{"id":23794,"date":"2026-04-02T18:25:41","date_gmt":"2026-04-02T17:25:41","guid":{"rendered":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/?p=23794"},"modified":"2026-04-06T10:39:09","modified_gmt":"2026-04-06T09:39:09","slug":"projekt-elektronicka-meta-detektorska-elektronika","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2026\/04\/02\/projekt-elektronicka-meta-detektorska-elektronika\/","title":{"rendered":"Projekt elektroni\u010dka meta &#8211; Detektorska elektronika"},"content":{"rendered":"<p><strong>Projekt ELEKTRONI\u010cKA META<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2026\/04\/02\/projekt-elektronicka-meta-uvod\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Uvod<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2026\/04\/02\/projekt-elektronicka-meta-senzori\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Senzori<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2026\/04\/02\/projekt-elektronicka-meta-detektorska-elektronika\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Detektorska elektronika (diskretna)<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2026\/04\/03\/projekt-elektronicka-meta-cpld\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Detektorska elektronika (CPLD)<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2026\/04\/02\/projekt-elektronicka-meta-monitor\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Monitor<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2026\/04\/02\/projekt-elektronicka-meta-bezicni-link\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Be\u017ei\u010dni link<\/a><\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<hr \/>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Brza detektorska elektronika (diskretna)<\/strong><\/p>\n<p>Osnovni zahtjev koji se postavlja pred na\u0161u elektroni\u010dku metu je mogu\u0107nost sigurne, brze i to\u010dne detekcije svih kalibara dijabola i slagova za zra\u010dne pu\u0161ke (4,5 do 12,7 mm) koji lete brzinama do 330 m\/s pa i br\u017ee.<\/p>\n<p>Kod dizajniranja svjetlosne zavjese detektirali smo nekoliko problema koje \u0107e biti potrebno rje\u0161avati i hardverski:<\/p>\n<ol>\n<li>Problem detekcije malih projektila (kalibar 4,5 mm) koji u krajnjem slu\u010daju lete to\u010dno izme\u0111u dvije laserske zrake (na razmaku 4 mm). Takav projektil sije\u010de dvije susjedne laserske zrake samo sa rubnom povr\u0161inom od 0,25 mm i to u vrlo kratkom vremenu zbog samog oblika dijabole (sje\u010denje je samo rubom glave i rubom suknjice dijabole). Takva djelomi\u010dna sjena laserske zrake mo\u017ee stvoriti nedovoljan pad napona na senzoru za sigurno prepoznavanje promjene logi\u010dkog stanja. Testovi su pokazali da bi na CPLD bolje bilo koristiti CMOS digitalne ulaze umjesto Schmitt triggera jer \u010disti CMOS ulazi imaju vi\u0161i naponski prag prepoznavanja logi\u010dke nule.<\/li>\n<li>Kod detekcije prakti\u010dki svih kalibara, od 4,5 mm na dalje, mo\u017ee se dogoditi da projektil sije\u010de dvije ili vi\u0161e susjednih laserskih zraka. Softver mora izra\u010dunati srednju vrijednost pozicije tih zraka kako bi se prikazala sredi\u0161nja to\u010dka prolaza projektila.<\/li>\n<li>Neki projektili, posebno dijabole, zbog svojeg oblika (glava i ko\u0161uljica) mogu vi\u0161e puta tijekom preleta presje\u0107i jednu lasersku zraku. To \u0107e izazvati vi\u0161estruke detekcije promjena stanja. Hardver mora reagirati samo na prvu promjenu stanja i zaklju\u010dati ju dok projektil potpuno ne preleti zavjesu.<\/li>\n<li>Zbog veli\u010dine lasera, svjetlosna zavjesa je poslo\u017eena u dva reda. To zna\u010di da \u0107e nastati odre\u0111eno ka\u0161njenje signala iz drugog reda zavjese u odnosu na prvi. Hardver mora pri\u010dekati ovo ka\u0161njenje signala (dok projektil potpuno ne preleti oba reda zavjese) i tek onda zaklju\u010dati stanje.<\/li>\n<\/ol>\n<p>Ukratko, razli\u010diti projektili zbog svojeg kalibra i oblika u ve\u0107ini slu\u010dajeva ne\u0107e presijecati laserske zrake \u010ditavom svojom \u0161irinom i duljinom te ih ne\u0107e svaki puta sje\u010di u potpunosti. To mo\u017ee izazvati vi\u0161estruke serijske detekcije, vi\u0161estruke paralelne detekcije i nedefiniranu zonu detekcije (izme\u0111u nule i jedinice). Sve ovo je treba kompenzirati hardverski ili softverski u detektorskoj elektronici.