inkijkexemplaar Beveiligen met 0 en 1 Beveiligen met 0 en 1

Transcriptie

1 1. Probleem 2 2. Welke keuze biedt jou de beste oplossing? 2 3. Maken Programmeerbaar alarm Het snoer Kennismaking met het beslissingspaneel De invoer De uitvoer De verwerking Oefeningen met in- en uitvoerorganen Externe in- en uitvoerorganen Externe invoerorganen Externe uitvoerorganen Oefeningen externe in- en uitvoerorganen Beslissen met poorten Niet-poort En-poort en Of-poort Poorten combineren Binair tellen Kennismaking en gebruik van het tellerpaneel Invoer Verwerking Uitvoer Teltechnieken Een bepaald aantal impulsen signaleren Automatisch resetten bij een bepaald getal Impulsen verwerken met poorten Onthouden met het alarm 41 1

2 1. Probleem We moeten tot onze spijt vaststellen dat het veiligheidsgevoel in onze maatschappij het laatste decennium sterk verminderd is. We lezen dagelijks in de krant over overvallen, diefstallen e.d. Zijn jullie al eens het slachtoffer geweest van een diefstal of inbraak? Welk gevolg had deze diefstal of inbraak voor het verder dagelijks leven? Hoe zouden we ons beter kunnen beveiligen tegen dergelijke criminele daden? 2. Welke keuze biedt jou de beste oplossing? Om ons veiliger te voelen, hopen we criminelen te kunnen afschrikken door gebruik te maken van de techniek. Welke technische hulpmiddelen kunnen een oplossing bieden voor ons probleem? Keuze maken: _ Jouw alarmsysteem moet wel aan een aantal eisen voldoen: Het moet programmeerbaar zijn. (onvoorspelbaar voor de dief) Het moet reageren op lichtinval, temperatuurschommelingen en externe invoerorganen. Het moet gemakkelijk verplaatsbaar zijn. Het moet niet alleen voor diefstalbeveiliging maar ook voor brandbeveiliging, wateroverlast e.d. kunnen geprogrammeerd worden. Het moet een eigen bron bezitten. Het moet uniek zijn, en niet in de winkel om de hoek te koop, dus ongekend door dieven. In de plastieken box is een printplaat gemonteerd met daarop twee EN - poorten, twee OF - poorten en twee NIET - poorten, klemmen om verbindingen te maken enz Op het deksel is een schakelaar, een lichtsensor en een temperatuursensor gemonteerd, alsook een contraplug om eventueel andere invoerorganen aan te sluiten. LED s ontbreken uiteraard ook niet. Als uitvoerorganen hebben we een zoemer, 5 LED s en via de contraplug kunnen we andere uitvoerorganen in werking laten treden. 2 3

3 3. Maken Volg het stroombaanschema Programmeerbaar alarm Priem de gaatjes. Boor de gaatjes in het deksel. geluidsdoorgang: 3.5 Licht-en temperatuursensor: 4 Controleer en vul je evaluatieblad in. goed Start Verwijder de schroef uit de bodem. Neem de printplaat uit de box. Box opnieuw sluiten met 1 schroef. LED s: 5 Knip een rode en zwarte geleider: lengte = 180 Ontmantel het ene uiteinde: l = 50 het andere uiteinde: l = 5 fout Plaats de 5 LED s in de houder. Plooi de lange penaansluiting om en klem het rode geleider. Soldeer de geleider met de penaansluitingen. Plooi de korte penaansluiting om en klem de zwarte geleider. Soldeer de geleider met de penaansluitingen. Soldeer de rode en zwarte aansluitdraad op de printplaat Schuif een stukje isolatie over de penaansluitingen van de licht- en temperatuursensor. Soldeer de lichtsensor links en de temperatuursensor rechts van de zoemer. Knip een rood en zwart snoer: lengte = 180 Ontmantel beide uiteinden: lengte = 5 Vertin de uiteinden 4 5

4 3.2. Het snoer Soldeer het rode snoer met klem 1 en het zwarte snoer met klem 2. Soldeer de andere uiteinden met de schakelaar. Stop de printplaat in de box. Duw de LED s in het deksel. Sluit de batterij aan. Controleer en vul je evaluatieblad in. goed Einde fout Volg het stroombaanschema. Controleer en vul je evaluatieblad in. goed Start Knip de ene geleider 5 mm korter dan de andere. Ontmantel en vertin de uiteinden: L = 5 Schuif de huls over het snoer. Vertin klem 1 en 2. Soldeer de korte geleider met klem 1, de lange geleider met 3. Schroef de huls op de stekker. Einde fout 6 7

