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.

Signalen Analoog Digitaal Dit 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 signalen Deze 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 Tot hoeveel kun je tellen op je handen? 1 2 3 … 8 9 11 12 .. 19 20 21 Tot hoeveel kun je tellen op je handen?

Binair getalstelsel Tot hoeveel kun je tellen op je handen? 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) 22 197 1100 0101 _ _ _ _ _ _ _ _ 128 64 32 16 8 4 2 1 2^7 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 V Een 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