Časopis ABC tehnike broj 651 za siječanj 2022. godine

Page 1

Rubrike

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

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

Izbor I Vaga I IP irotehnika - zabava ili teror? I IS hield-A, učilo za programiranje mikroupravljača (21)I

Prilog

IR obotski modeli za učenje kroz igru

u STEM-nastavi - Fischertechnik (44) I

www.hztk.hr ČASOPIS ZA MODELARSTVO I SAMOGRADNJU

Broj 651 I Siječanj / January 2022. I Godina LXVI.


NATJECANJA

23. seniorsko i juniorsko Državno prvenstvo u raketnom modelarstvu prema FAI-pravilniku

U OVOM BROJU 23. seniorsko i juniorsko Državno prvenstvo u raketnom modelarstvu prema FAI-pravilniku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Vaga. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Pirotehnika - zabava ili teror?. . . . . . . . . . . . . . 5 BBC micro:bit [25]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Robotski modeli za učenje kroz igru u STEM-nastavi - Fischertechnik (44) . . . . . . 13 Mala škola fotografije. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Pogled unatrag. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Analiza fotografija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Pozoj. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Na Sportskom aerodromu Pribislavec kraj Shield-A, učilo za programiranje Čakovca, 23. i 24. listopada održano je seniorsko mikroupravljača (21). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 i juniorsko Državno prvenstvo u raketnom modelarstvu prema FAI-pravilniku. Upravljanje rasvjetom u zgradarstvu Organizator Državnog prvenstva je pomoću pametnog telefona . . . . . . . . . . . . . . 26 Astronautički i raketni klub Dubrava, Zagreb Mjerna jedinica džul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 uz suorganizatora Raketno društvo Zagreb, uz Etika ratnih robota . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 pokroviteljstvo Hrvatskog zrakoplovnog saveza. Direktor natjecanja bio je Jozo Ivančić uz 23. seniorsko i juniorsko tehničku pomoć Ivane Mišković. Glavni sudac bio Državno prvenstvo u raketnom modelarstvu je Zvonimir Plišić, a suci mjerači vremena bili su prema FAI-pravilniku. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 članovi ARAK Dubrava i AK Međimurje. Na prvenstvu je nastupilo 10 seniora i 2 juniora iz 6 klubova. Svi natjecatelji imali su sportske Nacrt u prilogu: dozvole te uvjerenje liječnika sportske mediRobotski modeli za učenje kroz igru cine da su sposobni sudjelovati na natjecanju. u STEM-nastavi - Fischertechnik (44) Prije početka natjecanja svim natjecateljima, sucima te pomagačima izmjerena je temperatura Avion od lista papira kako bi se smanjila mogućnost širenja zaraze Covidom 19. Prvenstvo je održano prema Nakladnik: Hrvatska zajednica tehničke kulture, Uredništvo i administracija: Dalmatinska 12, P.p. planu uz mala odstupanja 149, 10002 Za­greb, Hrvatska Dalmatinska 12, P. p. 149, 10002 Zagreb, Hrvat­ska/Croatia telefon (01) 48 48 762 i faks (01) 48 46 979; uvjetovana vremenskim priGlavni urednik: Zoran Kušan www.hztk.hr; e-pošta: abc-tehnike@hztk.hr likama. Prvi dan prvenstva, 23. Uredništvo: Ivan Jurić – Zagrebačka zajednica “ABC tehnike” na adresi www.hztk.hr 10. započeo je slabom kišom tehničke kulture, Sanja Kovačević – Društvo Izlazi jedanput na mjesec u školskoj godini te je prvi turnus odgođen do pedagoga tehničke kulture Zagreb, Neven (10 brojeva godišnje) Kepenski – Modra Lasta, Zoran Kušan – urednik, smirivanja vremena. Rukopisi, crteži i fotografije se ne vraćaju

Nastavak na 36. stranici

HZTK, Danko Kočiš – ZTK Đakovo

DTP / Layout and design: Zoran Kušan Lektura i korektura: Morana Kovač Broj 5 (651), siječanj 2022. Školska godina 2021./2022. Naslovna stranica: 23. seniorsko i juniorsko Državno prvenstvo u raketnom modelarstvu. Na naslovnoj strani su slijeva nadesno Josipa Keller i Lorena Gašpert.

Žiro-račun: Hrvat­ska zajednica tehničke kul­ture HR68 2360 0001 1015 5947 0 Devizni račun: Hrvatska zajednica tehničke kulture, Zagreb, Dalmatinska 12, Zagre­bačka banka d.d. IBAN: 6823600001101559470 BIC: ZABAHR2X Cijena za inozemstvo: 2,25 eura, poštarina uključena u cijeni Tisak: Alfacommerce d.o.o., Zagreb

Ministarstvo znanosti i obrazovanja preporučilo je uporabu “ABC tehnike” u osnovnim i srednjim školama


Vaga

TEHNIČKE POŠTANSKE MARKE

Naprave za određivanje mase nekoga tijela ili predmeta uz pomoć mjernih instrumenata koriste se već nekoliko tisućljeća. Uređaj pomoću kojeg se određuje masa uspoređivanjem težine tereta i težine utega ili uspoređivanjem djelovanja težine tereta i neke druge sile, npr. elastične sile opruge, torzijske sile napete niti, magnetske sile električne zavojnice naziva se vaga (njem. Wage). To je jedan od najstarijih mjernih instrumenata, a najprimitivniji njezin oblik korišten je još prije pet tisuća godina u južnoj Aziji, današnjem Pakistanu. Olakšavala je razmjenu robe pa je već u davnoj prošlosti poznata gotovo kod svih naroda. Velik tehnološki napredak postignut je krajem XVII. stoljeća. Izumljene su opružne vage, koje su uvele novi pristup u mjerenju težine koji se nije oslanjao na protuutege. Ova vrsta vage sastoji se od opruge pričvršćene na jednom kraju, kuke za pričvršćivanje predmeta i pokazivača na vagi na drugom kraju. U XX. stoljeću pojavile su se digitalne vage, najprecizniji mjerni uređaji s najraširenijom uporabom na različitim područjima, kako u poslovnom svijetu (trgovine, laboratoriji) tako i u kućanstvima (kuhinje). Kilogram (znak kg) mjerna jedinica mase (m), osnovna je jedinica Međunarodnoga sustava jedinica (franc. Système international d’unités, SI). Manja jedinica je gram (gr), tisućiti dio kilograma, dok je tona (t) naziv za tisuću kilograma. U nekim zemljama engleskoga govornoga područja koristi se osnovna mjerna jedinica za masu funta (engl. pound, znak lb), vrijednosti 0,453 592 37 kg; a dijeli se na 16 unca (engl. ounce, znak oz). Kilogram je jedina međunarodna mjerna jedinica koja

Slika 1. Rimska vaga poznatija pod nazivom kantar opisana je još u I. stoljeću prije Krista

se do sredine 2019. definirala pomoću pojedinačnoga materijalnog predmeta. Taj se predmet i danas čuva u gradiću Sevresu pokraj Pariza, sjedištu Međunarodnog ureda za utege i mjere (franc. Bureau International des Poids et Mesures, BIPM). Predmet u sefu ima oblik cilindra promjera 39,17 mm i isto tolike visine. Izrađen je od 90% platine i 10% iridija. Masa mu je točno 1 kg i odgovara masi vode volumena 1L pri temperaturi od 4°C. Od 2019. godine mjerna jedinica mase kilogram određuje se na temelju prirodnih konstanti, fizikalnih veličina koje se ne mijenjaju u vremenu i prostoru. Vage imaju važnu ulogu i u poštanskom prometu, uslužnoj djelatnosti gdje se koriste poštanske marke. Poštarina se između ostalog određuje na temelju težine pošiljke, a zapis na pošiljci može poslužiti u slučaju reklamacija o otuđenju sadržaja pošiljke. Iz toga su razloga izdane brojne marke s motivima vaga različitih tipova i iz različitog vremena uporabe, npr. Francuska 2017., Mađarska 2019., Falklandski otoci 2018. i dr. Isto tako brojnim izumiteljima u čast tiskane su marke: francuski fizičar Charles Augustin de Coulomb (1736.-1806.), izumitelj torzijske vage (Francuska 1961.); talijanski inženjer Leonardo da Vinci (1452.-1519.) izumio je prvu automatsku vagu (Albanija 1969.); francuski matematičar i fizičar Gilles Personne de Roberval, konstruirao laboratorijsku vagu (Kanada 1934.); mađarski fizičar Loránd Eötvös, konstruirao posebnu vagu kojom se može odrediti promjena jedne milijuntinke vrijednosti gravitacijskoga ubrzanja. Danas elektroničke vage sve više potiskuju iz uporabe mehaničke jer su jednostavnije za rukovanje i

Slika 2. Vaga je jedan od najstarijih mjernih instrumenata, a primjenjuje se u gotovo svim granama ljudske djelatnosti

3

Slika 3. Poštanska vaga za pakete iz 40.-ih godina prošlog stoljeća


preciznije od mehaničkih vaga, a daju i dodatne mogućnosti uporabe poput automatskoga bilježenja i uspoređivanja izmjerenih podataka, daljinskog upravljanja, umrežavanja s drugim mjernim uređajima i slično. Jedan od često korištenih uređaja za mjerenje mase teretnih vozila s teretom ili bez njega je mosna vaga. Služi kako bi se prilikom prijevoza nekoga materijala kamionom, cisternom, vagonom i sl. ustanovila njegova količina, npr. carinski pregled robe. Zato se prvo važe prazno vozilo, a potom i nakrcano, pa se odeđuje masa tereta kao razlika dviju izmjerenih vrijednosti. Još uvijek je u upotrebi i kantar, hrvatski naziv za rimsku vagu. To je vaga s pomičnim utegom, nosivosti 10 ili 20 kg, koja se prilikom vaganja drži u ruci. Sastoji se od poluge nejednakih krakova, sa zdjelicom ili kukom za teret obješenom na jednoj strani i utegom koji se pomiče po urezanoj ljestvici na drugoj strani poluge. I na kraju, vaga je simbol za jednakost, istinu i pravdu, još od samih začetaka ljudske civilizacije. Solane Pretpostavlja se da je čovjek sol otkrio još prije više od deset tisuća godina. Kolika joj je vrijednost govori podatak kako je ona duboko ukorijenjena u kulturu, religiju, gospodarstvo, društvene odnose i politički razvoj. Solane postoje tisućama godina, a već su u antičkim vremenima bile temelj gospodarstva. U antičkim vremenima sol se pretežito koristila za konzerviranje ribe i mesa. U srednjem vijeku i antici sol je imala veliku važnost u prehrani jer je omogućavala pohranjivanje i konzerviranje hrane za zimske mjesece. Stoljećima se

Slika 4. Još iz vremena antike u Stonu se obavljala proiz­ vodnja soli uz pomoć sunca, mora i vjetra, na prirodan način – isparavanjem – a tako je i danas

4

Slika 5. Solane uz svoju primarnu proizvodnju sve više postaju i prvorazredne turističke atrakcije

sol mijenjala za zlato, a poznato je da su i Rimljani svoje vojnike plaćali sa soli. Rimski je naziv za ovakav način plaćanja salarium, pa se smatra da od tog termina potječe engleska riječ za plaću: salary. Sol je poznata i kao bijelo zlato. Solane su na različite načine utjecale na razvoj gospodarstva. U prošlosti sol je bila glavni predmet trgovine, a danas se koristi u najrazličitijim industrijama i bez nje mnoge gospodarske grane ne bi ni mogle postojati. Već u ranom Rimskom Carstvu građene su ceste koje su služile za transport soli od solana do Rima. Među najstarije solane u Europi svakako se ubraja ona u Stonu na poluotoku Pelješcu. Antički toponim Stagnum (lat. mrtva voda, slano jezero, bazen) upućuje na važnost morske pličine koju su Rimljani pretvorili u polja soli. Antička proizvodnja soli obavljala se uz pomoć sunca, mora i vjetra, na prirodan način – isparavanjem – a tako je ostalo sve do današnjih dana. U doba Dubrovačke Republike, sve do njene propasti 1808. godine, Ston je bio drugi grad po važnosti – nakon Dubrovnika. Republika je svoj gospodarski napredak velikim dijelom temeljila upravo na proizvodnji i trgovini solju, stoga je obnovila i proširila solane iz antičkog razdoblja, sagradila veliko skladište soli u Malom Stonu te organizirala prijevoz soli u zaleđe. Dubrovčani su, da bi trajno osigurali svoj vrijedan stečeni posjed, nakon prvotne ideje o prokopu kanala preko prevlake, odlučili sagraditi dug obrambeni zid. Tako je Dubrovačka Republika poklonila Stonu njegovu najveću znamenitost – impresivne kamene zidine. Ništa manje nisu vrijedne niti solane u Ninu kod Zadra te na otoku Pagu koje imaju povijest staru više od dva tisućljeća. Ivo Aščić


TEHNIKA I PRIRODA

Pirotehnika ‒ zabava ili teror? Božićni su i novogodišnji blagdani iza nas, i svakim novim danom kročimo sve dublje u novu i, nadam se, blagoslovljenu 2022. godinu. Međutim, one crne posljedice slavlja, koje je ove godine bilo posebno bučno, najočitije su upravo nama koji radimo na izravnom spašavanju divljih životinja i njihovoj zaštiti u urbanim sredinama. Dok pišem ove retke u prvim danima ove godine, u improviziranim se krletkama našeg Društva za život bori na desetke ptica. 90% njih izgubit će bitku. Uzrok: teške fizičke traume uzrokovane krajnjim stresom uslijed novogodišnjeg slavlja. Mnogi ljudi, međutim, nisu svjesni opasnosti kojoj izravno izlažu naše životinjske susjede upravo pretjeranom upotrebom pirotehnike. Što se pritom konkretno događa u svijetu i prirodi oko nas pokušat ćemo detaljno objasniti u članku koji slijedi! Većina vlasnika kućnih ljubimaca, kao što već znamo, ne odobrava upotrebu pirotehnič-

Nova godina

Nova godina 2

Nadja za Novu

kih sredstava uoči dočeka nove godine iz jednostavnog razloga što svake godine iznova neposredno svjedoče iznimnom strahu svojih ljubimaca uslijed pucnjave i bljeskova. Međutim, žrtve ovakve bučne i svjetleće blagdanske tradicije nisu “samo” psi, mačke ili ljudi koji su iz Domovinskog rata izašli s PTSP-om; ovaj problem je puno, puno dublji… Kao predsjednica i osnivač Croatian Wildlife Research and

Conservation Societyja, baš poput kolega iz AWAP-a, Dumovca, Prijatelja životinja itd., na prvoj sam liniji sanacije štetnih posljedica, da se tako izrazim, blagdanske pucnjave. I dok mnogi slavljenici 1.1. svake godine još i “ne znaju za sebe”, nama pristižu pozivi u pomoć iz svih dijelova grada od ljudi koji u svojim dvorištima, parkovima ili na ulicama nalaze ozlijeđene ili mrtve ptice, ježiće, mačke, kune, vjeverice… No zašto je tome tako, i što se to konkretno događa? Zašto i kako upotreba pirotehničkih sredstava šteti divljim (i domaćim!) životinjama oko nas, prirodi i, naposljetku, samim ljudima? Naravno, svi znamo da je rukovanje pirotehnikom općenito, posebice u krivim (mladim) rukama riskantno samo po sebi zbog velike mogućnosti ozljeđivanja samog rukovatelja, no otiđimo i korak dalje – prvo u ljudskom smjeru. Mnogi ljudi, posebice hrvatski

