međutim, bila je lakoća s kojom smo uzimali zdravo za gotovo cjelovite prirodne sustave, poduprte i održavane biološkom raznolikošću, poput šuma, oceana, riječnih slivova i sl., umjesto da ih vrednujemo kao nužan preduvjet za razvoj. Danas, kada se naša civilizacija suočava s upravo neviđenim izazovima,

tehnologija može odigrati presudnu ulogu u razdvajanju civilizacijskog razvoja i uništavanja okoliša. Vrijeme je da se usredotočimo na rješenja za koja znamo da imaju potencijala za razvoj, a tu nam onda tehnologija, zajedno s promjenom svijesti, može pomoći u rehabilitaciji planeta. Od otvorenog mora do srca najgušćih šuma na svijetu, tehnologija može transformirati način na koji prepoznajemo, mjerimo, pratimo i vrednujemo brojne usluge i resurse koje nam priroda pruža.

Dronovi nam pomažu u praćenju zdravlja šuma i otkrivanju ilegalne sječe, termovizijske kamere omogućavaju čuvarima prirode da otkriju krivolovce rekordnom brzinom, dok se AI-sustavi sve

uspješnije razvijaju za praćenje divljih životinja poput azijskih tigrova... Čini se da se naša tehnologija razvija u valovima čiji vrhunci osciliraju od blagoslova do prokletstva i natrag, dok svaki pojedini izum ima svoje lice i naličje. Iz svega proizlazi da nam je, uz tehnološku, daleko potrebnija još jedna (i to vrlo drastična) revolucija – ona kulturna. Jer, jedino revolucija u načinu na koji se povezujemo s planetom može voditi ka evoluciji ljudskog roda. Pameti, kako se čini, sad već svakako imamo. Pitanje je, međutim, imamo li vremena?!

Ivana Janković, Croatian Wildlife Researchand Conservation Society

Jedrilica klase F1N s trupomZRAKOPLOVNO MODELARSTVO od karbona Nacrt u prilogu Ovaj članak i opis izrade modela je nastavak, i na nek... način poboljšanje, već objavljenog članka o izradi jedrilice klase F1N. Na internetu se može vidjeti više nacrta za ovaj tip jedrilice, ali uvijek nedostaju detalji kako to napraviti, što je svrha ovoga rada s nadom da će biti uspjeha kod mladih modelara.

Radna ploha i pribor Bez alata nema zanata. Potrebno je nabaviti ravnu dasku na koju će se zalijepiti ploče pluta debljine 5 mm. Dužina ovisi o raspoloživom prostoru. Potrebno je nabaviti digitalnu vagu, koja je opisana u prethodnom članku. U većim trgovinama prodaje se sekundno ljepilo, pakiranje od više tuba, vrlo povoljno.

Trup (poz. 7 na nacrtu) Umjesto karbonske cjevčice, koju je teško pronaći, predlažem da se koristi vrh ribičkog štapa.

Jeftini štapovi mogu se pronaći na “buvljaku” ili kod nekog ribiča. Potrebno je odrezati komad s vrha razvučenog štapa dužine 572 mm. Vanjski promjer na najdebljem dijelu ne bi trebao biti veći od 4,2 mm, a na tanjem dijelu 2 mm. Kada se vrh štapa razvuče i nakon što se odreže potreban komad, oba dijela štapa, koji teleskopski ulaze jedan u drugi, treba međusobno zalijepiti s malo dvokomponentnog ljepila.

Krilo (poz. 1) Krilo nema aerodinamičkog zakrivljenja i time je jednostavno za izradu. Napadna ivica po

čitavoj dužini je od balze. Na krajevima su uške.

Oznaka b2 znači balza debljine 2 mm, a d2 znači depron debljine 2 mm. Ako je depron teško pronaći, može se koristiti i stiropor debljine 3 mm, koji se inače koristi kao podloga za lamel-parkete. Uspon izvodnice krila je 2°. Ovim kutom može se manipulirati, povećati ga ili smanjiti, te provjeriti na modelu. Uz napadnu i izlaznu ivicu krila treba postaviti trake lima debljine 2 mm i 0,8 mm. Pomoću vibracione brusilice s brusnim papirom br. 150 ili finijim, stanje se balza i depron. Balza se lijepi na depron tako da se na ravnu plohu postave i međusobno priljube balza i depron, a na spoju se s jedne strane po čitavoj dužini zalijepi traka selotejpa. Zatim se krilo preokrene, preklopi, i na spoju se po čitavoj dužini tanko nanese ljepilo. Krilo se sada otvori, optereti utezima i ostavi preko noći da se spoj osuši.

Na nacrtima na internetu nigdje nije objašnjeno kako se krilo zalijepi na okruglu cjevčicu.

Stoga predlažem da se na cjevčicu na mjestu položaja krila zalijepi nosač (poz. 4, presjek A–A). Širina utora u ovome nosaču odgovara promjeru cjevčice. Za lijepljenje se može koristiti tzv. sekundno ljepilo, koje se prodaje u malim tubama. Treba posebno paziti da ljepilo ne dođe na prste ili u oči. U tom slučaju treba odmah kontaktirati liječnika.

Nastavak na 31 stranici.

23

ELEKTRONIKA

Shield-A, učilo za programiranje mikroupravljača (12) U ovom i nekoliko sljedećih nastavaka pozabavit ćemo se svjetlećim diodama D8-D11 (Slika 36.). Iako se fizički radi o četiri LE-diode, unutar svake od njih smještena su po tri čipa (pločice) koji zrače svjetlost crvene (R), zelene (G) i plave boje (B), pa se ovakve diode uobičajeno zovu RGB-diode. Ti čipovi zapravo su tri svjetleće diode smještene unutar zajedničkog kućišta, koje najčešće ima četiri priključka različitih duljina.

Na najduži priključak povezane su katode ili anode svih čipova; prvi tip naziva se RGB-dioda sa zajedničkom katodom, a drugi RGB-dioda sa zajedničkom anodom. Na razvojni sustav Shield-A ugrađene su RGB-diode sa zajedničkom katodom i rasporedom slobodnih izvoda (anoda) R, G i B čipova kao na skici prikazanoj na Slici 37. lijevo dolje. Raspored slobodnih izvoda čipova nije standardiziran, pa se na tržištu nalaze i RGB-diode s drukčijim “rasporedom boja” ‒ ako sami nabavljate komponente za svoj Shield-A, obratite pažnju na taj detalj.

Kako su na Shield-A postavljene 4 RGB-diode, za nezavisno upravljanje njihovim čipovima potrebno je 12 upravljačkih signala i 12 otpornika. Ovaj spoj prikazan je na Slici 37. gore i nije ga potrebno detaljnije objašnjavati: katode svih čipova spojene su na zajednički minus, pa će pojedini čip zasvijetliti kada na njegov “+” priključak dovedemo dovoljno visok pozitivni napon.

Problem ovakvog spoja je prevelik broj upravljačkih napona, odnosno prevelik broj izlaznih priključaka mikroupravljača koje moramo zaposliti da bismo iz četiri RGB-diode izvukli sve kombinacije boja koje nam one mogu dati. Stoga smo na Slici 37. dolje prikazali jedan drugi način spajanja, koji je u konačnici i primijenjen na razvojnom sustavu Shield-A. Ovdje su zajedničke katode RGB-dioda razdvojene i svaka dioda ima “vlastiti” minus, na slici obilježen oznakama “-1”, “-2”, “-3” i “-4”. Anode svih crvenih čipova povezane su zajedno i dijele zajednički otpornik za ograničenje struje i zajednički upravljački “+” priključak; isto vrijedi za zelene i za plave čipove. Ovakvim smo načinom spajanja smanjili

24

Slika 36. Na fotografiji razvojnog sustava Shield-A istaknute su svjetleće diode D8-D11

broj upravljačkih signala na 7, a skice na Slici 38. pomoći će nam pri analizi rada ovakvog spoja.

Slika 38.a prikazuje najjednostavniji slučaj, kada želimo aktivirati samo jedan čip jedne RGB-diode: u ovom primjeru, to je crveni čip druge diode, s oznakom R2. Kako bismo to postigli, priključak “-2” trebamo spojiti na minus, a crveni plus na plus pol napona napajanja. Koristimo li izvor napona 5 V i otpornike otpora 1 kΩ, kroz R2 poteći će struja oko 3 mA ‒ to je dovoljno da druga RGB-dioda jasno zasvijetli svjetlošću crvene boje. Sve ostale priključke ostavljamo “u zraku”, odnosno, ne spajamo ih na ništa.

Slika 38.b prikazuje primjer u kojem želimo aktivirati dva čipa iste RGB-diode: u ovom primjeru to su crveni i zeleni čip druge diode, s oznakama R2 i G2. Kako bismo to postigli, priključak “-2” trebamo spojiti na minus, a crveni i zeleni plus na plus pol napona napajanja; i ovdje sve ostale priključke ostavljamo u zraku.

Kroz crveni i zeleni čip druge RGB-diode poteći će struje oko 3 mA i ona će zasvijetliti žućkastim ili narančastim svjetlom (crvena i zelena boja “pomiješat” će se).Na isti način mogli bismo uključiti druge kombinacije čipova: crveni i plavi daju ljubičastu, zeleni i plavi modrozelenu, a, uključimo li sva tri čipa iste diode, dobit ćemo svjetlost bijele boje.

Zaključujemo kako spoj sa Slike 37. dolje ima manji broj priključaka, ali dobro radi samo ako uključujemo različite kombinacije čipova u samo jednoj RGB-diodi (Slike 38.a i 38.b). Sklop će dobro raditi i ako u dvije ili više RGB-dioda želimo uključiti istu kombinaciju boja, iako će intenzitet svjetlosti pojedine LED-ice ovisiti o broju uključenih dioda (38.c). Međutim, pokušamo li na razliSlika 37. Svaka od LE-dioda D8-D11 sadrži po tri “čipa” koji emitiraju crvenu, zelenu ili plavu čitim RGB-diodama boju postići različite kombinacije boja, to nam neće poći za rukom...

Slika 38.c prikazuje primjer u kojem želimo Barem ne na način na koji smo to pokušali učiaktivirati po jedan čip u dvije RGB-diode: u ovom niti na Slici 38.d. Morat ćemo promijeniti pristup! primjeru to su crveni čipovi druge i treće diode, Želimo li iskoristiti prednost koju donosi način s oznakama R2 i R3. Kako bismo to postigli, spajanja RGB-dioda prema shemi na Slici 37. priključke “-2” i “-3” trebamo spojiti na minus, a dolje, a to je smanjeni broj priključaka, morat crveni plus na plus pol napona napajanja; i ovdje ćemo koristiti postupak koji se zove multipleksve ostale priključke ostavljamo u zraku. Kako siranje. U ovom postupku uključujemo jednu po su crveni čipovi spojeni paralelno, kroz svaki od jednu RGB-diodu, odnosno, u svakom trenutku njih poteći će struje oko 1,5 mA: druga i treća samo je jedan “-” priključak spojen na minus pol RGB-dioda zasvijetlit će crvenom svjetlošću, čiji napajanja: će intenzitet biti nešto slabiji nego u primjeru a), 1. dok su svi “-” priključci u zraku, priključimo na kada je svijetlila samo jedna RGB-dioda. To smaplus pol napona napajanja kombinaciju “+” njenje intenziteta nije jako izraženo, čak može priključaka ovisnu o boji svjetlosti koju želimo proći i nezamijećeno. Želimo li da sve četiri RGBdobiti na prvoj RGB-diodi; u primjeru 38.c to -diode zasvijetle crveno, spojit ćemo i priključke ne bi bio niti jedan “+”; “-1” i “-4” na minus pol napona napajanja; sada će 2. priključak “-1” kratkotrajno spojimo na minus smanjenje intenziteta biti primjetnije. pol napajanja i odmah nakon toga ga odspoSlika 38.d prikazuje primjer u kojem želimo jimo; aktivirati po jedan čip u dvije RGB-diode: u 3. na plus pol napona napajanja priključimo ovom primjeru, to su crveni čip druge i zeleni čip kombinaciju “+” priključaka ovisnu o boji svjetreće diode, s oznakama R2 i G3. Kako bismo to tlosti koju želimo dobiti na drugoj RGB-diodi; postigli, priključke “-2” i “-3” trebamo spojiti na u primjeru 38.c to bi bio “crveni“ plus; minus, a crveni i zeleni plus na plus pol napona 4. priključak “-2” kratkotrajno spojimo na minus napajanja; i ovdje sve ostale priključke ostavpol napajanja i odmah nakon toga ga odspoljamo u zraku. Tu će se sada pojaviti problem: ova kombinacija propustit će struju ne samo jimo; 5. na plus pol napona napajanja priključimo kroz željene čipove R2 i G3, nego i kroz čipove kombinaciju “+” priključaka ovisnu o boji svjeG2 i R3. Umjesto da druga RGB-dioda zasvijetli tlosti koju želimo dobiti na trećoj RGB-diodi; u crvenom, a treća zelenom svjetlošću, obje će primjeru 38.c to bi bio “zeleni” plus; zasvijetliti žuto ili narančasto.

25

Slika 38. Kako uključiti pojedini čip RGB-dioda u spoju prema Slici 37. dolje Slika 38. Kako uključiti pojedini čip RGB-dioda u spoju prema Slici 37. dolje

6. priključak “-3” kratkotrajno spojimo na minus pol napajanja i odmah nakon toga ga odspojimo; 7. na plus pol napona napajanja priključimo kombinaciju “+” priključaka ovisnu o boji svjetlosti koju želimo dobiti na četvrtoj RGB-diodi; u primjeru 38.c to ne bi bio niti jedan “+”; 8. priključak “-4” kratkotrajno spojimo na minus pol napajanja i odmah nakon toga ga odspojimo; 9. isti postupak ponavljamo dokle god želimo da RGB-diode svijetle nekom kombinacijom boja.

