Vážení soutěžící,

před zítřejšími obhajobami bychom rádi zopakovali několik důležitých bodů:

– Obhajoby probíhají dle rozpisů z přílohy, kterou jste obdrželi emailem.
– Buďte prosím v určeném čase připraveni.
– Každý soutěžící má 30 minut na zodpovězení otázek poroty, pak už nelze nic doplňovat a začíná další soutěžící. Otázky k jednotlivým pracem budeme postupně vkládat dle časového harmonogramu.
– Případné další dotazy budou mít prostor po skončení zodpovídání
otázek poroty , fórum zůstává otevřeno k veřejné diskusi mezi soutěžícími.
– Výsledky budou postupně zveřejňovány, nejpozději ve středu 29. 4. dopoledne.

Přejeme vám vydařené obhajoby.

Netradiční zahájení 42. ročníku SOČ a pozdrav Libora Bezděka, ředitele DDM hl. m. Prahy.https://photos.app.goo.gl/W5Wjy4Jdha4ML1jx7

9:00 Jan Kabíček SPŠE, Praha 2, Ječná 30 Chytrý květináč
https://youtu.be/UWK-F4zUYrc
Vítáme Vás, přejeme úspěšné obhajoby a prosíme o dodržení časového limitu 30 min. Je třeba zodpovědět minimálně 3 otázky dle svého výběru, další podle možností. Děkujeme

Otázky:
Ovládání květináče hlasem je velmi působivé. Pro cestovatele může být zajímavé automatické spouštění zavlažování. Jak by bylo náročné doplnit fukcionalitu automatického spuštění při vyschnutí půdy v květináči pod určitou úroveň a vypnutí po dosažení horní meze vlhkosti půdy?
1. Jak spolehlivý je algoritmus „zalévání“?
2. Nedalo by se přisvítit rostlině?
3. Neplánuje se využití reálného času pro řízení zalévání podle třeba týdenního programu?
4. Jak máte zajištenou ochrany proti přetečení zásobníku při dolévání, máte stanovenou horní hladinu?
5. Jakou máte ochranu proti přelití květináče přes horní okraj?
6. Jakou máte ochranu pro průsaku kapaliny do elektrické části zařízení?
7. Jakou odhadujete prodejní cenu květináče a uvažujete o propojení více květináčů do nějakého pole?

Dobrý den vážení soutěžící,

jsem rád že se mohu, i když pouze vzdáleně, opět s Vámi setkat při vašich obhajobách. Přeji vám především hodně štěstí, protože odvedenou práci na Vašich projektech jsem již viděl.

Josef Černohous

Dobrý den,

1) Sensor, který se nachází na vnitřní straně květináče, měří úroveň vlhkosti půdy. Když květina vyschne a vlhkost klesne pod určitou hodnotu, tak se spustí čerpadlo a květina se začne zalévat do té doby, dokud sensor nedetekuje horní mez vlhkosti, která je stanovena v programu. Jelikož je sensor velmi přesný, tak dokáže měřit několik úrovní vlhkosti o kterých vás dokáže informovat chytrý asistent.

2) RGB podsvícení horní průhledné části květináče slouží především jako noční lampička, ale jelikož je horní část průhledná tak některým květinám např. orchidejím by vyhovovalo světlo na kořeny. Světlo by však mohlo být využito jaké jako přisvícení rostlině.

3) Určitě tuto možnost mohu zvážit. Zatím květináč zavlažuje podle květinu podle úrovně vlhkosti půdy.

4) Při dolévání vody do nádrže vám chytrý asistent hlásí jednotlivé úrovně vody jako 20%, 40%, 60%, 80% a při 100% vám oznámí, že nádrž je plná.

5) Toto jsem vyřešil tím, že čerpadlo je spínáno v intervalech tzn. sepne na nějakou chvíli a počká až voda proteče půdou zkontroluje vlhkost a případně sepne znovu. To zabrání přetečení vody přes okraj květináče. Záleží samozřejmě také na propustnosti půdy.

