Logik Rapport - Alarm. Klaus Jørgensen Itet. 1a. Klaus Jørgensen & Ole Rud 9/ Vejledere: PSS & SKH

Transkript

1 - Alarm Klaus Jørgensen Itet. 1a. Klaus Jørgensen & Ole Rud 9/ Vejledere: PSS & SKH Indholdsfortegnelse. Side 2. Side 2. Side 3. Side 3. Side 4. Side 4. Side 5. Side 6. Side 7. Side 8. Side 9. Side 10. Resume. Indledning. Afgrænsninger. Kanokort og Bolske udtryk. Blokdiagram. Beskrivelse og Design af hver blok. Beskrivelse og Design af hver blok. Beskrivelse og Design af hver blok. Beskrivelse af Ic kredse. Totale produkt. Diagram over det totale produkt. Konklusion. Side 1

2 Resume This report is about how to biuld a telefon - sound alaremsistem, with 4 kontakts, the kontakts can be plaest I a window or I a dor, so the alarm goes of when the things a binge opende in the right kobination. Indledning Opgaven omhandler et alarmsystem med 4 kontakter, en lydalarm og en telefonalarm, hvor der skulle konstrueres et gate kredsløb til at styre alarmerne. Hvor man skal kunne se på et 7 segment hvor mange gange der har været telefonalarm. Målet med denne opgave er at få et beder kendskab til de forskellige gates og hvordan de opføre sig i praksis. Krav til alarmsystemet: 1. Begge alarmer aktiveres når alle kontakter er sluttet. 2. Begge alarmer aktiveres når A og B er åbne samtidig med at C og D er sluttet. 3. Der skal være telefonalarm når både C og D er åbne. 4. Der skal være både lyd- og telefonalarm når både A og C er åbne samtidig med at B og D samtidig er åbne eller samtidig er sluttet. 5. Hvis kun D er sluttet skal der være telefonalarm, men ikke lydalarm. 6. Hvis både A og D er åbne og både B og C samtidig er sluttet må der ikke gives nogen alarm. 7. Der må ikke gives lydalarm hvis både A og D er åbne og B og C samtidig er forskellige. 8. Der må ikke gives lydalarm hvis A er sluttet og alle øvrige er åbne. 9. Der skal gives lydalarm hvis A er sluttet samtidig med at B er åben og C og D er forskellige. 10. Udgangen fra tele-alarmen kobles til en binær tæller som skal tælle antallet af alarmer. 11. Antallet af tele-alarmer skal vises på et 7-segment display. Side 2

3 Afgrænsninger De kombinationer der ikke står her over kan ikke forekomme så de er ikke med i udregningerne. Praktisk er det bygget på et breadboard og med to lysdioder til at simulere alarmerne. Kanokort og Bolske udtryk For at opfylde kravene skal systemet opfylde følgende ureducerede udtryk:! = Not. Tlf. = (!(A!BC!D)) (AB!C!D + CD + ABCD + A!BC!D + ABC!D) Lyd. = ((!(AB!C!D))(!(A!BCD + AB!CD))(!(!ABCD))) (!A!B!C!D + AB!C!D + ABCD + A!BC!D +!ABC!D +!AB!CD) De kan så reduceres ved hjælp af Karnough kort. Da der ikke kan forekomme andre indgangskombinationer, end dem der er oplyst kan resten af felterne i Karnough kortet fyldes med X er og ignoreres ved reduceringen Tlf.: Dette giver det reducerede udtryk: T = C +!D Lyd.: Dette giver det reducerede udtryk: L =!A!D +!B!D +!C!D + ABCD +!A!C L =!D(!A +!B +!C) + ABCD +!A!C Side 3

4 Blokdiagram Batteri & kontakter. Lydalarm & Grøn lysdiode. Telefonalarm & Rød lysdiode. Tæller. Dekoder. 7 Segment. Beskrivelse og Design af hver blok Fig. 1 Batteriet lever 6V. Der er sat en diode i serie med batteriet som en sikring og for at formelske forsyning da der er et fald på 0,6V. over den. Så hele kreds løbet får 5,4V. som Forsyning spænding. Kontakterne bruges til at skifte mellem høj og lav, der står en høj på gate indgangene når kontakterne er åbne og en lav når de er sluttede Udgangene A til D er indgange på de forskellige gates. Til reset af tælleren bruges der også en kontakt, som bliver resat på en høj. Der er ikke rigtig nogen test af denne blok, man kan slutte en af kontakterne og måle om der kommer 0V ud på de udgang man har sluttede. Side 4

