1
2 2 4 4 7 8 8 10 11 14 19 19 20 20 21 21 22 25 30 30 30 32 32 34 34 37 39 41
Beveiligen met 0 en 1
Probleem Welke keuze biedt jou de beste oplossing? 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
1. 2. 3. 3.1. 3.2. 3.3. 3.3.1. 3.3.2. 3.3.3. 3.3.4. 3.4. 3.4.1. 3.4.2. 3.4.3. 3.5. 3.5.1. 3.5.2. 3.5.3. 4. 4.1. 4.1.1. 4.1.2. 4.1.3. 4.2. 4.2.1. 4.2.2. 4.2.3. 5.
inkijkexemplaar
Beveiligen met 0 en 1
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: _____________________________________________________________
2
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.
3
Beveiligen met 0 en 1
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.
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?
Jouw alarmsysteem moet wel aan een aantal eisen voldoen:
inkijkexemplaar
1. Probleem
inkijkexemplaar
Beveiligen met 0 en 1
3.1. Programmeerbaar alarm
Start
Verwijder de schroef uit de bodem. Neem de printplaat uit de box. Box opnieuw sluiten met 1 schroef.
Priem de gaatjes. Boor de gaatjes in het deksel. geluidsdoorgang: ∅ 3.5 Licht-en temperatuursensor: ∅ 4 LED’s: ∅ 5
Controleer en vul je evaluatieblad in.
Soldeer de rode en zwarte aansluitdraad op de printplaat
fout
goed
Knip een rode en zwarte geleider: lengte = 180 Ontmantel het ene uiteinde: l = 50 het andere uiteinde: l = 5
4
Plooi de korte penaansluiting om en klem de zwarte geleider. Soldeer de geleider met de penaansluitingen.
Schuif een stukje isolatie over penaansluitingen van de lichttemperatuursensor. Soldeer de lichtsensor links en temperatuursensor rechts van zoemer.
de en
Beveiligen met 0 en 1
Plaats de 5 LED’s in de houder. Plooi de lange penaansluiting om en klem het rode geleider. Soldeer de geleider met de penaansluitingen.
de de
Knip een rood en zwart snoer: lengte = 180 Ontmantel beide uiteinden: lengte = 5 Vertin de uiteinden
5
Volg het stroombaanschema.
inkijkexemplaar
inkijkexemplaar
3. Maken
Soldeer het rode snoer met klem 1 en het zwarte snoer met klem 2. Soldeer de andere uiteinden met de schakelaar.
Knip de ene geleider 5 mm korter dan de andere. Ontmantel en vertin de uiteinden: L = 5
goed
6
Einde
fout
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.
Controleer en vul je evaluatieblad in.
fout
goed
7
Stop de printplaat in de box. Duw de LED’s in het deksel. Sluit de batterij aan.
Controleer en vul je evaluatieblad in.
Start
Beveiligen met 0 en 1
Volg het stroombaanschema.
inkijkexemplaar
inkijkexemplaar
3.2. Het snoer
Einde
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.
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...
Probleemanalyse:
Maar wat is nu het verschil tussen analoog en digitaal?
Zoeken naar oplossingen:
Bekijk het filmpje.
Invoerorgaan(en): _______________________________________________________
www.schooltv.nl/beeldbank 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.
8
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?
______________________________________________________________________
Beveiligen met 0 en 1
Nullen en enen
Onderlijn de kernwoorden in de opdracht.
______________________________________________________________________ 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.
9
3.3.1. De invoer- en uitvoerorganen
Opdracht 1
inkijkexemplaar
inkijkexemplaar
3.3. Werking van het alarm
____________
____________
____________
____________
____________
____________
____________
____________
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.
Invoerorgaan(en): _______________________________________________________ Uitvoerorgaan(en): ______________________________________________________
Kenteken
Toestand 0/1
____________
____________
____________
____________
____________
____________
____________
____________
____________
____________
____________
____________
10
zoemer is stil
Zoeken naar oplossingen:
Onderzoek de werking van de andere invoerorganen en de zoemer. Vul de tabel in.
Temperatuursensor afgekoeld Temperatuursensor opgewarmd Lichtsensor belicht Lichtsensor niet belicht
zoemer maakt lawaai
Toestand 0/1
Kernnotatie (kentekens): Als ___ = ___ dan ___ = ___ . Blokschema:
11
Beveiligen met 0 en 1
Vanaf nu spreken we niet meer van het uitvoerorgaan werkt of werkt niet, maar van het uitvoerorgaan is in toestand 1 of 0.
Schakelaar gesloten
LED’s gedoofd
Kenteken
Schakelaar open
LED’s lichten op
Opdracht 2
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.
Invoerorgaan
Uitvoerorgaan
inkijkexemplaar
inkijkexemplaar
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.
A 2’ O1 O2 O 1’ O 2’
N1
N 1’
Z S L T LED NO NC COM
A
AND
A’
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.
OR
O
Zoeken naar oplossingen:
Invoerorgaan(en): _______________________________________________________
OR
O’
Uitvoerorgaan(en): ______________________________________________________ Kernnotatie (kentekens): Als ___ = ___ dan ___ = ___ .
NOT
N
NOT
Blokschema
N’
A1
A 1’
Uitvoering: + 9V
Maak de schakeling.
O1
AND
A’
O 1’
Ingebruikname en vaststelling:
Werkt de zoemer als er teveel licht op de lichtsensor valt? ja / neen
N1
Evaluatie:
Z
Werkt de zoemer als de temperatuur hoger is dan 37° staat? ja / neen
Zoek de fout als je schakeling niet werkt.
Zoek de fout als je schakeling niet werkt.
______________________________________________________________________
______________________________
______________________________________________________________________
O’
NOT
N
NOT
N’
L
T
LED
______________________________ ______________________________
OR
S
Zijn er nog andere oplossingen mogelijk?
Zijn er nog andere oplossingen mogelijk?
O
O 2’
Ingebruikname en vaststelling:
Werkt de zoemer als de temperatuur lager is dan 37°? ja / neen
OR
O2
Maak de schakeling met het alarm.
12
A
A 2’
N 1’
Evaluatie:
AND
A2
Werkt de zoemer als er weinig licht op de lichtsensor valt? ja / neen
Uitvoering:
Bedradingsschema
Beveiligen met 0 en 1
A 1’
AND
NO
+
NC
9V
COM
13
A2
Opdracht 3
inkijkexemplaar
A1
inkijkexemplaar
Bedradingsschema alarm:
