Spis tresci zeszytu Elektronika nr 12/2021

WPROWADZENIE DO GREENPAK (CZĘŚĆ I) .......2


SAMOCHÓD W ERZE 5G BĘDZIE PLATFORMĄ SPRZĘTOWĄ .......3


ZASTOSOWANIE MAGISTRALI I2C DO BADANIA STANU PRACY DIOD LED W URZĄDZENIACH ŚWIETLNYCH (Application of the I2C bus to test the status LEDs in lighting devices)
P. MAREK, D. DUDZIK......................4

Streszczenie
Diody LED stosowane w urządzeniach świetlnych drogowej sygnalizacji świetlnej, iluminacji estradowej oraz budynkowej z uwagi na dynamikę scen świetlnych, wymagają zaawansowanego sterowania.
Sterownik diod LED oraz układy nadzorujące muszą być połączone z mikrokontrolerem za pomocą magistrali komunikacyjnej. Artykuł przedstawia kryteria wyboru oraz sposób zastosowania magistrali I2C w urządzeniu świetlnym emitującym dynamiczne sygnały świetlne RGB (RED/GREEN,BLUE) lub RG ( RED/GREEN), które sterowane jest sygnałem DMX.
SŁOWA KLUCZOWE:diody LED; DMX, RGB, mikrokontroler, magistrala I2C, diagnostyka, sterowanie, urządzenie, świetlne, sygnalizacja, drogowa, iluminacja, budynkowa, scena świetlna, estrada.

ABSTRACT
LEDs used in traffic light devices, stage and building illumination require advanced control due to the dynamics of light scenes. The LED driver and supervising systems must be connected to the microcontroller via a communication bus.
This article presents the selection criteria and how to use the I2C bus in a lighting device emitting dynamic RGB (RED/ GREEN,BLUE) or RG (RED/GREEN) light signals, which is controlled by a DMX signal.
KEYWORDS:LEDs, DMX, RGB, microcontroller, I2C bus, diagnostics, control, illumination device, traffic lights, illumination, building illumination, lighting scene, stage



DETEKCJA GŁĘBI ZDJĘCIA 2D PRZY POMOCY SIECI NEURONOWEJ NA BAZIE DANYCH UCZĄCYCH 2D I 3D
(2D image depth detection using a neural network based on 2D and 3D training data)
P. DUSZEJKO, I. GLOZA...............8

Streszczenie
Celem szacowania głębi jest uzyskanie przestrzennej sceny i trójwymiarowej perspektywy zdjęcia. W artykule przeprowadzono przegląd technik estymacji głębi z dwuwymiarowych obrazów ze szczególnym omówieniem możliwości użycia techniki deep learningu. Przedstawione zostały osiągnięcia w tej dziedzinie, możliwe podejścia do rozwiązania zagadnienia, jak również przykład implementacji.
SŁOWA KLUCZOWE:uczenie głębokie; konwolucyjne sieci neuronowe; mapa głębokości; stereoskopia; lidar

ABSTRACT
The purpose of depth estimation is to obtain the spatial scene and three-dimensional perspective of the photo. The article presents a review of depth estimation techniques from two-dimensional images with particular discussion on the possibility of using deep learning techniques. Achievements in this field, possible approaches to solving the problem, as well as an example of implementation will be presented.
KEYWORDS:deep learning; convolutional neural networks; depth map; stereoscopy; lidar

ANALIZA I PROJEKTOWANIE MIKROFALOWYCH FILTRÓW PASMOWO-PRZEPUSTOWYCH NA LINIACH MIKROPASKOWYCH
(Analysis and design of bandpass filters on microstrip lines)
E. SĘDEK..........12