“Kratkotrajno” znači nekoliko milisekundi.

Kako bismo uspjeli “zavarati oko” i dobiti privid da sve diode svijetle istovremeno i bez treperenja, svaku od njih trebamo uključiti najmanje 50 puta u sekundi. Promatramo sklop s 4 RGB-diode pa jednostavnim računom dolazimo do zaključka da diode treba uključivati po 5 ms ili kraće.

U postupku multipleksiranja, RGB-diode uključuju se jedna po jedna pa, zapravo, u svakom trenutku imamo situacije sa Slika 38.a ili 38.b, za koje smo ustanovili da besprijekorno reproduciraju odabranu boju. Međutim, sada će svaka od dioda biti uključena samo četvrtinu vremena, pa će svijetliti slabijim intenzitetom nego da

26

je uključena stalno. Ovo možemo kompenzirati smanjenjem vrijednosti otpornika za ograničenje struje; ako smo analizu sklopa počeli s otpornicima otpora 1 kΩ, za multipleksiranje bi bilo primjereno koristiti otpornike otpora između 330 Ω i 470 Ω.

Točkice na kraju horizontalnih linija na slikama 37. i 38. sugeriraju kako bismo po istom principu mogli dodati još RGB-dioda. I zaista, postupak multipleksiranja savršeno radi s puno većim brojem dioda od ovog koji mi analiziramo, ali tada vrijeme uključenosti svake diode treba primjereno skratiti.

Postupak multipleksiranja “prešutno” nam je riješio i problem promjene intenziteta: neovisno o tome koliko je dioda istovremeno uključeno (točnije rečeno, prividno istovremeno uključeno), jedna, dvije ili sve četiri, one će uvijek svijetliti istim intenzitetom. Ali, to nije sve! Vještim programiranjem možemo iz RGB-diode “izvući” puno, puno više od sedam boja koje smo spominjali u ovom članku. Pred nama je dosta posla: u sljedećim nastavcima najprije ćemo napisati programe kojima ćemo ilustrirati ovo o čemu smo pisali, a zatim...

Vladimir Mitrović i Robert Sedak

OPTIČKE NAPRAVE

Optički uređaji (1) Optičke naprave razna su pomagala, instrumenti i uređaji koji primjenjujući optičke pojave imaju vrlo široku primjenu. Sastavljene su od optičkih sastavnica (zrcala, leća, prizmi, svjetlovoda i dr.). Obično se razvrstavaju na optička pomagala kao jednostavnije naprave, optičke instrumente za promatranje predmeta, optičke mjerne instrumente za mjerenje svjetlosnih pojava i posredno optičkih svojstva tvari, optičke uređaje ili aparate za obrađivanje optičkih slika (prikazivanje, prenošenje, oblikovanje, pohranjivanje) te svjetlila kao izvore svjetlosti za osvjetljavanje i rasvjetu. Važni dijelovi mnogih suvremenih optičkih naprava su optoelektroničke sastavnice i uređaji (fotodiode, fototranzistori, svjetleće diode, pokaznici, kamere, laseri i dr.).

Optički uređaji, stariji naziv aparati (prema lat. apparatus: sprava, uređaj, oruđe), velika su skupina optičkih naprava koje služe u određene svrhe.

Razvijali su se postupno, od XIX. stoljeća do danas, a neki su gotovo neprepoznatljivi u usporedbi s prvima. Bez mnogih od njih gotovo je bio nezamisliv život i rad tijekom XX. stoljeća. Ipak, u XXI. stoljeću mahom ih zamjenjuju suvremeni optoelektronički uređaji.

Fotografski aparati

Fotografski aparat, fotoaparat ili fotografska kamera1 optički je uređaj za snimanje u fotografiji (grč. fos: svjetlo, grafein: pisati, crtati)2, tehničkoj disciplini za snimanje slika. U hrvatskom je za fotografiju predložen i naziv svjetlopis, ali nije 1 Valja uočiti kako su u različitim jezicima uobičajeni različiti nazivi, tako se u hrvatskom najčešće upotrebljava fotoaparat, dok je u engleskom to najčešće camera, u hrvatskom je kamera češći naziv za filmsku kameru (u novije doba i videokameru), dok je u engleskom to movie camera ili film camera, odnosno video camera.

2 Naziv fotografija prvi je 1839. godine upotrijebio Johann Heinrich von Mädler (1794.–1874.), njemački astronom, po kojem je nazvan jedan asteroid te krateri na Mjesecu i Marsu.

ušao u uporabu, a fotografijom se naziva i fotografska slika ili snimka.

Povijesno su se razvila dva potpuno neovisna fotografska postupka: kemijska fotografija ili fotografija srebrnih soli, razgovorno i klasična fotografija, koja se primjenjivala od sredine XIX. do kraja XX. stoljeća i elektronička ili digitalna fotografija koja se primjenjuje od kraja XX. stoljeća. Osnivaju se na potpuno različitim načelima, a jedino im je optički sličan fotografski aparat, jasno s različitim osjetnicima (senzorima).

Prethodnici fotografskog aparata bila su dva povijesna pomagala: kamera opskura i kamera lucida.

Kamera opskura (lat. camera obscura; prema grč. kamara; lat. camera: komora, soba, izba; + lat. obscurus: taman, mračan) ili tamna komora3 nekadašnje je slikarsko pomagalo. Bila je to zatvorena drvena kutija, prostorija ili šator, s malim otvorom na jednoj stjenki kroz koji se projicirala obrnuta slika vanjskoga osvjetljenog predmeta na suprotnu stranu, tzv. zaslon. Takva je naprava opisana još u VII. stoljeću pr. Kr. u Kini, u IV. stoljeću pr. Kr. opisao ju je Aristotel (384.–322. pr. Kr.), grčki filozof i prirodoznanstvenik, u XI. stoljeću Alhazen (~ 965.–1040.), arapski znanstvenik, a oko 1500. godine njome se služio Leonardo da Vinci (1452.–1519.), genijalni renesansni slikar, kipar, inženjer i izumitelj, te je zaključio kako na tom načelu radi i oko. Kamerom opskurom od XVI. stoljeća služili su se slikari za skiciranje predmeta i krajolika te predočavanje perspektive, a astronomi za promatranje Sunca.

Potom su se u Italiji dosjetili da u otvor kamere stave pozitivnu leću i tako projiciraju oštru sliku, a da ju isprave pomoću dvaju zrcala. Takvu kameru opisao je 1569. godine Daniele Matteo Alvise Barbaro (1513.–1570.), venecijanski znanstvenik i akvilejski patrijarh u djelu La practica della perspettiva (Primjena promatranja), a oko 1570. godine Giambattista della Porta (1535.– 1615.), napuljski liječnik i prirodoznanstvenik, te ju opisao djelu Magia Nauralis sive miraculis rerum naturalium (Prirodne čarolije ili čudesa prirode) u 20 svezaka, objavljivanih od 1558. do 1589. godine.