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><a href=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/meta_7_08.gif\" rel=\"lightbox[23794]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-24004\" src=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/meta_7_08.gif\" alt=\"\" width=\"909\" height=\"725\" srcset=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/meta_7_08.gif 909w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/meta_7_08-768x613.gif 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 909px) 100vw, 909px\" \/><\/a><em><span style=\"color: #00ffff;\">Kriti\u010dni slu\u010daj za detekciju: dijabola nepravilnog oblika i malog kalibra prolazi to\u010dno izme\u0111u dvije laserske zrake. Podsjetnik na problem koji smo opisali u<\/span> <a href=\"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2026\/04\/02\/projekt-elektronicka-meta-senzori\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">objavi o dizajnu svjetlosne zavjese<\/a>.<\/em><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<hr \/>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Rje\u0161avanje problema djelomi\u010dnog i potpunog presijecanja laserske zrake<\/strong><\/p>\n<p>Dosada\u0161njim testovima svjetlosne zavjese na\u0161li smo optimalnu kombinaciju struje (ja\u010dine) lasera i vrijednosti anodnog otpornika senzora za najbolju detekciju. Sustav je posve imun na bilo kakvo ambijentalno ili dnevno svjetlo.<\/p>\n<p>Me\u0111utim, sami laseri nisu savr\u0161eni i nemogu\u0107e je posve jednako podesiti sve fokuse te na stotinku ili desetinku milimetra poravnati paralelnost svih laserskih zraka. Stoga \u0107e se na razli\u010ditim dijelovima zavjese dobiti i ne\u0161to razli\u010diti djelomi\u010dni padovi napona za krajnji slu\u010daj dijabole od 4,5 mm. Ti padovi naponi mogu biti u granicama 0,9 \u2013 1,4 V ako je nivo logi\u010dke jedinice pode\u0161en na 2,9 V, odnosno padovi napona su 0,8 \u2013 1,1 V ako je nivo logi\u010dke jedinice pode\u0161en na 2,2 V.<\/p>\n<p>Napon od 1,4 V je grani\u010dni za CMOS ulaze, a napon od 1,1 V je grani\u010dan za Schmitt trigger ulaze. Najbolje bi stoga bilo koristiti 1,1 V za CMOS ulaze. Schmitt trigger ulazi imaju prednost zbog svoje histereze (izbjegavanje grani\u010dnog neodre\u0111enog stanja) i oblikuju \u010dist digitalni signal za daljnju obradu. Ako isklju\u010dimo Schmitt triggere, dobivamo ve\u0107i prag detekcije logi\u010dke nule ali i \u201esirove\u201c detektorske impulse za daljnju obradu.<\/p>\n<p>Problem bi se mogao rije\u0161iti ugradnjom brzog komparatora za svaki senzorski kanal, me\u0111utim, to je neisplativa nadogradnja s obzirom na prednosti koje time dobivamo. Komparatori koliko god brzi bili opet unose svoje ka\u0161njenje, a oni su ionako potrebni samo za neke slu\u010dajeve preleta dijabola kalibra 4,5 mm. Kalibri 5,5 mm i ve\u0107i bez problema funkcioniranju na \u010distoj svjetlosnoj zavjesi (pad napona bolji od 0,9 V).<\/p>\n<p>Mislim da \u0107emo morati napraviti realne testove sa dijabolama 4,5 mm kad sustav bude zavr\u0161en. Ako se poka\u017eu izostanci nekih detekcija preleta, onda mo\u017eemo napraviti upravlja\u010dki krug koji \u0107e za kalibre 4,5 mm sniziti napon za prag detekcije logi\u010dke jedinice i nule, s obzirom da i dalje posti\u017eemo razliku napona od \u00a01,1 \u2013 1,5 V, a histereza Schmitt triggera je tipi\u010dno 0,6 V do 0,8 V.