Deze periode ga je aan het werk met verschillende systemen.
Er wordt theorie behandeld uit het theorieboek die je van de docent ontvangen hebt.
Ook ga jij in groepsverband samenwerken om diverse systemen te ontwikkelen op het systeembord.
Wat wordt er van jou verwacht?
- Per week de aangegeven theorievragen in het theorieboek maken.
- Elke week opgave maken op het systeembord volgens de planning.
- Eind van deze module wordt er een toets (SO) afgenomen.
Hoe ga jij aan de slag?
- De klas wordt opgedeeld in 4 groepen, jij werkt ook samen in een groep aan de praktijkopdrachten.
Maak van deze mogelijkheid gebruik om ook het huiswerk met elkaar te bespreken.
Let op; jij bent zelf verantwoordlijk voor jou leerproces.
- Deze wikiwijs gaan jullie per hoofdstuk doornemen. Bij de practicumopdrachten (hoofdstuk 3) moet je na een aantal opdrachten je uitgevoerde opdracht aan de docent laten zien.
Leerdoelen
DOEL NA DEZE MODULE:
- Ik kan input, output en proces uitleggen van een gegeven systeem.
- Ik herken het begrip deelsysteem als onderdeel van een systeem.
- Ik kan een technisch probleem oplossen!
Doelen zijn afkomstig van de leerdoelenkaart Slo en horen toe aan de kerndoelen 28, 29, 31, 32, 33.
2. Systemen
Intro
Systemen:
Wat is een systeem?
Een systeem zijn meerdere onderdelen die met elkaar samenwerken.
Denk bijvoorbeeld aan een fiets. Een fiets bestaat uit twee wielen, een ketting, tandwielen, trappers, remhendels, enzovoort.
Een wiel alleen kan je weinig mee maar wanneer je al deze onderdelen samen voegt tot een 'systeem' krijg je een werkende fiets.
Denk hierbij ook aan een snoepautomaat. Een snoepautomaat bestaat uit een geld ontvanger, toetsenbord, draaispiraal, enzovoort.
Maar ook een auto is een systeem bestaande uit heel veel onderdelen!
Deze apparaten bestaan allemaal uit meerdere onderdelen die met elkaar samenwerken.
Er zijn verschillende soorten systemen. Er zijn analoge en digitale systemen.
Tijdens deze module gaan wij werken met digitale technieken.
Wat is het verschil tussen analoog en digitaal?
Hiervoor kan je een klok als voorbeeld nemen. Er zijn analoge klokken (met wijzers) en er zijn digitale klokken (tijd projecteren). De ene klok heeft allerlei onderdelen die ook daadwerkelijk rondjes maken.
Heb jij wel eens de binnenkant gezien van een analoge klok? Via onderstaande link is een uitleg te zien.
het verschil tussen analoog en digitaal is dat bij een klok een analoge klok heel veel bewegende delen heeft en een digitale klok heeft een printplaat.
Hierdoor kan je bij een analoge klok de tijd echt zien veranderen / bewegen.
Bij een digitale klok verspringt de tijd steeds van het ene naar het andere getal.
Deze module gaan wij werken aan digitale systemen, ook wel logische schakelingen genoemd.
Analoog
Digitaal
Logische schakelingen
Er zijn ook systemen die naardat jij een knop hebt ingedrukt verder zelf kunnen werken.
Denk bijvoorbeeld aan een je laptop. Wanneer je deze aandruk start de gehele laptop op inclusief de software die hier op staat.
Er zijn tegenwoordig ook systemen wanneer je in de handen klapt de lichten in huis aan of uit gaan. In dit hoofdstuk gaan wij hier mee aan het werk.
Dit noemen wij logische schakelingen.
Uitleg systeembord
Inmiddels zijn wij zo ver gekomen dat er gewerkt moet worden. Er gaat gewerkt worden aan de systeemborden.
Middels deze borden kan jij verschillende systemen na bootsen. Hiervoor is een beetje fantasie nodig omdat het LED lampje bij sommige opdrachten misschien wel in theorie een garagedeur is.
Voordat wij aan het werk kunnen met de systeemborden is het noodzakelijk om de werking te begrijpen. Dit gaan wij nu bespreken.
Het systeembord.
Het systeembord kan je zien als een bord dat bestaat uit 3 verschillende delen.
Een linkerzijde (INVOER), midden (VERWERKING) en rechts (UITVOER) .