5 3.3. Werking van het alarm De invoer- en uitvoerorganen Ons programmeerbaar alarm werkt digitaal. Jouw I-pod, GSM, MP-3 speler werken ook digitaal. Vroeger, voor de jaren 80, was alles analoog, zoals een platenspeler, bandopnemer enz... Maar wat is nu het verschil tussen analoog en digitaal? Bekijk het filmpje. Nullen en enen Zoekvenster: computer, scan, digitaal Hoe kun je bellen? Hallo? Als je praat, veroorzaak je (analoog). In de telefoon worden die omgezet in (analoog) die je hier ziet en die onze knappe koppen (omzetten in 0 - en en 1 - en). Zijn we er allemaal klaar voor? Ook hier weer maken ze weer een raster, maar nu veel fijner. Momentje. We hebben meer mensen nodig. We hebben te weinig mensen! Het moet sneller. Nu kan er niets meer misgaan. Allemaal klaar om te tellen? Daar gaat ie! En nu racet onze spraak door het snoer. Het belangrijkste verschil tussen analoog en digitaal ligt in de manier van signaalverwerking. Bij analoge technologie is het elektrisch signaal in de telefoonkabel analoog (traploos of glijdend) aan de geluidstrilling veroorzaakt door de spreker. De elektrische stroom in de luidsprekerkabel en het geluid in de luidspreker is ook analoog. (traploos en glijdend) Bij digitale technologie wordt het oorspronkelijke signaal zo vlug mogelijk bij de invoer gedecodeerd tot een reeks bits. (0 - en en 1 - en). Bij de uitvoer wordt de binaire code opnieuw gecodeerd tot een analoog signaal, zodat we het oorspronkelijke terug krijgen en het kunnen horen. Opdracht 1 Ik wil niet gestoord worden tijdens het studeren en monteer het alarm tegen mijn slaapkamerdeur. Als ik de LEDjes met de schakelaar laat oplichten, dan weten mijn huisgenoten dat ik niet gestoord mag worden. Probleemanalyse: Onderlijn de kernwoorden in de opdracht. Zoeken naar oplossingen: Invoerorgaan(en): Uitvoerorgaan(en): Kernnotatie: Als _ dan. Uitvoering: Maak de schakeling met het alarm. Ingebruikname en vaststelling: Branden de ledjes als de schakelaar op 1 staat? ja / neen Zijn de LEDjes gedoofd als de schakelaar op 0 staat? ja / neen Evaluatie: Zoek de fout als je schakeling niet werkt. Zijn er nog andere oplossingen mogelijk? Als je met het alarm de LED s met de schakelaar laat branden, dan heb je een gesloten stroomkring gemaakt. Je hebt niet alle verbindingen zelf gemaakt. Een deel van de verbindingen zijn door de printplaat en de elektronische componenten overgenomen. Kleur op het stroombaanschema de geleider die je zelf hebt geplaatst rood. 8 9

6 Een invoerorgaan is eigenlijk een schakelaar, een uitvoerorgaan is eigenlijk een verbruiker in de elektrische stroomkring. We hebben geleerd dat een schakelaar open of gesloten kan zijn. Bij een open schakelaar is de stroomkring open / gesloten, de verbruiker werkt / werkt niet. In informatietechnologie zeggen we: De schakelaar is in toestand 0 / 1, de verbruiker is in toestand 0 / 1. Bij een gesloten schakelaar is de stroomkring open / gesloten; de verbruiker werkt / werkt niet. In informatietechnologie zeggen we: De schakelaar is in toestand 0 / 1, de verbruiker is in toestand 0 / 1. Vanaf nu spreken we niet meer van stroom maar van signaal. We spreken ook niet meer van open of gesloten schakelaar, maar van toestand 0 of 1. Vanaf nu spreken we niet meer van het uitvoerorgaan werkt of werkt niet, maar van het uitvoerorgaan is in toestand 1 of 0. Onderzoek de werking van de andere invoerorganen en de zoemer. Vul de tabel in. Invoerorgaan Schakelaar open Schakelaar gesloten Temperatuursensor afgekoeld Temperatuursensor opgewarmd Lichtsensor belicht Lichtsensor niet belicht Kenteken Toestand 0 / 1 Uitvoerorgaan LED s lichten op LED s gedoofd zoemer maakt lawaai Opdracht 2 zoemer is stil Kenteken Toestand 0 / 1 Als de temperatuur in mijn snoepkast te hoog wordt, zou mijn chocolade kunnen smelten. Ontwerp een alarmschakeling die de zoemer doet werken als de temperatuur hoger wordt dan lichaamstemperatuur. Probleemanalyse: Onderlijn de kernwoorden in de opdracht. Zoeken naar oplossingen: Invoerorgaan(en): Uitvoerorgaan(en): Kernnotatie (kentekens): Als = dan =. Blokschema: 10 11

7 Bedradingsschema alarm: Uitvoering: A 1 A 2 A 1 A 2 O 1 O 2 O 1 O 2 N 1 N 1 Z S L T LED NO NC COM Maak de schakeling met het alarm. Ingebruikname en vaststelling: A A O O N N + 9 V Werkt de zoemer als de temperatuur hoger is dan 37 staat? ja / neen Werkt de zoemer als de temperatuur lager is dan 37? ja / neen Evaluatie: Zoek de fout als je schakeling niet werkt. Zijn er nog andere oplossingen mogelijk? Opdracht 3 Als er teveel licht op mijn postzegelverzameling valt, zouden ze verkleuren. Ontwerp een schakeling waarmee je verwittigd wordt als er teveel licht op de postzegels valt? Probleemanalyse: Onderlijn de kernwoorden in de opdracht. Zoeken naar oplossingen: Invoerorgaan(en): Uitvoerorgaan(en): Kernnotatie (kentekens): Als = dan =. Uitvoering: Maak de schakeling. Ingebruikname en vaststelling: Werkt de zoemer als er teveel licht op de lichtsensor valt? ja / neen Werkt de zoemer als er weinig licht op de lichtsensor valt? ja / neen Evaluatie: Blokschema Zoek de fout als je schakeling niet werkt. Zijn er nog andere oplossingen mogelijk? A 1 A 2 A 1 A 2 O 1 O 2 O 1 O 2 N 1 N 1 Z S L T LED NO NC COM Bedradingsschema + 9 V A A O O N N 12 13