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<hr \/>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<p><strong>Rje\u0161avanje problema obrade vi\u0161estrukih i nejednakih signala iz senzora\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0<\/strong><\/p>\n<p>Drugi problem koji moramo rije\u0161iti su nepravilni izlazni impulsi koje uzrokuju vi\u0161estruki prekidi i ka\u0161njenja u prekidima zrake. Kada dijabola svojim oblikom sije\u010de lasersku zraku, kako smo prije opisali, ona tijekom preleta mo\u017ee uzrokovati vi\u0161e logi\u010dkih promjena stanja (0 -&gt; 1 -&gt; 0 -&gt; 1 -&gt; 0) te svakako me\u0111usobno ka\u0161njenje signala sa dvije susjedne laserske linije. Ta frekvencija promjena stanja kao i vrijeme ka\u0161njenja mo\u017ee biti vrlo razli\u010dito, ovisno o obliku, veli\u010dini i brzini dijabole. U nekom najgorem slu\u010daju gdje bi brzina dijabole bila ispod 10 m\/s, na 8 mm du\u017eine ka\u0161njenje mo\u017ee biti i do 10 ms.<\/p>\n<p>Na\u0161 sustav detekcije dakle mora paralelno pratiti 128 linija (bitova) sa senzora koji mogu dati vi\u0161estruke binarne nizove signala razli\u010ditih \u0161irina i sa razli\u010ditim vremenskim razmacima u \u0161irokom rasponu izme\u0111u 300 ns i 10 ms. Svaki prelet specifi\u010dnog projektila (veli\u010dina, oblik, brzina) kroz odre\u0111eni dio opti\u010dke mre\u017ee, dati \u0107e druga\u010diji uzorak signala. Uz sve to, obrada signala sa svih 128 senzora mora biti obavljena u vremenu kra\u0107em od 3 \u00b5s (najbolje ne du\u017eem od 1 \u00b5s).<\/p>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<p><strong>RS latch (RS zasun)\u00a0 \u00a0<\/strong><\/p>\n<p>Za rje\u0161avanje problema vi\u0161estrukih signala bio bi idealan logi\u010dki \u010dip koji sadr\u017ei RS-Latch krugove. Iako to nije jedina opcija, svakako je najjednostavnija jer bi upotreba nekih drugih flip-flopova i memorija prili\u010dno zakomplicirala hardver i softver projekta. RS-Latch sadr\u017ei dva logi\u010dka ulaza (Set i Reset) te jedan logi\u010dki izlaz (Q).<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/meta_3_03.jpg\" rel=\"lightbox[23688]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-23718\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/meta_3_03.jpg\" sizes=\"auto, (max-width: 1000px) 100vw, 1000px\" srcset=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/meta_3_03.jpg 1000w, https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/meta_3_03-768x576.jpg 768w\" alt=\"\" width=\"1000\" height=\"750\" \/><\/a><span style=\"color: #00ffff;\"><em>Blok sheme jednih (od \u010detiri) RS-Latcheva sadr\u017eanih u integriranim krugovima CD4033 i CD4044. Razlika izme\u0111u ova dva \u010dipa je u reakciji na logi\u010dke razine na ulazima. Kod CD4043 (NOR Latch) ulazi su aktivni na visokoj razini (Active HIGH), dok su kod CD4044 (NAND Latch) ulazi aktivni na niskoj razini (Active LOW).<\/em><\/span><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Gledano za na\u0161u primjenu, RS-Latch CD4044 radi na ovaj na\u010din:<\/p>\n<ol>\n<li>Svaki senzor (foto-dioda) je spojena preko otpornika na pozitivni pol napajanja (+5V) tako da u aktivnom stanju daje na izlazu logi\u010dku 0. Schmitt inverteri logi\u010dku 0 okre\u0107u u logi\u010dku 1. Te logi\u010dke jedinice sa senzora u mirnom stanju dovode se na pojedina\u010dne SET ulaze RS-Latcheva. RESET pinovi svih RS-Latcheva su spojeni zajedno preko pull-up otpornika (logi\u010dka 1). Ova RESET linija se spaja na MCU. Time su u mirnom stanju (stanju \u010dekanja) na oba ulaza RS-Latcha (SET i RESET) logi\u010dke 1. Izlaz (Q) je pri tome logi\u010dka 0.<\/li>\n<li>Kada projektil prekine jednu lasersku zraku, na senzoru \u0107e se pojaviti logi\u010dka 1, a na izlazu iz invertera logi\u010dka 0. Sada je SET ulaz na 0, a RESET ulaz je na 1. Ovo \u0107e uzrokovati promjenu stanja na izlazu iz 0 u 1. To stanje \u0107e se trajno zadr\u017eati, odnosno ostati \u0107e zapam\u0107eno (memorirano) bez obzira kako se kasnije mijenjaju stanja na SET ulazu (ponovna promjena na 0 kada projektil proleti).<\/li>\n<li>Nakon \u0161to MCU pro\u010dita novo stanje, resetira sve RS-Latcheve tako da zajedni\u010dki pin RESET kratkotrajno postavi na 0, a zatim opet vrati na 1.<\/li>\n<\/ol>\n<p>Potreban nam je dakle jedan RS-Latch za svaki senzor. RS-Latch mijenja i zaklju\u010dava izlazno stanje \u010dim dijabola prvi put prekine jednu od laserskih zraka, pri \u010demu je posve nebitno da li \u0107e prekid biti kra\u0107i, du\u017ei, vi\u0161estruki, sa ve\u0107im ili manjim razmacima. MCU (Arduino) nakon toga ima sve vrijeme svijeta (i 500 ms ako treba) o\u010ditati svih 128 stanja na izlazima RS-Latcheva, nakon \u010dega mo\u017ee promijeniti stanje na Reset pinu i sve Latcheve ponovno resetirati na 0 za novi ciklus detekcije.