Via de linkerzijde kan jij een signaal 'het systeem' in sturen. Dit kan door een drukschakelaal maar ook via een geluidsensor of bijvoorbeeld de pulsgenerator.
In het midden van het systeembord vindt de verwerking plaatst. Via een onderdeel van de invoer kan er een signaal naar een onderdeel van de verwerking worden verstuurd. Je kan bijvoorbeeld een uitgang van een drukschakelaar verbinden met een ingang van een OF-poort.
Wanneer een compartiment, dit is een ander woord voor onderdeel van de verwerking een signaal krijgt van de invoerzijde gebeurd er iets in dit onderdeeltje.
Om er achter te komen wat er tijdens de verwerking plaatsvindt kan je de uitgang van de verwerking weer verbinden met een LED. Deze LED valt onder de 'uitvoer'.
3. Systeembord practicum opdrachten
In dit hoofdstuk staan de praktijkoefeningen. Deze opdrachten mogen jullie één voor één maken.
Tijdens het proefwerk zullen enkele opgave terugkomen.
Planning
Bekijk eerst alle praktijkopdrachten.
Maak nu eerst een planning voor jezelf met daarin: wanneer wil jij welke opdrachten klaar hebben?
Er is een planning aanwezig waar al aan begonnen is, maak hier eventueel gebruik van.
- Op het systeembord zie je meerdere in- en uitgangen. Meet met behulp van de multimeter de spanning die tussen een rode en zwarte bus staat.
- Laat een LED aangaan door middel van een EN-poort en twee drukschakelaars.
- Laat een LED aangaan door middel van een OF-poort en twee drukschakelaars.
- Laat een LED aangaan wanneer jij in je handen klapt.
- Laat een LED aangaan door middel van een invertor.
- Laat een LED elke seconde knipperen.
- Maak een seconde teller.
Is dit jullie gelukt? Super! Schrijf de verschillen op een papier tussen een En - en OF- poort, omschrijf op papier ook de andere opdrachten.
Ga naar de docent om dit te laten zien.
Je hebt nu practicum 3.1 afgerond (De docent houdt dit bij).
Praktijkopdracht 3.2
Opdracht 3.2.1: (met verwerking)
- Laat een LED aangaan bij een spanning van 3 Volt en meer.
Praktijk probleem:
Omschrijving: De thermostaat staat in huis ingesteld op 19.5 graden. Wanneer het in huis kouder wordt dan 19.5 graden moet de cv-ketel aanslaan om het huis te verwarmen.
Kan jij hier een oplossing voor vinden? (Tip: neem voor 19.5 graden 3 Volt.)
Opdracht 3.2.2:
EN-poort.
Maak een verbinding tussen de uitgang van een drukschakelaar en een ingang van de EN-poort. Doe hetzelfde voor de uitgang van een tweede drukschakelaar en de tweede ingang van dezelfde EN-poort. Maak een verbinding tussen de uitgang van de EN-poort en een LED.
Druk op één drukschakelaar en kijk naar de LED.
Herhaal dit met de andere drukschakelaar.
Herhaal dit nog een keer maar druk nu beide drukschakelaars gelijktijdig in.
Vul vervolgens de waarheidstabel in.
Opdracht 3.2.3:
OF-poort.
Doe vervolgens hetzelfde voor de OF-poort.
- Maak ook een waarheidstabel voor deze verwerker.
- Leg uit dat deze OF-poort eigenlijk geen echte OF-poort is maar een EN/OF-poort.
Opdracht 3.2.4:
Invertor ("to invert" betekent omkeren)
Maak een verbinding tussen de uitgang van een
drukschakelaar en de ingang van de invertor.
Sluit de uitgang van de invertor aan op een LED.
Druk op de drukschakelaar en kijk naar de LED.
Laat de drukschakelaar weer los en kijk weer naar de LED.
Maak hiernaast een waarheidstabel voor deze verwerker.
Praktijkopdracht 3.3
Praktijkopdracht 3.4
Opdracht 3.4.1
Twee mensen hebben samen een kluis.
Deze mag alleen open als beiden aanwezig zijn want ze vertrouwen elkaar niet.
Ze hebben elk een aparte sleutel die maar op één van beide schakelaars past die bij de kluis zitten.
Je bootst dit na met het systeembord.
Als kluis gebruik je een LED (wanneer de LED brandt is de kluis open).