Kamera lucida (lat. camera lucida; prema lat. lucidus: svijetao, sjajan) ili svijetla komora 3 Tamna komora je i naziv zatamnjene prostorije za mehaničku, optičku i kemijsku obradbu fotografskog materijala (oblikovanje, pakiranje, ulaganje u kasete, osvjetljavanje, kemijsko razvijanje i fiksiranje) u kemijskoj fotografiji.

27

Kamera opskura kao pomagalo slikara

Crtanje pomoću kamere lucide

nekadašnje je slikarsko pomagalo za projiciranje slike na papir i tako olakšanje njezinoga crtanja. Patentirao ju je 1806. godine William Hyde Wollaston (1766.–1828.), engleski kemičar. Kamerom lucidom koristio se 1833. godine William Fox Talbot, izumitelj kalotipije, pri posjetu Italiji, za skiciranje predmeta i krajolika koje je htio crtati. To ga je navelo na pomisao kako bi trebalo pronaći način kako trajno sačuvati takve slike. Kamera lucida donedavno se rabila za crtanje mikroskopskih preparata.

Klasični fotoaparat optički je uređaj za snimanje fotografija u tzv. klasičnoj ili kemijskoj fotografiji. Prilagođenu kameru opskuru kao fotografski aparat primijenili su pioniri fotografije, 1826. godine Joseph Nicéphore Niépce (1765.–1833.), francuski kemičar, izumitelj heliografije kao praoblika fotografije, potom 1839. godine Louis-Jacqueus-Mandé Daguerre (1787.–1851.), francuski kemičar i umjetnik, izumitelj dagerotipije, sljedećeg praoblika fotografije, te 1841. godine William Henry Fox Talbot (1800.–1877.), engleski znanstvenik, izumitelj kalotipije (prema grč. kalos: lijep, krasan; + typos: dojam, utisak) ili talbotipije primjenom postupka negativ-pozitiv, praoblika iz

Reklama za Kodakovu boks-kameru iz 1899. godine, sa sloganom “Vi pritisnite gumb - - - mi činimo ostalo”

28

Aparat za dagerotipiju iz 1839. godine (tvrtka Giroux)

kojeg se razvila klasična kemijska fotografija sa srebrnim solima.

Glavni dijelovi fotografskog aparata su kućište koje ostvaruje tamnu komoru, objektiv za projiciranje slike, zaslon, tzv. blenda, kojim se određuje otvor za prolaz svjetlosti, zapor za određivanje vremena izlaganja fotografskog osjetnika i smještaj fotoosjetljivog osjetnika. U kemijskoj fotografiji osjetnik je fotografska ploča ili fotografski film (engl. film: tanak sloj, opna)4 smješten u posebnu kutiju, tzv. kasetu, a u digitalnoj fotografiji to je neki optoelektronički osjetnik.

Samo najjednostavniji fotoaparati, tzv. boks-kamere (prema engl. box: kutija), imaju stabilan objektiv. Malo složeniji klasični aparati imaju tubus ili mijeh za prilagođavanje razmaka između objektiva i osjetnika, a time izoštravanje slike.

Fotografski celuloidni film izumio je 1887. godine Hannibal Wiliston Goodwin (1822.– 1900.), američki izumitelj koji je patentirao izradbu prozirnog savitljivog filma od nitroceluloze, koji se odmah počeo upotrebljavati za fotoosjetljive osjetnike fotoaparata i filmskih kamera. Na temelju toga američka tvrtka Kodak počela je 1888. godine proizvoditi boks-kamere za široko tržište, pod sloganom “Vi pritisnite gumb - - - mi činimo sve ostalo”. Slike su bile okrugle, promjera 6,4 cm (2,5 in). Kada se potrošio film za oko stotinu snimaka, aparat se morao slati u tvornicu, gdje se film vadio i razvijao da se dobiju negativi snimki, a aparat se napunio novim filmom.

Potom su širom svijeta konstruirani razni modeli fotografskih aparata s tubusom ili mijehom. Rabili su pojedinačne fotografske staklene ploče ili celuloidne filmove u posebnim svje4R iječ film je u hrvatskom, pa i u nekim drugim jezicima višeznačna: 1. općenito tanak sloj (npr. film masnoće na vodi), 2. u fotografiji prozirna podloga s fotoosjetljivim slojem, 3. u kinematografiji smislene snimke pokretnih slika te proizvod kinematografske umjetnosti.

Profesionalni fotoaparat za atelje, s kraja XIX. stoljeća

Fotoaparat s mijehom (oko 1910. godine)

tlonepropusnim kasetama, koje su se umetale u fotografske aparate. Umetnutoj se kaseti prije snimanja podizala prednja stijenka, da se ploča ili film može osvijetliti, a nakon snimanja se opet spuštala da se od svjetla zaštiti negativ i kaseta odnese u tamnu komoru na kemijsku obradbu filma (razvijanje, fiksiranje i pranje). Kodak je 1901. godine konstruirao fotoaparat za fotografski film, smotan zajedno sa zaštitnim papirom, tako da se mogao ulagati u fotografski aparat i iz njega vaditi pri dnevnom svjetlu.

Taj je format naknadno normiran kao 120 filmski format5, razgovorno srednji format u smotku tzv. rol-filma, širine ~ 6,2 cm, duljine obično za osam snimki, izmjera pojedinačnih snimki obično 6 cm × 9 cm.

Fotografski se film pomoću ugrađene ručice u fotoaparatu namatanjem pomicao za sljedeću snimku. Na poleđini aparata bio je malen otvor s crvenim filtrom, kroz koji su se nazirale crne oznake na zaštitnom papiru, i tako namještala 5 Njegova inačica 220 filmski format konstruirana 1965. godine je dulja, većinom za 18 snimki.

Boks-kamera FK zagrebačke tvrtke Fotokemika, za format negativa 6 cm × 9 cm (1948. godina)

Fotoaparat Leica iz 1927. godine

sljedeća snimka. Novi i već osvijetljeni film, kako je bio umotan u zaštitni papir, mogao se umetati i vaditi pri svjetlu, a tek se u tamnoj komori film odvajao od zaštitnog papira i kemijski obrađivao.

Od takvog su se negativa nakon kemijske obradbe mogle izravno kopirati pozitivne fotografije jednakih izmjera. Tek je za veće formate trebao projektor za povećavanje. Taj je format filma napušten u drugoj polovici XX. stoljeća.

