welke microfoon aan staat. Als er geen microfoon aan staat brandt er natuurlijk geen LED.

Transcriptie

1 Opdrachten Bij het maken van de schakelingen moet je er rekening mee houden dat, tenzij het in de opgave anders vermeld wordt: een toggle alleen gebruikt mag worden als truc om meer dan één drukschakelaar te bedienen. achter een sensor altijd een comparator moet. een lichtsensor een hogere spanning afgeeft als er meer licht op valt. een alarm dat afgaat alleen door de eigenaar kan worden uitgeschakeld. een schakeling in het algemeen beter is naarmate je minder poorten gebruikt. Overbodige poorten kunnen aftrek opleveren. de pulsgenerator op 1 Hz staat. een teller van 0 tot en met 9 telt. A. Eenvoudig 1. Dimlicht In de meeste moderne auto s zit een beveiliging die je waarschuwt dat de lampen nog branden als je de autodeur opent. In de deur zit daarvoor een drukschakelaar die wordt ingedrukt als de deur dicht gaat. Ontwerp zo n schakeling. De lampen kun je met een toggle aan en uitzetten. 2. Laat los Ontwerp een schakeling met onder andere twee drukschakelaars en een lampje. Het lampje moet niet gaan branden als je de bovenste schakelaar indrukt, maar wel als je die vervolgens loslaat. Met de onderste schakelaar kun je het lampje weer uitzetten. 3. Meerderheid van stemmen Ontwerp een schakeling met drie toggles. Als er twee of meer toggles zijn gesloten gaat er een lamp branden. Is dat niet het geval, dan is de lamp uit. 4. De voorzitter gaat altijd voor! Tijdens een vergadering zie je soms een microfoon op de voorzitterstafel en één of meerdere microfoons in de zaal. Daardoor kan er tijdens een vergadering chaos ontstaan, namelijk als alle microfoons tegelijk gebruikt worden. De voorzitter wil daarom een schakeling in het geluidssysteem opgenomen zien, die ervoor zorgt dat zijn microfoon altijd voorrang heeft. De microfoons in de zaal moeten dus uitgeschakeld worden als hij zijn microfoon gebruikt. Ontwerp een dergelijke schakeling, met een microfoon voor de voorzitter en twee microfoons in de zaal. Je simuleert het gebruik van de microfoon door een knop ingedrukt te houden. Zorg ervoor dat via een LED zichtbaar wordt gemaakt welke microfoon aan staat. Als er geen microfoon aan staat brandt er natuurlijk geen LED. 5. Dubbelalarm Je wilt dat een alarm geactiveerd wordt als er iemand via de achterdeur of via de voordeur naar binnenkomt. Daarvoor plaats je onder de voor en achterdeurmat een drukschakelaar. Als de insluiper bij het afgaan van het alarm van de mat afspringt, moet het alarm (een zoemer) blijven werken. Je moet het alarm kunnen uitschakelen met een drukschakelaar. 6. Inbraakalarm Als een inbreker even een lichtbundel onderbreekt gaat er een alarmbel af. Het alarm kan door de huiseigenaar worden uitgezet door op een knop te drukken. Ontwerp dit systeem. Gebruik de variabele spanningsbron als lichtsensor en de zoemer als alarmbel. 7. Waarschuwingslampje Veel apparaten werken op een oplaadbare accu. Als de accu leeg raakt, wordt de spanning tussen de polen van de accu kleiner. Als de spanning boven een bepaalde waarde ligt moet er een groene LED branden. Wanneer deze spanning onder deze waarde komt, moet er automatisch een rode LED gaan branden (de groene moet dan uitgaan). 