5


branitelji, još iz Domovinskog rata nose određene posljedice čiji se skup psiholoških simptoma obično naziva PTSP (postraumatski stresni poremećaj). Međutim, da biste oboljeli od PTSP-a ne morate nužno biti u ratu! Štoviše, on se događa stotinama ljudi svakoga dana! Neki od njih su stari i manje otporni na stres uzrokovan bukom, drugi su možda psihički labilnije individue, treći su pak bolesni pa izravna izloženost buci višoj od standardnog seta gradskih decibela u kombinaciji sa svjetlosnim zagađenjem uzrokuje čitav niz napadaja koji se mogu manifestirati kao epileptični, neurološki, kardialni… A, naravno, tu su i mala djeca. Osobno vam, i kao majka dvoje (male) djece i kao vlasnica dva psa, izravno mogu posvjedočiti istinitosti ove tvrdnje! Upravo ta mala djeca i životinje imaju mnogo toga zajedničkog. Prije svega – nedostatak racia i iskustva da si uopće objasne što se to konkretno događa! Vidite, za njih je blagdanska pucnjava ravna armagedonu. Zamislite da se, primjerice, nađete usred jakog potresa. Tome su, nažalost, mnogi od nas i svjedočili u zadnje vrijeme, zar ne? Ili da se nađete uslijed jake, devastirajuće oluje! No, upravo su ovakve prirodne kataklizmičke pojave prvi otponac, trigger instinktivne panične reakcije kakvu uzrokuju blagdanske “raspošoj pucačine” SVIM živim bićima oko nas – izuzev ljudima samim (uz navedene izuzetke) – stoga što si životinje i jako mala djeca ne mogu racionalno objasniti što se događa! Oni ne znaju što su to petarde i vartomet, oni ne znaju (niti mare) za doček nove godine; oni se jedino u tom trenutku (jer u trenutku i žive i nemaju sposobnost projekcije, racionalne prosudbe stvari i pojava oko nas) nađu u totalnom bučno-svjetlosnom kaosu koji im signalizira: BJEEEEŽIIIII! SPAŠAVAJ SEEEE!!! I, ne, nema tog treninga kojim ćete učiniti da vašem psu bude udobno u ovoj zoni… Čak i ako radite s psima (poput mene). Možete ga priviknuti da ne reagira panično, no vjerujte mi – daleko je od zone ugode. Životinje ‒ kao i sva živa bića, uostalom, pa čak i mi ljudi! – bića su instinkta. Zamislite da ne znate što su to petarde, vatrometi itd. Što mislite, kako biste reagirali? Da vam kažem: podjedanko, ili baš u dlaku identično kao i životinje! Ili biste se skutrili negdje i čekali da prođe uz hart rate ravan onom galopirajućeg trkaćeg konja, ili biste pobjegli glavom bez obzira. I sve je to u redu dok barem vidite kamo bježite! No ukoliko ste ptica (osim ako niste noćna

6

ptica, poput sove) vaš će vid biti toliko reduciran i narušen tamom, panikom i iznenadnim bljeskovima jarke svjetlosti, da ćete zasigurno stradati! Ako pritom i letite – što ptice čine! – i to pri velikim brzinama, sudarat ćete se sa svim površinama koje će se ispriječiti ispred vas! A to barem u gradu nije teško, zar ne?! Izuzev što ćete biti doslovno nasmrt isprepadani, naći ćete se na tlu i s gadnim ozljedama glave, kralježnice ili krila. Tu će vas, ako padnete na samu cestu, vrlo vjerojatno, pregaziti i auto. Ukoliko ste jež ili šišmiš pa prirodno poluhibernirate ili hibernirate kroz zimu, vanjska će događanja uznemiriti vaš san pa ćete, također, pobjeći glavom bez obzira. I onda ste u nevolji jer svako takvo buđenje iziskuje ogromnu količinu energije koju, budući da ste usred zime, jednostavno nemate! Ako ste preživjeli sve šokove koje vam najluđa noć u godini donosi, vrlo ćete vjerojatno biti toliko dezorijentirani i izluđeni od svega što vam se izdešavalo, da ujutro, kad se sve smiri, više nećete znati naći put natrag u svoje gnijezdo, duplju ili jazbinu! Jer vi, pod pretpostavkom da ste životinja, kao prvo čujete, ćutite i njušite daleko bolje od ljudi! Ono što je ljudima glasno, vama probija zidove svijesti do te mjere da će vas doslovno izludijeti! Strah koji pritom osjećate je neizreciv. Vi, dakle, nemate racio, ne znate što su to petarde ili vatromet. Za vas je ovo oluja svih oluja, sudnji dan! Jer, ukoliko nešto toliko puca, gruva, grmi i blješti, ukoliko nešto toliko smrdi na vatru… što možete učiniti? Bježati! Pokušati instinktivno spasiti život. No utočišta nema, čitav grad je pod opsadom. Ne vidite ništa, sluđeni ste od straha, buke, bljeskova, jurite naslijepo… Propast, djeco moja… propast je neizbježna. Mnogo ih preživi, svakako. Mnogo ih zauvijek i nestane. Oni koji ostanu, snose posljedice. Strava novogodišnje noći neopisiva je za one koji znaju, one koji razumiju, kao i bol onih koji nemoćni stoje nad tim tjelešcima ovih nedužnih bića, pokušavajući im pomoći, no znajući da spasa više nema. Ne znam više koliko suza isplčem svake godine, svakog 1.1. A nema te terapije, tretmana, pomoći koji ih može vratiti, znate? Psi i mačke se boje, zaista; moja Lady umire od straha! Neki psi i mačke, ili domaće kućne ptice, odlaze od srčanog udara. Ali, sve je to još dobro, sve je to još super naspram onoga što se dešava divljim, nedomesticiranim životinjama čiji je jedini dom gnijezdo na grani nekog drveta u parku! A statistika koju možete pročitati


Vrapčić za Novu

u medijima je, najblaže rečeno, optimistična. Evo, recimo prema podacima iz Italije, oko 5000 kućnih ljubimaca godišnje umire od srčanog udara izazvanog eksplozijom petardi. Realni broj bio bi duplo veći, vjerujte mi… iz prve ruke vam mogu reći da se puno slučajeva ne prijavljuje! Naravno, kako sam već objasnila, znanstvena istraživanja potvrdila su da glasni zvukovi imaju izrazito negativan učinak na kućne, domaće i divlje životinje. Velika razina buke, dakle, može oštetiti njihov znatno osjetljiviji sluh od našeg te izazvati psihički šok i/ili kardialni arest, što obično ide ruku-pod-ruku. Nadalje, iznenadni bljeskovi svjetlosti iznimno štete dnevnim divljim pticama, koje noću slabije vide, dok istovremeno mogu (a često to i čine!) oštetiti i ljudski vid! I šake, i prste, i sluh, i imovinu, u krajnjoj liniji. Još jedna digresija na životinje. U gradu smo. Tu je pucanje dozvoljeno. Međutim, nismo sami! Upravo zbog sve obuhvatnijeg urabnizacijskog trenda, u gradu su s nama i oni koji su donedavno živjeli na njegovim rubovima – divlje životinje, primarno divlje ptice. Uslijed nedostaka i/ili smanjenja prirodnog staništa, jednostavno su primorane na svojevrsnu evolutivnu akomodaciju na urbane sredine. One su te krajnje i ujedno najnevinije žrtve koje plaćaju najveći danak naše zabave i komfora! Da, naravno, stradavaju i djeca, posebice maloljetnici koji bez pratnje roditelja rukuju pirothničkim sredstvima. Zbog svega ovoga, uvedene su i određene zakonske restrikcije. Ono što se dogodilo s izmjenama i dopunama Zakona o eksplozivnim tvarima te proizvodnji i prometu oružja, odjeknulo je u javnosti kroz zabranu uporabe petardi i redenika, što se prvenstveno odno-

si na zabranu korištenja sredstava kategorija F2 i F3 (petarde i redenici), dok se i dalje u dućanima koji prodaju pirotehnička sredstva mogu nabaviti boksovi s vatrometom koji spadaju u kategoriju F2. Dozvoljeni period prodaje navedenih sredstava je od 15. prosinca do 1. siječnja, a korištenja od 27. prosinca do 1. siječnja. U kategoriju F1 spadaju male petarde, bengalske šibice, konfete, male bombice, žabice, pasje bombice itd. Svrstavanje pirotehnike u razrede ovisi o decibelima koje proizvode prilikom eksplozije i količini pirotehničke smjese koja se nalazi u tim sredstvima, koja su raspoređena u kategorije F1, F2, F3 i F4, sukladno zvuku koji se izazove prilikom detonacije. No, čak i ova pirotehnička sredstva koja su u prodaji dozvoljena, nisu nimalo bezazlena, kako za osobe koje njima rukuju, tako ni za okolinu! Za nepridržavanje Zakona o eksplozivnim tvarima te proizvodnji i prometu oružja, za roditelje i skrbnike osoba mlađih od 14 godina predviđena je kazna od 1000 do 3000 kn, a za prodavatelje od 10 do 30 000 kn. Pa ipak, usprkos Zakonu i sankcijama, ono što nas zaista sprečava u izazivanju daljnje štete okolišu u kojem živimo, i čiji smo dio te od kojega izravno ovisimo, nije sam propis ili, u ekstremnim slučajevima, intervencija policije – ono što nas ZAISTA sprečava i razlikuje u njihovoj uporabi, jest stupanj empatije i već više puta naglašenog (ali u različitom kontekstu) racia. Stoga, ljubazno vas molim, sljedeći put kada posegnete za petardom ili kakvom cool raketom prije i tijekom božićnih, novogodišnjih i inih blagdana, zastanite na trenutak i razmislite – je li to zaista potrebno? Nismo li već nanijeli dovoljno štete svijetu u kojem živimo, možemo li bez toga?! Sada, kada znate istinu, i kada ste, možda kroz sam ovaj tekst, i sami naslutili kako se osjećaju bića koja nastanjuju vaše susjedstvo i koja zasigurno volite, molim vas, ponesite ove moje riječi sa sobom, kao jedno buduće sjećanje na zimu koja nam tek dolazi, zimu koju smo svi zaslužili provesti u miru! Jer, zapamtite, ovo su slučajevi kada ste upravo VI ta razlika između toga hoće li, i tko, dočekati još jedno proljeće! Naposljetku, što god da im željeli, i koliko god da se bavili ili ne bavili njima, životinjama ‒ sigurna sam da im ne želite strah i/ili smrt! Ivana Janković Croatian Wildlife Research and Conservation Society

7


BBC micro:bit [25]

KODIRANJE

Poštovani čitatelji, u prošlom je nastavku predloženo nekoliko ideja za samostalan rad s osjetilom vlažnosti i temperature zraka DHT11, odnosno s modulom VMA311. Predloženo je sljedeće: 1. Pošaljite vrijednosti do LCD-a preko I2C. 2. Dodajte dvije tipke. Kod tipkanja prve tipke neka se na LCD-u prikazuje temperatura zraka, a kod tipkanja druge tipke neka se na LCD-u prikazuje vlažnost zraka. 3. Kod tipkanja bilo koje tipke neka se upali i neka 5 sekundi svijetli pozadinsko osvjetljenje LCD-a. Nakon isteka zadanog vremena neka se pozadinsko osvjetljenje ugasi. Za rješavanje zahtjevnijih zadataka poput ovoga morate se prisjetiti prethodnih tema kako biste najprije svu potrebnu elektroniku spojili kako valja. Bilo bi dobro kad biste nacrtali potrebnu elektroničku shemu prema člancima iz ABC tehnike s posebnim osvrtom na brojeve 640., 647. i 650. Na Slici 25.1. možete vidjeti elektroničku shemu nacrtanu u aplikaciji KiCad. Vi ju

Slika 25.2. Montažna shema zadatka crtana u Fritzingu

naravno možete nacrtati i olovkom na običnom papiru, ali svakako razmislite o mogućnosti upotrebe nekog od programa za crtanje na računalu jer kad jednom naučite koristiti određenu aplikaciju, nećete požaliti. Na web-stranici https:// cikesgroup.wordpress.com/elektronika/ možete pronaći osnovne upute za navedenu aplikaciju pod naslovom KiCad, odličan program za crtanje u elektronici – Uvod u KiCad. Nakon crtanja elektroničke sheme mogli biste nacrtati i montažnu shemu spajanja. Za to je pogodna bilo koja aplikacija poput Fritzinga. Kratke upute za početnike možete pronaći na navedenoj web-stranici pod naslovom Fritzing, program za crtanje u elektronici – Elektronika svima na dohvat. Na Slici 25.2. možete proučiti gotovu montažnu shemu. Ovdje valja napomenuti da ukoliko umjesto modula VMA311 koristite golo osjetilo DHT11, i to u neposrednoj blizini BBC micro:bita tada trebate dodati pull-up otpornik od 10 kΩ (ABC tehnike broj 650.).

Slika 25.1. Elektronička shema zadatka crtana u aplikaciji KiCad. Primijetite dva pull-up otpornika od 10 kΩ (ABC tehnike broj 640.) i vanjsku bateriju od 4,5 V (ABC tehnike broj 647.)

8


Slika 25.3. Fotografija gotovog sklopa

Sada ste spremni za fizičko spajanje predloženog sklopa. Na Slici 25.3. možete vidjeti kako to izgleda u stvarnosti.

Slika 25.5. U ovom se kodu odvijaju radnje koje će na LCD-u prikazati temperaturu svaki put kada se pritisne tipka SW1

Kodiranje

Pokrenite novi projekt te ga imenujte. U novom projektu učitajte dvije ekstenzije, I2C_ LCD1602 i DHT11/DHT22. Nakon toga do “on start” dovucite blokove koji će odrediti potrebne početne uvjete, Slika 25.4.

Slika 25.4. Iako u zadatku nije traženo, ubačen je izbornik koji na LCD-u prikazuje funkcije dviju tipki, SW1 i SW2

Premda je program moguće riješiti na više načina izabran je ovaj koji zahtijeva minimum koda. Prema Slici 25.5. i Slici 25.6. dovucite potrebne blokove. Blokovi “on pin P1 pressed” i “on pin P2 pressed” pokreću radnje kada se do izvoda P1 i P2 pločice BBC micro:bita preko tipki dovede zajed-

Slika 25.6. U ovom se kodu odvijaju radnje koje će na LCD-u prikazati vlažnost zraka svaki put kada se pritisne tipka SW2

nička masa, odnosno GND u trajanju od najdulje jedne sekunde. Drugim riječima, dovoljno je kratkotrajno pritisnuti jednu od dviju tipki da bi se na LCD-u prikazala tražena vrijednost.

9


Kako je vidljivo, udovoljen je i zahtjev da LCD bude osvijetljen 5 sekundi. Nadalje, iako u zadatku nije traženo, dobivene vrijednosti su zaokružene, ali ako vas zanimaju decimalne vrijednosti onda uklonite blokove “round”, no imajte na umu da osjetilo nije toliko precizno pa je samim tim upitna svrsishodnost decimalnih vrijednosti. Nakon što ste riješili ovaj zadatak sigurno ste se upitali kako uradak iskoristiti, a da pritom ne morate nadzirati i čitati podatke kroz dulje vrijeme?