Welk onderdeel van het systeembord heb je dan nodig?
2 x een drukschakelaar en …………………………………….
Als je elkaar wel vertrouwt mag de kluis ook door één persoon geopend worden.
Welk onderdeel heb je dan nodig?
Opdracht 3.4.2
Sluit de bedrading aan die je nodig hebt om LED 1 te laten branden wanneer je geen drukschakelaar in gedrukt hebt. Wanneer je de drukschakelaar in drukt gaat de LED uit.
Opdracht 3.4.3
Hotelschakeling
Soms wordt in huis het licht aan en uit gedaan met twee schakelaars: één onderaan en één bovenaan de trap. Zo’n schakeling wordt een hotelschakeling genoemd. Bij een halve hotelschakeling wordt de lamp ingeschakeld met de ene schakelaar en uitgeschakeld met de andere schakelaar.
Ontwerp dit systeem (een halve hotelschakeling). Gebruik twee drukschakelaars, een LED en één verwerker.
Opdracht 3.4.4
Inbraakalarm 1
Als een inbreker even een lichtbundel onderbreekt, gaat een alarmbel af. Het alarm kan door de huiseigenaar worden uitgezet door het indrukken van een knop.
Ontwerp dit systeem. Gebruik de variabele spanningsbron als lichtsensor en een LED als alarmbel. Gebruik verder een comparator, een invertor en een geheugencel.
Opdracht 3.4.5
Alarminstallatie
Een antiekhandelaar wil bij zijn voordeur een alarminstallatie installeren. Hij wil dat dit alarm met twee verschillende drukknoppen in- en uitgeschakeld kan worden. Het alarm moet een geluidssignaal afgeven als iemand binnen een straal van 2 m van de voordeur komt. Het alarm mag niet afgaan als zijn poes de voordeur nadert.
Ontwerp dit systeem. Gebruik de variabele spanningsbron als infraroodsensor die bij ‘poes’ een signaal van 0,5 V afgeeft, en bij ‘mens’ een signaal van meer dan 2,0 V.
uitwerking van een hotelschakeling en inbraakalarm
De bakkerij in Emmeloord 'Goedhart' is een familiebedrijf dat al bestaat sinds 1895! Sinds deze tijd is er veel verandert in de bakkerij. Zo zijn er veel processen geautomatiseerd. Hierdoor kan er met minder mensen meer gebeuren tijdens de productie.
Sinds kort heeft de bakkerij geautomatiseerde deegkneders mogen ontvangen.
Jij gaat deze machines zo programmeren dat deze op een veilige manier gebruikt kunnen worden!
Eisen: De machine (LED lamp 1) gaat alleen aan wanneer er de benodigde hoeveelheid deeg aanwezig is en wanneer de deksel afgesloten.
Dit probleem ga jij oplossen met behulp van het systeembord.
Bakkerij Goedhart
Project: 'bedrijfsleven productielijn'
ABBOTT
Probleemstelling 2:
Bij het internationale bedrijf Abbott dat gevestigd is in Zwolle draait alles om het leven. Het doel is de wereld te verbeteren door mensen te ondersteunen met de nieuwste technologie op het gebied van gezondheidszorg. Of het nu gaat om het verhelpen van de pijn bij een vingerprik voor diabetespatiënten, om patiënten met artsen te verbinden die realtime gegevens over hun hart kunnen verstrekken.
Bij Abbott willen ze helpen zo veel mogelijk uit het leven te halen.
In de productie zijn er meerdere 'lijnen' aanwezig. Een productielijn houdt in dat er een product een bepaalde route volgt en er stap voor stap een handeling plaatstvindt om uiteindelijk tot een eindproduct te komen.
Het is aan jou de taak om aan het eind van deze productielijn een inpakmachine te programmeren. Elke seconde komen er 2 producten voorbij wanneer er 6 zijn gepasseerd worden deze 6 in een doos geplaatst.
Het arrangement Digitale techniek is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
Jacques Besteman
Laatst gewijzigd
2024-02-22 11:39:33
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0
Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of
bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten
terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI
koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI
koppeling aan te gaan.
Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.
Arrangement
Oefeningen en toetsen
Wat weet je al?
Oefentoets 1
Oefentoets digitaletechniek
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat
alle informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen
punten, etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.
Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en
het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op
onze Developers Wiki.
Planning (voorbeeld)