6) Jednotlivé části jsou k sobě sešroubovány a mezi nimi se nachází gumové těsnění vytištěné na 3D tiskárně, které zabrání průniku vody do elektrické části.

7) Kdybych uvažoval o prodeji, tak bych rozhodně vyvinul 2. generaci květináče která by fungovala na platformě Raspberry pi a jednotlivé květináče by mezi sebou mohli komunikovat. Cena by se stanovila podle jednotlivých konfigurací květináče. Někomu by třeba stačilo pouze automatické zavlažování a cena by mohla být nižší.

Děkujeme za odpovědi, nyní dostává prostor další soutěžící.

9:30 Martin Havlíček Gymnázium Arabská, P-6 Octakoptéra TF-M8X a měření elektrického pole

https://youtu.be/yrKb1JNrZdM

Vítáme Vás, přejeme úspěšné obhajoby a prosíme o dodržení časového limitu. Je třeba zodpovědět minimálně 3 otázky dle svého výběru, další podle možností. Děkujeme

Otázky:
Při vývoji prvního prototypu došlo k vyhoření ESC a i samotného motoru. Jak by šlo postupovat při oživování, aby se předešlo ztrátám na materiálu způsobených zkraty?
1. Jak se objevil nápad snímání elektrického pole?
2. Kde jste získali podporu pro bezpečnou práci s blesky?
3. Jaká je cena materiálu, který jste použil na zpevnění kloubu ramene, a kde jste jej sehnal?
4. Jaká je cena materiálu a jaká by byla cena prodejní s ohledem na konkurenci?

Jan Kabíček:
5) Takže ochrana není žádná. V případě nepropustné půdy se bude zalévat dokud to senzor vlkosti dovolí a voda může přetéci přes okraj. Je to tak?Přijmete nějaká opatření?

6) Takže pokud těsnění povolí zničí vám to elektroniku? Nešlo by elektroniku dát na bok?

7) Jaká je tedy mohla být prodejní cena s ohledem na konkurenci, je nějakaá konkurence?

10:05 Jan Šlehofer SPŠE V Úžlabině Ampalyzer – Analyzátor zesilovačů
https://youtu.be/-9xDYvASMUQ
Vítáme Vás, přejeme úspěšné obhajoby a prosíme o dodržení časového limitu 30 min. Je třeba zodpovědět minimálně 3 otázky dle svého výběru, další podle možností. Děkujeme

Otázky:
V jakých případech je třeba dnes charakteristiky zesilovačů přeměřovat, když by ty charakteristiky měly být v katalogových tolerancích těchto zesilovačů?
1. Jak dopadl odstup signál šum vstupního kanálu?
2. Neplánuje se rozšíření na dva vstupní kanály?
3. Nákladovou výrobní cenu jste uvedl, je uveden pouze materiál, jaká by byla cena vývoje a práce a jakou odhadujete cenu prodejni s ohledem na konkurenci?
4. Je možné analyzátor využít i jiným způsobem? voltmetr, ampermetr ohmmetr a pod?

Martin Havlíček:

Při vývoji prvního prototypu došlo k vyhoření ESC a i samotného motoru. Jak by šlo postupovat při oživování, aby se předešlo ztrátám na materiálu způsobených zkraty?

Předpokládal jsem, že ESC budu chladit pomocí hliníkového ramene. Pře testu jsem si nevšiml dotyku dvou fází o vodivou hliníkovou trubku. Jediný závěr, který mě z tohoto napadá je zlepšení přístupnosti ESC a větší opatrnost.

1) Spolu s dalšími lidmi pracujeme na projektu vírníku, který má složit hlavně na výzkum blesku a toto měření by jsme potřebovali.

2) Já jsem podporu nezískal. Stejně jako u první číslované otázky. Týká se to projektu s dalšími lidmi.

3) Pokud myslíte cenu fosforbronzu. Pohybuje se v řádu pár tisíc za roli, která se těžko shání. Na multikoptéře jsou jen odřezky a proto jejich cena je minimální. Cena a dostupnost je důvod proč slitinu nechci nadále používat, abych zachoval přístupnost všem.