Datalogger

S BBC micro:bitom moguće je napraviti nešto što se u elektronici naziva “datalogger” (snimatelj podataka). Što je to? Datalogger je mjerni instrument koji omogućava pospremanje podataka neke izmjere te njihovo čitanje kada vi to poželite. Vrlo je koristan kada treba prikupiti razna mjerenja tijekom vremena. Jedan takav slučaj upravo je praćenje temperature zraka i količine vlage u zraku tijekom dužeg vremenskog razdoblja, nekoliko dana ili tjedana. Kako djeluje? Podaci za temperaturu i vlagu mjere se analognim osjetilima te se pomoću analogno-digitalnog pretvarača (ADC - Analogic to Digital Converter) mijenjaju u digitalni format kako bi bili dostupni digitalnom snimaču. Snimač uzorkuje, odnosno hvata podatke u pravilnim vremenskim intervalima. Te podatke obrađuje procesor i potom ih pohranjuje u memoriju. Na kraju razdoblja praćenja korisnik preuzima podatke iz memorije i prenosi ih na računalo radi obrade. Kako to izvesti s BBC micro:bitom? Uz pomoć bloka arrays.

Arrays (nizovi)

U MakeCode Editoru postoje blokovi za stvaranje nizova podataka ‒ “Arrays”. To su, u stvari, sortirani popisi podataka istog tipa, odnosno brojevi, binarne vrijednosti ili stringe. U takvom uređenom popisu, svaki je podatak određen indeksom koji utvrđuje njegov položaj unutar popisa.

podatak izbriše, duljina niza se smanjuje za 1. U oba slučaja, svi postojeći podaci koji se nalaze iza umetnutog ili izbrisanog podatka tada mijenjaju indeks. Length (duljina) Svaki niz ima duljinu koja se može produljiti ili skratiti. Podaci se, vidjeli ste maloprije, mogu umetati ili brisati čime se nizu mijenja duljina. Prije nije rečeno, ali važno je znati da se podaci mogu i izmijeniti, a ne samo umetati ili brisati, no tada duljina ostaje nepromijenjena. Uz primjer će sve biti jasnije. Za to trebate samo pločicu BBC micro:bita. U MC E prepišite program sa Slike 25.7.

Slika 25.7. Stvaranje niza

Niz morate najprije imenovati. To je, u stvari, promjenljiva pa ga imenujte kod Variables (u ovom je primjeru uzeto predodređeno ime promjenljive “text list”). Niz mora sadržavati neki podatak (broj, binarnu vrijednost ili stringu) po kojem će se automatski odrediti tip. U ovom primjeru upisano je slovo M što ukazuje da će biti korištene stringe. Sve su to početni uvjeti pa ih valja unijeti u bloku “on start”. Kako biste vidjeli upravo stvoreni niz, dodan je blok “on shake” koji će nakon potresanja pločice BBC micro:bita

Index (indeks)

Prvi indeks je 0 (nula), a n-ti podatak na popisu ima indeks n-1. Svaki put kada se na kraju niza dodaje podatak, duljina niza se poveća za 1, a isto se događa kada se unosi podatak bilo gdje unutar niza. Važi i obrnuto, svaki put kad se

10

Slika 25.8. Dodavanje više podataka u nizu


na displeju pokazati sadržaj koji je u memoriji sprem­ljen pod indeksom 0. Drugim riječima, nakon potresanja pokreće se čitanje podatka prvog indeksa u nizu “text list” s “get value at 0”. Na displeju se ispisuje slovo M. Drugi primjer. Napišite program koji će stvoriti niz u koji će se upisivati slova a i b, već prema redoslijedu pritiskanja tipki A i B. Pokraj početnih uvjeta “on start” pridružite i blokove sa Slike 25.8. Ovaj kôd služi za ubacivanje više podataka, jednog za drugim. Kod kratkotrajnog pritiska tipke A ubacuje se podatak “a”, a kod kratkotrajnog pritiska tipke B ubacuje se podatak “b”. Što se tu dešava? Prilikom tipkanja tipke A najprije se na kraju liste podatak upisuje, a potom se duljina (lenght) automatski poveća za jedan. Isto važi i za tipku B. Primjera radi tipkajte redom A, B, B, A. Niz “text list” sada sadrži četiri podatka koji su izabrani tipkanjem, plus podatak unesen u trenutku stvaranja niza (stringa M). Ovaj niz zauzima pet ćelija memorije, odnosno ima duljinu 5. Redom su to (indeks/podatak): 0/M, 1/A, 2/B, 3/B, 4/A. Čitanje bilo kojeg podatka iz niza moguće je samo ako je ćelija prethodno pravovaljano popunjena, mora imati indeks i mora sadržavati neki podatak. Želite li saznati postoji li određena ćelija onda je potrebno saznati duljinu niza. Prema Slici 25.9. prepravite postojeći blok “on shake” i dodajte potrebne blokove koji će pročitati duljinu niza.

Slika 25.9. Potresanjem pločice ispisat će se duljina niza na displeju BBC micro:bita

Za čitanje podataka, jednog za drugim, treba analizirati cijelu duljinu niza, odnosno treba čitati jedan po jedan podatak onoliko puta kolika je duljina niza. Postojećem programu dodajte blokove koji to omogućavaju, Slika 25.10.

Slika 25.10. Istovremenim pritiskom tipki A i B pokreće se čitanje i prikazivanje podataka iz niza “text list”

Program isprobajte. Najprije po tipkama A i B tipkajte koliko god puta želite. Potom pločicu BBC micro:bita potresite, na displeju će se pojaviti broj koji ukazuje na duljinu niza. Nakon toga istovremeno pritisnite tipke A i B. Pojavljivat će se slova: M, a, b... redom kojim ste ih tipkali. Sad kad znate osnove možete izvesti eksperiment. Modul VMA311 spojite na BBC micro:bit: (S) na P0, (+) na 3V i (–) na 0V, (Slika 24.6. ABC tehnike broj 650.). U ovom ćete eksperimentu upoznati fizikalne pojave vezane za toplinu i temperaturu. Trebate program koji će omogućiti mjerenje temperature prilagodbe prilikom prelaska iz prostorije u hladnjak. Neka se izvrši 10 mjerenja. Neka između svakog mjerenje prođe 25 sekundi. Na Slici 25.11. ponuđeno je rješenje. Program svakako isprobajte. Dobivene temperature zapišite pa nacrtajte graf. Radi usporedbe, autor ovih redaka je prema dobivenim podacima u Excelu nacrtao graf koji možete vidjeti na Slici 25.12. U nastavku slijedi prijedlog zadatka za samostalan rad. Proširite postojeći program tako da dobijete datalogger temperature i vlage koji će uzorkovati svakih sat vremena. Bit će dovoljna 24 uzorka. Nakon probnog rada pustite neka sklop mjeri 24 sata pa preuzmite i analizirajte dobivene podatke.

11


Slika 25.11. Programski kôd dataloggera temperature

Slika 25.12. S više uzorkovanja graf bi svakako trebao izgledati bolje

12

Za ove ste vježbe trebali: - BBC micro:bit, - USB-kabel, - baterije za BBC micro:bit, - rubni priključak za BBC micro:bit, - spojne žice u raznim bojama, - eksperimentalnu pločicu na ubadanje, - dva otpornika od 10 kΩ (SMEĐA-CRNA-NARANČASTA-ZLATNA), - bateriju od 4,5 V, - LCD + I2C modul, - modul VMA311 ili osjetilo DHT11, - dvije tipke. Marino Čikeš, prof.


Robotski modeli za učenje kroz igru u STEM-nastavi - Fischertechnik (44) Odvijanje prometa u otežanim uvjetima zbog oštećenja dijelova prometnice uslijed elementar­ nih nepogoda nužan je za transport roba u cestovnom prometu. Obnova oštećenja na kolnicima koja uzrokuju usporavanje protoka putnika i roba smanjuje sigurnost i uzrokuje opasnost za sve sudionike u cestovnom prometu. Oštećenja nastala na kolnicima zahtijevaju pravovremenu reakciju i brz popravak radi poboljšanja sigurno­ sti na prometnicama. Privremena signalizacija postavlja se na mjestima izvođenja radova na prometnicama čime je osiguran siguran i nesmetan promet vozilima. Svjetlosna signalizacija je izvedena svjetlosnim znakovima koji označavaju mjesto izvođenja radova na prometnici. Udaljenost postavljanja svjetlosne signalizacije na dijelu oštećene prometnice u rekonstrukciji osnovni je preduvjet za sigurno nesmetano odvijanje prometa tijekom izvođenja radova. Mobilnost svjetlosne signalizacije omogućava njeno prenošenje na mjesto izvođenja radova na oštećenoj prometnici. Uključivanje mobilnog semafora i LED-svjetlosnih usmjernika prometa s kratko treperećom svjetlošću osigurava sigurno odvijanje prometa uz njegovu automatsku regulaciju, čime se povećava sigurnost svih sudionika u prometu. Zaštitna ograda s odbojnicima dodatno sprečava iskliznuća vozila s prometnice i njihovo zadržavanje na kolničkom traku. Dodatna sigurnost vozača i putnika osigurana je postavljanjem zaštitne odbojne ograde na opasnim dionicama ceste. Slika 1. Signalizacija R Model je izrađen uporabom osnovnih elemenata Fischertechnika i građevnih blokova različitih dimenzija i prikazuje automatsko upravljanje prometnom signalizacijom tijekom radova na rekonstukciji prometnice. Odabir građevnih blokova i električnih elemenata tijekom konstrukcije olakšava izradu funkcionalnog i automatiziranog modela, primjenjivog za učenje jednostavnih i složenih algoritama i programskih izazova.

NATJECANJA

Slike u prilogu

Izrada modela Signalizacije radova na prometnici Konstrukcija modela Signalizacije radova na prometnici, povezivanje međusklopom vodičima, provjera ispravnosti električnih elemenata, dodirnih senzora, magnetskog i svjetlosnog senzora (izrada programskog rješenja za pokretanje šest lampica, dva tipkala, magnetskog senzora i fototranzistora). Izrada funkcionalne konstrukcije modela omogućena je izvođenjem faza spajanja konstrukcijskih elemenata tijekom radnih postupaka uz detaljan popis elemenata Fischertechnika. Slika 2. FT elementi Izradit ćemo konstrukciju modela privremene signalizacije za regulaciju prometa na oštećenoj prometnici. Promet je automatski upravljan prjenosnim semaforom uz svjetlosnu signalizaciju (tri lampice: O1–O3) kojom usmjeravamo vozila na cesti. Automatsko upravljanje osiguravaju: magnetski senzor (I8), svjetlosni senzor ‒ fototranzistor (I7) i dva tipkala (I1, I2). Faze izrade konstrukcije modela: 1. izrada funkcionalne konstrukcije modela Signalizacije na prometnici, 2. postavljanje mobilnog semafora (LED) 3. postavljanje svjetlosne signalizacije (LED), 4. postavljanje upravljačkih elemenata (tipkala), 5. povezivanje električnih elemenata vodičima, međusklopom i izvorom napajanja, 6. izrada algoritama i računalnog programa za upravljanje Signalizacijom. Napomena: Duljinu vodiča sa spojnicama potrebno je izmjeriti i prilagoditi duljinu u odnosu na električne elemente i senzore koji su smješteni na udaljenosti od međusklopa. Pozicioniranje međusklopa u odnosu na konstrukciju modela i izvor napajanja (baterija U = 9 V) određena je udaljenošću ulazno/izlazih elemenata od međusklopa. Slika 3. konstrukcijaA Slika 4. konstrukcijaB Slika 5. konstrukcijaC Dvije podloge postavite i prislonite jednu pored druge po dužoj stranici. Na desnu podlogu

13


umetnite u gornji desni kut kratki žuti kutni profil koji ima ulogu nosivog stupa odbojne ograde. U isti stupac umetnite kratki žuti kutni profil koji je nosivi stup između poprečnih elemenata ograde (branika). Slika 6. konstrukcijaD Slika 7. konstrukcijaE Slika 8. konstrukcijaF Iznad nosivih stupova umetnite jednostruke kutne elemente te ih okrenite zrcalno nasuprot. U lijevi jednostruki kutni element postavite u krajnji položaj malu spojnicu. Ovime je osiguran preduvjet za postavljanje žutog kratkog kutnog profila (branika) koji je osnova konstrukcije ograde i ima ulogu zaustavljanja izlijetanja vozila s prometnice. Slika 9. konstrukcijaG Slika 10. konstrukcijaH Slika 11. konstrukcijaI U isti stupac na podlogu pored nosivog stupa pozicionirajte kratki žuti kutni profil koji osigurava nastavak izgradnje odbojne ograde na prometnici. Umetnite u drugi red istog stupca jedan kratki žuti kutni profil koji osigurava povezivanje između srednjeg i krajnjeg nosivog stupa. Ponovite postupak izrade konstrukcije na gore opisani način s istim građevnim elementima. Umetnite između nosivih stupova ograde veliki žuti dugački kutni profil te ga pozicionirajte u istom smjeru kao i mali žuti kutni profil. Napomena: Odbojnici na zaštitnoj ogradi sprečavaju izlijetanje vozila s prometnice. Slika 12. konstrukcijaJ Slika 13. konstrukcijaK Slika 14. konstrukcijaL Horizontalna signalizacija na prometnici izrađena je od velikih ravnih spojnih elemenata žute boje. Umetnite u treći stupac desne podloge četiri velika ravna spojna elemenata i složite ih u usporedni niz. Ovime je označena desna strana kolnog traka kojim se kreću vozila. Umetnite u deveti stupac tri velika ravna spojna elemenata i složite ih u usporedni niz međusobno razmaknute za jedan red. Ovime je označena sredina prometnice na kojoj je dozvoljeno pretjecanje vozila. Umetnite u četvrti stupac lijeve podloge četiri velika ravna spojna elementa i složite ih u usporedni niz. Ovime je označena lijeva strana kolnog traka kojim se kreću vozila u suprotnom smjeru.