<\/p>\n<p>Jedini brzi \u010dipovi koji nam ovdje trebaju su dakle Schmitt inverteri SN74HC14 (30 ns) i RS-Latchevi koji po \u010detiri komada dolaze u integriranom krugu CD4044. Vrijeme odziva (promjene stanja) ovih \u010dipova je 20-350 ns, ovisno o naponu napajanja (3-15 V) i pinovima na kojima se promjena doga\u0111a. To je dovoljno brzo za na\u0161e potrebe, no \u0161teta \u0161to se vi\u0161e ne mo\u017ee nabaviti 74HC4044 ina\u010dica ovog \u010dipa (High-speed CMOS) koja je deset puta br\u017ei od standardne CD CMOS serije.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>3-state stanje izlaza<\/strong><\/p>\n<p>CD4044 je ina\u010de \u201e3-state\u201c logi\u010dki integrirani krug \u0161to zna\u010di da mo\u017ee imati tri izlazna stanja: logi\u010dka 0, logi\u010dka 1 i tzv. stanje visoke impedancije (High Z ili Hi-Z). U Hi-Z stanju izlazi iz logi\u010dkog \u010dipa zauzimaju stanje visoke impedancije (velikog unutra\u0161njeg otpora) te se spojeni u strujni krug pona\u0161aju prakti\u010dno kao beskona\u010dni otpor i elektri\u010dki ne utje\u010du na krug (kao da nisu spojeni). Ovo je korisno ako se izlazi vi\u0161e logi\u010dkih krugova spajaju zajedno. Tada se preko pina Enable mo\u017ee uklju\u010diti samo onaj \u010dip, odnosno samo onaj logi\u010dki izlaz koji nam je u tom trenutku potreban. Za na\u0161u primjenu ova funkcija nije iskoristiva tako da \u0107e pin Enable uvijek biti uklju\u010den (na logi\u010dkoj 1).<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Zabranjeno stanje ulaza<\/strong><\/p>\n<p>Na blok dijagramu i tablici istine tako\u0111er vidimo da postoje kriti\u010dna (nestabilna, zabranjena, nepredvidljiva) logi\u010dka stanja ulaza. Za CD4043 nastaje takvo stanje kada su oba ulaza na logi\u010dkoj 1, a kod CD4044 kada su oba ulaza na logi\u010dkoj 0. Ova stanja kr\u0161e osnovnu logiku RS-Latcha.<\/p>\n<p>Uzmimo za primjer CD4044 koji \u0107emo mi koristiti za projekt (kod CD4033 je pojava ista samo obrnuta glede logi\u010dkih stanja). \u00a0Ako su oba ulaza 0 (S=0, R=0) izlaz (Q) ide u logi\u010dku 1 jer kod NAND RS-Latcha nula na bilo kojem ulazu \u201cprisiljava\u201d izlaz na 1. U ovom stanju \u010dip ne \u201cpamti\u201d ni\u0161ta, on samo slijedi ulaze. Problem nastaje u trenutku kada oba ulaza istovremeno poku\u0161avamo vratiti u po\u010detno mirno stanje, odnosno na logi\u010dke 1. Na shemi u tablici istine vidimo da za oba ulaza 1 izlaz treba ostati 1 (No change). Me\u0111utim, da li \u0107e izlaz ostati 1 ili pasti na 0, u ovom konkretnom slu\u010daju ovisi isklju\u010divo o mikroskopskim razlikama u brzini tranzistora unutar tog konkretnog primjerka \u010dipa ili o tome koji je ulaz (makar i za nanosekundu) prvi dobio napon. To je prili\u010dno nepredvidljivo stanje i treba ga izbjegavati.<\/p>\n<p>U konkretno na\u0161em slu\u010daju, sustav u\u0161ao u ovo nestabilno stanje ako bi se poklopio trenutak kada projektil prekine lasersku zraku sa trenutkom kada Arduino resetira RS-Latcheve. U tom trenutku bi oba ulaza bila 0, \u0161to daje izlaz 1, me\u0111utim nakon Reseta pri povratku u normalan (mirni) rad (oba ulaza logi\u010dka 1) do\u0161lo bi do te nepredvidive situacije gdje na izlazu mo\u017ee biti 0 ili 1. Tada bi se zabilje\u017een pogodak mogao \u201cizbrisati\u201d sam od sebe ili bi moglo ostati \u201czako\u010dena\u201d u jedinici.<\/p>\n<p>Mi \u0107emo ovo stanje svakako izbje\u0107i samim time \u0161to \u0107e Reset biti mogu\u0107 i izvr\u0161en samo u vremenu kada ne mo\u017ee biti prolaska projektila kroz zavjesu. To je vrijeme od 10 ms nakon detekcije prvog prekida zrake. Tih 10 ms je dovoljno da i najsporiji projektil odavno pre\u0111e zavjesu, a svakako da je iz zra\u010dne pu\u0161ke nemogu\u0107e ispaliti dva hica u tom kratkom vremenskom razmaku. \u010cak ni tipi\u010dno automatsko vatreno oru\u017eje ne ispaljuje hice tolikom brzinom. Primjerice, \u010duveni AK-47 ispaljuje 600 metaka u minuti \u0161to zna\u010di da je vremenska razlika izme\u0111u dva metka 100 ms. Ova meta bi stoga bez problema mogla detektirati i takvu rafalnu paljbu \u010dak i pri brzini zrna od tipi\u010dnih 720 m\/s.