Važan skok bio je u konstrukciji fotoaparata s celuloidnom filmskom vrpcom, perforiranom (lat. perforare: probušiti) na rubu, koji je još 1913. godine konstruirao Oscar Barnack (1879.–1936.), njemački fotograf i izumitelj. Taj niz rupica omogućava pouzdano pomicanje vrpce preko zupčanika. Zbog rata njemačka tvrtka Leitz počela je takav fotoaparat proizvoditi pokusno tek 1923. godine, a javnosti je prikazan 1925., pod nazivom Leica (prema Leitz Camera). Širina filma perforiranoga na oba ruba bila je 36 mm (1,4 in), a snimke izmjera 26 mm × 34 mm, što je bila kopija Edisonovog kinematografskog filma. Duljina filma većinom je bila za 24 ili 36 snimaka. Taj

Dva najčešće rabljena formata fotografskih filmova: tzv. rol-film i lajka-film.

29

Posljednji model fotografskog aparata za kemijsku fotografiju tvrtke Canon, prestao se proizvoditi 2010. godine

lajka-format usvojio je i Kodak 1934. godine, pa je postao norma za sve takve aparate pod nazivom 135 filmski format, razgovorno mali format. Film se pakirao u za svjetlo nepropusne valjkaste kasete, tzv. uloške, iz kojih je virio samo početak filma za namještanje na zupčanik u fotoaparatu.

Ubrzo je u fotoaparate ugrađeno da se navijanjem mehanizma zapora istodobno pomiče i film za sljedeću snimku, čime je onemogućena česta pogreška da se na već snimljeni, nepomaknuti negativ snima nova snimka. Izmjere negativa snimki ipak su bile premalene za izravno kopiranje, pa su se snimke uglavnom povećavale na posebnom projektoru. Brojne inačice takvih fotoaparata proizvodile su se širom svijeta, pa su aparati lajka-formata 1960-ih godina uglavnom potisnuli iz uporabe sve druge formate. U profesionalnim fotografijama raznih struka rabili su se brojni drugi formati filmova.

Svjetlosna osjetljivost fotografskih filmova označava se trima normama: DIN, ASA i ISO. Klasični fotografski aparati za kemijsku fotografiju opće uporabe prestali su se proizvoditi prvih godina XXI. stoljeća.

Digitalni fotoaparat optički je uređaj za snimanje fotografija u tzv. digitalnoj ili elektroničkoj fotografiji. Razvojem optoelektronike konstruirani su 1980-ih godina elektronički fotografski aparati, koji su ubrzo potisnuli aparate s filmovima za kemijsku fotografiju. U njima je neki fotoosjetljivi osjetnik, na primjer CCD-osjetnik (engl. charge copled device: naponsko vezana sastavnica).

Prvi digitalizirani fotoaparat s CCD-om stavila je na tržište 1981. godine japanska tvrtka Sony, pod nazivom Sony Mavica. Snimka se pohranjivala na 90-mm memorijskom disku, a promatrala se na monitoru računala ili televizoru, stoga to nije bio potpun digitalni fotoaparat.

Suvremeni digitalni fotoaparat tvrtke Nikon

Prvi potpuni digitalni fotoaparat stavila je na tržište 1988. godine japanska tvrtka Fuji, pod nazivom Fuji DS-1P. Potom je digitalni fotoaparat stavila na tržište 1990. godine američka tvrtka Kodak, pod nazivom DCS 100. Bio je za današnje pojmove vrlo skup, pa su ga u prvo vrijeme rabili većinom profesionalni fotografi. Nakon toga su se na tržištu pojavljivali sve pristupačniji digitalni fotoaparati, koji su za desetak godina potisnuli iz uporabe fotoaparate s filmovima i time poslali kemijsku fotografiju u časnu povijest.

Na digitalnom se fotoaparatu snimka odmah vidi na kontrolnom zaslonu, a posprema se na memorijsku karticu. Fotoaparat se jednostavnim kabelom može preko USB-utičnice povezati s računalom za daljnju obradbu i uporabu.

Razvoj je išao neslućeno brzo. Ubrzo su pametni mobiteli dobili kao dodatak digitalni fotoaparat i digitalnu videokameru, koji od početka XXI. stoljeća u masovnoj primjeni potiskuju i elektroničke fotoaparate. Danas samo profesionalni snimatelji i oni s većim zahtjevima rabe fotoaparate, a prosječni korisnici se većinom zadovoljavaju snimanjem s pametnim mobitelima.

Fotografije snimljene digitalnim fotoaparatom promatraju se na elektroničkim pokaznicima, pomoću dodatnoga kabela ili se bežično posebnim programima prenose na računalo za pohranu ili daljnju obradbu. Snimke na mobitelima odmah se mogu slati na e-adrese ili druge aplikacije.

Po potrebi se fotografije na papir otiskuju priručnim pisačima na običnom ili posebnom fotopapiru, a iznimno na profesionalnim uređajima. Na tržištu postoje i tzv. džepni pisači za ispis fotografija iz digitalnog fotoaparata.

Instant-fotoaparat (prema engl. instant: čas, tren; preneseno: brzo pripravljeno), brzi fotoa-

Prvi instant-fotoaparat Polaroid Land camera Model 95 iz 1948. godine

30

Suvremeni Polaroid

instant-fotoaparat

tvrtke

parat ili polaroid fotoaparat posebna je izvedba fotoaparata koji odmah nakon snimanja izbacuje gotovu snimku.

Prvi je instant-fotoaparat konstruirao i patentirao 1923. godine Samuel Shlafrock (1886.– 1959.), američki izumitelj, koji se sastojao od fotoaparata i kutije za kemijsku obradbu fotografije. Znatno poboljšan takav fotoaparat, koji je automatski kemijski obrađivao snimke, konstruirao je nakon brojnih pokusa 1943.–1947. godine Edwin Herbert Land (1909.–1991.)6, američki znanstvenik, izumitelj i osnivač tvrtke Polaroid, te ga stavio 1948. godine na tržište pod nazivom Polaroid Land camera Model 95. Stoga se i danas takvi fotoaparati razgovorno nazivaju polaroidima, bez obzira na proizvođača. Fotoaparat je opskrbljen kasetom s posebnim fotopapirom i kemikalijama. Nakon snimanja u roku od 6 Land je ostao poznat i kao konstruktor optike znamenitog izviđačkog zrakoplova U-2.

oko jedne minute iz aparata je izlazila gotova snimka. Ubrzo su se na tržištu pojavili instant-fotoaparati drugih proizvođača. Uglavnom su se razlikovali po fotopapiru i kemikalijama, koji su često bili različiti čak i za različite modele istog proizvođača.

Napuštanjem klasične fotografije na prijelazu stoljeća napušteni su i klasični instant-fotoaparati. Ipak, nakon stečaja, jedan od potomaka tvrtke Polaroid oporavio se i 2010. godine stavio na tržište novi instant-fotoaparat. Ubrzo su ga nastavili proizvoditi i drugi proizvođači, tako da su danas na tržištu brojne ponude instant-fotoaparata i posebnih prijenosnih pisača.

Prednost je instant-fotoaparata što se odmah dobije fotografija, a mane su što je to samo jedna fotografija, razmjerno malog formata, te razmjerno visoka cijena fotoaparata, papira i kemikalija (namjenskih za određeni tip fotoaparata).

Dr. sc. Zvonimir Jakobović

ZRAKOPLOVNO MODELARSTVO

Nastavak sa 23. stranice Repne površine (poz. 2 i poz. 3 i njihovi nosači poz. 8 i poz. 9) Način rada je isti kao za krilo. Vertikalni rep, tzv. “kormilo smjera”, utakne se u nosač poz. 8, kako je to pokazano na presjeku B–B. Horizontalni dio, “kormilo visine”, lijepi se na dva trokutasta nosača, poz. 9, presjek C–C. Prije lijepljenja krila i repnih površina potrebno je, gledajući s prednje strane, paziti da ove površine budu međusobno paralelne, odnosno vertikalne. Ovo će dati lijep model koji će lijepo letjeti.

Težište Težište modela treba biti na 1/3 širine krila, mjereno od napadne ivice, kako je to pokazano na nacrtu. Težište korigiramo dodavanjem plastelina ili sirove gume na vrh trupa.

Težine Dobio sam sljedeće težine: Trup (karbonska cijev, ribički štap) 5,51 Krilo s uškama 9,77 Repne površine 1,50 Balast sirova guma 3,82 Ukupno 20,6 grama Ovo je približno tri puta veća težina od one koja se navodi na internetskim stranicama za

ove jedrilice. Ima više razloga za to. Kao prvo, nisam imao deprona, premda pišem depron, a stiropor koji služi kao podloga za parkete ne može se stanjiti na manje od 1 mm, jer se kida.

Drugo, vrh ribičkog štapa je pretežak, ali nisam u mogućnosti nabaviti modelarsku karbonsku cijev. Treće, koristio sam dvokomponentno epoxy ljepilo koje je teško. Ali za stjecanje iskustva u izradi ovakvih modela, i ovo je jako dobro.

Neko smanjenje ukupne težine svakako je moguće, ali o tome nećemo sada pisati, nego savjetujem modelarima da odu na natjecanje ovakvih modela, gdje će dobiti sve odgovore.

Jedna napomena za proširenje znanja. Težina je produkt mase i ubrzanja, u našem slučaju ubrzanja zbog sile teže. To znači da tijelo mase 80 kg ima različite težine na Zemlji ili Mjesecu.

Fizikalna veličina težine je N = kg x m/sek2.

Mi svjesno griješimo i govorimo “težina” umjesto “masa”.

Probni letovi Modeli ove klase nisu predviđeni za let na livadi ili sportskom aerodromu. Treba potražiti neku dvoranu s visokim stropom. Svakako treba imati u blizini iskusnog modelara za pomoć.

Bojan Zvonarević, Aeroklub Slavonski Brod

31

Ljubavni roboti

SVIJET ROBOTIKE

Nevladina i neprofitna organizacija Foundation for Responsible Robotics (Fondacija za odgovornu robotiku) iz Nizozemske objavila je 2018. opsežan “konzultantski izvještaj” s naslovom Naša seksualna budućnost s robotima.

Fondacija, osnovana u akademskim krugovima, organizirala je i javne nastupe usmjerene prema senzibilizaciju zajednice za zakonsko reguliranje seksualne robotike. Tema je zainteresirala i pravne krugove u SAD-u posebice zbog mogućnosti da pedofili iskoriste nedostatke u zakonima koji nisu predvidjeli zlouporabu strojeva. No prije svega to je postala tema za sociologe i psihologe. Studija, nakon pregleda “stanja tehnike” na području seksualnih robota, postavlja po mišljenju autora sedam ključnih pitanja vezanih uz njihovu moguću uporabu. U obradi teme Fondacija koristi vlastitu anketu, ali i mnoge druge ankete provedene na istu temu proteklih godina. Pitanja koja studija postavlja su: 1. Biste li imali seksualne odnose s robotom?; 2. Kakav odnos možemo imati s robotom?; 3.

Hoće li robotska seksualna prostitucija i bordeli biti prihvatljivi?; 4. Hoće li seksualni roboti promijeniti društvenu percepciju spola?; 5. Može li

PROTOTIPOVI LJUBAVI: Seksualna ljubav ne kotira visoko na listi prototipova ljubavi.

Majčinska ljubav je na prvom mjestu, a slijede je 2. roditeljska ljubav 3. prijateljstvo, 4. sestrinska ljubav, 5. bratska ljubav, 6. romantična ljubav, 7. strastvena ljubav, 8. seksualna ljubav, 9. platonska ljubav. seksualna bliskost s robotima dovesti do veće socijalne izolacije?; 6. Mogu li roboti pomoći u seksualnom liječenju i terapiji?; 7. Bi li seksualni roboti pomogli u smanjenju seksualnih zločina?

Akcija Fondacije pobudila je različite reakcije. Jedni je ocjenjuju ishitrenom s obzirom na stvarno stanje robotike, dok drugi smatraju da je mnogo ranije trebalo donijeti zakone o korištenju robotiziranih seksualnih lutaka prema kojima postoje različiti odnosi u svijetu. U Japanu su neki bordeli uspješno proširili svoje usluge uvođenjem seksualnih lutaka, dok je u SAD-u pokrenuta aktivnost oko zakonskog sankcioniranja zloporabe što nije omelo tržište da ponudi zainteresiranim kupcima prve deklarirane seksualne robote.

NAŠA SEKSUALNA BUDUĆNOST S ROBOTIMA (na slici lijevo naslovnica istoimene studije) vrlo ciljano konfrontira ženu i “muškog” robota nastojeći uravnotežiti apsolutnu neravnotežu na tržištu erotskih (robotiziranih) lutki koje su gotovo isključivo “ženske”. Na slici desno je Robby The Robot iz filma Zabranjeni planet (1956.) u kavalirski romantičnoj sceni koja pokazuje koliko smo promijenili odnos prema emotivnim vezama ljudi i strojeva. Robby je tipičan tehnički neutralan pratitelj ljudi.

Danas se smatra da je prisutnost robota u ljudskoj okolini sve samo ne neutralna. Ljudi s robotima uspostavljat će makar i jednosmjerne emotivne veze, a to mijenja ljudsku zajednicu.

32

Ne postoji velika razlika između seksualnih ginoida koje razvijaju privatne tvrtke i modela ginoida čiji je razvoj znanstveno obrazložen deklariranim neseksualnim primjenama. Na slici lijevo je proizvod tvrtke specijalizirane za seksualne robote, dok su desno modeli ACTROIDA japanske start-up tvrtke proistekle iz razvikanog znanstvenog razvoja androida na Sveučilištu Osaka. Japan je najliberalnija zemlja za poslove vezane uz seksualnu robotiku i teško je povjerovati da se rezultati znanstvenog razvoja neće komercijalizirati. Slike svjedoče da tržištem seksualnih robota dominiraju “ženski” modeli, iako neki proizvođači tvrde da je potražnja za “muškim” seksualnim robotima gotovo ista kao i za ženskim. Cijena osnovnih modela kreće se od 3000 do 15 000 USD, dok dodaci na zahtjev kupaca mogu udvostručiti cijenu.