14

Napomena: Horizontalna signalizacija osigurava sigurno odvijanje prometa na prometnici. Slika 15. konstrukcijaLJ Slika 16. konstrukcijaM Slika 17. konstrukcijaN Slika 18. konstrukcijaNJ Napomena: Postupak sastavljanja konstrukcije omogućuje popis elemenata Fischertechnika uz pravilan redoslijed izvođenja radnih postupaka tijekom faza sastavljanja uz obaveznu kontrolu kvalitete. Slika 19. FT elementi1 Nosač rasvjetnih elemenata (LED) mobilnog semafora izrađen je od dva velika crna građevna bloka smještena u peti red desnog postolja između desnog kolnika i središnje horizontalne isprekidane crte. Umetnite tri kratka žuta kutna profila iza mobilnog semafora unutar desnog kolnog traka na propisnoj udaljenosti ispred mjesta rekonstrukcije. Pravilna udaljenost između njih osigurava kontinuiranu vidljivost u svim vremenskim uvjetima tijekom radova na kolnom traku. Napomena: Desna strana kolnog traka oštećena je i promet je preusmjeren iz desnog kolnog traka u lijevi. Na vrh iznad kratkih žutih kutnih profila i na prednju stranu nosivog stupa mobilnog semafora umetnite kućišta za lampice i njih LED-rasvjetu. Umetnite pokrovna kućišta za lampice radi potpune zaštite od atmosferskih utjecaja u različitim vremenskim uvjetima. Iznad nosivog stupa mobilnog semafora umetnite senzor koji detektira promjenu količine svjetlosti (fototranzistor). Napomena: Sigurnost izvođača radova na prometnici desnog kolnog traka osigurava vertikalna signalizacija koja pravovremeno upozorava vozače na događaj ispred njih. Slika 20. konstrukcijaO Slika 21. konstrukcijaP Slika 22. konstrukcijaR Slika 23. konstrukcijaS Slika 24. konstrukcijaŠ Slika 25. konstrukcijaT Umetnite na lijevu podlogu veliki crni građevni blok koji ima funkciju učvršćivanja izvora napajanja (baterija U = 9 V). Smještaj izvora napajanja definiran je pozicijom međusklopa radi povezivanja s njim. Umetnite na podlogu u isti stupac veliki crni građevni element na udaljenost koja osigurava smještaj izvora napajanja


(baterije). Malu jednostruku spojnicu smjestite u prednji utor velikog crnog građevnog bloka i pričvrstite međusklop na nju. Umetanje malih spojnica s vanjske strane velikih crnih građevnih blokova i njihovo podešavanje nužan je preduvjet za učvršćivanje međusklopa koji je smješten na lijevoj podlozi. Napomena: Pozicija međusklopa osigurava nesmetan pristup utorima. Ulazne i izlazne elekrične elemente pravilno povežite s međusklopom i provjerite njihov rad alatom u programu RoboPro. Slika 26. konstrukcijaU Slika 27. konstrukcijaV Slika 28. konstrukcijaZ Slika 29. konstrukcijaX Izradite konstrukcije zaštitne odbojne ograde na drugoj strani uz lijevi kolnički trak usporedno na podlozi s istim građevnim elementima. Postupak izrade konstrukcije isti je kao i sastavljanje desne strane zaštitne odbojne ograde. Napomena: Udaljenost između zaštitnih ograda definirana je širinom prometnice, svjetlosnim signalizacijskim električnim elementima i veličinom podloge modela. Slika 30. konstrukcijaY Slika 31. konstrukcijaW Slika 32. konstrukcijaQ Tipkala umetnite na lijevu stranu međusklopa radi blizine ulaza (I1, I2) i jednostavnosti spajanja s vodičima. Magnetski senzor umetnite u vodilicu za vodiče potkovastog oblika i umetnite spojnice na izlaz (I8) međusklopa. Vodilicu za vodiče postavite u utor međusklopa s lijeve strane. U utore međusklopa umetnite dva dodirna senzora kojima upravljamo radom svjetlosne signalizacije na modelu. Slika 33. konstrukcijaXY Slika 34. konstrukcijaXW Napomena: postavite izvor napajanja (bateriju) i međusklop na podlogu i spojite vodičima optimalne duljine. Ulazne i izlazne elekrične elemente povežite s međusklopom i testirajte rad programskim alatom u programu RoboPro. Lampice (LED) spojite na izlaze (O1‒O6) međusklopa pomoću vodiča sa spojnicama. Šest LED-lampica međusobno povežite u seriju sa zajedničkim vodičima sa spojnicama i umetnite u uzemljenje (zelena spojnica). Izlazni svjetleći električni elementi (LED) spojeni su na izlaze (O1–O3 i O6–O8) međusklopa.

Napomena: LED-lampice na modelu imaju jedan zajednički vodič koji je povezan s jednom lampicom na modelu serijski povezanom s ostalim lampicama. Spajanjem na zajedničko uzemljenje smanjujemo broj vodiča na međusklopu. Slika 35. TXT Shema spajanja elemenata s TXT‒međusklopom: 1. LED-lampice (O1–O3) signalizacije spojite na izlaze (crvena) i uzemljenje (┴, zelena), 2. LED-lampice (O6–O8) semafora spojite na izlaze (crvena) i uzemljenje (┴, zelena), 3. tipkala spojite na digitalne ulaze (I1, I2), 4. fototranzistor spojite na digitalni ulaz (I7), 5. magnetski senzor spojite na digitalni ulaz (I8) 6. spojite izvor napajanja (baterija U = 9 V) s TXT-međusklopom. Napomena: Sve elektroničke elemente povezujemo prije spajanja izvora napajanja (baterija). Rad elektroničkih elemenata provjerava se prije izrade algoritma i programa: • povezivanje TXT-međusklopa s računalom, ulaznim i izlaznim elementima, • provjeravanje ispravnog rada električnih elemenata: tipkala, fototranzistor, magnetski senzor i šest LED-lampica, • provjeravanje komunikacije između TXT-međusklopa i programa RoboPro. Napomena: Pri povezivanju međusklopa s električnim elementima modela pazite na boje spojnica vodiča, urednost spajanja vodiča i dužinu vodiča lampica, elektromotora i tipkala. Slika 36. FT elementi2 Modelom Signalizacije upravljaju magnetski, svjetlosni i senzori dodira (tipkala) koji uključuju i isključuju svjetlosnu signalizaciju i semafor. Napomena: Završna kontrola spojeva vodiča nužna je prije pokretanja alata za test programa. Ovim postupkom provjeravamo ispravnost rada ulaznih i izlaznih električnih elemenata. Uredno postavljanje vodiča u vodilice osigurava dobru preglednost pri provjeri rada i uštedu vremena pri izradi duljina vodiča. Slika 37. Signalizacija R1 Zadatak_1: Napiši algoritam i dijagram tijeka (program) koji omogućava rad privremene signalizacije na prometnici u rekonstrukciji pokretanjem programa magnetskim senzorom (I8). Na početku, program neprekidno provjerava aktivaciju ulaznog signala magnetskog senzora (magnetska kodirana kartica). Očitanjem mag-

15


netskog senzora moguće je pokrenuti svjetlosnu signalizaciju za upravljanje prometom: semafor i svjetlosne usmjernike prometa. Pritiskom tipkala (I1) započinje neprekidan proces uključivanja i isključivanja LED (O1–O3) u periodu od t = 0,3 s. Istovremeno se pokreće dio programa koji upravlja radom semafora ovisno o dobu dana. Dnevni ritam rada semafora definiran je većom gustoćom prometa i većim brojem vozila na prometnici. Zeleno svjetlo (O6 = 1) propušta vozila jednu minutu, crveno je isključeno (O8 = 0) i istovremeno treperi žuto svjetlo (O7), koje se uključuje i isključuje u periodu od pola sekunde. Noćni ritam rada semafora zbog smanjenog protoka vozila je duplo kraći i traje trideset sekundi. Automatsko izvršavanje programa odvija se kontinuirano dok ne pritisnemo jedno od tipkala (I1 ili I2), nakon čega program zaustavi rad signalizacije. Slika 38. Signalizacija P Očitanjem magnetskog senzora (I8 = 1) izvršavaju se usporedno dva glavna programa. Programima upravljamo pomoću svjetlosnog (fototranzistor) i dodirnih senzora (tipkala). Očitanjem dovoljne količine svjetlosti, fototranzistor (I7 = 1) upravlja radom semafora po danu. Svjetlosna signalizacija za upravljanje prometom (semafor), prelazi u noćni način rada u trenutku kada se smanji količina svjetlosti fototranzistora (I7 =0). Semafor u dnevnom načinu rada uključi zeleno svjetlo u periodu (t = 60 s) i istovremeno uključuje i isključuje žuto svjetlo

u periodu (t = 0,5 s). Noćni način rada semafora definiran je uključivanjem zelenog svjetla u periodu (t = 30 s) i istovremenim treperenjem žutog svjetla u periodu (t = 0,5 s). Semafor radi neprekidno dok ga ne zaustavimo pritiskom tipkala2 (I2 = 1). Slika 39. Lamp PP Program usporedno provjerava stanje tipkala1 koje pritiskom (I1 = 1) pokreće rad LED-signalizacije svjetlosnih usmjernika prometa. Pritiskom tipkala (I1), započinje neprekidan proces uključivanja i isključivanja LED (O1–O3) u periodu (t = 0,3 s). LED signalizacija usmjernika radi neprekidno dok ne zaustavimo program pritiskom tipkala1 (I1 = 1). Potprogram dan_semafor pokrene se ovisno o očitanju fototranzistora (I7 = 1). Potprogram vrijeme_0,3 izvršava period (t = 0,3 s) kojim uključujemo i isključujemo bijele LED-lampice (O1–O3). Potprogram noć_semafor pokrene se ovisno o očitanju fototranzistora (I7 = 0). Potprogram on_off_O7 uključuje i isključuje žuto svjetlo u periodu (t = 0,5 s) trideset puta dok ne izvrši konačan broj ponavljanja. Prolaskom kroz konačnu petlju izlazi iz nje nakon trideset ponavljanja. Potprogram LED_O123 osigurava promjenu perioda treptanja, uključivanja i isključivanja LED-lampica. Proces rada svjetlosne signalizacije je konstantan nakon uključivanja tipkala (I1). LED se naizmjenice uključuju i isključuju u periodu (t = 0,3 s).

Slika 40. Semafor PP

rekonstrukciji. Obrati pozornost na simetričan rad mobilnih semafora. Serijski poveži LED-svjetlosne usmjernike. Napomena: Osnovni uvjet je sigurno obostrano nesmetano odvijanje prometa upravljano automatski u noćnim i dnevnim periodima. Petar Dobrić, prof.

Izazov_1: Dodaj u postojeću konstrukciju drugi mobilni semafor i svjetlosne usmjernike koji su smješteni u suprotnom kolničkom traku. Poveži ih vodičima s međusklopom i izradi programsko rješenje koje osigurava siguran rad pri dvosmjernom odvijanju prometa na prometnici koja je u

16


MALA ŠKOLA FOTOGRAFIJE Piše: Borislav Božić, prof.

FOTOKARIKATURA Karikatura (talijanski caricatura, od caricare: pretjerivati; pretovariti), namjerno pretjeran prikaz karakterističnih svojstava osoba, pojava, događaja, stvari itd., često sredstvo društvene, političke ili moralne kritike; izobličeni prikaz; poruga. – U likovnim umjetnostima, namjerno izobličavanje realnosti kako bi se postigao dojam smiješnoga. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2021.

Potpuno isti postupak možemo primijeniti i u fotografiji pažljivim radom u Photoshopu ili nekom drugom programu za obradu fotografija. Svakako moramo voditi računa da svojim akcijama u izradi fotokarikature ne vrijeđamo i te o moralnosti.

Upuštajući se u avanturu izrade fotokarikature, trebamo dobro razmisliti zašto to želimo raditi, zatim koga ćemo karikirati i na koji

način. Ako karikiramo određenu osobu, trebamo voditi računa da naša intervencija bude na razini komičnosti i da nasmijemo druge, a


nikako da ponižavamo ili vrijeđamo osobu koju karikiramo. Za ovaj primjer uzeo sam svoj portret jer sam time potpuno siguran da neću povrijediti ničije osjećaje ili taštinu. Najprije trebamo selektirati onaj dio lica koji želimo deformiratii, a to činimo alatom Lasso Tool, u ovom slučalu Magnetic Lasso Tool koji se nalazi u lijevom vertikalnom izborniku. To je alat koji razdvaja dvije plohe na temelju kontrasta, raspoznaje skoro i najmanju razliku između svjetlijih i tamnijih ploha. Kada smo selektirali određeni dio tijela, ovdje je to uho, odlazimo gore u horizontalni izbornik u kategoriju Edit u kojoj biramo Transform, a unutar Transforma nudi se niz mogućnosti. Od ponuđenoga ja sam koristio Skew, Distort, Perspective i Warp i svaka od ovih mogućnosti mi je pomogla da dođem do željenoga rezultata. Dakle, treba probati svaki od ovih alata, ali s velikom pažnjom i ako nismo zadovoljni učinkom, uvijek ga možemo poništiti i vratiti se na početak s mogućnošću biranja novog alata. Nakon što završimo proces karikiranja pojedinog dijela tijela, vidjet ćemo da je ostao trag, neugodna granica, kuda je prolazila linija selekcije te to trebamo pažljivo retuširati, popraviti. To je najjednostavnije napraviti s Clone Stamp Tool. (Pisao sam o korištenju ovog alata u prošlim brojevima.) Postupak nije kompliciran, ali zahtijeva radnu disciplinu i iskustvo pa ćemo upornim vježbanjem vrlo brzo postići određenu razinu vještine i profesionalnosti te ćemo s lakoćom realizirati vlastite ideje. Kada karikiramo određeni dio tijela, onda i šaljemo određene poruke. U ovom slučaju prekomjerno povećavanje uha može značiti da ta osoba želi i mora čuti sve što se govori ili šapuće, a to nije dobro. Ako povećavamo nos, onda šaljemo poruku da se radi o osobi koja laže, prema izreci kojom diskretno govorimo da osoba ne govori istinu, a koja kaže da joj raste nos. (Zbog toga je i Pinokiju narastao nos).


POGLED UNATRAG Zeiss Ikon Contina Tijekom Drugoga svjetskog rata Hubert Nerwin, inženjer i konstruktor iz Zeiss Ikona, konstruirao je kvalitetan, a po dimenzijama mali aparat za masovnu upotrebu. Prvi model pojavljuje se pod imenom Ikonta, no ubrzo dobiva ime Contina da bi kasnije, najusavršeniji model iz ove serije, nosio ime Contessa. Aparat je koristio lajka-format filma. Prvi modeli isporučivani su s objektivom Tesar, a poslije s objektivom Novar. Oba su imala dobre optičke karakteristike i žarišnu daljinu 45 mm. Brzine zatvarača bile su do 1/300, a neki modeli imali su i 1/500 i, naravno, uz mogućnost B opcije. Raspon blende bio je od 3,5 do 22. Tražilo je bilo korektno što se tiče preciznosti kod kadriranja. Uz polugu za premotavanje filma povezan je brojčanik snimaka, tako da je i tu postojala kontrola koliko ih je napravljeno. Na vrhu aparata montiran je dosjed za bljeskalicu. Ove dvije fotografije snimljene su prije mjesec dana modelom Contine iz 1952. godine (slika ispod ovoga teksta). Premda je aparat napravljen prije sedamdeset godina, još uvijek u potpunosti funkcionira i pravi vrlo kvalitetne fotografije.


