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 1 Úvod do číslicové techniky Ing. Igor Třaska 1.9.2013
Obsah ÚVOD... 1 1 ÚVOD DO ČÍSLICOVÉ TECHNIKY... 2 2 DOPORUČENÁ LITERATURA... 4 3 POUŽITÁ LITERATURA A ZDROJE... 5
Úvod Výukový materiál obsahuje výklad základních pojmů, jejichž znalost je nezbytná pro další studium kombinačních a sekvenčních logických obvodů. Výukový materiál je doplněn o pracovní list, který je zaměřen na 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 Úvod do číslicové techniky V této části se seznámíme se základními pojmy a prvky na jejichž základě je sestrojena a pracuje číslicová technika (číslicové řídicí systémy, počítače a jiné systémy pro zpracování informací). Číslicová technika využívá při své činnosti tzv. logického řízení. Logické řízení umí pracovat pouze s odpovědí ANO a NE. Je tedy založeno na dvou stavech nějakého prvku. V praxi můžou být odpovědi ANO a NE realizovány těmito stavy: má napětí/nemá napětí, vede proud/nevede proud, svítí/nesvítí, zapnuto/vypnuto, otevřeno/zavřeno, apod. Mezi těmito dvěma stavy neexistuje žádný mezistupeň! V logických obvodech může tedy nastat pouze jedna ze dvou možností. Jedním z prvků, který se využívá u logického řízení, je elektrický spínač, který může být buď zapnutý, nebo vypnutý. Kontakty spínačů lze ovládat ručně, nebo dálkově prostřednictvím elektromagnetického pole. Příkladem dálkově ovládaného kontaktu je elektromagnetické relé nebo stykač. Připomeňme si nyní princip relé. Průchodem elektrického proudu cívkou vznikne magnetické pole, jehož silou se pohyblivá kotva přitáhne k jádru cívky. Kotva svým pohybem sepne spínací kontakty a rozepne rozpínací kontakty. Vraťme se nyní zpět k logickému řízení. Obvody, které využívají logické řízení, se nazývají logické obvody. Logické obvody se podle principu činnosti dělí na: kombinační logické obvody sekvenční logické obvody. Kombinační logické obvody se liší od sekvenčních tím, že jejich výstup je závislý pouze na kombinaci vstupních signálů. Naproti tomu výstup sekvenčních logických obvodů je kromě vstupních signálů závislý na svém předchozím stavu. 2
Kontrolní otázky: S jakou odpovědí umí pracovat logické řízení?.. Rozhodněte, ve kterých případech jde o logický obvod: a) Svítí venku světlo? b) Jaké je počasí? c) Zvonil budík? d) Kolik je hodin? Zdůvodněte odpovědi. Jak se dělí logické obvody podle principu činnosti? Vysvětlete princip relé. 3
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 4
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 5