8. Rookmelder 1 Een rookmelder moet bij te veel rook een alarm laten afgaan. Het alarm moet ook afgaan als er op een testknop gedrukt wordt. De alarm moet met een tweede drukknop kunnen worden uitgezet. Ontwerp dit systeem. Gebruik de variabele spanningsbron als rooksensor, die bij 'net te veel rook' een spanning van 4,0 V afgeeft. 9. Automatische lamp Een docent natuurkunde wil dat er 's avonds achter zijn huis een lamp gaat branden als er iets beweegt. Hij gebruikt daarvoor onder andere een bewegingssensor en een lichtsensor. Gebruik voor beide sensoren een variabele spanningsbron. Ontwerp een schakeling die aan de eisen voldoet. 10. Snuffelpaal Een snuffelpaal controleert de samenstelling van de lucht. Als de lucht schoon is moet er een groene lamp branden. Als de luchtverontreiniging boven een bepaalde waarde komt moet er een oranje lamp gaan branden. Als de luchtverontreiniging boven een nóg hogere waarde is gestegen gaat er een rode lamp branden. Ontwerp de schakeling. (N.B. Er mogen geen lampen tegelijkertijd branden.) -7-

2 11. Aquarium 1 Een bezitter van een aquarium wil een schakeling ontwerpen die de temperatuur van het water in de gaten houdt. De temperatuur van het water moet tussen de 23 o C (2,3 V) en 27 o C (2,7 V) blijven. Als de temperatuur buiten deze waarden komt moet er een zoemer gaan werken. Ontwerp de bijbehorende schakeling. Gebruik de variabele spanningsbron als temperatuursensor. 12. Mistdetector Een mistdetector wordt gebruikt om een matrixbord boven de weg van maximumsnelheden te voorzien. Het bord bestaat uit drie lampen. Als de detector een spanning tussen de 4 en 5 V afgeeft is er nauwelijks of geen mist en mogen de auto's 120 km/h rijden (onderste lamp brandt). Tussen de 2 en 4 V is het behoorlijk mistig en mogen de auto's 80 km/h rijden (middelste lamp brandt). Tussen de 0 en 2 V is er dichte mist en is de maximumsnelheid 50 km/h (bovenste lamp brandt). Ontwerp de bijbehorende schakeling. 13. Kooldioxide In een leslokaal kan de CO 2 concentratie te hoog oplopen. Dat kan leiden tot benauwdheid en hoofdpijn. Een docent wil de CO 2 concentratie in de gaten houden met een sensor en twee waarschuwingslampjes. Als de CO 2 concentratie laag is, dan zijn beide lampjes uit. Wordt er een ingestelde waarde van 3,0 V bereikt, dan gaat de onderste lamp branden. Stijgt de concentratie nog verder en wordt er een ingestelde waarde van 4,0 V bereikt, dan gaat het bovenste lampje branden; het onderste lampje gaat dan weer uit. Ontwerp dit systeem. 14. Automatische verlichting Maak een schakeling die automatisch een schemerlamp laat branden als er weinig licht is, en een plafondlamp als er nog minder licht is (de schemerlamp moet dan weer uit gaan). 15. Museum In een museum wordt het vochtigheidsgehalte van de lucht in de gaten gehouden. Met een luchtvochtigheidssensor wordt een schakeling gemaakt die een groene lamp laat branden als de luchtvochtigheid in het normbereik zit (van 1,0 tot 3,0 V). Is de luchtvochtigheid te hoog of te laat, dan brandt er een rode lamp. Ontwerp deze schakeling. 16. Een alarm dat op licht en beweging reageert. Je wilt een alarm hebben dat in werking treedt als het geluid boven een bepaald niveau komt of als er beweging wordt gedetecteerd door een sensor. Het alarm (zoemer) moet blijven werken totdat je het zelf hebt uitgeschakeld. Gebruik voor beide sensoren een variabele spanningsbron. 