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<hr \/>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Multipleksiranje 128 bita podataka<\/strong><\/p>\n<p>Nakon \u0161to smo RS-Latch memorijama osigurali trajno pam\u0107enje brzih senzorskih impulsa, brzina nam vi\u0161e nije prioritet za daljnju obradu podataka. Razmak izme\u0111u dva hica iz pu\u0161ke je barem 1 sekundu i nama za kompletnu obradu i prikaz pogotka definitivno ne treba brzina ve\u0107a od brzine treptaja oka (100-400 ms) iako \u0107e vrijeme obrade sigurno biti i puno kra\u0107e od toga. Sada nam je umjesto brzine puno va\u017enije multipleksiranje, odnosno kako svesti 128 podatkovnih linija na \u0161to je mogu\u0107e manje poveznih \u017eica prema mikrokontroleru (Arduinu).<\/p>\n<p>Naravno da sam i ovdje pretra\u017eio tr\u017ei\u0161te svih popularnih i jeftinih multipleksora, te je pobjedu na kraju odnio 16-kanalni analogni multipleksor i demultipleksor sadr\u017ean u \u010dipu 74HC4067, a koji se vrlo prikladno mo\u017ee kupiti u obliku modula za cijenu od 0,6 eura po komadu. Ovaj \u010dip ne samo \u0161to je najjeftiniji nego je i najprikladniji za na\u0161 projekt. Opcije koje uklju\u010duju komunikacijske protokole ili posmi\u010dne registre (74HC165) samo bi zakomplicirale stvari.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/meta_3_05.jpg\" rel=\"lightbox[23688]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-23721\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/meta_3_05.jpg\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"500\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Analogno ili digitalno multipleksiranje<\/strong><\/p>\n<p>Kad bi 74HC4067 koristili kao analogni multipleksor prakti\u010dno bi nam bio dosta jedan jedini ovakav \u010dip. Me\u0111utim, analogno multipleksiranje na jeftinim \u010dipovima (10-bit) mo\u017ee dovesti do pogre\u0161aka i svakako tra\u017ei daleko vi\u0161e vremena za procesuiranja signala.<\/p>\n<p>Za analogno multipleksiranje bi grupe od 8 izlaznih kanala sa senzora morali povezivati preko djelitelja napona sa otpornicima, tako da na svakom od 16 ulaznih kanala multipleksora imamo 8 razli\u010ditih (analognih) nivoa napona sa pojedinih linija senzora. Tu bi svakako trebali paziti na raspored povezivanja kako bi se ispravno detektirale susjedne laserske linije jer multipleksor ne mo\u017ee razlikovati vi\u0161e od jednog analognog podatka na jednoj ulaznoj liniji. To zna\u010di da grupe od 8 senzora ne mogu \u010diniti susjedni senzori, nego svaki 16 senzor dolazi na isti ulaz multipleksora. Sve ovo komplicira hardver i kasnije programiranje, uvelike pove\u0107ava vrijeme procesuiranja signala, a u kona\u010dnici nema ni neke cjenovne u\u0161tede u dijelovima. Bolje je koristiti multipleksor 74HC4067 kao \u010disti digitalni 16-bitni ulaz.<\/p>\n<p>74HC4067 mo\u017eemo zamisliti kao rotacijsku sklopku s 16 polo\u017eaja kojom upravlja digitalni signal. On omogu\u0107uje da se jedan zajedni\u010dki pin (SIG \u2013 Signal) pove\u017ee s bilo kojim od 16 neovisnih kanala (C0 do C15) koji se odabiru preko 4 adresna pina (S0, S1, S2, S3). Nama \u0107e trebati 8 ovakvih \u010dipova (svaki \u010dita 16 senzora), a \u010dipovi se pojedina\u010dno redom aktiviraju pomo\u0107u pina EN (Enable). Kada je ovaj pin na LOW, \u010dip radi. Kada ga stavite na HIGH, svi kanali su odspojeni (Hi-Z stanje). Ovdje nam je Hi-Z stanje itekako upotrebljivo jer izlaze svih 8 \u010dipova (SIG) mo\u017eemo spojiti zajedno na jedan I\/O port Arduina. Adresne linije se tako\u0111er spajaju paralelno pa do Arduina ide svega 5 zajedni\u010dkih linija i 8 Enable linija od svakog \u010dipa.