4) Cena za vše se pohybuje okolo částky 30 000 Kč. Konkurence prodává multikoptéry takovéto velikosti okolo 500 000 Kč. Ale samotná konstrukce stoje pouze jednu cívku PLA a pár hliníkových trubek (cena za rám je okolo 1 500 Kč), na který si každý může dodat, jaké díly chce.

5) Toto opatření jsem zatím nezvažoval. Zalévání květiny jsem testoval a zatím jsem se nesetkal s takovým typem půdy, který by nepropouštěl vodu i přesto, že voda je spínána v intervalech. Určitě bych ale nějaké takové opatření mohl zvážit.

6) Na tento problém bych se chtěl zaměřit u druhé generace, kde by nádrž byla oddělena od elektroniky. Květináč je navržen na 2 části z toho důvodu, jelikož větší části už by se mi nevešly na hotbed u tiskárny. Prozatím bych jako prevenci k utěsnění proti vniku nežádoucí vody chtěl použít epoxidovou pryskyřici, která by v místě těsnění vytvořila nepropustnou vrstvu. Nad umístěním elektroniky na bok jsem zatím nepřemýšlel, jelikož design květináče je navržen tak, aby se do nádrže vešlo co nejvíce vody. V druhé generaci kde by byla nádrž plně oddělena od elektroniky, bych musel při tisku využít rozpustné podpory z materiálu BVOH pro tisk složitějších objektů.

7) Cena by mohla být v té nejvyšší konfiguraci okolo 4 až 5 tisíc Kč. Naopak v té nejnižší konfiguraci, která by měla jen automatické zavlažování bez chytrého asistenta by se cena vešla do 1000 Kč Co jsem se poohlížel po konkurenci tak jsem zatím na žádnou nenarazil, jelikož většina tento problém řeší centrálně, tzn. rozvedením trubiček ke každé květině zvlášť.

Ještě posílám foto vypěstované květiny:
https://photos.app.goo.gl/DnQBhuhtNNKXqPdj6

Děkuji a přeji hezký zbytek dne,
Jan Kabíček

Dobrý den,

Funkce pro přeměřování charakteristik jsem mířil hlavně pro konstrukci vlastních zesilovačů realizovaných hlavně pomocí diskrétních součástek. Ovšem z mé vlastní zkušenosti je stále možné narazit na zesilovače realizované neideálním způsobem, hlavně importované z Číny, a u kterých mohou být přenosové charakteristiky nevyzpytatelné.

1) Šumové napětí na vstupním kanálu jsem pomocí analogového osciloskopu Tektronix 2220 naměřil na relativně značnou hodnotu okolo 10 mVpp při pásmu 20M, avšak při pásmu, na kterém pracuje přístroj, tedy 100 kHz je již jeho hodnota velice zanedbatelná, sám přístroj ji naměří jako zhruba 200 uVpp při pásmu 100 kHz a při nejvyšší vstupní citlivosti. Hlavním zdrojem šumu jsou spínané regulátory ve zdroji, proto hodlám v budoucích iteracích doplnit modul zdroje o ENABLE vstup, aby mohl být při aktivním AD převodu dočasně vypnut a celkový šum byl tak dočasně prakticky eliminován. Odstup signál šum při vstupním měřeném napětí 10Vpp by měl být přinejhorším -90 dB.

2) Ano takový je plán pro verzi 2.0. Mikroprocesor disponuje dvěma kanály, které se aktuálně střídají pro maximalizaci rychlosti vzorkování, ovšem je možné je použít i pro dvou-kanálový režim, kdy se pomocí DMA převodníky střídají v paměti.

3)Aktivní vývoj trval zhruba 9 měsíců s tím, že jsem vycházel z informací z pasivního vývoje, který trval zhruba rok. Cenu vývoje je v rámci práce odvedené studentem, mnou, relativně obtížná, avšak investice do vybavení a zdrojů informací jsou počitatelné. Proto bych cenu vývoje odhadoval na zhruba 6000 Kč za nutné investice hlavně do nového vybavení a kdybych měl počítat plat např. 200 Kč na hodinu, tak je nutno připočíst zhruba 40000 Kč.