17. Waterkoker Het verwarmingselement van een waterkoker (rode LED) wordt aangezet met een drukschakelaar. De verwarming slaat automatisch af als het water een temperatuur van 100 o C bereikt. Tegelijkertijd gaat er een zoemer om de gebruiker te waarschuwen dat het water kookt. Ontwerp deze schakeling; maak gebruik van een temperatuursensor. 18. Verwarming 1 Voor het regelen van de temperatuur in huis zijn systemen ontworpen met meerdere temperatuursensoren. Het systeem dat hier gebruikt wordt heeft twee sensoren: voor de temperatuur in de huiskamer, de temperatuur van het water in de verwarmingsketel. Het systeem moet voldoen aan de volgende eisen: I In de kamer kan de temperatuur ingesteld worden op een bepaalde waarde. Is de temperatuur in de kamer lager dan deze waarde (2,0 V), dan is de gasbrander in de ketel aan en wordt het water verwarmd. Is de temperatuur in de kamer hoger II dan deze waarde, dan is de gasbrander uit. Als de temperatuur van het water in de ketel hoger wordt dan 85 o C (4,5 V) dan wordt de gasbrander uitgeschakeld ongeacht de temperatuur in de huiskamer. Ontwerp dit systeem. Gebruik een variabele spanningsbron als sensor en een lamp als gasbrander. 19. Föhn Een föhn heeft een drukknop voor het inschakelen en een andere drukknop voor het uitschakelen. In de föhn zit een ventilator (zoemer) en een verwarmingselement (rode LED). De föhn moet beveiligd zijn tegen oververhitting: de temperatuur van de warme lucht mag niet hoger worden dan 45 o C. Als de temperatuur boven deze waarde komt, moet het verwarmingselement worden uitgeschakeld (de ventilator niet). Als de temperatuur weer onder deze waarde komt moet het element weer aangezet worden. Ontwerp dit systeem. 20. Alarminstallatie Een antiekhandelaar wil bij zijn voordeur een alarminstallatie met een bewegingssensor installeren. Hij wil dat dit alarm met één drukschakelaar s avonds kan worden ingeschakeld en met een tweede schakelaar uitgezet kan worden. Met de eerste schakelaar kan het alarm ook worden uitgezet als dat afgegaan is. Het alarm moet een geluidssignaal afgeven als iemand te dicht bij de voordeur komt. -8-

3 21. Chauffeur, stop! Drie buspassagiers hebben elk een drukschakelaar. Als een van hen drukt, gaat er een lamp branden. De chauffeur weet dan dat hij bij de volgende halte moet stoppen. Daarna kan hij de lamp weer uitschakelen. Ontwerp dit systeem. 22. Stemkastjes 1 Drie leerlingen hebben elk een stemkastje (drukschakelaar). Als ze klaar zijn met een opdracht, drukken ze op hun drukschakelaar. Op het moment dat ze alle drie gedrukt hebben (hoeft niet tegelijk), gaat er een lamp branden. De leraar heeft ook een drukschakelaar en kan de schakeling weer resetten. Ontwerp dit systeem. B. Waarheidstabellen 1. EN poort 1 Maak met OF poorten en inverters een EN poort. 2. EN poort 2 Maak met NOF poorten en inverters een ENpoort. 3. OF poort 1 Maak met EN poorten en inverters een OF poort. 4. OF poort 1 Maak met NEN poorten en inverters een OFpoort. 5. NEN poort 1 Maak met OF poorten en inverters een NENpoort. 6. NEN poort 2 Maak met NOF poorten en inverters een NENpoort. 7. NOF poort 1 Maak met EN poorten en inverters een NOFpoort. 8. NOF poort 2 Maak met NEN poorten en inverters een NOFpoort. 9. Inverter 1 Maak met NEN poorten een inverter. 10. Inverter 2 Maak met NOF poorten een inverter. 