<\/p>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<p><strong>Kona\u010dni odabir elektroni\u010dkih komponenti (za sada)<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>22 x <strong>SN74HC14<\/strong>: Schmitt inverter (rje\u0161ava problem razli\u010ditih nivoa signala sa foto-dioda) \u2013 oko 3,5 eura<\/li>\n<li>32 x <strong>CD4044<\/strong>: Memorija doga\u0111aja (rje\u0161ava titranje laserske zrake uslijed prolaza dijabole i ka\u0161njenje signala izme\u0111u dviju laserskih ravnina) \u2013 oko 15 eura<\/li>\n<li>8 x <strong>CD74HC4067<\/strong>: 16-bitni multipleksori (rje\u0161avaju problem \u010ditanja velikog broja linija, 128 linija reducira se na njih 13 do Arduina) \u2013 oko 5 eura<\/li>\n<li>Bilo koji jeftini <strong>Arduino<\/strong> (glavni kontroler koji samo upravlja adresiranjem i o\u010ditavanjem) \u2013 oko 3 eura<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<hr \/>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Prakti\u010dna izvedba<\/strong><\/p>\n<p>S obzirom da je ovdje rije\u010d o razvojnom projektu (prototipu), sustav \u017eelim podijeliti na vi\u0161e jednakih zamjenjivih modula koje mogu lako nadogra\u0111ivati, modificirati ili servisirati. U ovoj fazi svakako izbjegavam upotrebu SMD komponenti jer \u017eelim imati lak servisni i mjerni dostup svakoj razini elektronike. Kod mene svi \u010dipovi idu u podno\u017eja tako da ih mogu lako testirati i mijenjati u slu\u010daju otkaza i to je najbolji \u201eJTAG\u201c koji mogu izvesti za ovaj diskretni elektroni\u010dki projekt <img decoding=\"async\" class=\"emoji\" role=\"img\" draggable=\"false\" src=\"https:\/\/s.w.org\/images\/core\/emoji\/17.0.2\/svg\/1f642.svg\" alt=\"\ud83d\ude42\" \/><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Projektiranje brze detektorske elektronike<\/strong><\/p>\n<p>Prva zamisao je bila na jedan modul smjestiti 12 senzorskih kanala, \u0161to uklju\u010duje 2 x\u00a0 SN74HC14 i 3 x CD4044. Problem je \u0161to bi to naru\u0161ilo modularnost multipleksora CD74HC4067 koji ima 16 kanala (trebalo bi vi\u0161e poveznih pinova izme\u0111u modula). Stoga sam se radije odlu\u010dio na module koji prihva\u0107aju 16 senzorskih kanala, dakle 3 x\u00a0 SN74HC14, 4 x CD4044 i 1 x CD74HC4067. Ovdje dva invertera ostaju vi\u0161ka, no to je toliko jeftin \u010dip da se time ne treba zamarati. U kona\u010dnici \u0107e nam umjesto 22 trebati 24 komada ovih \u010dipova.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/meta_3_04.jpg\" rel=\"lightbox[23688]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-23719\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/meta_3_04.jpg\" sizes=\"auto, (max-width: 2000px) 100vw, 2000px\" srcset=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/meta_3_04.jpg 2000w, https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/meta_3_04-768x526.jpg 768w, https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/meta_3_04-1536x1053.jpg 1536w\" alt=\"\" width=\"2000\" height=\"1371\" \/><\/a><span style=\"color: #00ffff;\"><em>Elektroni\u010dka shema jednog modula sa 16 kanala nacrtana u KiCad programu. Za \u010ditavu mre\u017eu senzora (2\u00d764 komada) potrebno je 8 ovakvih modula. \u00a0<\/em><\/span><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Iako plo\u010dica modula sadr\u017ei prakti\u010dno samo logi\u010dke \u010dipove, zbog rasporeda njihovih pinova me\u0111usobno povezivanje je prili\u010dno isprepleteno. Vrlo te\u0161ko je sve ovo povezati ve\u0107 na eksperimentalnoj plo\u010di, a jo\u0161 te\u017ee bi bilo sve ovo zalemiti na nekoj univerzalnoj tiskanoj plo\u010dici. Stoga sam u KiCad programu nacrtao dvostranu tiskanu plo\u010dicu najmanjih mogu\u0107ih (razumnih) dimenzija, tako da \u0161irina 4 modula ne prelazi 256 mm, kolika je i \u0161irina\/visina same senzorske mre\u017ee.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/meta_3_01.jpg\" rel=\"lightbox[23688]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-23716\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/meta_3_01.jpg\" sizes=\"auto, (max-width: 1067px) 100vw, 1067px\" srcset=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/meta_3_01.jpg 1067w, https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/meta_3_01-768x432.jpg 768w\" alt=\"\" width=\"1067\" height=\"600\" \/><\/a><span style=\"color: #00ffff;\"><em>16-kanalni moduli su \u0161irine 63 mm (tolerancija 2 mm) tako da \u0161irina modula ne prelazi \u0161irinu niza od 16 senzora.