Streszczenie
W artykule przedstawiono analizę i metodę projektowania filtrów pasmowo-przepustowego zbudowanego z wykorzystaniem mikropaskowych linii sprzężonych. Analiza została przeprowadzona na podstawie dostępnej literatury cytowanej w opracowaniu. Opis matematyczny parametrów filtrów został przedstawiony dla liczby sekcji n. W praktyce stosuje się filtry o liczbie sekcji n < 6. Gdyby zachodziła potrzebna do realizacji filtru była większa liczba sekcji n > 6, w prosty sposób można napisać kolejne równania wzorując się na zapisanych w sekcji n = 4. Następnie zaprezentowano metodę projektowania i opisano opracowane algorytmy w środowisku MATLAB. Dwa programy służą do projektowania filtrów. Pierwszy o nazwie „FBNLP” służy do wyznaczenia liczby sekcji filtru n oraz obliczeń impedancji sprzężonych linii mikropaskowych dla rodzaju parzystego Z0e nieparzystego Z0o. Obliczone wartości tych impedancji dla każdej sekcji są następnie wykorzystywane w programie o nazwie „Kirsching-Jansen” do obliczenia ich wartości oraz wyznaczenia szerokości mikropasków W[mm] i szerokości szczelin sprzęgających S[mm]. Dane wejściowe do obu programów są pokazane w przykładzie projektu dla n = 4. Wyniki projektowania pokazano także na rysunkach z podanymi wymiarami linii W i S.
SŁOWA KLUCZOWE:rmikrofalowe filtry pasmowo-przepustowe, linie mikropaskowe, sprzężone linie mikropaskowe, impedancje dla rodzajów parzystych i nieparzystych

ABSTRACT
The paper presents the analysis and design method of a bandpass filter constructed using microstrip coupled lines. The analysis has been carried out based on the available literature cited in the paper. The mathematical description of the filter parameters has been presented for the number of sections n. In practice, filters with the number of sections n < 6 are used. If a larger number of sections n > 6 were needed to implement the filter, further equations can be easily written based on the n = 4 sections. Then the design method is presented and the developed algorithms are described in MATLAB environment. Two programs are used for filter design. The first one named “FBNLP” is used to determine the number of filter sections n and calculate the impedances of the coupled microstrip lines for the even Z0e odd Z0o type. The calculated values of these impedances for each section are then used in a program named “Kirsching-Jansen” to calculate their values and to determine the microstrip widths W[mm] and the coupling gap widths S[mm]. The input data for both programs are shown in the design example for n = 4. The design results are also shown in the figures with W and S line dimensions given.
KEYWORDS:microwave bandpass filters, microstrip lines, coupled microstrip lines, impedances for even and odd modes

BRAMKI KWANTOWE
(Quantum gates)
R. ROMANIUK..........17

Streszczenie
Bramka kwantowa jest elementarnym układem logicznym działającym na niewielkiej liczbie kubitów, typowo jednym, dwóch, trzech, czasami na rejestrze kubitów (kubajt). Bramki kwantowe są stosowane w modelu obliczeniowym bazującym na układach kwantowych, w pewnym sensie analogicznych do układów elektronicznych. Niektóre bramki klasyczne posiadają kwantowe bramki ekwiwalentne. W takim przypadku te bramki kwantowe posiadają klasyczne tabele prawdy, np. bramka Toffoli. Układy kwantowe mogą wykonać wszystkie operacje układów klasycznych, ale nie odwrotnie. Bramki kwantowe są opisane operatorami macierzowymi odwracalnymi i unitarnymi. Podstawowe bramki kwantowe mają operatory indempotentne i inwolucyjne (samo-odwracalne), inaczej hermitowskie. Podstawę możliwości wykorzystania idealnych logicznych bramek kwantowych do budowy efektywnego systemu obliczeniowego stanowią ścisłe dowody realizowalności niedeterministycznej kwantowej maszyny Turinga, twierdzenia o istnieniu skończonego uniwersalnego zbioru bramek kwantowych pozwalającego na budowę takiej maszyny (twierdzenie Solovaya- Kitayeva), twierdzeniu o możliwości symulacji uniwersalnego zbioru bramek przez probabilistyczną maszynę Turinga (twierdzenie Gottesmanna-Knillla), itp. W artykule dokonano przeglądu uniwersalnego zbioru bramek kwantowych, w tym grupy Clifforda/ Pauliego, wraz z uwarunkowaniami ich stosowalności do budowy funkcjonalnych obliczeniowych układów kwantowych.
SŁOWA KLUCZOWE:kubit, bramki kwantowe, logiczne bramki kwantowe, bramkowe układy kwantowe, komputing kwantowy, bramki Pauliego, grupa Clifforda bramek kwantowych, bramka Hadamarda, bramki kontrolowane