ANALIZA FOTOGRAFIJA

Maja Prgomet Rođena je u Splitu 1984. godine gdje odrasta, školuje se i sada živi. Maja je višestruko nagrađivana fotografkinja i fotoreporterka. Jedna je od osnivačica fotografskog natjecanja “Split fotomaraton”, osnivačica prvog splitskog Festivala fotografije “Split Format”, voditeljica globalne humanitarne inicijative “Help-Portrait” za Split te jedna od organizatorica “Splitske tiramole” - zložbe mladih neafirmiranih fotografa. Pokrenula je seriju edukativnih predavanja na temu fotografije pod nazivom “PHOTO TALK”. Izlagala je na sedamdesetak skupnih izložbi u zemlji i inozemstvu te na dvije samostalne izložbe. Dobitnica je nekoliko nagrada od kojih se najviše ističe nagrada Hrvatska novinska fotografija 2011. - Nagrada “Ivan Fabijan” koju dodjeljuje Zbor fotoreportera Hrvatske. Njene fotografije objavljivane su u velikom broju domaćih časopisa, novina i portala, a najpoznatije su one sa sportskih i koncertnih događanja. U travnju 2017. postala je prva žena predsjednica u 111 godina dugoj povijesti Fotokluba Split. Članica je HULU-a Split, a 2019. godine stekla je stručno zvanje majstora fotografa. Ove dvije fotografije kojima Maju predstavljamo svjedoče o visokom fotografskom umijeću autorice te njenom profinjenom senzibilitetu za interpretaciju teme. Razumije prostor slike tako da su joj kompozicije vrlo koherentne i čvrste.


Pozoj Cheela zastane i osluhne. Tutnjava, daleka. Lavina, bila im je sezona. Ona ispije mlijeko i spusti šalicu na drveni stol. Skoro sve u izbi bilo je od drva. Izba je bila od trupaca, iznad sela, na prvi pogled siromašna, ali iznutra je bila topla, imala je struju (fotonaponska ploča na krovu), telepodatkovnu antenu i tekuću vodu. Cheela je bila zadovoljna. Bila je to kuća njenih roditelja. Kad ih je odnijela lavina, postala je njena. Cheela baci pogled na sat. Morala je požuriti u rudnik. Za sutradan su bili najavljeni iz Zadruge, otkupiti joj urod za ovaj mjesec. Obukla je jaknu, stavila na glavu kapu od sintkrzna i izašla. Vrata su se zatvorila za njom, čula je tihi škljocaj autobrave. Ovdje se nije kralo i nije zaključavala zbog suseljana, već radi goroždera. Kao što im ime kazuje, gorožderi su živjeli u planinama i žderali sve u što su mogli zariti zube. Bile su to inteligentne zvijeri, velike poput omanjeg medvjeda i uvijek gladne. Cheela je čula ljude pričati kako bi ušli u selo i, ako bi negdje našli otvorena vrata, pojeli sve što su namirisali. Naučili su čak otvarati i hladnjake. U njihovom selu to se nije nikad dogodilo, ali pričalo se kako su u nekim selima znali zaklati ljude koje bi zatekli na spavanju. I zato je zaključavala. Cheela je gazila stazom preko proplanka. Hajdučke litice dizale su se pred njom, skoro okomite, kamena sječiva što su rezala plavo

SF PRIČA

nebo. A u njihovom podnožju bio je Cheelin rudnik. Nije to zapravo bio rudnik, već hodnik izbušen termobušilicom nekih tristo metara u stijenu. Unutra je bilo još hladnije nego vani, mračno i vlažno, idealno za blijede stjenogljive što su rasle na hranjivoj podlozi koju je dobivala od Zadruge. Zadruga je davala dobru podlogu: na njoj su gljive nicale kao... pa, kao gljive poslije kiše. A stjenogljive su bile jedna od cijenjenih

21


delikatesa u Galaksiji. Donosile su lijepu zaradu za malo posla, i Cheela je bila zadovoljna. Upravo je otključavala rešetku na ulazu u rudnik, kad je iznad sebe začula prodorne zvižduke. Podigla je pogled. Jato pozoja naganjalo se preko neba. Bila je sezona gniježđenja podno Orwellovog vrha, kamo se Cheela nije penjala. Kamo se nitko nije penjao. Gledala je pozoje nekoliko minuta, dok nisu postali sićušne točkice u plavetnilu. Onda je ušla, skinula kapu i jaknu, stavila na glavu kacigu sa svjetiljkom i navukla na sebe toplu radnu odjeću. Alat je bila ostavila dublje, uz prve sanduke s gljivama. Upalila je svjetiljku i pošla hodnikom. *** Pozoja je našla tjedan dana kasnije, pred vratima rudnika, nakon olujne noći, kad se u Cheelinoj izbi činilo kako bljeskovi munja i zaglušujuća grmljavina najavljuju smak svijeta. Bio je još sasvim malen, tijela prekrivenog mekom dlakom, sklopljenih krila, glave na dugom vratu. Glava mu je izgledala kao da je izgladnio, ispijena, izdužena u zubati kljun. Cheela je zastala. Mora da je u oluji ispao iz nekog od gnijezda iznad nje, visoko, ali ne sasvim na Orwellovom vrhu. Bio je još preslab kako bi sam letio, ali bilo je dovoljno da rastvori krila, pa da ga vjetar odnese prilično daleko. Bio je iz ovogodišnjeg legla, odmah je znala djevojka. Krila su mu imala raspon od možda metar i pol. Odrasli pozoji imali su veličanstvena krila raspona između deset i dvanaest metara, a pričalo se i o većima. Planet još nije bio sasvim istražen i bilo je moguće da ima neotkrivenih vrsta pozoja. Prišla mu je. Mališan se povukao unatrag, dok nije udario u rešetku. Stisnuo se, preplašen. Zasiktao je prijeteće, razjapio kljun, zaškljocao bijesno i zarežao poput goroždera. Rastvorio je krila, lijevo mu je bilo slomljeno. Visjelo je beskorisno. Cheela je znala kako mali pozoj nije imao nikakvih izgleda, čak i da nije bio ozlijeđen. To, ako ga ostavi tu gdje jeste. Je li danas imala nešto neodložno u rudniku? Cheela razmisli. Zapravo ne. Pa stoga ona skine jaknu i raširi je. Lako je obuhvatila pozojčića, koliko god bijesno škljocao i skitao i grizao tkaninu, i umotala ga u nju. Tako sputanoga, podigla ga je i pošla s njime natrag kući. *** Prošla je godina dana.

22

Iznad njih, nebom je klizio svemirski brod. Teretnjak što donosi tehničku robu i termoodjeću i čizme, alate i vozila, rudarsku opremu, sve ono što se na ovom svijetu još nije proizvodilo. Zauzvrat, odnijet će palete ukiseljenih i sušenih stjenogljiva, spremnike planinskog mlijeka i meda, džemove od gorskih plodova, baliranu vunu hitroovaca. Za rudu bi pristao u Legengorodu, tisuću kilometara dalje. Tamo su se iz pravih rudnika dopremali mangan, volfram i litij. Cheela pogleda pozoja. Svog pozoja. Krilo mu se oporavilo, sad je njime mahao bez poteškoća. Narastao je uz njenu pažnju i njegu. Trebalo je neko vrijeme dok nije prestao bijesno siktati i gristi. Ipak, djevojka mu je uspjela imobilizirati krilo. A nakon nekoliko sočnih komada mesa, počeo joj je jesti iz ruke. Znalo se iz iskustva da se pozoji dosta lako privi­ knu na ljude, ni mališan nije bio iznimka. Sezonu ledenih vjetrova i olujnih mećava pozoj je provodio uz Cheelu, omotan krilima, promatrajući je dok je kuhala, ili čistila, ili krpala odjeću i rublje. Cheelu su roditelji bili naučili da se ništa ne baca dokle god se može popraviti. Kad bi vrijeme bilo spokojno, iznijela bi ga van, noseći ga na ruci, da vidi planine i nebo i oblake, i da maše krilima, svejedno se svojim kandžama držeći za debelu kožnu navlaku na djevojčinoj ruci. Noću, pozoj bi se sklupčao u postelji, Cheeli do stopala. Kad su led i snjegovi prestali, a sunce donijelo valove cvjetnih boja na proplancima i u pukotinama u stijenama, pozoj je već imao raspon krila od tri metra. Mahao bi njima dok je vani zavijao vjetar, jačao mišiće, ali naravno, u izbi nije mogao poletjeti. Cheela mu nikad nije dala ime. Bio je samo “njen pozoj”. Dok ga jednog toplog dana djevojka ne povede van i dok ne raširi krila i zamahne njima i otisne se od tla i poleti, da ga uzlazne struje prime u naručje, kao davno izgubljeno dijete što se vratilo, i dok ne pohita uvis, visoko, visoko, da postane tek točkica naspram plavog neba. Djevojka je znala kako je to bilo neizbježno. Poput smrti. Moglo se samo odgađati. Znala je kako će opet ostati sama u izbi, kako će neki mali djelić nje otići s pozojem. I zato mu nikad nije nadjenula ime, kako bi taj mali djelić bio što manji. ***


Prošle su dvije godine. Snjegovi su se otopili, sunce je grijalo proplanak i Cheela je stajala do koljena u planinskome cvijeću. Oko nje zibale su se na vjetru boje, plavi krasuljci, ljubičaste gorosase, crvene planinke, žuti gorski krinovi. Pozoj je, baš kako je i očekivala, odletio onog ljeta prije dvije godine. Pozdravio ju je kliktajima i izgubio se u nebu, samo točkica koju je Cheela izgubila kad ju je na trenutak zaslijepilo sunce. Nije se više vraćao, ali pretpostavljala je kako je tu negdje, među ostalim pozojima, zviždi i naganja se s njima, nošen šiljatim krilima. Spuštala se stazom iz rudnika. Bila je rasprostrla svježu hranjivu podlogu za novi rod stjenogljiva. Pitala se bi li bilo moguće proširiti rudnik. Iz nekog je razloga njeno uzgajalište bolje rodilo od mnogih većih. Vidjela je svoju izbu dolje, na rubu proplanka, pod sivim stjenovitim gromadama. Mah joj je obrastao krov ispod fotonaponske ploče, plava pavit dizala joj se uz zidove. Razmišljala je trebaju li neki popravci. Nije se mogla ničega sjetiti. A onda Cheela nagonski osjeti opasnost! Hitro se okrenula. I sledila. Gorožder ju je promatrao, udaljen od nje ni pet metara. Zvijer joj se prikrala s leđa, pratila ju je. Krupno, snažno tijelo na kratkim nogama, obraslo tamno smeđom dlakom. Šape naoružane kao nož oštrim pandžama. Glava na kratkom vratu što se sužavala u dugu njušku. Vlažni nos, gorožderi imaju izvrstan njuh. Snažne čeljusti, dugački očnjaci, zubi za ubijanje i komadanje plijena. I par plamtećih očiju što su je netremice odmjeravala, sad kad mu je prikradanje propalo, čekajući najpovoljniji trenutak da se baci na Cheelu. Našla se uhvaćena na otvorenom. Nije mogla otrčati do izbe i jednostavno zaključati vrata. Zvijer bi ju sustigla. Gorožderi su brzi. I daleko skaču. Djevojka je imala samo planinarski štap i mali nož. Nož je mogla zaboraviti: skrivene pod dlakama, gorožderi imaju koštane pločice urasle u debelu kožu, što su činile neku vrstu oklopa koji nije ometao pokrete grabežljivca. Jedino što bi možda potjeralo zvijer bio je odmjereni udarac štapom u njušku. Cheela stegne štap objema rukama. Čekala je. Čekala je i zvijer. Iako više nije mogao računati na iznenađenje, gorožder nije ni pomišljao da jednostavno podvije kratki rep i ode svojim

putem. Tiho je režao, zubi bi mu bljesnuli u čeljustima. A onda je gorožder napao! Bez ikakva zvuka, odrazio se u mjestu i bacio se na Cheelu da je obori i šapama prikuje na tlo, pa potom dokrajči zubima. Cheela odskoči i zamahne štapom. Pogodila je! Zvijer je bolno zaurlala. Šapom je prešla preko nosa. Djevojka je bila precizna. Ali udarac u njušku nije potjerao zvijer. Ako išta, sad je bila razjarena. Režala je, kesila zube, nakostriješene dlake. Pošla je prema djevojci. Polako, korak po korak. Cheela je uzmicala stazom, držeći štap pred sobom. Ali onda joj se pod čizmom zakotrlja nekoliko kamenčića i ona padne na leđa. Gorožder nije gubio ni sekunde! Zaurlao je, skočio i bacio se na Cheelu. Ona zamahne štapom, ali krvožedna se životinja više nije dala potjerati. Silina udarca istisnula je Cheeli zrak iz pluća. Pandže su joj se zarile u jaknu i rezale je u trakice dok se pokušavala izvući ispod teškog tijela. Udarala ga je koljenom u trbuh, po bokovima, u stražnje noge. Ali uzalud! Zvijer je bila gladna. Smrad iz njenih usta tjerao je Cheelu na povraćanje dok ju je rukama grabila za vrat i odgurivala čeljusti od svoga vrata, svakim trenom sve slabija. Sjena je prebrisala proplankom! Obris dugih šiljatih krila. Zvižduk, glasan, prodoran, na trenutak je skrenuo pažnju zvijeri. Sljedeće sekunde, zubati je kljun grizao medvjedoliku masu nad Cheelom. Kandže su greble po koži, zapinjale za koštane pločice, da bi onda našle glavu i zarile se u obraze zvijeri. Gorožder zamahne prednjim šapama da odmakne te kandže i zube od očiju. Cheeli je to bilo dovoljno da se izvuče, zgrabi štap, skoči na noge. I dok se gorožder bacakao pod pozojevim tijelom nošenim uskim krilima, Cheela ga je udarala gdje je stigla. Po rebrima, po nogama, po glavi. Konačno se zvijer propne i jednim snažnim trzajem mišića ipak zbaci pozoja sa sebe. Ali, bilo joj je dosta. U ovim planinama ima i lakšeg plijena, odlučio je grabežljivac. I dok je zvijer grabila uzbrdo, praćena oštrim zvižducima, Cheela se srušila na stražnjicu. Sjedila je tako, ni sama nije znala koliko, dok joj se pozoj privijao uz tijelo i onda je omotao svojim krilima, baš kako je ona njega bila omotala jaknom, malog, ispalog iz gnijezda, slomljenoga krila. Njen pozoj. Aleksandar Žiljak

23


ELEKTRONIKA

Shield-A, učilo za programiranje mikroupravljača (21) Alfanumerički moduli, poput onih kojima smo se bavili u prošlom nastavku, jeftini su i mnogostrano upotrebljivi. Na onima najvećima moguće je prikazati četiri retka teksta sa po dvadeset znakova u svakom retku, dakle, mikroupravljač nam preko njih može pružiti prilično detaljnu informaciju. Ipak, ponekad je korisno imati displej s manjim brojem znakova, koji su uočljiviji jer su znatno većih dimenzija i uz to još i“svijetle”. Najčešće susrećemo takozvane 7-segmentne displeje, poput ovih sa Slike 66. Za satove će biti primjeren neki od četveroznamenkastih modula sa slike gore, ali postoje i izvedbe s većim brojem znamenaka. Na takvom modulu može biti postavljeno i nekoliko tipkala, poput modela prikazanog na donjem dijelu slike. Specifičnost svih modula sa Slike 66. je što prikazom na displeju i očitanjem stanja tipkala upravlja isti integrirani krug, TM1637. Upravo tim integriranim krugom i takvim modulima bavit ćemo se u nastavku. Napomena: Moduli s još većim brojem znamenaka i tipkala (komercijalno se nazivaju LED and Key) obično koriste integrirani krug TM1638. Iako im se oznaka razlikuje samo u jednom broju, postoji znatna razlika u internoj organizaciji ovih čipova, pa se programi koje ćemo upoznati u ovom nastavku ne mogu primijeniti i na module s čipom TM1638!

