Dobrý den, vítám Vás na letošním Krajském kole SOČ.
V úterý 27.4.2020 v 9.30 bude zahájena prezentace.
Prosím všechny soutěžící a porotce o přítomnost online.
Členové poroty se seznámili s obsahem prací i vizuální prezentací žáků.
Obhajoba bude spočívat v odpovědích na otázky k jednotlivým pracím.

Členové poroty budou zadávat své otázky postupně v pořadí:
Ing. Vladimír Čebiš – předseda poroty, SŠSI Tábor
Ing. Pavel Musila, SŠSI Tábor
Ing. Obdržálek Ladislav, SPŠ Písek
Ing. Schandl Bohuslav, SPŠ České Budějovice
Počet otázek členů poroty není omezen, čas max. do 10 minut pro každého porotce.
Doba obhajoby jedné práce by neměla přesáhnout 30 minut, může být i výrazně kratší
Porada komise proběhne po ukončení všech obhajob telefonicky, prosím členy poroty o poskytnutí kontaktu.

Počadí obhajob vychází ze seznamu poskytnutého organizátorem KK SOČ:
1. Lukáš Dolanský
2. Josef Chrt
3. František Bůžek
4. Michal Reiser

Návrhy, připomínky, případně otázky pro soutěžící pište přímo do tohoto fóra i s časovým předstihem, pokud je žádoucí, aby se soutěžící na ně mohli připravit.

Těším se na spolupráci
Ing. Vladimír Čebiš
cebis@sous.cz

Otázky:
Lukáš Dolanský – Bude Vámi vyvinutý přístroj prakticky využíván, případně jaké práce je ještě provést k dosažení tohoto cíle?
Josef Chrt – V prezentaci jste podal informace o výkonu folií pro podlahové vytápění v kW/m2. Předpokládám, že šlo jen o přeřeknutí?
František Bůžek – Mohl byste odhadnout výši ceny vstupních komponentů Vašeho výrobku?
Michal Reiser – Oceňuji šíři dovedností, které jste musel předvést, včetně zadání výroby DPS profesionální firmě až po design. Jak hodláte tyto znalosti využít v budoucnosti?

Dobrý den.
Otázky:
Lukáš Dolanský – Z jakého důvodu jste se pustil do tohoto tématu?
Michal Raiser – Můžete odhadnout časové a finanční náklady na tuto Vaši práci?
Ostatní práce bez dotazů.
Děkuji Schandl

Ještě jednou dobrý den.
Prosím o telefonické spojení na porotu.
Děkuji Schandl tel. 777570912

Dobrý den,

můj mobil 603 153 260

Dobrý den,
můj mobil 737 989994 pro příjem
volat budu případně z pevné linky

Otázky pro Lukáše Dolanského:
1. V práci popisujete zesilovač se 6 FETy. Jaké má vámi navržený zesilovač parametry?
2. Jaká je funkce jednotlivých FETů v zesilovači, nejsou očíslovány, tak horní zleva 1,2,3, dolní zleva 4,5,6
3. Proč používáte součástkovou základnu z 80 tých let minulého století?

Otázka pro Josefa Chrta
1. Vaše práce je velmi precizně zpracovaná jako standardní dokumentace pro domovní elektroinstalaci tak, jak se to běžně dělá už desítky let. V čem je její nový přínos pro obor, jaké nové prvky používáte, v čem je inovativnost řešení?

Otázky pro Františka Bůžka
1. Přemýšlel jste o návrhu vlastní řídící jednotky nezávislé na komerčním Arduinu?
2. Proč je nutné při měření objemu vody v zásobníku používat horní plovák, dolní plovák a ještě měření výšky hladiny? Nebylo by možné řešit množství vody v zásobníku po plném naplnění (bylo by třeba obsluhou stisknuto nějaké tlačítko) jenom programově?

