Logische schakelingen

1 + 1 = 11

Automatische systemen

Een automatisch systeem verzamelt gegevens met behulp van sensoren. Het systeem voert op die gegevens bewerkingen uit. Het systeem gebruikt die verwerkte gegevens om acties uit te voeren.

Meet-, regel en stuursysteem

Meetsysteem

Regelsysteem

Stuursysteem

Sensoren

Sensoren zetten fysische grootheden (zoals lichtsterkte, temperatuur en geluid) om in een elektrische spanning.

De sensor moeten we ijken.

Sensoren

De sensor is slechts tussen bepaalde waarden te gebruiken. Dit bruikbare gebied van de sensor noemen we het bereik.

De helling van deze grafiek geeft de gevoeligheid van de sensor aan.

T

V

rtemperatuudevangveranderinidgevoelighe

anninguitgangsspdevangveranderin

Signalen

AnaloogDit signaal kan elke spanning in het bereik

van een sensor aannemen.Digitaal

Dit signaal kan slechts bepaalde spanningen aannemen. Als dit er slechts twee zijn, ‘0’ en ‘1’, dan spreek je van een binair signaal.

Verwerkers

Sensoren geven signaalspanningen af die niet direct naar de actuatoren gestuurd kunnen worden. Ze dienen eerst bewerkt te worden.

We onderscheiden twee typen verwerkers: Verwerking van analoge signalen

Je kunt signalen versterken (versterker) of je kunt signalen vergelijken (comparator).

Verwerking van digitale signalenDeze schakelingen voeren ‘logische’ bewerkingen uit, waardoor ze ook wel logische schakelingen genoemd worden. We bekijken de volgende componenten:

Niet-poort

EN-poort

OF-poort

Comparator

Is het ingangssignaal hoger dan de ingestelde waarde, is het uitgangssignaal ´hoog´.

Geheugencel

Een hoog signaal op de set, wordt door de geheugencel vastgehouden.

Een hoog signaal op de reset zorgt er voor dat er een ‘0’ op de uitgang verschijnt.

Schakeling bouwen

Digitaal systeembord;te downloaden vanaf de website! Of hier.

10-tallig stelsel

1 2 3 … 8 9 10 11 12 .. 19 20 21

Tot hoeveel kun je tellen op je handen?

Binair getalstelsel

0000 = 0 0001 = 1 0010 = 2 0011 = 3 0100 = 4 0101 = 5 0110 = 6 0111 = 7 1000 = 8

Tot hoeveel kun je tellen op je handen?

Zie stencil!

Binair getalstelsel (8-bits)

0001 0110 (8 posities met elk 2 mogelijkheden)

22

1971100 0101 _ _ _ _ _ _ _ _128 64 32 16 8 4 2 12^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0

AD-omzetter

Een signaal van een sensor dient te worden omgezet in een ‘code’ van ‘1’-en en ‘0’-en.

Bij een 8-bits omzetter wordt de mogelijke ingangsspanning (5,0 V) verdeeld in 2^8 stapjes (=256).

AD-omzetter

Elk stapje is: 5,0/256 = 0,019 VEen gemeten spanning van 2,18 V komt

dus overeen met stap nummer: 2,18 / 0,019 = 111,6 stappen. Afgerond: 111.

Binair weergegeven als: 0110 1111.Met deze ‘code’ werkt het systeem.

Einde