4) Ano, bohužel jsem to z časových důvodů již nemohl předvést ve video prezentaci, ale vstupy přístroje jsou uzpůsobeny tak, že při připojení sond s ním lze nezávisle měřit stejnosměrný a střídavý napětí a proud. Zároveň je možné ještě s použitím generátoru, a po implementaci takové funkce do programu, měřit např. fázový posun, díky detektorům průchodu nulou prakticky ve všech vstupně výstupních modulech, a díky tomu lze měřit nejen reálný odpor ale i komplexní impedance s teoreticky i rozumnou přesností. Dále lze z přístrojem po připojení měřicího mikrofonu měřit i některé akustické charakteristiky např. reproduktorových systémů.

Děkujeme všem doposud vyzvaným za odpovědi, nyní dostává prostor další soutěžící.

10:30 Lukáš Rajmont SPŠE V Úžlabině Elektronkový osciloskop
https://www.youtube.com/watch?v=V9H2CfTbGvo
Vítáme Vás, přejeme úspěšné obhajoby a prosíme o dodržení časového limitu. Je třeba zodpovědět minimálně 3 otázky dle svého výběru, další podle možností. Děkujeme

Otázky:
V jakých případech je třeba dnes charakteristiky zesilovačů přeměřovat, když by ty charakteristiky měly být v katalogových tolerancích těchto zesilovačů?
1. Jak dopadl odstup signál šum vstupního kanálu?
2. Neplánuje se rozšíření na dva vstupní kanály?
3. Nákladovou výrobní cenu jste uvedl, je uveden pouze materiál, jaká by byla cena vývoje a práce a jakou odhadujete cenu prodejni s ohledem na konkurenci?
4. Je možné analyzátor využít i jiným způsobem? voltmetr, ampermetr ohmmetr a pod?

Dobrý den,
Nedošlo náhodou k omylu. Jsou tyto otázky opravdu pro můj projekt? Odstup signál. šum se u osciloskopu neudává atd. Netýkají se tyto otázky jiného projektu?

Omlouváme se pane Rajmont, poprosíme o strpení, čas začne běžet po zveřejnění „správných“ dotazů. Hned jak problém vyřešíme, zavoláme Vám.

11:00 Lukáš Rajmont SPŠE V Úžlabině Elektronkový osciloskop
https://www.youtube.com/watch?v=V9H2CfTbGvo
Vítáme Vás, přejeme úspěšné obhajoby a prosíme o dodržení časového limitu. Je třeba zodpovědět minimálně 3 otázky dle svého výběru, další podle možností. Děkujeme

Z práce je vidět vysoká propracovanost detailů a didaktický přístup v popisu problematiky. Kolik času jste strávil na vývoji samotného přístroje a kolik při sepisování práce?

1. Jak je řešena bezpečnost výrobku?

2. Jaký je asi frekvenční rozsah?

3. Jakým způsobem probíhá měření, zjištění charakteristiky signálu?
4. Jaká je výrobní cena osciloskopu a jaká by byla prodejní s ohledem na konkurenci?

11:10 David Huml Mensa gymnázium, o.p.s. Stavba vlastního dronu a optimalizace jeho letových vlastností
Jan Mihaliček Mensa gymnázium, o.p.s. Stavba vlastního dronu a optimalizace jeho letových vlastností
https://www.youtube.com/watch?v=meRWIGf2P3E
Vítáme Vás, přejeme úspěšné obhajoby a prosíme o dodržení časového limitu. Je třeba zodpovědět minimálně 3 otázky dle svého výběru, další podle možností. Děkujeme

Otázky:
Kolik času jste potřebovali od nápadu že dron postavíte do jeho realizace?
1. Jaké byly skutečné cenové náklady?
2. Nebylo nutné optimalizovat nastavení řízení motorů?
3. Postavili jste na svém dronu nějakou součástku dle svého návrhu a svojí vlastní činností?
4. Výroba součástky je levnější nebo dražší záležitost?
5. Zůčasnili jste se nějakých závodů?