ABSTRACT
A quantum gate is an elementary logic circuit that operates on a small number of qubits, typically one, two, three, and sometimes on a qubit register (qubyte). Quantum gates are used in a computational model based on quantum systems, somewhat analogous to electronic systems. Some classical gates have quantum equivalent gates. In such a case, these quantum gates have classic truth tables, e.g., the Toffoli gate. Quantum systems can perform all the operations of classical systems, but not the other way around. Quantum gates are described by reverse and unitary matrix operators. Basic quantum gates have idempotent and involution operators, and they are Hermitian. The basis for the possibility of using ideal logical quantum gates to build an effective computational system are the strict proofs of the feasibility of a nondeterministic Turing quantum machine, theorems about the existence of a finite universal set of quantum gates allowing for the construction of such a machine (Solovay-Kitayev theorem), theorem about the possibility of simulating a universal set of gates by probabilistic Turing machine (Gottesmann-Knill theorem), etc. The article reviews the universal set of quantum gates, including Clifford/Pauli group, along with the conditions of their applicability to the construction of functional computing quantum systems.
KEYWORDS:qubit, quantum gates, logical quantum gates, gate-based quantum circuits, quantum computing, Pauli quantum gates, Clifford group of gates, Hadamard gate, controlled quantum gates

DESIGN AND TESTS OF TRANSFORMER RESISTANCE SPOT WELDER
(Konstrukcja i badania transformatorowej oporowej zgrzewarki punktowej)
A. SMOLARSKI, M. WESOŁOWSKI..........26

Streszczenie
Spawanie to powszechnie używany sposób trwałego łączenia ze sobą dwóch materiałów. Klasyczne spawanie wykorzystuje w tym celu spoiwo spawalnicze topione za pomocą wysokiego prądu elektrycznego. Zgrzewanie punktowe oporowe (Resistance Spot Welding) jest inne, gdyż nie wykorzystuje innych dodatkowych materiałów. W artykule omówiono teorię zgrzewania punktowego, budowę typowych maszyn, dyskusję na temat każdego elementu i ich wpływ na jakość zgrzewu. W celu poparcia teorii, zostały przeprowadzone odpowiednie symulacje komputerowe. Porównano różne implementacje zgrzewania punktowego dla różnych zastosowań. Przedstawiono przykładowe rzeczywiste zastosowania różnych typów maszyn. Opisany został proces projektowania, a następnie budowy zgrzewarki punktowej służącej do zgrzewania ogniw akumulatorowych. Przeprowadzano i omówiono następuje testy: test transformatora dla różnych obciążań uzwojenia wtórnego, test zgrzewania punktowego obejmujący zgrzewanie taśm stalowych używanych do łączenia ogniw. Ponadto podjęto próbę zgrzewania samych ogniw.
SŁOWA KLUCZOWE:zgrzewarka punktowa impulsowa, zgrzewanie, zgrzewanie punktowe

ABSTRACT
Welding is a common way of permanently joining two materials together. Classical welding uses additional medium and electrical current to do so. Resistance Spot Welding (RSW) is a different approach – it does not use any additional welding material. In the research paper the theory of the operation of RSW is discussed. This covers the theory of spot welding, the build of the typical machines, discussion over each component and their impact on weld quality. The design and build process of spot welder used to spot weld 18650 cells into more powerful battery packs is conducted. Test of the built machine were presented and discussed.
KEYWORDS:spot welder, Resistance Spot Welding

JUBILEUSZ 90-LECIA URODZIN
PROF. DR HAB. INŻ. JERZEGO WŁADYSŁAWA KLAMKI .......38