Slika 66. Različite izvedbe 7-segmentnih displeja

24

Slika 67. Prikaz znamenki na 7-segmentnom displeju

Upoznajmo najprije izvedbu jednog 7-segmentnog displeja. Kako Slika 67. prikazuje, on se sastoji od sedam “štapićastih” LE-dioda raspoređenih u obliku brojke “8”. Ove LED-ice predstavljaju segmente displeja i obično se označavaju slovima A do G. Slika nam također prikazuje kako se paljenjem određenih kombinacija LE-dioda na njemu mogu prikazati znamenke 0 do 9. Na 7-segmentnim displejima može se ispisati i nekoliko slova, npr. A, b, C, d, E, F, U, L, možda još poneko, ali za ispis svih slova abecede trebaju nam displeji s većim brojem segmenata, što također nećemo sada promatrati. 7-segmentni displeji obično imaju i osmu, okruglu LED-icu koja predstavlja decimalnu točku (DP). Kako bi se smanjio potreban broj izvoda, 7-segmentni displeji izrađuju se tako da su katode svih LED-ica povezane zajedno (displeji sa zajedničkom katodom) ili tako da su sve anode povezane zajedno (displeji sa zajedničkom anodom). Za upravljanje radom jednog takvog displeja treba nam osam pinova mikroupravljača. Kada bismo sa 7-segmentnim displejima željeli


displeja vrlo je slična, samo u tom slučaju izvodi GRID5, GRID6 i K1 nisu iskorišteni. Prednost ovakvog modula je što integrirani krug TM1637 sam brine o multipleksiranom prikazu na priključenim displejima, a uz to još može kontrolirati i intenzitet osvjetljenja. Što će se prikazati na pojedinom displeju ovisi o sadržaju šest memorijskih registara integriranog kruga. Ovaj sadržaj upisuje mikroupravljač preko samo dva pina, SDA i SCL. To znači da modul s čipom TM1637 možemo povezati na konektor J1 našeg Shield-A i upravljati prikazom na njemu iz programa Bascom-AVR ili Arduino! Na isti bismo način mogli očitavati stanja tipkala, kada bi nam to bilo interesantno. Integrirani krug TM1637 pozna Slika 68. Shema šesteroznamenkastog displeja s integriranim krugom TM1637 desetak naredbi, koje mu mikroupravljač šalje u obliku 8-bitnih binarnih brojeva. upravljati nezavisno, za satni displej sa Slike Ovdje ćemo navesti samo naredbe koje ćemo 66. trebala bi nam 32 pina, dakle, više nego li koristiti u našim programima: ih mikroupravljač ATmega328 s pločice Arduino “10000000” = isključi (ugasi) prikaz na disuopće ima. U takvom slučaju koristimo tehniku pleju multipleksiranja, o čemu smo detaljno pisali u “10001xxx” = uključi prikaz na displeju; “xxx” 12., 14. i 16. nastavku. Želimo li multipleksirati je u rasponu od “000” do “111” i određuje četiri 7-segmentnih displeja sa zajedničkom intenzitet prikaza, pri čemu veći broj znači veći katodom, povezat ćemo istoimene anodne izvointenzitet de svih displeja zajedno, za što će nam dostajati “01000000” = piši u displej registre 8 pinova mikroupravljača, i još će nam trebati 4 “11000aaa” = postavi adresu; “aaa” je u raspopina na koje ćemo povezati zajedničke katode nu od “000”do “101” i predstavlja adresu registra svakog od displeja. Ako znamo napisati odgovau koji će se upisati prvi podatak. rajući program, i kada bismo imali odgovarajući Komunikacija započinje signalom START, shield s takvim displejom koji bismo postavili na nakon čega slijedi neka od navedenih naredbi i pločicu Arduino, mogli bismo na njemu prikazisignal STOP. Iznimka je naredba “postavi adresu” vati četveroznamenkaste brojeve. nakon koje slijedi jedan ili više 8-bitnih podaAli, postoji i jednostavnije rješenje: iskoristitaka, a tek nakon toga dolazi signal STOP. Ti se mo neki modul s integriranim krugom TM1637! podaci redom upisuju u registre čipa TM1637, Shemu jednog takvog šesteroznamenkastog počevši od adresiranog registra, i određuju što će modula, na kojem se nalazi šest 7-segmense na kojem displeju prikazati. tnih displeja sa zajedničkim katodama, prikazuje Kako, pojasnit ćemo pomoću Slike 67. Na njoj Slika 68. Katode pojedinih displeja spojene su su ispod svake znamenke prikazani nizovi nula na izvode GRID1 do GRID6, a anode istoimenih i jedinica; to su binarne kombinacije koje treba segmenata povezane su zajedno i spojene na upisati u neki registar čipa TM1637, kako bi se izvode SEG1 do SEG8. Slika također prikazuje na pridruženom 7-segmentnom displeju upalila kako su tipkala S1 do S6 povezana između određena kombinacija segmenata i prikazala zajedničkog izvoda K1 i segmentnih izvoda SEG1 željena znamenka. Prva binarna znamenka odgodo SEG6. Shema četveroznamenkastog “satnog”

25


vara decimalnoj točki, a zatim slijede segmenti od G do A. Binarna jedinica na određenoj poziciji znači da pridruženi segment čip TM1637 treba upaliti. Iako to na slici nije prikazano, decimalnu točku nije nužno prikazivati posebno, nego se ona može uključiti uz svaku znamenku, ako se u prikazanoj binarnoj kombinaciji prvi (lijevi) bit postavi u stanje “1”. Na displejima koji su namjenjeni prikazu vremena, poput onih iz gornjeg reda na Slici 66., često nema decimalne točke uz pojedine znamenke, nego se nakon druge znamenke nalazi dvotočka. Tu dvotočku uključujemo na isti način na koji bismo uključivali decimalnu točku. Ima još jedna stvar koju moramo znati o čipu TM1637: iako su njegovi priključci označeni SDA i SCL, on ipak ne zna komunicirati po I2C-protokolu! Doduše, način komunikacije je vrlo sličan, signali START i STOP i sam način slanja podataka su jednaki, ali ipak postoje dvije velike razlike: Čip TM1637 nema vlastitu adresu, što znači da mikroupravljač ne može adresirati jednog od više paralelno spojenih modula, nego će na svima biti prikazan isti sadržaj. Veći problem nastaje spojimo li paralelno modul s čipom TM1637 i neki “pravi” I2C-modul ‒ nastat će zbrka u komunikaciji i niti jedan od modula neće raditi ispravno. Drugi je problem u tome što se podaci, iako je način slanja jednak u tehničkom smislu, ipak ne šalju istim redoslijedom; dok se po I2C-protokolu najprije šalje najvažniji bit (MSB) 8-bitnog podatka, TM1637 očekuje da mu se najprije pošalje najmanje važan bit (LSB). Prvi problem riješit ćemo tako da ne koristimo iste pinove mikroupravljača za “prave” I2C-module i za module s čipom TM1637. Drugom problemu možemo doskočiti na dva načina: ili ćemo napisati vlastitu komunikacijsku rutinu za čip TM1637 (ili možda iskoristiti neku koju je netko prije nas već napisao i učinio dostupnom), ili ćemo prilagoditi I2C-komunikaciju tako da odgovara čipu TM1637. Oba pristupa ilustrirat ćemo u programskom primjeru iz sljedećeg nastavka: dok Arduino IDE ima odgovarajuću biblioteku za TM1637, u programu Bascom-AVR pokušat ćemo iskoristiti postojeće I2C-naredbe i prilagoditi ih tako da pomoću njih možemo upravljati radom čipa TM1637! Vladimir Mitrović i Robert Sedak

26

AUTOMATIKA

Upravljanje rasvjetom u zgradarstvu pomoću pametnog telefona Upravljati rasvjetom u zgradarstvu znači uključivati i isključivati rasvjetna tijela po želji, ali pri fizičkoj odsutnosti korisnika. Dosad su poznati projekti upravljanja roletama u odsutnosti korisnika iz vlastitoga doma, međutim upravljati rasvjetom inovativnom i komercijalnom tehnologijom moguće je izvesti elementima prikazanima u Tablici 1.

Tablica 1. Popis potrebnih elemenata Broj Element 1 Mikroupravljač 2 3 4 5

Relej (dvokanalni) Rasvjetna tijela (žarulje) Spojni vodiči Kabel za napajanje žarulja

Karakteristika Arduino MKR1000 250V, 10A AC 30V, 10A DC LED 8W Žarna nit 60W M/Ž, M/M (UTP) PGP, PPY, 1,5 mm2

Uz korištene elemente infrastruktura zahtijeva instalacije mrežnoga (UTP) i visokonaponskoga (PGP, PPY) kabla pri čemu će visokonaponski kabel napajati rasvjetna tijela preko releja (fazni

Slika 1. Montažna shema upravljanja rasvjetom


vodič ide direktno na rasvjetno tijelo, nulti vodič ide preko releja), a mrežni kabel mikroupravljač i relej. Mikroupravljač Arduino MKR1000 je iz serije mikroupravljača Arduino, a za razliku od Arduina UNO ima mogućnost bežične komunikacije. U ovom slučaju mikroupravljač u online okružju komunicira s pametnim telefonom aplikacijom Blynk koja se može besplatno preuzeti na pametni telefon. U aplikaciju se prijavljuje gmailovim računom ili preko društvene mreže Facebook. Nakon prijave u aplikaciju i kreiranja prijekta na gmailov račun dobiva se autentifikacijski token koji je potrebno upisati u programski kôd u dijelu: char auth[] = “XXX”; umjesto XXX. Mikroupravljač se napaja preko USB A/ minipriključka, odnosno kabla s računala. Unutar aplikacije Blynk kreiran je projekt s dva tipkala (ON/OFF), a pružaju se i mogućnosti uključenja, odnosno isključenja svjetla u točno određenim trenucima, promjena intenziteta svjetla (tzv. dimanje) i slično. Mikroupravljač se programira u besplatnom programu Arduino IDE, a unutar programskoga kôda mora biti upisana bežična mreža i lozinka na koju se mikroupravljač spaja. Programski kôd naveden je u nastavku. Programski kôd: #define BLYNK_PRINT SerialUSB #include <SPI.h> #include <WiFi101.h> #include <BlynkSimpleWiFiShield101.h> char auth[] = „XXX“; //autentifikacijski token char ssid[] = „SSID“; //Naziv mreže char pass[] = „PASS“; //Lozinka mreže void setup() {

Slika 2. Izgled sklopa upravljanja rasvjetom pametnim telefonom

SerialUSB.begin(9600); Blynk.begin(auth, ssid, pass); } void loop() { Blynk.run(); } Nakon poslanog signala iz pametnog telefona (od korisnika) u mikroupravljač, relej prima signal i zatvara strujni krug nakon čega trošilo koje je spojeno na relej dobiva struju. Montažna shema modela, odnosno sklopa prikazana je na Slici 1. Arduino MKR1000 na svojim digitalnim izlazima, pinovima, daje 3,3 V što će okinuti relejne kontakte. Za ovaj model potreban je dvokanalni relej jer se radi o dva trošila. U praksi se još mogu naći jednokanalni, četverokanalni i osmerokanalni releji. U pravilu “s druge strane” releja može biti bilo koje trošilo u kućanstvu koje se napaja na 230 V. Međutim, treba biti oprezan kod upravljanja određenim trošilima u kućanstvu koja nije preporučljivo koristiti u odsutnosti korisnika. Izgled gotovoga modela odnosno sklopa upravljanja rasvjetom pametnim telefonom prikazan je na Slici 2. Iskustva do sada pokazuju kako korisnici posežu za inovativnim modelima upravljanja roletama i rasvjetom zbog stvaranja određenoga ugođaja u interijeru. Ovime je izvedeno upravljanje rasvjetom s pametnim telefonom što može predstavljati rasvjetu u stambenim objektima, zgradarstvu, uredima i slično kad korisnik nije u objektu. Danijel EskeIričić, mag. ing. el.

27


Mjerna jedinica džul

MJERNE JEDINICE NAZVANE PO ZNANSTVENICIMA

Neke su mjerne jedinice od XIX. stoljeća nazivane po zaslužnim znanstvenicima. Danas je u Međunarodnom sustavu jedinica (SI) takvih 19 jedinica, a još je jedna iznimno dopuštena. Takvi nazivi mjernih jedinica starih sustava ili izvan sustava (angstrem, gaus, kiri, meksvel, rendgen i dr.) otišli su u povijest. Opisat će se kako je 20 danas zakonitih jedinica nazvano po znanstvenicima i kako su normirane. U ovom se nizu1 opisuje i kako se kroz gotovo dva stoljeća mijenjalo oslanjanje jedinica od tvarnih pramjera, do suvremenog oslanjanja na prirodne stalnice ili konstante2. Jedinice su u nizu navedene uglavnom po vremenu usvajanja. Džul (engl. joule; znak J) je jedinica energije, topline i rada, izvedena je jedinica Međunarodnog sustava jedinica (SI). Nazvan je po Jamesu Prescottu Jouleu. Podrijetlo naziva mjerne jedinice džul James Prescott Joule (1818.–1889.), engleski fizičar, znanstveno je i sustavno istraživao energiju, toplinu i rad, osobito pretvorbu mehaničkoga rada i električne energije u toplinu. Ta su istraživanja razbistrila fizikalnu predodžbu jednakovrijednosti (ekvivalentnosti) mehaničke energije, električne energije i topline te pretvaranja energije iz jednoga oblika u drugi. U brojnim je pokusima u razdoblju od 1834. do 1850. godine ustanovio da je za zagrijavanje 1 g vode za 1°C (podrobnije s 14,5 na 15,5°C) potreban mehanički rad trenja izražen tadašnjom jedinicom 0,427 kp·m. Ta je vrijednost nazvana mehaničkim ekvivalentom topline, a ta toplina je odabrana kao jedinica topline, nazvana kalorijom. Uvođenjem Međunarodnog sustava jedinica taj je ekvivalent izgubio na važnosti jer 1 Osnova ovoga niza, uz ostale izvore, je i niz napisa o povijesti, nazivima i definicijama mjernih jedinica, objavljenih u autorovu Leksikonu mjernih jedinica te u časopisima Svijet po mjeri i Radio HRS. 2 Vidi o tome npr.: Z. J., Nove definicije osnovnih SI jedinica-a. ABC tehnike, br. 622, veljača 2019., str. 15-16 i 21.