Dobrý den,
Vývoj samotného zařízení byl necelý půl rok. Mechanickou konstrukci jsem navrhl v programu 3D programu AUTODesk Inventor. Sepsání postupu práce trvala okolo dvou měsíců.

1) Z hlediska úrazu před elektrickým proudem je připojen ochranný vodič na šasi osciloskopu. Síťový transformátor zajišťuje galvanické oddělení od sítě. Vysoké napětí pro napájení obrazovky je vedeno vodiči se zesílenou izolací (bužírka).

2) 0-5 MHz. Ve vstupních obvodech není řešená kompenzace kmitočtu, jako u profesionálních osciloskopů. Zesilovač je stejnosměrně vázaný, neobsahuje vazební kapacity, což byla nejnáročnější část návrhu s použitím elektronek. (S dnešními polovodiči to není žádný problém.)

3) Elektronkové zařízení musí být minimálně 20 min zapnuté, aby se ustálily parametry. Dále se osciloskop zkalibruje s pomocí známého signálu. Jak se známou amplitudou tak frekvencí. Pak při měření neznámého signálu stačí sesynchronizovat.

4) Výrobní cenou byl v podstatě čas, strávený vývojem. Mechanická část vyšla na 700,- s naohýbáním šasi podle výkresu. Síťový transformátor vyšel na 350,-. Použité součástky a elektronky byly ze zásob.

Osciloskop používám převážně v X-Y režimu v dalších projektech, jako při zobrazování charakteristik různých součástek. Samozřejmě vím že by to celé šlo realizovat na počítači, ale zatím nemám zkušenosti s programováním. Výhodou elektronek je jejich absolutní elektrická nezničitelnost.

Dobrý den,
Tento nápad jsme dostali koncem září 2018, dron byl dokončen začátkem února 2019. Dohromady tedy cca 5 měsíců.

2) Ne tak docela, u většiny moderních ovladačů rychlosti motoru je důležitá jejich schopnost se automaticky přizpůsobit připojenému motoru. Manuální ladění není nutností, ale je důložité aktualizovat firmware jednotlivých ovladačů, protože ty, se kterými dorazí z továrny bývají zastaralé.

3) Ve finální verzi dronu už nejsou žádné námi vyráběné součástky, během stavby jsme ale experimentovali s 3D tiskem, měli jsme tištěný držák na kameru, kryt baterie a uchycení antén. Časem jsme ale zjistili, že tištěné součástky nevydrží stres kritických situací jako např. pád z deseti metrů z důvodu nouzového přerušení letu, nebo při prudkém zastavení např. o strom.

4) Otázka ceny kupovaných součástek oproti vyrobených je třeba dát do kontextu. Pokud se bavíme o pasivních součástkách a struktuře dronu, je levnější využít 3D tisku, pokud jde ale o elektronické součástky, je těžké soupeřit s nízkými cenami čínských produktů. Většinou se tedy buď nevyplatí, nebo je ušetřeno tak málo peněz, že se skoro vyplatí zakoupit si součástku a mít na ní záruku.

5) Ano, zůčastnili jsme se soutěže Stavíme vlastní drony pořádane ČVUT Drone academy, součástí této soutěže byl i závod skrze překážkovou dráhu. Je to ale zatím naše jediná závodní zkušenost.

11:30 Jiří Štengl Gymnázium Arabská, P-6 Chytrá pěstírna
https://www.youtube.com/watch?v=7jftQtIa20w
Vítáme Vás, přejeme úspěšné obhajoby a prosíme o dodržení časového limitu. Je třeba zodpovědět minimálně 3 otázky dle svého výběru, další podle možností. Děkujeme
Otázky:
Azbest použitý na odizovoláný kovových nosníků je poměrně zdravotně závadný materiál. Neuvažoval jste o nějakých méně rizikových alternativách?
1. Jaká vyšly náklady na elektřinu např. pro měsíční provoz 4 rostlin?
2. Je chráněno čerpadlo při vyčerpání vody z nádrže?
3. Aplikaci na ovládání pěstírny jste si programoval sám?
4. Jaké jsou náklady na pořízení této pěstírny (materiálové i výrobně) a jaké jsou provozní náklady
5. Jak je ošetřen únik kapaliny do prostoru elektrických obvodů? Nelze toto riziko vyloučit změnou konstrukce?