11. EXOF poort 1 Maak met EN poorten, OF poorten en inverters een EXOF poort. 12. Equivalentiepoort (EXNOF) 1 Maak met EN poorten, OF poorten en inverters een equivalentiepoort. 13. EN poort 3 Maak met NEN poorten een EN poort. 14. EN poort 4 Maak met NOF poorten een EN poort. 15. OF poort 3 Maak met NEN poorten een OF poort. 16. OF poort 4 Maak met NOF poorten een OF poort. 17. EXOF poort 2 Maak met NEN poorten een EXOF poort. 18. EXOF poort 3 Maak met NOF poorten een EXOF poort. 19. Equivalentiepoort (EXNOF) 2 Maak met NEN poorten een equivalentiepoort. 20. Equivalentiepoort (EXNOF) 3 Maak met NOF poorten een equivalentiepoort. C. Tellers 1. Schoolbel 1 De schoolbel klinkt 3 s (preciezer: tussen 2 en 3 s) de teller weer op nul wordt gezet nadat de bel gerinkeld heeft. 2. Schoolbel 2 De schoolbel klinkt 5 s (preciezer: tussen 4 en 5 s) de teller weer op nul wordt gezet nadat de bel gerinkeld heeft. 3. Schoolbel 3 De schoolbel klinkt 6 s (preciezer: tussen 5 en 6 s) de teller weer op nul wordt gezet nadat de bel gerinkeld heeft. 4. Schoolbel 4 De schoolbel klinkt 7 s (preciezer: tussen 6 en 7 s) -9-

4 de teller weer op nul wordt gezet nadat de bel gerinkeld heeft. 5. Vuurtoren 1 een LED die steeds 2 s aan en 4 s uit is. 6. Vuurtoren 2 een LED die steeds 4 s aan en 1 s uit is. 7. Vuurtoren 3 een LED die steeds 3 s aan en 2 s uit is. 8. Vuurtoren 4 een LED die steeds 3 s aan en 5 s uit is. 9. Vuurtoren 5 een LED die steeds 4 s aan en 5 s uit is. 10. Vuurtoren 6 een LED die steeds 3 s aan en 6 s uit is. 11. Ventilator 1 Je wilt in het toilet een ventilator (zoemer) aanbrengen. Onder de bril zit een schakelaar die gesloten wordt als je op de bril gaat zitten. Ontwerp een schakeling waarbij de ventilator gaat draaien als je op de bril gaat zitten en nog 5 s (preciezer: tussen 4 en 5 s) seconden blijft doordraaien als je opstaat. 12. Ventilator 2 Je wilt in het toilet een ventilator (zoemer) aanbrengen. Onder de bril zit een schakelaar die gesloten wordt als je op de bril gaat zitten. Ontwerp een schakeling waarbij de ventilator gaat draaien als je op de bril gaat zitten en nog 6 s (preciezer: tussen 5 en 6 s) seconden blijft doordraaien als je opstaat. 13. Ventilator 3 Je wilt in het toilet een ventilator (zoemer) aanbrengen Onder de bril zit een schakelaar die gesloten wordt als je op de bril gaat zitten. Ontwerp een schakeling waarbij de ventilator gaat draaien als je op de bril gaat zitten en nog 7 s (preciezer: tussen 6 en 7 s) seconden blijft doordraaien als je opstaat. 14. Ventilator 4 Je wilt in het toilet een ventilator (zoemer) aanbrengen. Onder de bril zit een schakelaar die gesloten wordt als je op de bril gaat zitten. Ontwerp een schakeling waarbij de ventilator gaat draaien als je op de bril gaat zitten en nog 9 s (preciezer: tussen 8 en 9 s) seconden blijft doordraaien als je opstaat. 15. Luchtsluis 1 Bij de ingang van een laboratorium bevindt zich een luchtsluis. Je moet dan door twee deuren. Nadat je de eerste deur bent gepasseerd loop je door een lichtpoortje. Daardoor gaat de tweede deur met een elektromagneet even op slot. Je moet dus even wachten voordat je de tweede deur kunt openen. Ontwerp dit systeem. Gebruik een relais als elektromagneet. De deur moet op slot gaan op het moment dat de lichtstraal wordt onderbroken, en 5 s (preciezer: tussen 4 en 5 s) op slot blijven nadat je weer uit de lichtstraal bent gestapt. 