Otázky pro Michala Reisera
1. Zmiňujete, že neznáte PIC s více vývody než 34, třeba PIC16F887 jich má 40 (8 bit za 50 kč). Řešení by bylo zcela bez registrů a pravděpodobně i na jednostranný plošný spoj. Doporučuji ke zvážení.
2. Tlačítka ošetřená kondenzátory neřeší zákmity, je třeba ještě sw ošetřit, navíc teče při stisku tlačítkem vybíjecí proud, jak je velký?
3. RF moduly jsou velký problém, přišel jste vlastní snahou na obecně známé věci a do budoucna se jistě vyvarujete podobných chyb. Ptám se, proč je nutné řešit komunikaci zrovna radiovou cestou?

Dobrý den, moje číslo mobilu je 734 439 203.

Prosím všechny soutěžící, aby se nám přihlásili, že jsou online

Dobrý den,
Zde jsem vám vypsal ceny některých použitých komponentů:

Velký květináč 300,-
Dva kulaté květináče 70,-
Plexisklo 100,-
3D tisk 800,-
Lepidlo 150,-
Čerpadlo 120,-
Arduino UNO 100,-
Akumulátory 300,-
Ochrana akumulátorů 60,-
I2C Display 75,-
Modul hodin DS3231 25,-
Dva plováky 70,-
Ultrazvukový měčič vzdálenosti 145,-
Odhad ceny dalších součástek 285,-

Celková odhadovaná cena: 2600,-

Moduly arduina a další větší elektronické komponenty jsem zakoupil na ebay, kde je cena dosti nízká. Podobným způsobem by šlo zakoupit téměř všechny součástky týkající se elektroniky a cena by mohla ještě klesnout. Dále co se týče květináče a částí vytisknutých na 3D tiskárně, mohla by zde při koupi většího množství být získána množstevní sleva. V případě sériové výroby by pravděpodobně nebyly využívány moduly arduino, ale všechny součásty by byly osazeny na jedné desce plošných spojů. Zde by pak opět celková cena klesla.

Dobrý den, jsem online připraven odpovídat na vaše dotazy.

Dobrý den, jsem online a pokusím se za chvíli poslat odpovědi na vaše dotazy. Lukáš Dolanský

Přece jen se zeptám pana Chrta – Lze porovnat ceny vytápění elektro nebo plyn? (orientačně)

Dobrý den,

Odpověď na otázku pana Obdržálka:

Práce může sloužit jako návod pro nadšence, aby si jej mohli sami zkonstruovat. Mnou vyvinutý přístroj je plně funkční, avšak nepředpokládám, že bude využíván jinak než pro osobní potřebu a zájem. Jeho parametry – přestože jsou poměrně slušné – nedosahují kvalit potřebných pro vědecká měření. (Může však na observatoři plnit roli zálohy, kdyby se hlavní měřící přístroje porouchaly.) Jeho současný design a provedení zabírá relativně hodně místa na to, aby byl použit jako součást složitějších systémů. Aby byl skutečně užíván, bylo by potřeba zmenšit jeho velikost: hustěji spájet součástky na menším prostoru, nepájet rukou ale strojem, pájet pomocí tištěných spojů,.. A/Nebo ještě vylepšit jeho parametry: přesnější namotání cívky, přesnější pájení (pájet strojem), použití kvalitnějších součástek, technologická úprava (například použití cívky pracující v 1. harmonické),…

Odpověď na otázku pana Schandla:

Zajímám se o techniku a chtěl jsem získat nějaké praktické zkušenosti. Proto jsem se přihlásil na stáž Otevřená věda, při které jsem se zabýval magnetickým polem a jeho měřením. Chtěl jsem, aby má tamní práce měla i další využití, a tak jsem se ji pokusil přihlásit na SOČ.

Lukáš Dolanský

Tak jsme všichni, slovo má Lukáš Dolanský, prosím o zasílání odpovědí a členy poroty o případné doplňující otázky. Ostatní soutěžící požádám o klid psaní.

Otázky pro Dolanského:
1) Jaké zlepšení činnosti magnetometru očekáváte při vyhodnocování jiné harmonické složky signálu?
2) Bude možné využít Váš magnetometr i pro kosmický výzkum?

jsem online

Dobrý den, jsem online.
Michal Reiser

Děkuji.

Odpověďi na další otázky:

1) Co se týče návrhu vlastní řídící jednotky, napadlo mě do budoucna vytvořit desku, na které by byly osazené všechny potřebné součástky. Nebylo by tak využíváno modulů Arduina, ale obvod by byl v podstatě stejný. Využil bych opět mikrokontroler atmega328p a další součástky, které obsahují moduly. Rozdíl by byl v tom, že součástky, které má Arduino a nejsou využívány v tomto projektu, by zde nebyly. Takto řešená řídící jednotka by měla smysl především pro uvedení produktu na trh, jelikož by se pravděpodobně opět snížily náklady.

2) Plováky jsou zde, jelikož jsou mnohem spolehlivější, než pouze měření výšky hladiny ultrazvukem. Horní plovák pak ovládá horní signalizační LED, která slouží především pro signalizaci plného zásobníku při doplňování. Tím je zabráněno nechtěnému přeplnění zásobníku. Dolní plovák opět spolehlivě detekuje minimální hladinu vody pro běh čerpadla. Měření hladiny vody ultrazvukem je spíše bonusová funkce, která není nutná a květináč by klidně mohl být uveden na trh v levnější variantě, která tuto funkci nemá.

Otázka pro pana Chrta:
Vaše práce je velmi dobrý učební text, máte v budoucnu záměr svou práci rozšířit o instalaci tzv. inteligentního domu, implementaci PLC nebo fotovoltaiky?

Pište prosím, až budete mít slovo, dočkáte se.

Pro pana Dolanského – děkuji.
Schandl

Prosím Lukáše Dolanského, aby dokončil odpovědi na všechny otázky.

Odpovědi na otázky pana Čebiše:
1) Omlouvám se, nejsem schopen otázku odpovědět
2) FETy reagují na procházející napětí. Dle reakce řídících kondenzátorů upravují zesilování procházejícího proudu.
3) Technologie se od 80. let v podstatě moc nezlepšily. Fluxgate i její řízení má stále kvalitní vlastnosti.
Lukáš Dolanský

Děkuji Lukáši Dolanskému za jeho odpovědi, další v pořadí je Josef Chrt,
Prosím pana Chrta, aby v následující půlhodině odpovídal na dříve položené otázky

Odpověď pro pana Obdržálka

Ano v prezentaci je chyba a chybu jsem zopakoval i ve videu. Výkon je uváděn ve W/m2.

Odpověď pro pana Čebiše

Inovativní je systém vytápění objektu, kdy část je vytápěna tepelného čerpadla a zbytek tepla je dodán pomocí topných podlahových fólií/rohoží. Tepelné čerpadlo je využito z důvodu zlepšení třídy energetického štítku budovy. Podlahové fólie na dotápění objektu byly upřednostněny před přímotopnými konvektory, u kterých dochází k přepalování a vysoušení vzduchu. Dále byly podlahové fólie zvoleny z estetického hlediska, jelikož jsou umístěny v konstrukci podlahy a tím pádem nejsou vidět a tepelná energie je dodávána rovnoměrně po celé jejich ploše na rozdíl od konvektoru který bývá umístěn ve většině případů pod okny.

Odpověď pro pana Schandla

Vytápění plynem je obecně levnější než vytápění elektrickou energií, ale vzhledem ke skutečnosti, že se v dané lokalitě není provedena plynofikace je vytápění elektrickou energií výhodnější. Investiční náklady na plošnou plynofikaci nebo na instalaci lokálních zásobníků plynu by byly vysoké a jejich návratnost neefektivní.

Odpověď pro pana Musilu

Inteligentní instalace po provedení rozvodů podle mého návrhu již nebude možna v plném rozsahu, například z důvodu jiné topologie rozvodů osvětlení, kdy je nutné mít všechny ovládané světelné vývody stažené přímo do rozvaděče, stejně tak vodiče ovladačů osvětlení. V mém návrhu není počítáno s prostorovou rezervou v rozvaděčích pro umístění aktivních prvků inteligentního řízení. Pro řízení vytápění by muselo být do místnosti přidána teplotní čidla opět stažená do rozvaděče. O FVE investor uvažuje, žádná příprava však nebyla navržena, v budoucnu mohou být střídače případně akumulátory umístěny v samostatném skříňovém rozvaděči v technické místnosti.

Děkuji. Schandl

Doplňující otázka pro Josefa Chrta:
Jednalo se mi o nějakou inovativnost, tedy tepelné čerpadlo je něčím zvláštní? jeho řízením nějakým novým způsobem lze dosáhnout nějakého nového efektu (třeba úspory)? Je použita nějaká inteligentní instalace nebo prvky? Prostě zda je na Vaší práci něco, čím by se odlišovala od jiných podobných ( a dá se říci standardizovaných ?) řešení.

Odpověď pro pana Čebiše

Jedná se o standardní elektroinstalaci, nic inovativního v tom nenajdete.

Otázky pro pana Bůžka:
1) V dokumentaci jste blíže nezmínil typ síťového napájecího zdroje 230/12V, jaká je jeho homologace a jak budete provádět ochranu před nebezpečným elektrickým dotykem, když chytrý květináč má zásobu vody? Plánujete ochranu SELV nebo PELV?
2) Nebyl by Váš chytrý květináč ještě chytřejší, kdyby jste zalévání řídil podle vlhkosti substrátu a ne v pravidelných intervalech?

Otázka pro pana Bůžka: Můžete odhadnout časové a finanční náklady na tuto Vaši práci?

Děkuji panu Chrtovi za prezentaci, na řadě je František Bůžek.
Prosím pana Bůžka aby v následující půlhodině odpovídal na otázky.

Dobrý den,
omlouvám se, neuvědomil jsem si, že mám odpovídat až dostanu slovo. Zde jsou mé odpovědi na otázky pana Musila.

1)Jedná se o adaptér do zásuvky, a tak je do květináče přivedeno jen napájení 12V DC.

2)Ano byl, ale cílem tohoto produktu je nahradit klasické zalévání člověkem. Uživatel přibližně ví jak často a kolik květinu zalévá, a přesně tak pracuje i chytrý květináč který ho nahradí. V případě zalévání podle vlhkosti by musela být nastavena požadovaná vlhkost, kterou rostlina potřebuje a to běžný uživatel neví. Nebo by zde byla nějaká přednastavená vlhkost a to nemusí všem rostlinám vyhovovat.

Otázka pro pana Reisera:
Máte již pro svá zařízení vytypovány lepší radiofrekvenční moduly s vyšší odolností proti rušení?

Doplňující otázka pro pana Bůžka: To měření hladiny je dle mého názoru funkce zcela zbytečná, nebo jsem to špatně pochopil? Prostě by šlo naplnit zásobník vodou, stisknout tlačítko, že je plná, a pak by řídící jednotka zapínala čerpadlo (nebo jen elektromagnetický ventil a teklo by to samospádem) a jednotka by si pamatovala, jak dlouho to teče a tím by při známém průtoku mohla odhadnout, kolik má ještě vody v zásobníku. Cílem je vypěstovat rostlinu, ne? A řešení by mělo být co nejlevnější, nejméně komponent, nejmenší chybovost a td.