Lukáš Rajmont:

3) nevšiml jsem si, že by na trubici bylo nějaké měřítko nebo kříž pro odečítání hodnot. jak tedy změříte neznámý signál amlpitudu a frekvenci, pokud si jej drive zkalibrujete znamým signálem?

Dobrý den,
Nepoužil jsem úplně doslova Azbest nýbrž Osinek, což je bezpečnější a novější verze Azbestu. Problém je v tom, že se v dnešní době nic jiného v elektrotechnice nepoužívá. Tento materiál najdete i ve stropních světlech, kde by mohlo dojít ke vznícení z důvodu vzniklého tepla.
1. Při ceně elektřiny 1.150 Kč/kWh (nejnižší co jsem našel) by 8 hodinový denní provoz vyšel na zhruba 55.2 Kč. Příkon pěstírny je omezen na 200W softwarem.
2. Ano je, v nádrži je umísťených 12 měděných tyček, které mají určovat úroveň vody, bohužel obvod, který zajišťoval jejich přesné řízení a určování vody mi nefunguje. Naštěstí 2 nejdelší z nich jsou připojené k mikrořadiči, takže ty fungují a zároveň zjišťují, zdali je v nádrži dost vody.
3. Ano programoval – je naprogramována v Kotlinu za pomocí Android studia, zde přikládám i odkaz na GitHub repozitář se zdrojovými kódy do pěstírny a do aplikace. Aplikace má cca 1200 řádků a pěstírna 700 https://github.com/MinionCZ/PlantGrow2
4. Provozní náklady jsou víceméně jen za vodu a za elektřinu (které jsou zmíněné výše), stavba pěstírny spotřebovala zhruba 4-5 tisíc Kč. Nejdražší komponenty byly LED, chladiče a PLA do 3D tiskárny.
5. Přiznám se že není, takovouto konstrukci jsem řešil poprvé a uznávám, že má v určitých způsobech své mouchy. Když se na to podívam z elektrotechnického hlediska, tak v případě, že by natekla do přístroje voda by ve většině případů bylo bez následků (málé stejnosměrné napětí, které není nebezpečné). Problém by nastal u zdroje, který je připojen k síti. Ovšem zdroj je řádně uzemněn a v případě vniknutí vody by vyhodil pojistky. Po vyhození pojistek by samozřejmě pěstírna neměla být užívana. Co bych navrhoval za úpravu by bylo vodě odolně ošetřit zdroj, ale následně by zde mohl být problém s odvodem tepla.

Z důvodu odlesků při filmování jsem mřížku odšrouboval. Můžete vidět že tam jsou čtyři díry se závitem M3 za které je přišroubovaná.

Děkujeme za odpovědi, obhajoby v oboru 10 jsou u konce, diskusní fórum zůstává otevřené pro volnou
debatu.

Vážení studenti,
děkujeme za vaši účast v soutěži SOČ. Jsme rádi, že jsme to v letošních nezvyklých a obtížných podmínkách všichni zvládli. Porotci již sestavili pořadí, velice ocenili vysokou úroveň prací, které se letos sešly, proto blahopřejeme všem účastníkům. Těšíme se na další setkávání a přejeme mnoho úspěchů v oborech, kterým se budete věnovat.

Výsledková listina 42. ročníku KK SOČ v Praze – obor č. 10 Elektrotechnika, elektronika a telekomunikace

Práce z prvního a druhého místa postupují do celostátní přehlídky SOČ.

1.m. Jan Kabíček Chytrý květináč

2.m. Jan Šlehofer Ampalyzer – Analyzátor zesilovačů

3.m. Lukáš Rajmont Elektronkový osciloskop

4.m. David Huml, Jan Mihalicek Stavba vlastního dronu a optimalizace jeho letových vlastností

5.m. Martin Havlíček Octakoptéra TF-M8X a měření elektrického pole

6.m. Jan Štengl Chytrá pěstírna