28

James Prescott Joule (1818.–1889.), sredinom XIX. stoljeća eksperimentalno je ustanovio veze između mehaničkoga rada i topline te električne energije i topline

se za sve oblike energije, pa tako i za toplinu, rabi mjerna jedinica džul (J). Nadalje, u razdoblju od 1841. do 1843. godine Joule je ustanovio kako je toplina Q koja nastaje uslijed napona U pri prolasku električne struje I kroz vodič otpora R, odnosno snagom P, u vremenu t, tzv. toplinski ekvivalent električne energije, određena sljedećim jednadžbama: Q = I2 · R · t = (U2/R) · t = U · I · t = P · t. Ta se činjenica ponekad naziva Jouleovim zakonom. Očito je da je ta, tzv. Jouleova toplina jednaka radu električne struje, te da ima za jedinicu umnožak jedinice snage i jedinice vremena, a u SI je to vatsekunda, dakle džul (W·s = J). Joule je svoje rezultate mjerenja i spoznaje izložio u knjizi New Theory of Heat iz 1850. godine. Posljedica tih spoznaja bila je ne samo razumijevanje nego i bogata tehnička primjena prirodnih izvora energije te pretvorbe drugih oblika energije, ponajprije u podatljivu električnu energiju. Tehnička pretvorba topline u rad obavljala se prvo u parnom stroju, a potom u motorima s unutarnjim izgaranjem. Tehnička pretvorba mehaničke energije u električnu obav-


lja se indukcijskim električnim generatorima, električne energije u toplinu u električnim grijačima, a električne energije u mehanički rad u elektromotorima. Energija, toplina i rad Energija i njeno pretvaranja u rad jedna je od najvažnijih pojava u našem materijalnom svijetu. O energiji ovise mnoge prirodne pojave, jednako kao i naša djelovanja u materijalnom svijetu. Stoga su mjerenje energije, uključujući i toplinu kao njenu posebnost, i rada kao njezine posljedice, te obradba tih rezultata iznimno važni u onome što ćemo poopćeno nazivati tehnikom. Za razumijevanje starih mjernih jedinica valja uočiti razliku između mjernih veličina energije, topline i rada. Energija je jedno od osnovnih svojstava materijalnoga svijeta. Ona je uzrok mnogih prirodnih pojava i osnova mnogih tehničkih primjena. Energija se očituje u nizu posebnih oblika, koje se prema pojavama razvrstavaju na mehaničku

Jouleov uređaj za određivanje mehaničkoga ekvivalenta topline iz 1845. godine

energiju (potencijalnu i kinetičku), električnu, kemijsku i energiju zračenja. Pojedini oblici energije pretvaraju se u posebnim pojavama jedan u drugi. Toplina je zbog svoje posebnosti do prije manje od jednoga stoljeća smatrana posebnom mjernom veličinom. Njezina je posebnost, pojednostavljeno rečeno, u tome što energija u drugim oblicima jednostavno i potpuno može prijeći u drugi oblik energije ili u rad, ali toplina nikada u potpunosti ne može prijeći u drugi oblik energije ili u rad. Rad je posljedica djelovanja energije koja uzrokuje neku promjenu sustava. Stoga su ponajprije u mehanici, a potom i u drugim područjima fizike i tehnike, energija i rad vrlo važne mjerne veličine za opis pretvaranja energije u rad i, obratno, rada u energiju kao osnove mnogih tehničkih primjena. Energetika je posebna tehnička grana, ali i osobito važno gospodarsko djelovanje proizvodnje, prijenosa i raspodjele energije. Pri tome je naziv proizvodnja energije uvjetan, radi se uvijek o uporabi nekog izvora energije i njezinoj pretvorbi u potreban oblik, najčešće u toplinu, električnu energiju ili rad. Primarni izvori energije su prirodni, a iz njih se u nekim procesima dobiva potreban oblik energije. Suvremeno gospodarstvo i ekološki pristupi razvrstavaju izvore energije na obnovljive i neobnovljive, a postupke pretvorbe energije na čiste i štetne po okoliš. Stare mjerne jedinice energije, topline i rada Zbog različitog razumijevanja energije, topline i rada, povijesno su nastajale i različite mjerne jedinice. Na toj različitosti razvijale su se i tehničke primjene u doba njihova naglog razvoja, a ponajprije u doba tzv. industrijske revolucije, pa se tragovi toga osjećaju i danas. Tek posljednjih pedesetak godina, ponajprije zbog fizikalnog razumijevanja, a u primjeni zbog uvođenja jednakih mjernih jedinica, ustaljuje se mjeriteljska jednakost energije, topline i rada. Za definiranje energije i rada polazišta su mjerne veličine sila i duljina, a za mjerenje njihove pripadne mjerne jedinice. Na 1. međunarodnom elektrotehničkom kongresu u Parizu 1881. godine prihvaćeni su i nazivi triju izvedenih jedinica CGS-a: jedinice sile din (izvorno i znak dyn), jedinice energije i rada erg

29


Spomenik J. P. Jouleu u gradskoj vijećnici u Manchesteru

(znak erg), te jedinice snage erg u sekundi (znak erg/s). Jedinica erg slijedila je iz definicije rada kao umnožak sile i duljine, dakle kao poseban naziv za dincentimetar. Danas bi jedinicu erg opisali kao umnožak dina i centimetra, vrijednosti erg = dyn·cm = 10–7 J. Jedinica erg rabila se ponajprije u fizici i fizikalnoj kemiji, a u prijedlogu Međunarodnoga sustava jedinica (SI) na 9. CGPM-u 1948. godine bila je navedena kao iznimno dopuštena jedinica izvan SI. U većini zemalja jedinica erg bila je iznim­no dopuštena jedinica do kraja 1980. godine, a nakon toga je otišla u povijest. Prihvaćanjem jedinica metar (znak m) i kilogram sile (znak kg*), potom kilopond (znak kp) u Tehničkom sustavu, koji je nastao u okviru industrijske primjene i nije nikada formalno međunarodno usvojen, slijedio je kao jedinica rada i energije kilopondmetar (znak kp·m), definiran kao rad koji obavi sila od 1 kp na putu 1 m, pa je kp·m = 9,806 65 J. Jasno je da vrijede odnosi kp·m = kg*·m. Jedinica rada kilopondmetar bila je važna jedinica Tehničkoga sustava, te se naveliko rabila u tehnici, osobito strojarstvu, građevinarstvu, prometu i sl., sve do u drugu polovicu XX. stoljeća. Bila je i u definiciji jedinice konjska snaga, koja se iznimno usporedno rabi i do danas.

30

Iznimno se rijetko rabila jedinica rada konjska snaga sat (znak KS∙h) izvan bilo kojega sustava, definirana umnoškom konjske snage (KS) i sata (h), vrijednosti KS∙h = 270 000 kp·m. Jasno je da ta jedinica u drugim jezicima ima i drugačije nazive i znakove! Stara jedinica topline kalorija (prema lat. calor, toplina, vrućina; znak cal) nastala je još u XIX. stoljeću, u doba dok se toplinu smatralo posebnom mjernom veličinom. Pokusom je definirana jedinica topline kalorija oslanjanjem na specifični toplinski kapacitet vode, kao svagdje jednake i rasprostranjene tvari na Zemlji. Kalorija je toplina potrebna za povišenje temperature vode mase 1 g za 1°C, podrobnije od 14,5 na 15,5°C (tzv. kalorija petnaestoga stupnja). U kemijskim procesima ustanovljena je tadašnjim mjerenjima i tzv. termokemijska kalorija, vrijednosti 4,184 J. Posljednja definicija kalorije bila je 1956. godine, pod nazivom međunarodna kalorija (znak calIT), koja se nadalje nastavila jednostavnije nazivati samo kalorija (i označavati samo cal). Ta je (međunarodna) kalorija zastarjela jedinica topline, bila definirana kao višekratnik džula, vrijednosti calIT = 4,186 8 J. Kalorija i njezin decimalni višekratnik kilokalorija (kcal = 103 cal) u većini su zemalja ukinuti kao zakonite mjerne jedinice još krajem 1980. godine. Ipak, one se ustrajnošću još i danas razgovorno rabe umjesto džula, kao jedinice energijske vrijednosti hrane. U engleskom govornom području još se može naći jedinica topline British thermal unit (Btu ili BTu), vrijednosti Btu ≈ 1 055,06 J ≈ kJ. U termodinamici su se nekada rabile posebne mjerne jedinice energije i rada. Razlikovale su se

Parna lokomotiva primjer je tehničke pretvorbe toplinske energije oslobođene izgaranjem fosilnoga goriva u mehanički rad


Hidroelektrana Jaruga, najstarija u Europi i među najstarijima u svijetu, primjer je pretvorbe mehaničke energije u električnu

u tome je li upotrijebljena normalna (fizikalna) atmosfera ili tehnička atmosfera, te je li upotrijebljena mjeriteljska litra (osnovana na masi kubnoga decimetra vode) ili nova litra (definirana obujmom 1 dm3). Litra-atmosfera (znak Latm ili latm) je zastarjela jedinica energije i rada, definirana radom koji obavi tekućina pod tlakom od jedne normalne atmosfere (atm) promjenom obujma od jedne litre, vrijednosti Latm = 101,327 837 J. Litra-atmosfera, tehnička (znak Lat ili lat) je zastarjela jedinica energije i rada, definirana radom koji obavi tekućina pod tlakom od jedne tehničke atmosfere (at) promjenom obujma od jedne litre, vrijednosti Lat = 98,0692 J. Jedinice litra-atmosfera su 1960-ih godina otišle u povijest. Povijest mjerne jedinice džul Mjerna jedinica džul bila je definirana još u okviru električnih jedinica na CIPM 1946. godine, što je odobrio i 9. CGPM (1948.), koji je prihvatio i naziv jedinice sile njutn. Ta je, danas malo nespretna definicija, glasila: “Džul (jedinica energije i rada): Džul je rad što se izvrši kad se točka na koju je primijenjena 1 MKS jedinica sile [njutn] pomakne za udaljenost od 1 metra u smjeru te sile.” SI jedinica džul Na 11. zasjedanju CGPM-a 1960. godine taj je općeniti i suvisli sustav nazvan Međunarodnim sustavom jedinica (SI). U njemu se tada već nalazila većina današnjih SI jedinica, među njima i

džul kao izvedena SI jedinica s posebnim nazivom i znakom. Definicija džula je: Džul (znak J) je jedinica energije, topline i rada, izvedena SI jedinica, definiran umnoškom njutna i metra, dakle poseban naziv za njutnmetar (J = N·m = W·s). Jedinica džul pojavila se u stručnoj literaturi početkom XX. stoljeća, ali je tek nakon 1960. godine ušla u širu tehničku primjenu, razmjerno brzo i stoga što je džul osnova definicije SI jedinice snage vat, koji je bio važna jedinica u elektrotehnici. U tehničkoj praksi rabe se i decimalni višekratnici i nižekratnici, ponajviše: kilodžul (kJ) i megadžul (MJ), a i dr. Valja uočiti kako je jedinica njutnmetar (znak N·m) i jedinica momenta sile, ali se tada ne naziva džulom. Naraštaji tehničara i fizičara poslije 1980-ih godina prihvatili su jedinicu SI džul, a stare jedinice energije, topline i rada erg, kilopondmetar i kalorija otišle su u povijest. Posebne jedinice energije kilovatsat i elektronvolt Osim džula za energiju se rabe i posebne mjerne jedinice kilovatsat i elektronvolt. Pri proizvodnji, prijenosu i uporabi električne energije te i nekim područjima tehnike važan je podatak snaga, izražena u vatima i njegovim decimalnim višekratnicima. Stoga se kao jedinica energije i rada rabi umnožak snage i vremena izražen izravno mjernim jedinicama koje su umnošci zakonitih jedinica snage i vremena, dakle vatsekunda (W·s = J), ponajviše kilovatsat (kW∙h ili kWh), a po potrebi megavatsat (MWh), gigavatsat (GWh) itd. Definicija kilovata je: Kilovatsat (znak kW·h ili kWh) je zakonita mjerna jedinica energije i rada, definirana umnoškom snage izvora ili trošila energije izražene u kilovatima (kW) i vremena uporabe energije izraženog u satima (h), pri čemu je kW·h = = 103 W × 3,6 × 103 s = 3,6 × 106 W∙s = = 3,6 MJ, odnosno J = (1/3,6) × 10–6 kW·h. Jedan je od razloga uporabe jedinice kilovatsat što su snage električnih trošila i drugih uređaja izražene većinom u kilovatima, a vremena su uporabe većinom u satima, a drugi je što je džul vrlo mala jedinica, pa bi energije u svakodnevnoj uporabi bile izražavane vrlo velikim brojčanim vrijednostima. Osim toga u proračunu sudjeluje nespretan broj 3,6 zbog seksagezimalnih jedinica sat i minuta. Na primjer, utrošak

31


energije trošila od 2 kW kroz jedan sat lako se izračuna da je 2 kWh, dok za džule treba (zbog h = 3 600 s) računati: 2 × 103 W × 3,6 × 103 s = = 7,2 ×106 W ∙ s = 7,2 MJ. Stoga se kilovatsat rabi i kao tržišna obračunska jedinica električne energije, pa strujomjeri pokazuju utrošenu energiju od početaka elektrifikacije izravno u kilovatsatima. U nastojanjima da se radi lakšega uspoređivanja jednako izražavaju i energije drugih energenata, od 1. siječnja 2012. u nas se i tržišna vrijednost energije prirodnoga plina iskazuje u kilovatsatima. Kako plinomjeri pokazuju obujam utrošenoga plina u tzv. normiranim kubnim metrima (Sm3), iz očitanoga se obujma V i donje ogrjevne vrijednosti prirodnoga plina Hds (u kWh/Sm3)3 izračunava utrošena energija u kilovatsatima: E/kWh = (V/Sm3) ·Hds/(kWh/Sm3). Utrošak prirodnoga plina kao energenta danas se izražava i obračunava u kilovatsatima, jednako kao za električnu energiju. Elektronvolt je iznimno dopuštena jedinica energije izvan Međunarodnog sustava, kojega se vrijednost dobiva pokusom. Definicija glasi: Elektronvolt (znak eV), je iznimno dopuštena jedinica energije, vrijednosti eV ≈ 1,602 176 53 × 10–19 J. Definirana je energijom elektrona ubrzanoga u zrakopraznom prostoru naponom od 1 V. Elektronvolt se rabi samo u posebnim područjima fizike i kemije, posebno za izražavanje energije u mikrosvijetu. Mukotrpno definiranje i uporaba različitih jedinica energije, topline i rada kroz povijest, dovelo je i danas do uporabe triju jedinica. To su: 1) džul (J), koji je izvedena SI jedinica s posebnim nazivom i znakom, 2) kilovatsat (kW·h), koji je složena jedinica sastavljena od umnoška decimalnog višekratnika jedinice SI kilovat i iznimno dopuštene jedinice sat (h), 3) elektronvolt (eV), koji je umnožak prirodne stalnice (elementarnog naboja e) i jedinice SI volt (V). Sve tri su međunarodno normirane i zakonite jedinice, ali se rabe za raznovrsne primjene. Dr. sc. Zvonimir Jakobović

3 Energetsku vrijednost prirodnoga plina prema zakonu ustanovljava operator transportnoga sustava i navodi se u računu za svako obračunsko razdoblje.

