ZENIT v elektronike 2019 zhrnutie

[Daniel Valuch]

Zdravím osadenstvo,

dovolím si krátke zhrnutie 35. ročníka celoštátneho finále súťaže 
mladých elektronikov ZENIT, ktoré sa konalo 11-14. februára v Banskej 
Bystrici.

Fotografie nájdete tu: https://photos.app.goo.gl/61xMyKfGor3kiqWP7

Zadania nájdete tu: http://cern.ch/zenit

Na základe vynikajúcich skúseností z predchádzajúceho ročníka, a vďaka 
podpore sponzorov a pedagogického dozoru sme mohli elektroniku opäť 
zorganizovať v trvaní dvoch súvislých dní. Tento rok sme takisto 
zaviedli novú disciplínu a úspešne vyskúšali ďalšiu technologickú inováciu.

Súťaž v predvečer neformálne otvoril odborný seminár o základných 
topológiach a návrhu spínaných zdrojov, ktorý pripravili partneri ZENITu 
v elektronike, firma Bel Power z Dubnice nad Váhom. Kolegom som vravel, 
že sú to najlepší študenti, tak nech ich do prenášky aj aktívne zapoja. 
V škole obyčajne všetci sedia a prajú si aby im dali pokoj, tu to bolo 
úplne opačné. Študenti sa predháňali kto prvý odpovie na položenú otázku 
a s prednášajúcimi aktívne komunikovali.

V rámci prednášky sme pripravili aj praktickú ukážku. Malý DC/DC menič, 
ktorý sa najprv vypočítal a potom mohli naživo sledovať priebehy 
dôležitých signálov ako funkciu vstupného napätia, zaťažovacieho prúdu, 
saturáciu cievky, menič v nespojitom režime bez záťaže, reakciu 
ochranných obvodov. Viď foto 
https://lh3.googleusercontent.com/KXN1CQqBNqq5fP2y_Gkbh1YYy9x_ZasAB_NUk4JI5fFsyUVayDuWxVnwA_rEyawRfjWUBeWDHPnYfBNEaH_GYWWn8JajYvBBtsoVthRgSWwd4C_XJZdHEdFYdkY6M0YKX8o-2SiP1g=w1428-h953-no

Seminár sa stretol s veľkým záujmom zo strany súťažiacich, s 
prednášajúcimi aktívne diskutovali aj po skončení seminára. Vraveli, že 
prezentujú aj učia na najrôznejších vysokých školách, ale že takéto 
niečo este nezažili... Celkom ma to potešilo. Odborná hodnotiaca komisia 
pokračovala v aktívnej diskusii so všetkými sponzormi na hoteli (všetci 
sa sťali ako prístavní robotníci).

V utorok ráno sa začalo oficiálne súťažiť. Prvá je tradične teoretická 
časť, kde študenti mali odpovedať na 30 otázok z rôznych oblastí 
elektrotechniky. Otázky sú už tradične koncipované tak, aby súťažiaci 
musel premýšlať v súvislostiach - o aký fenomén sa jedná, ako sa 
dopracovať k výsledku, aké sú súvislosti a zákonitosti, ktoré sa uplatňujú.

Zadania testov pre mladších 
http://dvaluch.web.cern.ch/dvaluch/zenit/pdf/ZENIT_2019_teoria_B.pdf a 
pre starších 
http://dvaluch.web.cern.ch/dvaluch/zenit/pdf/ZENIT_2019_teoria_A.pdf

Priemerná úspešnosť bola niečo nad 50%, najvyššia 27,5 bodov z 30. 
Odtiaľ pochádza aj začarovaný kruh, ktorý som už posielal.

Po teórii prišla najzaujímavejšia časť... Zaviedli sme novú disciplínu s 
názvom "Komplexný projekt v oblasti elektroniky". Vzhľadom na to, že 
kvalita finalistov každý rok rastie a všetci sa už dopredu tešia na 
sofistikované úlohy, vyskúšali sme zaviesť niečo, kde musia súťažiaci 
naplno využiť ich kreativitu a spojiť a zapojiť všetky doteraz získané 
vedomosti a skúsenosti. Úlohou bolo navrhnúť elektronický obvod na 
základe funkčnej špecifikácie s použitím ľubovoľného materiálu z 
poskytnutého skladu (pasívne prvky, integrované obvody, diskrétne 
polovodiče atď). Konkrétne zadanie 
http://dvaluch.web.cern.ch/dvaluch/zenit/pdf/ZENIT_2019_komplexny_projekt.pdf

Úloha bola navrhnúť obvod, ktorý mal generovať signál s frekvenciou 1 Hz 
(presne), striedou 25% (presne) a krátkymi hranami. Výsledkom bolo 
niekoľko veľmi rozdielnych riešení, od najjednoduchších ktoré "nejak 
fungovali", väčšinou stiahnuté z internetu (na báze 555, tieto riešenia 
ale úplne nespĺňali zadanie). Potom základná myšlienka z internetu, ale 
dotiahnuté detaily, tak aby spĺňali zadanie (napríklad pridaný invertor, 
aby boli dosiahnuté požadované výstupné úrovne). Jeden z nich našiel 
srandovné riešenie s operákom.