Odpověď na otázu pana Schandla:
Vaši odpověď jsem již částečně zodpověděl, ale dám ji sem znovu:

Zde jsem vám vypsal ceny některých použitých komponentů:
Velký květináč 300,-
Dva kulaté květináče 70,-
Plexisklo 100,-
3D tisk 800,-
Lepidlo 150,-
Čerpadlo 120,-
Arduino UNO 100,-
Akumulátory 300,-
Ochrana akumulátorů 60,-
I2C Display 75,-
Modul hodin DS3231 25,-
Dva plováky 70,-
Ultrazvukový měčič vzdálenosti 145,-
Odhad ceny dalších součástek 285,-
Celková odhadovaná cena: 2600,-
Moduly arduina a další větší elektronické komponenty jsem zakoupil na ebay, kde je cena dosti nízká. Podobným způsobem by šlo zakoupit téměř všechny součástky týkající se elektroniky a cena by mohla ještě klesnout. Dále co se týče květináče a částí vytisknutých na 3D tiskárně, mohla by zde při koupi většího množství být získána množstevní sleva. V případě sériové výroby by pravděpodobně nebyly využívány moduly arduino, ale všechny součásty by byly osazeny na jedné desce plošných spojů. Zde by pak opět celková cena klesla.

Co se týče časových nákladů na vývoj a celkově na tuto práci tak jsou to u mě desítky a pravděpodobně přes sto hodin, jelikož jsem samouk a spoustu věcí jsem se musel při tom naučit. Co se týče stavby, tak pokud bych teď chtěl postavit další stejný květináč a měl všechny potřebné součástky tak bych to byl schopný vyrobit odhadem za týden. Samozřejmě s tím, že mám již celý program napsaný.

Odpověď pro pana Čebiše:
Ano, pochopil jste to správně, je to bonusová funkce, bez ní by se květináč obešel. Je informativní pro uživatele, pokud by věděl, že bude delší dobu pryč, může se podívat zda-li mu nedochází v květináči voda a případně ji před odjezdem na dovolenou doplnit. Co se týče doplňování, není potřeba stisknout žádné tlačítko, řídící jednotka nepotřebuje vědět, že je zásobník plný. Potřebuje pouze detekovat, když je prázdný. Výpočet zbývající vody z doby běhu čerpadla není možný, protože se z rostliny voda může opět vrátit dolů do zásobníku. Květináč s rostlinou má vespod díry a samozřejmě je zde bráněno dostávání nečistot do zásobníku.

Děkuji. Schandl (p. Bůček)

Děkujeme panu Bůžkovi za prezentaci, poslední v pořadí je Michal Reiser.
Prosím pana Reisera aby v následující půlhodině odpovídal na otázky.

Děkuji za slovo, teď k jednotlivým otázkám:

Oceňuji šíři dovedností, které jste musel předvést, včetně zadání výroby DPS profesionální firmě až po design. Jak hodláte tyto znalosti využít v budoucnosti?
– Děkuji, zastávám názor, že je důležité mít přehled o co možná největším množství technologií a řešení problémů, nejlépe s těmito řešeními i mít zkušenosti. Rád bych se návrhy aplikací s mikrořadiči zabýval i do budoucna, takže tyto znalosti mi určitě přijdou vhod, zejména poznatky o bezdrátovém přenosu a EMI.

Můžete odhadnout časové a finanční náklady na tuto Vaši práci?
– přehled finančních nákladů bohužel teď nemám u sebe, ovšem myslím si, že nepřekročil 2 000,- . časové náklady bych odhadoval někde kolem 70 hodin na samotný návrh a psaní programu a přibližně 20-30 hodin debugging.

1. Zmiňujete, že neznáte PIC s více vývody než 34, třeba PIC16F887 jich má 40 (8 bit za 50 kč). Řešení by bylo zcela bez registrů a pravděpodobně i na jednostranný plošný spoj. Doporučuji ke zvážení.
-V mezičase jsem si našel dokumentaci tohoto řadiče, řešení to jistě je, ovšem dokumentace, kterou jsem našel se zdá být vcelku nepřehledná, hlavně co se týče maximální taktovací frekvence, ale pokusím se jí ještě blíže prozkoumat, děkuji za doporučení.