16. Luchtsluis 2 Bij de ingang van een laboratorium bevindt zich een luchtsluis. Je moet dan door twee deuren. Nadat je de eerste deur bent gepasseerd loop je door een lichtpoortje. Daardoor gaat de tweede deur met een elektromagneet even op slot. Je moet dus even wachten voordat je de tweede deur kunt openen. Ontwerp dit systeem. Gebruik een relais als elektromagneet. De deur moet op slot gaan op het moment dat de lichtstraal wordt onderbroken, en 6 s (preciezer: tussen 5 en 6 s) op slot blijven nadat je weer uit de lichtstraal bent gestapt. 17. Luchtsluis 3 Bij de ingang van een laboratorium bevindt zich een luchtsluis. Je moet dan door twee deuren. Nadat je de eerste deur bent gepasseerd loop je door een -10-

5 lichtpoortje. Daardoor gaat de tweede deur met een elektromagneet even op slot. Je moet dus even wachten voordat je de tweede deur kunt openen. Ontwerp dit systeem. Gebruik een relais als elektromagneet. De deur moet op slot gaan op het moment dat de lichtstraal wordt onderbroken, en 7 s (preciezer: tussen 6 en 7 s) op slot blijven nadat je weer uit de lichtstraal bent gestapt. 18. Luchtsluis 4 Bij de ingang van een laboratorium bevindt zich een luchtsluis. Je moet dan door twee deuren. Nadat je de eerste deur bent gepasseerd loop je door een lichtpoortje. Daardoor gaat de tweede deur met een elektromagneet even op slot. Je moet dus even wachten voordat je de tweede deur kunt openen. Ontwerp dit systeem. Gebruik een relais als elektromagneet. De deur moet op slot gaan op het moment dat de lichtstraal wordt onderbroken, en 9 s (preciezer: tussen 8 en 9 s) op slot blijven nadat je weer uit de lichtstraal bent gestapt. 19. Roltrap 1 In een bepaalde winkel draait de roltrap continu. De bedrijfsleiding vindt dat dat te veel energie kost. Er moet dus een schakeling ontworpen worden die de roltrap 5 s (preciezer: tussen de 4 en 5 s) laat draaien als iemand een lichtsluis aan het begin van de roltrap passeert. Als er binnen die tijd iemand anders op de roltrap stapt moet het tellen weer bij 0 beginnen. De roltrap wordt via een relais van spanning voorzien. 20. Roltrap 2 In een bepaalde winkel draait de roltrap continu. De bedrijfsleiding vindt dat dat te veel energie kost. Er moet dus een schakeling ontworpen worden die de roltrap 6 s (preciezer: tussen de 5 en 6 s) laat draaien als iemand een lichtsluis aan het begin van de roltrap passeert. Als er binnen die tijd iemand anders op de roltrap stapt moet het tellen weer bij 0 beginnen. De roltrap wordt via een relais van spanning voorzien. 21. Roltrap 3 In een bepaalde winkel draait de roltrap continu. De bedrijfsleiding vindt dat dat te veel energie kost. Er moet dus een schakeling ontworpen worden die de roltrap 7 s (preciezer: tussen de 6 en 7 s) laat draaien als iemand een lichtsluis aan het begin van de roltrap passeert. Als er binnen die tijd iemand anders op de roltrap stapt moet het tellen weer bij 0 beginnen. De roltrap wordt via een relais van spanning voorzien. 22. Roltrap 4 In een bepaalde winkel draait de roltrap continu. De bedrijfsleiding vindt dat dat te veel energie kost. Er moet dus een schakeling ontworpen worden die de roltrap 9 s (preciezer: tussen de 8 en 9 s) laat draaien als iemand een lichtsluis aan het begin van de roltrap passeert. Als er binnen die tijd iemand anders op de roltrap stapt moet het tellen weer bij 0 beginnen. De roltrap wordt via een relais van spanning voorzien. 