<\/em><\/span><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>KiCad<\/strong><\/p>\n<p>Ovdje mi nije namjera reklamirati, prezentirati ili preporu\u010diti bilo koji od desetak popularnih programa za crtanje elektroni\u010dkih shema i kreiranje tiskanih plo\u010dica (PCB). KiCad koristim jer je besplatan i potpuno zadovoljava moje potrebe. Kroz karijeru sam koristio razli\u010dite programe za istu namjenu. Iako svi rade vrlo sli\u010dno, ipak je potrebno vrijeme da se upoznate sa menijima, opcijama i specifi\u010dnostima pojedinih programa. Tko dobro nau\u010di rad i navikne se raditi u jednom programu, izbjegava prelaziti na neki drugi gdje je opet treba novo u\u010denje i navikavanje.<\/p>\n<p>Ipak, kroz vrijeme neki popularni programi postaju zastarjeli (nema novih nadogradnji i podr\u0161ke), neki vi\u0161e nisu besplatni ili se jednostavno pojave bolji besplatni programi. Tako sam i ja nakon nekoliko programa trenutno na KiCadu.<\/p>\n<p>Netko tko nije radio sa ovakvim programima mo\u017ee imati predod\u017ebu da \u0107e isti jednim klikom mi\u0161a iz elektroni\u010dke sheme nacrtati gotovu tiskanu plo\u010dicu, odnosno rutirati tiskane veze. Neki programi to \u010dak i mogu (uz prethodni ru\u010dni razmje\u0161taj komponenti), me\u0111utim, to u praksi vrlo rijetko ispadne dovoljno dobro i optimalno, posebice ako shema spajanja zahtjeva puno tiskanih veza. Tako se i uz KiCad mo\u017ee koristi dodatni program ili integrirati dodatak za automatsko rutiranje (Freerouting plugin ili Replicate Layout plugin), no to mo\u017ee napraviti vi\u0161e zbrke neko koristi.<\/p>\n<p>Zato u KiCadu uvijek koristim samo \u201epolu-automatsko\u201c rutiranje gdje mi program poma\u017ee da dr\u017eim zadani razmak izme\u0111u veza i da mi op\u0107enito ne dozvoli povla\u010denje linija izvan zadanih postavki. Kod crtanja pojedina\u010dne veze, program mo\u017ee sam predlo\u017eiti put kojim veza mo\u017ee pro\u0107i, no u praksi taj posao (logiku) najbolje obavlja ipak sam \u010dovjek. Program je dobar u dijagnostici da li su sve veze ispravno provu\u010dene i odli\u010dno radi poslove poput popunjavanja zona za GND.<\/p>\n<p>Ja sam za ovaj projekt \u010dak morao i\u0107i obrnutim smjerom. Tiskanu plo\u010dicu nisam crtao iz elektroni\u010dke sheme, nego izravno. Razlog za to je \u0161to je pojedina\u010dni \u010dipovi sadr\u017ee puno istih nezavisnih logi\u010dkih sklopova (inverteri, SR-Latch) koji se mogu upotrijebiti za bilo koji kanal. Tako kod izravnog crtanja sheme mogu odabrati onaj sklop (pinove) koji najbolje odgovaraju fizi\u010dkom povezivanju, odnosno one koji su na najmanjem me\u0111usobnom razmaku i koji tra\u017ee najmanje kri\u017eanja i zaobila\u017eenja kod povezivanja.<\/p>\n<p>Velika pomo\u0107 kod rutiranja veza je iznimno dobar vizualni pogled na plo\u010dicu tijekom svih faza izrade, jednako \u0161to se ti\u010de 2D prikaza po slojevima kao i 3D prikaza sa svih strana i kutova. Ako se netko jo\u0161 uvijek tvrdo dr\u017ei \u201estare \u0161kole\u201c crtanja plo\u010dice po papirima, sad je stvarno krajnje vrijeme da pre\u0111e na elektroni\u010dke programe za PCB. Ti programi su tako dobro i jednostavno napravljeni da se mogu savladati za jedno poslijepodne, a najva\u017enije je \u0161to podr\u017eavaju izvoz podataka u razli\u010ditim formatima za profesionalnu izradu tiskanih plo\u010dica, koja je u zadnje vrijeme postala vrlo jeftina.