Potom boli veľmi sofistikované riešenia, ktoré brali do úvahy tolerancie 
a parazitné vlastnosti použitých súčiastok s veľmi presnými výsledkami. 
Postavil si oscilátor s keramickými kondenzátormi na oveľa vyššej 
frekvencii, tú potom vydelil a vytvaroval na striedu 25%. Radosť 
hodnotiť :-)

Pár zaujímavých riešení som pridal do fotogalérie. Pozorný čitateľ si 
všimne zúfalý pokus, meisterstück, ale aj zjavného arduinistu bez odporu 
k ledke. V zadaní je napísané použite šervenú LED, jeden prišiel so 
zelenou a tak...

Druhý deň bol celý venovaný praktickej časti, súťažiaci vyrábali 
voltmetrové hodiny s týždenným budíkom. Úlohou bolo navrhnúť motív 
plošného spoja, fotocestou ho vyrobiť, osadiť a zariadenie oživiť. V 
zapojení boli už druhý krát po sebe použité čisto SMD súčiastky, 
súťažiaci túto výzvu bez problémov zvládli. Zadanie 
http://dvaluch.web.cern.ch/dvaluch/zenit/pdf/ZENIT_2019_Zadanie_praktickej_casti.pdf

Novinkou v 35. ročníku ZENITu bola možnosť po prvý krát v histórii 
súťaže použiť obojstranný plošný spoj. Súťažiaci si mohli vopred vybrať, 
či chcú pracovať s tradičným jednostranným materiálom, alebo vyskúšajú 
novú možnosť. Očakával som tak 2-4 záujemcov, nakoniec ich bolo myslím 
15. Takmer polovica súťažiacich si vybrala zložitejšiu a prácnejšiu 
cestu, napriek tomu, že z toho nemali žiadnu výhpdu. Každý robil 
obojstrannú dosku prvý krát, len po našej inštruktáži, zvládli to naozaj 
perfektne.

Kvalitu návrhov môžete posúdiť na fotkách, obzvlášť by som dal do 
pozornosti toto 
https://lh3.googleusercontent.com/RFrwg7zWXTByhFKco4-voeH8kLdGBlW4OaSkOi5IAzbqFt3-diTNPuqaqBN1Rqh2EZ57gMpc8O7cSyoUcNdmMe9TiwiWBY4tdWfpgDMPYZbM4JcnY4z3dySIFgeuWI0Urm_P12gPww=w1428-h1072-no

nádherná práca, jednak návrh dosky, ale aj spracovanie, kvalita osadenia 
a spájkovania.

V zadaní bolo napísané, že sa jednostranné dosky nemajú vŕtať a všetko 
musí byť osadené na jednej strane. Niekomu to ale nestačí ani napísať a 
12 krát pripomenúť 
https://lh3.googleusercontent.com/ThBTwL3SsF1_f0A_ZIm0tlkjX_5Zvs3GvL_D8NoA-EeRVlprG56RnurjudjEjGe36KovnZdW0SRWIYCXOWK9MJfj_uIXb5PlzelC7DdOSQ2eo3fceUS7Iz78OVPxCFRjXc8Fb7Yo2g=w1924-h1283-no

ale aspoň farebne označil zbernice. Jeden ma ale vyložene nasral. 
Vraveli sme im, že jednostranné sa nevŕta, a na doske musí byť čitateľný 
text, aby vedeli ktorou stranou dať fóliu do osvitky. Tie texty mali v 
súboroch zadania. Tento dement texty vymazal, dosku vyvŕtal aby následne 
zistil, že to má zrkadlovo.

https://lh3.googleusercontent.com/X0Pql83R8kJ8UggaguootcuiN-ScSb8wcEEN1HDbL8Zg_-DltB4pWNdbQyceNPF0gFGFHtRa2XbaMUQIaKcPDNpjDxyJhwm-Q_arJa8XJK4qqhsbuNpRz3IKejPklbJ7tp0lVG8rGw=w1924-h1283-no

Čo urobil? Namiesto toho aby sa ozval hocikomu z tých 10 ľudí čo ich tam 
celý deň obskakovalo volal riaditeľovi jeho školy, že je zlé zadanie.Ten 
potom volal organizátorovi zenitu, ktorý tam na nás vletel, že čo tam 
robíme. Tak sme zistili čo sa deje, mladý proste ignoroval všetko čo sme 
im hovorili, tak to posral. Tri dni po skončení súťaže mi volala 
zástupkyňa z ich školy, že sme ublížili ich žiakovi. Tak som trpezlivo 
vysvetlil a bola veľmi prekvapená, že mi rozumie, a tieto informácie od 
žiaka vôbec nedostala a že sa ospravedlňuje...

Všetci šiesti víťazi vyhrali indukčné spájkovacie stanice Metcal so 
štadndardným aj ultra jemným hrotom.

Na záver by som sa veľmi rád poďakoval sponzorom, ktorých je aj tu na 
konferencii niekoľko. Ich príspevky a pomoc nám umožňujú robiť veci 
dobre, používať sofistikované materiály a pomôcky a doslova urobiť z 
celej súťaže oslavu tvorivosti, vedomostí, hackovania a elektroniky 
všeobecne. Študenti sa vždy nevedia dočkať nasledujúceho ročníka. 
Niektorí si dokonca priniesli tie stolové multimetre, ktoré sme stavali 
minulý rok. V 3D vytlačenej krabici, okalibrované buď v metrologickom 
ústave, alebo si našli v okolí presný multimeter.

Srandovné je, že sponzori nie len prispeli finančne, alebo materiálom, 
ale boli celý čas prítomní na mieste. Takže sme ich aktívne zapojili aj 
do priebehu súťaže. A nielen že neprotestovali, ale ešte sa im to aj 
páčilo :-))))

Takže možno znova o rok priatelia....

b.