2. Tlačítka ošetřená kondenzátory neřeší zákmity, je třeba ještě sw ošetřit, navíc teče při stisku tlačítkem vybíjecí proud, jak je velký?
– mým původním plánem bylo využít Port Interrupt pro detekci stisku tlačítek a z mých předchozćh zkušeností tento kondenzátor při využití tohoto přerušení problémy se zákmity odstranil. Tento nápad jsem ale musel opustit, takže kondenzátory jsou přebytek z původního záměru a zákmity jsou ošetřeny i v sw. Vybíjecí proud je velký, odhadoval bych špičkově až desítky ampér, ovšem vzhledem k malé uložené energii to nepředstavuje problém.

3. RF moduly jsou velký problém, přišel jste vlastní snahou na obecně známé věci a do budoucna se jistě vyvarujete podobných chyb. Ptám se, proč je nutné řešit komunikaci zrovna radiovou cestou?
– RF komunikace je otázka komfortu, když by jsem si s někým chtěl zahrát, vadilo by mi, že by mezi námi byl natažen kabel. zvažoval jsem i komunikaci pomocí IR. ovšem zde ne nutná přímá viditelnost a jak jsem zmiňoval ve videu, jednalo se hlavně o experiment.

Máte již pro svá zařízení vytypovány lepší radiofrekvenční moduly s vyšší odolností proti rušení?
Ano, chtěl bych použít buďto NRF24, či dokonce ESP8266, ovšem to jsou již funkční systémy pro přenos, proto bych rád jako první zkusil jinou modulaci (FSK) a možná i méně využívané frekvenční pásmo např. 868MHz

Děkuji za odpověď. Schandl

Doplňující informace pro pana Reisera. Přímá viditelnost je relativní pojem, IR se odráží od stěn. LED za 2,-, přijímač za 10,- (pro dálková ovládání). Já s tím mám následující praktické zkušenosti. Dosah do 50 m, v rámci jedné místnosti žádné rušení, nulové ztráty paketů, sice pomalá rychlost (1200 Bd), ale to stačí bohatě. Zkuste to, budete opravdu mile překvapen, a tyto moduly možná už nebudete nikdy chtít vidět. Jinak se mi vaše práce velice líbí.

Mně se líbí také.

Přímá viditelnost je relativní pojem, IR se odráží od stěn. LED za 2,-, přijímač za 10,- (pro dálková ovládání). Já s tím mám následující praktické zkušenosti. Dosah do 50 m, v rámci jedné místnosti žádné rušení, nulové ztráty paketů, sice pomalá rychlost (1200 Bd), ale to stačí bohatě. Zkuste to, budete opravdu mile překvapen, a tyto moduly možná už nebudete nikdy chtít vidět. Jinak se mi vaše práce velice líbí.

Mockrát děkuji, nějaké zkušenosti s IR led také mám a o těchto vlastnostech něco málo vím, ale chtěl jsem získat nějaké zkušenosti s těmito moduly pro porovnání. Máte naprostou pravdu, těmto ASK modulům už se budu vyhýbat, „jako čert kříži“.

Vážení soutěžící, komise se poradila, všechny práce shledala na odpovídající úrovni a dospěla k následujícímu pořadí:

1. místo Michal Reiser, současně postupuje do celostátního kola.
2. místo František Bůžek
3. místo Josef Chrt
4. místo Lukáš Dolanský

Diplomy a další náležitosti s Vámi bude řešit garant Krajského kola paní Dragová.

Všem účastníkům děkuji jménem komise za účast, přeji hodně úspěchů v dalším odborném životě.

Poznámka pod čarou: Své umístění neberte zas tak moc vážně, prostě dneska na tomto místě v této sestavě to tak vyšlo, příště to bude zase úplně jinak, a to platí v životě obecně.

S pozdravem
Ing. Vladimír Čebiš

Děkuji za Váš čas a připomínky.
Na shledanou a dobrou chuť k obědu.

Děkuji a přeji hezký den.
Obdržálek

Přeji hezký den,
Na shledanou