23. Broodrooster 1 drukschakelaar, een broodrooster 3 s (preciezer: tussen 2 en 3 s) laat werken. Ook als je tijdens het tijd 3 s. Simuleer het verwarmingselement met een 24. Broodrooster 2 drukschakelaar, een broodrooster 4 s (preciezer: tussen 3 en 4 s) laat werken. Ook als je tijdens het tijd 4 s. Simuleer het verwarmingselement met een 25. Broodrooster 3 drukschakelaar, een broodrooster 6 s (preciezer: tussen 5 en 6 s) laat werken. Ook als je tijdens het tijd 6 s. Simuleer het verwarmingselement met een 26. Broodrooster 4 drukschakelaar, een broodrooster 7 s (preciezer: tussen 6 en 7 s) laat werken. Ook als je tijdens het tijd 7 s. Simuleer het verwarmingselement met een 27. Looplicht 1 Ontwerp een schakeling met 3 lampjes die na elkaar gaan branden (vorige gaat weer uit) waarna alles weer opnieuw begint. Het is mogelijk dat je bij het testen merkt dat er een lampje op een verkeerd moment even opflitst; pas dan de schakeling aan zodat dit verschijnsel verdwijnt. 28. Looplicht 2 Ontwerp een schakeling met 4 lampjes die na elkaar gaan branden (vorige gaat weer uit) waarna alles weer opnieuw begint. -11-

6 D. Moeilijk 1. Rookmelder 2 Een rookmelder mag geen vals alarm geven als er bijvoorbeeld sigarettenrook in wordt geblazen. Dit probleem kan worden opgelost door het alarm pas te laten afgaan als er gedurende 4 s onafgebroken rook wordt gedetecteerd. Ontwerp dit systeem. 2. Voetgangerslicht 1 Het voetgangerslicht bij een oversteekplaats staat normaal gesproken op rood. Met een drukknop kan een voetganger het licht op groen zetten. Na het indrukken van de knop gebeurt er 3 s (preciezer: tussen de 2 en 3 s) niets. Dan gaat het rode licht uit, en het groene licht aan. Het groene licht blijft 5 s branden. Daarna wordt de startsituatie (rood licht) hersteld, tot er weer op de knop gedrukt wordt. Ontwerp dit systeem. Gebruik twee LED s als groen en rood licht. 3. Voetgangerslicht 2 Het voetgangerslicht bij een oversteekplaats staat normaal gesproken op rood. Met een drukknop kan een voetganger het licht op groen zetten. Na het indrukken van de knop gebeurt er 3 s (preciezer: tussen de 2 en 3 s) niets. Dan gaat het groene licht 3 s branden. Vervolgens gaat het oranje licht 2 s branden. Daarna wordt de startsituatie (rood licht) hersteld, tot er weer op de knop gedrukt wordt. Ontwerp dit systeem. Gebruik drie LED s als groen, oranje en rood licht. 4. Inbraakalarm met knipperlicht Een inbraakalarm reageert alleen op geluid. Het alarm kan met één knop worden ingeschakeld en met een andere knop worden uitgezet. Bij het waarnemen van een inbreker moet er een lamp gaan knipperen: steeds 2 s aan en 2 s uit. Het alarm kan worden gereset met dezelfde schakelaar waarmee het systeem wordt ingeschakeld. Ontwerp dit systeem. 5. Automatische lamp 2 Een docent natuurkunde wil dat er 's avonds achter zijn huis een lamp gaat branden als er iets beweegt. Hij gebruikt daarvoor onder andere een bewegingssensor en een lichtsensor. Als hij in het donker even stilstaat om de sleutel in het slot te steken mag het licht niet meteen uitgaan. De lamp moet daarom nog 6 s blijven branden nadat de laatste beweging gestopt is. Ontwerp deze schakeling. Gebruik voor beide sensoren een variabele spanningsbron. 