Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V.2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V.2.1 Logické obvody Kapitola 35 PL Měření posuvného registru Ing. Igor Třaska 1.9.2013
Obsah ÚVOD... 1 1 PL MĚŘENÍ POSUVNÉHO REGISTRU... 2 2 DOPORUČENÁ LITERATURA... 5 3 POUŽITÁ LITERATURA A ZDROJE... 6 4 SEZNAM OBRÁZKŮ... 7
Úvod Výukový materiál tvoří pracovní list, který obsahuje měření orientované na zkoumání funkce posuvného registru. Při měření se využívá elektrotechnický měřící panel. Výukový materiál je doplněn o kontrolní otázky k probíranému tématu. Výukový materiál je přednostně určen studentům 4. ročníku vzdělávacího oboru 39-41- L/01 Autotronik a vzdělávacího oboru 23-45-M/01 Dopravní prostředky. Vzdělávací materiál pokrývá nejdůležitější obsahovou část odborných předmětů Automatizace, Aplikovaná elektronika a Odborný výcvik. Každý pracovní list (dále jen PL) provede studenta probíranou tématikou ve formě praktického zapojování, měření a výpočtu, kdy si student sám ověří platnost probírané problematiky. Pro úspěšné zvládnutí měřicích úloh je nezbytná dostatečná teoretická příprava studentů v elektrotechnických odborných předmětech, zejména v předmětu Elektronika a elektrotechnika a Automatizace. 1
1 PL Měření posuvného registru Účelem pracovního listu je podrobně prozkoumat posuvný registr a ověřit si jeho činnost v obvodech TLL logiky. Seznámit se záznamem a posunem údajů, zaznamenaných do paměti a s následným zpracováváním binárního digitálního signálu. V popisovaném zapojení se využívá elektrotechnický měřící panel, který vmaximální míře napodobňuje činnost reálných komponentů ve vozidle a zároveň umožňuje jejich měření v podmínkách učebny. Pracovní list pokrývá oblast digitální a měřící techniky. Pro úspěšné zvládnutí měřicích úloh je nezbytná dostatečná teoretická příprava studentů v elektrotechnických odborných předmětech, zejména v předmětu Elektronika a elektrotechnika. Cílem měření je detailně prozkoumat sekvenční logický obvod ve funkci posuvného registru, uvědomit si jeho funkci, vlastnosti a procvičit si základní elektrická měření. Zadání: Zapojte elektrický obvod podle obrázku. Obrázek 1. Měření posuvného registru 2
Zapojení obsahuje dva hlavní obvody. První obvod převádí digitální vstupní signál paralelní sběrnice na signál sběrnice sériové a slouží jako vysílač. Druhý obvod plní funkci posuvného registru, tedy přijímače. Do něj se zaznemenávají data přicházející ze sériové sběrnice (v literatuře SERIAL BUS). Oba obvody jsou časově řízeny hodinovými impulsy z přepínače Manual 1. Vykonejte následující kroky: 1) Přestávka: Přepněte spínače Manual 1 a Manual 2 na úroveň log1 (horní poloha). 2) Nastavení dat: Nastavte následující kombinace na vstupních spínačích. Digitální vstup 7 6 5 4 3 2 1 0 Poloha spínače (1=vysoký, log 1; 0= nízký, log 0) 1 0 1 0 0 1 1 0 3) Načítání dat: Přepněte spínač Manual 2 na úroveň log 0 a potom zpět na úrověň log 1. Tím se zapíše nastavená kombinace do vysílače. 4) Krokování: Přepněte spínač Manual 1 na úroveň log 0 a potom zpět na úroveň log 1. Výstupní kombinaci LED diod si zaznamenejte (log 1 LED dioda svítí, log 0 LED dioda nesvítí). Tento krok opakujte ještě 7x a postupně si zaznamenávejte kombinaci výstupu. Digitální vstup 7 6 5 4 3 2 1 0 Výchozí hodnota LED po načtení 1. hodinový impulz 2. hodinový impulz 3. hodinový impulz 4. hodinový impulz 5. hodinový impulz 6. hodinový impulz 7. hodinový impulz 8. hodinový impulz 3
Kontrolní otázky: Po kolika hodinových impulzech na výstupních LED diodách objeví celý údaj digitálního vstupu? a) po jednom hodinovém impulzu b) po sedmi hodinových impulzech c) po osmi hodinových impulzech d) po devíti hodinových impulzech Jaká úroveň signálu následuje, po osmém hodinovém impulzu? a) Vysoká úroveň signálu, log 1 b) Nízká úroveň signálu, log 0 Na čem závisí potřebný počet hodinových impulzů k přenesení digitálního vstupu na výstup? a) na poloze jednotlivých spínačů b) na počtu bitů vstupního signálu c) na velikosti napájecího napětí d) na počtu LED diod Který signál se objeví jako první na sériové sběrnici (SERIAL BUS)? a) signál Spínače 0 b) signál Spínače 7 Co se stane, pokud během přenosu přepneme spínač Manual 2 na úroveň log 0 a potom zpět na úrověň log 1? Vyzkoušejte.......... 4
2 Doporučená literatura 1. Ing. Jan, Zdeněk, Ing. Ždárský, Bronislav a PaedDr. Kubát, Jindřich. AUTOMOBILY: Elektrotechnika motorových vozidel II. Brno : Avid, spol. s r.o., Brno, 2008. ISBN 978-80-87143-07-0. 2. Ing. Jan, Zdeněk, Ing. Ždárský, Bronislav a PaedDr. Kubát, Jindřich. AUTOMOBILY: Elektrotechnika motorových vozidel I. Brno : Avid, spol. s r.o., Brno, 2008. ISBN 978-80-87143-13-1. 3. Gscheidle, Rolf a kol. Příručka pro automechanika. Praha : SOBOTÁLES, 2002. ISBN 80-85920-83-2. 4. Maťátko, Ján. ELEKTRONIKA, Praha : IDEA SERVIS., 2007. ISBN 978-80-85970-64-7. 5. Jiří Tůma, Renata Wagnerová, Radim Farana, Lenka Landryová. ZÁKLADY AUTOMATIZACE, Ediční středisko VŠB TUO, Ostrava 2007. ISBN 978-80-248-1523-7 5
3 Použitá literatura a zdroje 1. Ing. Jan, Zdeněk, Ing. Ždárský, Bronislav a PaedDr. Kubát, Jindřich. AUTOMOBILY, Elektrotechnika motorových vozidel II. Brno : Avid, spol. s r.o., Brno, 2008. ISBN 978-80-87143-07-0. 2. Ing. Jan, Zdeněk, Ing. Ždárský, Bronislav a PaedDr. Kubát, Jindřich. AUTOMOBILY, Elektrotechnika motorových vozidel I. Brno : Avid, spol. s r.o., Brno, 2008. ISBN 978-80-87143-13-1. 3. Jiří Tůma, Renata Wagnerová, Radim Farana, Lenka Landryová. ZÁKLADY AUTOMATIZACE, Ediční středisko VŠB TUO, Ostrava 2007. ISBN 978-80-248-1523-7 6
4 Seznam obrázků OBRÁZEK 1. MĚŘENÍ POSUVNÉHO REGISTRU... 2 7