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/meta_5_08.gif\" rel=\"lightbox[23688]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-23748\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/meta_5_08.gif\" sizes=\"auto, (max-width: 1300px) 100vw, 1300px\" srcset=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/meta_5_08.gif 1300w, https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/meta_5_08-768x770.gif 768w\" alt=\"\" width=\"1300\" height=\"1303\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<hr \/>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Prakti\u010dni problemi oko diskretne logike<\/strong><\/p>\n<p>Kako sam ja \u201estara \u0161kola\u201c ovdje je ideja bila koristiti (danas ve\u0107 uglavnom zastarjele) diskretne logi\u010dke integrirane krugove za hardverske detektorske krugove. No, upravo tu se krije i prakti\u010dni problem. Naime, zahvaljuju\u0107i sve ve\u0107em razvoju programabilnih FPGA i CPLD \u010dipova te brzih mikrokontrolera, proizvodnja klasi\u010dnih logi\u010dnih \u010dipova se zna\u010dajno smanjila. Danas se ve\u0107 vrlo te\u0161ko pronalaze neki jednostavni logi\u010dki \u010dipovi koji su bili vrlo ra\u0161ireni prije 20 ili 30 godina.<\/p>\n<p>Iako smo uspjeli \u201enagurati\u201c sve te \u010dipove na mali raspolo\u017eivi prostor i logika bi mogla funkcionirati, mo\u017eda je ipak dobro razmisliti i o nekim modernijim rje\u0161enjima. Stoga prelazimo na novo poglavlje razvoja na\u0161eg projekta koje smo nazvali CPLD.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/meta_7_10.jpg\" rel=\"lightbox[23794]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-24020\" src=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/meta_7_10.jpg\" alt=\"\" width=\"2000\" height=\"2118\" srcset=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/meta_7_10.jpg 2000w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/meta_7_10-768x813.jpg 768w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/meta_7_10-1450x1536.jpg 1450w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/meta_7_10-1934x2048.jpg 1934w\" sizes=\"auto, (max-width: 2000px) 100vw, 2000px\" \/><\/a><\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/meta_7_11.jpg\" rel=\"lightbox[23794]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-24021\" src=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/meta_7_11.jpg\" alt=\"\" width=\"1121\" height=\"618\" srcset=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/meta_7_11.jpg 1121w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/meta_7_11-768x423.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1121px) 100vw, 1121px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Ovo je finalna elektroni\u010dka shema i tiskana plo\u010dica za diskretnu izvedbu senzorske elektronike za 16 kanala. Konektore za spajanje senzora pomaknuo sam bli\u017ee sredini kako bi se bolje iskoristio prostor unutar okvira mete. Potrebno bi bilo 8 takvih modula (4 za svaku os).<\/p>\n<p>Iako projekt u diskretnoj elektronici nije neizvediv, puno jednostavnije je ovu elektroniku izvesti pomo\u0107u <a href=\"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2026\/04\/03\/projekt-elektronicka-meta-cpld\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">CPLD-a<\/a>. S obzirom da CPLD radi na 3,3 V sistemu, onda \u0107emo umjesto ATmega koristiti ESP32 mikrokontrolersku razvojnu plo\u010dicu.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Projekt ELEKTRONI\u010cKA META Uvod Senzori Detektorska elektronika (diskretna) Detektorska elektronika (CPLD) Monitor Be\u017ei\u010dni link &nbsp; &nbsp; &nbsp; Brza detektorska elektronika (diskretna) Osnovni zahtjev koji se postavlja pred na\u0161u elektroni\u010dku metu je mogu\u0107nost sigurne, brze i to\u010dne detekcije svih kalibara dijabola i slagova za zra\u010dne pu\u0161ke (4,5 do 12,7 mm) koji lete brzinama do 330 m\/s [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[54],"tags":[],"class_list":{"0":"post-23794","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-samogradnja","7":"czr-hentry"},"jetpack_featured_media_url":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23794","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=23794"}],"version-history":[{"count":10,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23794\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":24022,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23794\/revisions\/24022"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=23794"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=23794"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=23794"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}