6. Quiz Bij een quiz met 2 deelnemers mag de deelnemer die het eerst op zijn knop drukt de vraag beantwoorden. Bij de kandidaat die als eerste op de knop drukt gaat een lamp branden. Als de andere deelnemer iets later op zijn knop drukt gebeurt er niets. De quizmaster kan de lampen resetten. 7. Aquarium 2 Iemand wil de temperatuur van zijn aquarium automatisch regelen met een verwarmingselement (rode LED). De verwarming moet aangaan als de temperatuur onder de 20 o C (U ref = 2,0 V) komt en weer uitgaan als de temperatuur boven de 23 o C (U ref = 2,3 V) komt. Het water moet daarna weer afkoelen tot 20 o C voordat de verwarming weer aangaat. Ontwerp deze schakeling. Gebruik de variabele spanningsbron als temperatuursensor. 8. Perslucht In een werkplaats wordt gebruik gemaakt van pneumatische apparatuur. Dat zijn gereedschappen die werken op perslucht (samengeperste lucht). De druk in de persluchtleiding wordt op peil gehouden met een compressor. De compressor slaat automatisch aan als de druk in de leiding daalt tot onder de 5,5 bar. Als de druk is opgelopen tot 6,0 bar, dan slaat de compressor weer af. De druk wordt gemeten met een sensor die bij 5,5 bar een spanning van 2,4 V afgeeft, en bij een druk van 6,0 bar een spanning van 3,2 V. Ontwerp deze schakeling. Gebruik een variabele spanning als druksensor. De compressor wordt ingeschakeld met een 9. Luchtverfrisser In sommige luchtverfrissers wordt een geurstof verwarmd door een verwarmingselement. Els vindt het niet nodig dat dit element (rode LED) altijd aanstaat. Ontwerp een automatisch systeem dat aan twee eisen voldoet: I Als het raam in de kamer open staat, moet de luchtverfrisser uitgeschakeld zijn; hiervoor is in het venster een drukschakelaar gemonteerd die een hoog signaal geeft bij een gesloten raam en een laag signaal bij een open raam. II De luchtverfrisser wordt uitgeschakeld als de kamertemperatuur lager wordt dan 16 C (1,6 V) en ingeschakeld als de temperatuur hoger wordt dan 20 C (2,0 V). 10. Vertraagde lamp Bij veel auto s gaat de binnenverlichting aan als je de deur opent. Helaas gaat het licht meestal ook weer meteen uit als je de deur sluit. Het gevolg daarvan is dat je als bestuurder in het donker moeite hebt om de sleutel in het contactslot te krijgen. Ontwerp een schakeling waarbij de binnenverlichting aangaat als -12-

7 je de deur opent (toggle 1 open). Als je de deur weer sluit blijft de verlichting nog 8 s (preciezer: tussen 7 en 8 s) branden. Het licht moet ook uitgaan als de sleutel binnen de 8 s in het contactslot zit (toggle 2 dicht). 11. Wekker Ontwerp een schakeling voor een wekker die om 3 uur (tellerstand 3) afgaat als hij door het openen van een toggle is gezet. Als de wekker gaat, blijft hij net zo lang rinkelen (zoemer) totdat de toggle wordt gesloten. De pulsgenerator geeft elk uur één puls. Voor deze schakeling moet je de pulsteller zo instellen dat deze verder dan 10 telt; ga uit van een dag van 12 uur. 12. Verwarming 2 Een huiskamer krijgt een verwarmingssysteem. Als de temperatuur onder een bepaalde drempelwaarde komt, moet de verwarmingsketel (van spanning voorzien via een relais) onmiddellijk aanslaan. De ketel mag echter niet te nerveus reageren op temperatuurschommelingen. Men wil dat de ketel pas uitgaat als de temperatuur onafgebroken 8 s lang hoger is dan de drempelwaarde. Ontwerp een schakeling die dit realiseert. Gebruik een variabele spanningsbron als temperatuursensor. 