Prvi je o robotima ljubavnicima znanstveno pisao 2007. godine robotičar Devid Levy u knjizi Ljubav i seks s robotima: evolucija povezanosti ljudi i robota. Levy je, u pozorstvenom duhu suvremene znanstvenosti, svoje djelo fundirao na tvrdnji da “u ljudskoj ljubavi i seksu nema ničega što stroj ne bi mogao oponašati”. Predvidio je da će se seksualni roboti ljubavnici pojaviti za koje desetljeće. Taj optimizam temeljio se na razvijenom i rastućem tržištu jednostavnih silikonskih seksualnih lutki te snažnom utjecaju koji pornografija ima na razvoj tržišta videoindustrije i internet. Razvoj seksualnih lutaka vodit će prema sve složenijim robotiziranim proizvodima koji će u konzumentskoj tržišnoj utakmici artificijelne ljubavi kao privlačan i konkurentan proizvod s tržišnom nišom na kraju nadmašiti i same ljude.

Prvo pitanje koje se postavlja uz ljubavne robote je zašto bi ljudi uopće vezivali svoj emocionalni život sa strojevima, posebice robotima.

Jedan od istovremeno zanimljivijih i začuđujućih odgovora je: “savršena ljubav”. To izaziva daljnja pitanje: Što je i čemu ljubav uopće?; Što je i čemu seks? Psihosociologija nudi nekoliko odgovora na pitanje emocionalnog vezivanja mlađih generacija uz stroj, a navode se i problemi koji se zbog toga javljaju. U analizi se polazi od smanjenog zanimanja mladih ljudi za seks. Tako primjerice više od 50% Amerikanaca od 18 do 35 godina nema stalnu romantičnu vezu. Prije 15 godina bilo je 30% usamljenih, a u 2016. čak

45%. Rezultat je pad nataliteta i s njom povezana privredna konkurentnost države. Uranjajući u futurizam tehnike, gubi se, paradoksalno, povjerenje u budućnost u kojoj se tradicionalne bračne veze shvaćaju kao zamka za cjeloživotne socijalne ucjene i zarobljenost. Fakulteti važni za prestiž, pa i emotivnu afirmaciju završavaju se s kreditnim dugovima, a s obitelji se ulazi u nova zaduženja i hipoteke.

Broj Amerikanaca koji su se odrekli spolnih odnosa veći je nego ikada prije: 25% muškaraca između 18 i 30 godina nije u 2018. imalo seksualnih odnosa i taj se broj od 2008. godine utrostručio. Milenijalci (oni rođeni između 1980. i 1996.) više se od drugih odriču potomstva.

Gube strpljenje za uspostavljanje i razvijanje zajedništva. Svaka poteškoća stvara potrebu da se pobjegne u svijet gdje se želje ostvaruju odmah i bez sukoba mišljenja i htijenja.

Stresni i nesigurni uvjeti života razlog su traženja pristupačnijeg emocionalnog partnera u svijetu sve brojnijih i složenijih artificijelnih ljubavnih pomagala koja razvojem teže postati seksualnim robotima ili kraće seksbotima.

Seksualni roboti su vrsta društvenih robota sa sposobnosti stvaranja odnosa povezanosti (tzv. relacijski artefakti). Ako se netko ponaša kao da nas voli, čak i kad su ta ponašanja minimalna, skloni smo povjerovati da nas doista voli. Stoga se seksualni roboti funkcionalno oblikuju kao manipulanti koji će nas uvjeravati u svoju pri-

33

KISSINGER ‒ MOBITELSKA EKSTENZIJA ZA LJUBLJENJE NA DALJINU. Tržište virtualne artificijelne ljubavi snažno je razvijeno, a sve se više koriste fizički dodaci za mobitele i računala za ostvarivanje različitih fizičkih kontakata na daljinu. Od poljupca do daljinskog digitalno sintetiziranog taktilnog seksa. Promovira se pojam ERO-BOT (akronim pojmova erotika i robot) koji označava stroj za seks. Osvješteniji komentatori smatraju da je riječ o osiromašenju emotivnosti i njenoj standardizaciji.

Pojam “ero-bot” prema promotorima na znanstvenim konferencijama uključuje brojne oblike i sadržaje poput seks-robotike, erotske osobnosti iz virtualne i proširene stvarnosti, mnogobrojne erotske aplikacije i erotske chatbotove.

Koja je prednost ljubavnih robota u odnosu na ljude? Roboti su uvijek prisutni i dostupni, privrženi i odani. Ako se netko ponaša kao da nas voli, čak i kad su te radnje vrlo minimalne, skloni smo povjerovati da nas doista voli. vrženost, a po njihovom ponašanju zaključivat ćemo da su zaljubljeni u nas. Psihološki čimbenici u ljubavi, seksu i privlačnosti mogu se već danas oblikovati u robotici barem na donjoj razini prihvatljive funkcionalnosti. Ljudi psihološki antropomorfiziraju (počovječuju) životinje, strojeve i predmete jer su evolucijski predisponirani

za razvijanje odnosa s bićima izvan vlastite vrste.

Ranije započete adaptacije ljudi na stroj, davanje prednosti odnosima čovjeka i računala u odnosu na druge ljude povećavat će se. S robotima koji budu iskazivali neke psihološke odnose pokušat ćemo ustaviti veze jednake barem onima koje imamo s domaćim životinjama.

Strojevi će prevladati u emocionalnom životu modernih ljudi jer su stalno raspoloživi i prilagodljivi. Okretanje artificijelnim osjećajima i zanimanje za seksualne robote posljedice su odnosa u suvremenom društvu, tjeskoba i frustracija izazvanih kod mladih. Rezultati su vid-

OD TAMAGOTCHIJA DO EMOCIONALNE INTELIGENCIJE LOVOTICSA. Sitni tamagotchi (krajnje lijevo) je povijesni prethodnik ”relacijskih artefakata” sposobnih za manipulaciju onoga s kojim uspostavlja društvenu povezanost. EROBOTI (u sredini) rezultat su primjene strojnog učenja na postojeće tržište artificijelne ljubavi i ljudske seksualnosti. Robot LOVOTICS (desno) prvi je pokušaj razvoja emocionalne inteligencije integriranjem psiholoških, neuronskih i kemijskih modula. Emocionalna i društvena inteligencija su ključni čimbenici koje robot treba imati da bi stvarno reagirao na ljudske emocije. Osjećajnu inteligenciju robota LOVOTICS stvaraju umjetni endokrini sustav i modul intimnosti. Unutarnja stanja robota su funkcije hormonalnih, osjećajnih i intimnih parametara stanja. Umjetni endokrini sustav robota oponaša ljudski endokrini sustav koji radi s umjetnim hormonima čija se razina dinamički mijenja kroz interakciju robota i čovjeka. Modul intimnosti ispituje parametre bliskosti, dodira, sličnosti i privlačnosti i njihove utjecaje na ponašanje robota. Posljedično robot kroz interakciju s čovjekom razvija različite razine intimnosti, i to pokazuje zvukovima, svjetlošću i pokretima.