32

SVIJET ROBOTIKE

Etika ratnih robota Antički filozof Heraklit nazvao je rat “ocem svih stvari”. Mislio je time na to da rat temeljito mijenja stvarnost i da se u njemu razvijaju, izrađuju i koriste sredstva koje će nakon rata ući u civilnu svakodnevnu uporabu. Heraklitovo zapažanje iz antičkih vremena potvrdilo se u mnogim ratovima, a danas je posebno zanimljivo uz trenutno povećano korištenje suvremenih ratnih robota poznatijih pod nazivom borbeni dronovi. Godine 2019. svjetsko tržište dronova vrijedio je 10,53 milijarde dolara, a predviđa se da će do 2027. dosegnuti 23,78 milijardi dolara, što nije iznenađujuće jer se već sada koristi oko 30 000 vojnih dronova, a broj operatera dronova na školovanju u SAD-u nadmašio je broj pilota klasičnih borbenih zrakoplova. Službeni rječnik američke vojske pod pojmom “dron” podrazumijeva “kopneno, morsko ili zračno poluautonomno (daljinski upravljano) ili autonomno sredstvo namijenjeno nadzoru prostora i oružanom djelovanju”. Borbeni dronovi (leteći, zemaljski, morski i podmorski) kombiniraju uređaje nadzora (video, slušni, taktilni itd.) s različitim vrstama oružja. To su teleprezentacijska sredstva kojima se ostvaruje pasivna ili aktivna daljinska prisutnost. Engleski pojam “dron” označava muške pčele ‒ trutove. U vojnoj terminologiji počeo se koristiti tijekom II. svjetskog rata. Označavao je savezničke letjelice bez pilota nakrcane eksplozivom kojima se upravljalo iz drugog aviona. Pokus nije uspio pa se na dronove zaboravilo. Masovna prodaja “konzumentskih” kvadrokoptera i sve veća uporaba bespilotnih ratnih letjelica samo na prvi pogled nisu povezani. No nakon što se detaljnije sagleda mogućnost vojne primjene malih kvadrokoptera u budućnosti postaje jasnija ne samo priroda nadolazećih robotiziranih ratova već i neka obilježja svakodnevice civilnog društva budućnosti u kojem je prostor zakrčen letjelicama kao što je danas svijet zarobljen automobilima.


RAZVOJ OD RAKETA V2 DO LETEĆIH DRONOVA. Rakete V2 iz II. svjetskog rata (slika lijevo) bile su bučne, razorne i neprecizne dalekometne bombe. Krstareće rakete iz 80-ih godina XX. st. za jednokratnu uporabu (u sredini) slijedile su reljef leteći nisko ispod radarskog snopa. Dronovi (slika desno) su globalno daljinski vođene letjelice. Lete sporo, nečujno i dugo na visinama od oko pet tisuća metara što im omogućava gotovo satelitsko statično nadgledanje cilja. Optički sustavi omogućavaju vrlo precizno ciljanje, a rakete veliku snagu udara po objektima napada.

U najširoj vojnoj upotrebi su bespilotne letjelice opremljene različitim videosustavima visokih rezolucija za dugotrajan tajni nadzor i raketama za precizno pogađanje meta. Upravljaju se interkontinentalno iz vrlo velikih daljina posredstvom satelita i brzih zemaljskih komunikacijskih mreža. To su podmukla i učinkovita ratna sredstva za “kirurški precizne” ubojite operacije koje imaju i kolateralne žrtve. Opisuje ih se i kao “oko pretvoreno u oružje”. Razloga razvoja robotičkih ratnih sredstava je mnogo. Najvažniji je ubrzavanje ratnih operacija do mjere kada čovjek može teško ili uopće ne

može aktivno pratiti i predviđati njihove ishode i na vrijeme donositi odluke. Takvi uvjeti ratovanja zahtijevaju strojeve s autonomijom djelovanja. Važan razlog je i uklanjanje ljudi iz ratnih djelovanja i smanjenje žrtava, posebice skupih vojnih pilota. Robotizirana oružja omogućavaju držanje protivnika praktično na neograničenoj udaljenosti i prisutnost u čovjeku nedostupnim prostorima i uvjetima. Čovjek konceptualno u kompleksnim ratnim sustavima postaje daljinski pratitelj (supervizor) ratnih robotskih sustava koji ga izvještavaju o stanju na ratištu, izrađuju

RAŠIRENOST I RAZNOLIKOST RATNIH ROBOTA. Na slici je suvremena reklamna shema proizvođača autonomnih ratnih sredstava. U standardizacijskoj tipologiji International Federation of Robotics grupa “Vojni roboti” obuhvaća sljedeće “robote profesionalne servisne namjene” za obrambene primjene: 47 Roboti za razminiranje, 48 Bespilotne letjelice, 49 Bespilotna zemaljska vozila, 50 Bespilotna podvodna vozila, 51 Ostale obrambene primjene, 52 Podvodni sustavi (civilni/opća uporaba), 53 Ljudski egzoskeleti s pogonom, 54 Bespilotne letjelice (opća upotreba), 55 Mobilne platforme opće upotrebe, 56‒60 Podvodni sustavi (civilni/opće uporabe). Zapaža se pomiješanost civilne i vojne uporabe.

33


VELIČINE RATNIH LETEĆIH DRONOVA. Dok su američki dronovi poprimili razmjere aviona (slika desno) poput drona Gruman Northrop koji leti na 18 000 m, dron europske agencije za nadzor granica Frontex (slika lijevo) je “standardna” manja letjelica duljine oko 10 metara kakve su i konkurentski jeftini turski dronovi upotrijebljeni u borbama u Libiji i Gorskom Karabahu. No na bojištima se sve više koriste i mali osobni ratni dronovi (slika u sredini) za taktički nadzor i pojedinačna borbena djelovanja. Njihova će se minijaturizacija nastaviti, a uporaba će im biti sve veća u području ratnih rojeva.

procjene pojedinih ishoda i nude modele budućih postupaka. SAD je naoružane bespilotne letjelice Predator počeo po ugledu na Izrael koristiti krajem XX. st. u operacijama na Balkanu 1994. (Bosna, Kosovo, Srbija) i poslije u Jemenu, Pakistanu, Afganistanu itd. U tim akcijama piloti dronova ‒ operateri, bili su tisućama kilometara daleko u vojnim bazama u SAD-u. Korištenje letećih dronova za etički problematična uklanjanja neprijatelja donijelo je tim sredstvima u širokoj javnosti naziv “roboti ubojice”. Mogućnost da bi robotski ratni strojevi u bliskoj budućoj fazi razvoja mogli sami birati ciljeve i donositi odluku o njihovu uništenju potakla je mnoge mirovne organizacije širom svijeta da pokrenu inicijativu za donošenje međunarodne rezolucija o potpunoj zabrani autonomnih ratnih robota i prije nego su se oni stvarno pojavili. Deklaraciju je potpisalo oko 150 država, no među njima nisu najveći proizvođači i korisnici.

Nasuprot tome, pojavili su se vrlo poduzetni novi proizvođači jeftinih letećih dronova, a počeli su se masovno u ratnim i kriminalnim aktivnostima koristiti kvadrokopteri. U odgovoru na proteste javnosti SAD je izjavio da njihovi ratni roboti nisu i nikada neće djelovati autonomno (nezavisno od čovjeka). Pokrenuo je i projekte razvoja tzv. etičkih ratnih robota čiji je cilj bio reguliranje ubojnih ponašanja autonomnih robota. Po tom konceptu etički ratni robot sudjeluje u borbama “pravednog rata” na temelju zaključaka izvedenih iz analiza Zakona ratovanja, postojećih ratnih konvencija o dopuštenim ratnim djelovanjima i Pravila o ratnom angažmanu vojne sile. Znanstvenici koji su radili na kontroli etičkih robota smatraju da je “pravedni rat” jedno od zakonski najuređenijih područja ljudskih aktivnosti. Ti se zakoni ne poštuju, ali se na temelju njih može načiniti autonomne ubojne robote koji će se na ratištu ponašati etičnije od ljudi.

PRELAZAK GRANICE AUTONOMNOSTI U RATU. Sredinom 2021. pojavile su se prve naznake da vojni roboti koriste autonomne načine djelovanja. Izrael je uveo poluautonomne robote u čuvanju granice. Kopneni dron Jaguar (slika desno) mijenja pješaštvo prema Gazi gdje se kontrolira zid. Opremljen je pored ostaloga i strojnicom MAG kalibra 7,62 mm koja može raditi dok miruje ili je u pokretu. Robot se upravlja iz baze (slika u sredini), ali i autonomno djeluje na sve češće male kvadrokoptere koje Hezbolah šalje na Izrael. Robot u gibanju prati strojnicom uočeni dron i puca na njega dok ga ne sruši. Zemlje poput Kine i Turske ponudile su tržištu mnogo jeftinije ratne dronove od onih SAD-a. Posebno su aktivni turski dronovi Bayraktar (slika desno) koji se koriste u trenutnim sukobima poput libijskog rata. Upravo su tamo zabilježene aktivnosti za koje se smatra da su bile autonomne.

34


Etički regulator ubojnih ponašanja autonomnih ratnika čine dva glavna segmenta: viši savjetodavni (deliberativni) upravljački sloj i niži reaktivni skup sastavljen od mape raspoloživih ponašanja. Etičke komponente su: etički regulator kao “savjetničko usko grlo” koje transformira ili potiskuje smrtonosno djelovanje ako nije dopušteno; etički kontrolor ponašanja koji sva ponašanja koja mogu proizvesti smrtonosne posljedice razmatra i stavlja unutar “prihvatljivih etičkih granica”; etički prilagoditelj (adapter) koji nakon akcije procjenjuje i oblikuje kritički izvještaj o izvedbi akcije; savjetnik za odgovornost utvrđuje odgovornosti unutar akcije. Od zapovjednika, preko programera i operatera do samog robota. Autonomno ponašanje robota ne podrazumijeva samo obuku u prepoznavanju potencijalnih ciljeva već i analizu moralne i pravne zakonitosti smrtonosnog napada na metu. To će dovesti do novog koncepta odgovornosti i voditi prema hibridnim oblicima djelovanja i autonomije. Sada dominantni koncept “master-slave” (čovjek-rob) odnosa čovjeka i stroja zamjenjuje se konceptom isprepletene suradnje dvaju sudionika. Stroj i čovjek su “partneri” u procesima donošenja odluka i taj odnos širi s većom “autonomijom” stroja. Razvoj uzajamnog djelovanja ljudskog i robotskog borca u etičkom ratnom stroju ne ovisi samo o pouzdanosti robotske inteligencije već i od sklonosti ljudi da vjeruju stroju. Već danas je uočljiv fenomen čovjekove “automatske pristranosti” i snažnog povjerenja u

sposobnost stroja da korektno izvršava zadatak (Strojevi ne griješe!). Zato bi se moglo dogoditi da i kod loših procjena uspjeha ubojnog ponašanja operateri vjeruju strojnom segmentu sustava i zanemare potrebu za “nadjačavanje” stroja pri konačnoj odluci. Strojni segmenti ratnih robota ostaju tehnički objekti, ali nisu pasivni, slijepi i glupi već su proaktivni, osjetljivi na uvjete koji ih okružuju i kooperativni. Oni su posrednici između rata i čovjeka. Sposobni su surađivati s ljudima. Koriste intencionalni rječnik kojim obrazlažu svoje aktivnosti kao što to čine ljudski akteri, sa sličnom semantikom. Dron skuplja i pruža informacije, ali i predlaže, “poziva” i nagovara operatera da izvrši određene radnje. Slično kao što automobil posredstvom gradske mape i GPS-a sugerira aktivnosti vozaču. U složenom postupku donošenja odluka ljudski i strojni dio ratnog robota postaju nerazrješivo povezani. No miješanje djelovanja čovjeka i stroja stvara poseban problem odgovornosti. Zapravo je odgovornost u žarištu rasprave o vojnim teleoperatorima s elementima autonomnosti. U početku se izabiru i pokreću raspoloživa ponašanja na neemocionalan način, a ako rezultati procesa budu u suprotnosti s tzv. cenzorom krivnje, onda se opcija djelovanja odbacuje. Možemo zamisliti događaje u kojima će se ljudska krivnja i strojna krivnja morati nekako sinkronizirati kako bi se artificijelna i autentično biološka krivnja usuglasile i na temelju toga “optimizirala” ratna izvedba suradnje čovjeka i stroja. Igor Ratković

35


Nastavak s 2. stranice

23. seniorsko i juniorsko RAKETNO MODELARSTVO Državno prvenstvo u raketnom modelarstvu Pobijedila je Tomislava Cvitić, (AK K Istre) s prema FAI-pravilniku 367 bodova, drugi je bio Hrvoje Lukačević (RDZ)

Direktor natjecanja gosp. Jozo Ivančić, doajen Velimir Dumičić i Tehniko natjecanja gospođa Ivana Mišković

Po prestanku kiše, natjecanje je otvoreno ispaljivanjem raketa s trakom, kategorija S6A. Najbolji je bio Tomislav Cvitić (RDZ) s 277 bodova, drugi je bio Hrvoje Lukačević (RDZ) s 250 bodova, a treći Velimir Dumančić (MKZ) s 245 bodova. Ekipni poredak bio je ‒ RD Zagreb (666), MK Zenit (453) i ARAK Dubrava (353).

Najuspješniji pojedinci (s lijeva na desno) Hrvoje Lukačić, Tomislava Cvitić, Leonard Cvitić i Tomislav Cvitić

U kategoriji raketa s padobranom S3A/2 bilo je lijepih letova, ali i izgubljenih modela. Pobjednik je Jozo Ivančić (ARAK Dubrava) s 840 bodova, drugi je bio Tomislav Cvitić (RDZ) sa 619 bodova, a treći Hrvoje Lukačić (RDZ) s 555 bodova. Ekipni poredak je ARAK Dubrava (1230), RDZ (1174) te MK Zenit (799). Istoga dana održan je prvi turnus raketoplana, kategorije S4A, ali je natjecanje prekinuto zbog sumraka i odgođeno za nedjelju. Nedjelja je osvanula hladna, ali skoro vedra i mirna, te je nastavljeno natjecanje raketoplanima.

s 290 i treći Tomislav Cvitić (RDZ) s 226 bodova. Ekipni poredak je RD Zagreb (731), AK K Istre (367) i MK Zenit (177). Natjecanje je nastavljeno letovima žirokoptera, kategorija S9A. Tu se istakla obitelj Cvitić ‒ sva tri prva mjesta u toj kategoriji osvojili su natjecatelji s tim prezimenom. Pobjednik je Leonard Cvitić (RDZ) s 351 bodom, drugi Tomislav Cvitić (RDZ) s 347 bodova, a treća je Tomislava Cvitić (AK K Istre) s 295 bodova. Ekipni poredak je RD Zagreb (870), AK Krila Istre (295) i MK Zenit (280). Juniorski dio bio je slabo zastupljen. Nastupile su samo dvije juniorke iz AK Zadar – Josipa Keller i Lorena Gašpert. Njih su se dvije natjecale u

Josipa Keller, Lorena Gašpert i nihova mentorica Sunčica Tokić, opet s lijeva na desno

kategorijama S6A, S3A i S9A te se izmjenjivale na prva dva mjesta. Lorena je bila bolja u kategorijama S3A i S9A, a Josipa u kategoriji S6A. Jasno, ekipno najbolji u juniorskoj konkurenciji je bio AK Zadar. Kako god, juniora ima uz nadu da će ih dogodine biti više. Treba posebno pohva­ liti Darka Tokića i Sunčicu Tokić koji su te dvije juniorke pripremali za natjecanje. Ostaje nada da će se dogodine na prvenstvu pojaviti i juniori MK Zenita, koji zbog pandemije nisu mogli doći, a nadamo se da će i drugi klubovi obučiti bar nekoliko juniora da nam prosjek godina ne bude previsok. V. Horvat


Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.