13. Verwarming 3 Een huiskamer krijgt een verwarmingssysteem. Men wil dat de ketel niet te nerveus reageert op temperatuurschommelingen. De ketel (van spanning voorzien via een relais) moet pas aangaan als de temperatuur onafgebroken 4 s lang lager is dan de ingestelde waarde. Als de temperatuur boven deze waarde komt, moet de verwarmingsketel onmiddellijk uitgaan. Ontwerp een schakeling die dit realiseert. Gebruik een variabele spanningsbron als temperatuursensor. 14. Agro guard Als een boer gras gaat maaien, kunnen er dieren in de maaimachine terechtkomen. Dit is niet alleen ongewenst vanuit het oogpunt van dierenbescherming maar ook slecht voor de kwaliteit van het ingekuilde gras. Er is nu een apparaatje op de markt, de Agro Guard, dat de aanwezigheid van dieren kan waarnemen. In een kastje dat voor op de tractor is gemonteerd, zit een sensor (variabele spanningsbron) die reageert op de infrarode straling die dieren afgeven. In het kastje zit ook een luidspreker die geluid uitzendt om het dier op te schrikken. Als het dier niet wegloopt, gaat na 5 seconden in de tractorcabine een waarschuwingslamp branden. Deze lamp gaat pas uit als de boer hem uitschakelt. Ontwerp deze schakeling. 15. Hartbewaking Op de afdeling hartbewaking in een ziekenhuis wordt de hartslag van een patiënt omgezet in een elektrische spanning. Bij elke slag komt er een spanningspiek even boven de 2,0 V. Wanneer het systeem gedurende 5 seconden geen piek registreert, klinkt er een zoemer. Deze blijft in werking totdat iemand hem uitschakelt. 16. Fietsverlichting Ontwerp een schakeling voor fietsverlichting. De verlichting (een lamp) kan uit zijn. Als je dan op een knop drukt gaat de lamp branden. Als je nog een keer drukt gaat de lamp knipperen. Als je vervolgens nog een keer drukt gaat de lamp weer uit. Voor deze schakeling heb je twee tellers nodig: één om de cyclus van verschillende standen te realiseren, en één voor het knipperen. 17. Stopwatch Maak een stopwatch met één drukschakelaar. Als je drukt gaat de stopwatch lopen. Als je nog een keer drukt stopt hij. Als je nog een keer drukt gaat hij weer naar 0. Voor deze schakeling heb je twee tellers nodig. De eerste teller moet bijhouden of de stopwatch loopt, de gemeten tijd toont, of op 0 staat. De tweede teller is de tijdmeter. 18. Looplicht 3 Het looplicht van C28 is in Systematic ook te maken zonder pulsteller. Ontwerp deze schakeling. Je moet wel gebruik maken van een pulsgenerator. 19. Finish Bij een wedstrijd tussen twee zwemmers zijn bij de finish twee drukschakelaars aangebracht. Bij de zwemmer die als eerste zijn drukschakelaar aantikt gaat een lamp branden. Als de tweede zwemmer even later zijn schakelaar aantikt, gebeurt er niets. De wedstrijdleider kan de lamp weer uitschakelen. Ontwerp deze schakeling. 20. Stemkastjes 2 Elke leerling in een klas heeft een stemkastje (drukschakelaar). De docent stelt een vraag; wie het antwoord weet, drukt op zijn knop. De leraar kan op een teller zien hoeveel leerlingen er gedrukt hebben. Als een leerling meer dan één keer drukt wordt alleen de eerste keer geteld. De docent kan met een drukschakelaar de schakeling resetten. Ontwerp dit systeem voor een klas met drie leerlingen. -13-