34

ljivi i u anketama. Najcitiraniju anketu o stavu suvremenika prema seksualnim robotima proveli su Scheutz i Arnold 2017. 86% anketiranih smatra da roboti mogu oblikom i osobinama oponašati ljudsku seksualnost, a 20% ih misli da mogu prepoznati i ljudske osjećaje. Seks čovjek-robot imat će prednosti: jer neće biti prijenosa spolno prenosivih bolesti (92%), jer će seks biti dostupan u bilo kojem trenutku (80%), jer neće psihološki utjecati na partnera (72%), jer će roboti biti stalno raspoloživo društvo ljudima (59%). Kao nedostatke sudionici ankete navode da bi roboti mogli naštetiti odnosima među ljudima (70%), da se može stvoriti ovisnost o seksu s robotima

(68%), da roboti mogu kod ljudi stvoriti nerealna očekivanja (66%), a 32% misli da bi roboti mogli biti predobri i natjerati ljude da se nikad ne vrate svojoj vrsti.

Da spolni odnos s robotom ne može biti pravni problem misli 71% ispitanika, a 50% ispitanih smatra da se ljudi mogu zaljubiti u robote. 40% anketiranih misli da se ljude ne može varati sa seksualnim robotima, ali 37% se slaže da bi ljudi seksualnog robota smatrali jednakim ljudskom ljubavniku. 30% ih misli da se seks sa seksualnim robotom ne može smatrati pravim seksom.

Igor Ratković

Nastavak sa 2. stranice

biogoriva “neće samo spriječiti teške posljedice na čovječanstvo i okoliš već i proizvesti izvor energije” “Trenutno se svijet usredotočuje na borbu protiv COVID-19, međutim, možemo predvidjeti i pitanja gospodarske krize i ekološke neravnoteže” pojašnjava.

Moramo se pripremiti za sučeljavanje s izazovima koje silom nameće pandemija COVID-19, kako bismo održali održivost.

Povećanjem proizvodnje i korištenja OZO-a za zaštitu zdravstvenih radnika i drugih djelatnika na prvoj crti borbe s virusom COVID-19, javlja se i problem zbrinjavanja OZO-a koji je zabrinjavajuć zbog samog materijala zaštitne opreme, odnosno netkanog polipropilena.

Tijekom trenutne pandemije COVID-19, najčešće se koristi OZO dizajniran za jednokratnu upotrebu nakon čega slijedi odlaganje. Nakon što se ti plastični materijali ispuste u okoliš, završavaju na odlagalištima ili u oceanima jer je njihova prirodna degradacija teška pri normalnoj temperaturi okoline. Trebaju im desetljeća da se raspadnu. Recikliranje ovih polimera zahtijeva i fizičke metode i kemijske metode. Smanjenje, ponovna upotreba i recikliranje tri su stupa odr-

IZ SVIJETA ZNANOSTI živog razvoja koji mogu pomoći u sprečavanju odlaganja plastike u okoliš.

Istraživački tim posebno se usredotočio na proučavanje strukture polipropilena, njegovu prikladnost za OZO, zašto predstavlja ekološku prijetnju i metode recikliranja ovog polimera.

Njihovi uvjerljivi nalazi upućuju na mogućnost pretvaranja otpada iz OZO-a u gorivo pomoću pirolize. To je kemijski proces za razbijanje plastike pri visokim temperaturama – izlaganje temperaturi između 300 i 400 stupnjeva celzijusa na sat vremena – bez prisustva kisika.

Koautorica dr. Bhawna Yadav Lamba kaže kako je ovaj proces među najperspektivnijim i najodrživijim metodama recikliranja u usporedbi sa spaljivanjem i odlaganjem otpada.

“Piroliza je najčešće korištena kemijska metoda čije koristi uključuju sposobnost proizvodnje velikih količina bioulja koje je lako biorazgradivo” kaže ona.

“Uvijek postoji potreba za alternativnim gorivima ili energetskim resursima kako bi se zadovoljili naši energetski zahtjevi. Piroliza plastike jedna je od metoda za ublažavanje naše energetske krize.”

Zaključuje: “Izazovi gospodarenja otpadom iz OZO-a i povećanja potražnje za energijom mogli bi se istovremeno rješavati proizvodnjom tekućeg goriva. Tekuće gorivo proizvedeno iz plastike čisto je i ima svojstva goriva slična fosilnim gorivima..”

Sandra Knežević

35

Projekt Under - podvodni restoran

Na najjužnijoj točki norveške obale, na jedinstvenom ušću gdje se susreću morske oluje sa sjevera i juga, smjestio se restoran Under. Projekt su dizajnirali arhitekti iz Snøhettae. Osim restorana projekt ima ulogu i morskog istraživačkog centra, pružajući pristup morskim vrstama koje ovdje cvjetaju i u slanim i u slatkim vodama te doprinose bioraznolikosti ovoga jedinstvenoga područja kao i stjenovitoj obali južne Norveške.

Lindesnes je poznat po svojim vremenskim uvjetima, koji se obično mijenjaju iz mirnih u olujne nekoliko puta dnevno. Unutrašnjost ove građevine karakterizira pažljiv odabir boja i materijala kojima se postiže sklad sa prirodom u kojoj se nalazi. Boje tekstila kojim su komadi namještaja presvučeni postaje sve tamnijom što se ide dublje ispod razine vode. Razina međukata i bar su smješteni u dijelu gdje građevina dodiruje more, i tu se nalazi uspravni prozor urezan u bočni dio zgrade i koji se proteže od

GRADITELJSTVO

nadmorske visine do samoga morskoga dna. Na morskome dnu, nalazi se blagovaonica za 40 osoba. U tom dijelu 11 m širok i 3,4 m visok prozor nudi vizualni ulaz u more i povezuje goste sa živim svijetom morskoga dna.

Doživljaj dna mijenja se ovisno o dobu dana, jednako kao i o godišnjem dobu, tako da se i boja vode mijenja iz safirno plave tijekom zimskih dana do smaragdno zelene tijekom ljeta.

Ukupnom doživljaju morskoga dna doprinosi i rasvjeta, koja je prilagodljiva ovisno o uvjetima unutar i izvan zgrade. Tako je dno izvana osvijetljeno tijekom mračnih sati, kako bi privuklo ribu.

I samom obradom materijala korištenih pri gradnji dobio se dojam profinjenosti samog “srca” građevine, blagovaonice. Ulazni i stražnji dio karakteriziraju drveni materijali grubih završnih obrada, dok se krećući prema blagovaonici koriste finije obrađeni materijali.

Sandra Knežević