5 Fig. 2 Diagram over gates der er brugt til at lave lydalarmen med, der er brugt tre forskellige gates til dette. Ic 1 er fire inverter, Ic 2 og fire er and gates, Ic tre og fem er or gats, og så er der sat en grøn lys diode i serie med en 1kΩ modstand, på udgangen af kredsløbet til at vise om der er alarm eller ej, hvis der er lys så er der alarm. Test af lyd alarmen, man kan slutte kontakterne som der står i kravspecifikationerne, når der skal være lydalarm og se om lysdioden lyser, gør de n det er det rigtigt sat op. Fig. 3 Diagram over gates der er brugt til at lave telefonalarm med. Der er kun brugt to gates til dette kredsløb, Ic 1 er en inverter, Ic 2 er en or gate, der er sat en rød lys diode i serie med en 1kΩ modstand, til at vise om der er alarm eller ej, hvis der er lys så er der alarm. Test af telefonalarm gøres på samme måde som lydalarm. Side 5

6 Fig. 4 Tælleren er en 74Hc93, som er byget op om 4 flip flops, Input er på CP0 og Q0 skal forbindes til CP1. der er 4 udgange Q0 til Q3 som forbindes til dekoderen. Fig. 5 Dekoderen til 7 segmentet er en DM9368.Dekoderen har 4 indgange A0 til A3 og 7 udgange A til G de forbindes til et 7 segment. Fig. 6 7 Segmentet har 7 felter som kan lyse A til G, og et punktum. 7 - segmentet har 10 ben 2 ben med commen katode, 7 med anoder og 1 ben til punktum. Test af tæller, dekoder og 7 segment, foretages når de alle tre er sat til kredsløbet, så skulle 7 segmentet gerne begynde at vise hvor mange gange der er telefonalarm. Side 6

7 Beskrivelse af Ic kredse Ic 1 er en 74Hc04. A 1 1 2!A 2 B 3 A 1 2!B 4 C 5 A 1 2!C 6 D 9 A 1 2!D 8 den består af 6 stk. invertere hvor af de fire bliver brugt. Ic 2 er en 74Hc08. A 1 B 2 C 4 D ABCD 8 4 stk. AND gates hvor af de tre er sammensat for at simulere en AND gate med 4 indgange. Ic 3 er en 74Hc32.!A 1!B 2!C 5 3-4!A +!B +!C 6 C 10!D 9 C +!D 6 4 stk. OR gates hvor de to er sammensat for at simulere en OR gate med 3 indgange. Ic 4 er en 74Hc08.!A 1!C 2!A!C 3!A +!B +!C 4!D 5!D(!A +!B +!C) 6 4 stk. AND gates hvor de to bliver brugt. Side 7

8 Ic 5 er en 74Hc32. ABCD 1!A +!C 2!D(!A +!B +!C) ABCD +!A!C +!D(!A +!B +!C) 6 4 stk. OR gates hvor de to er sammensat for at simulere en OR gate med 3 indgange. Totale produkt Det totale produkt er et samlet alarm system med en telefonalarm og en lydalarm som kan bruges til eks. Fire vinduer eller en dør og tre vinduer i et hus eller en butik. Det er et lav volts system da det kun har 6 volt som forsyning. Billede her under viser hvordan en prototype kan se ud, Fig.7. Hvis man skulle masse producere det ville man nok vælge at lave det med smd komponenter for at få det så lille som muligt og for at producere det så hurtigt som muligt med overflade montering. Test af det endelige produkt viste at det til dels virkede som det skulle når der kom en Tlf. eller en lydalarm lyste dioderne som de skulle, men 7 segmentet der skulle vise hvor mange gange der havde været Tlf. alarm talte det hel forkert det kunne springe fra eks. 1 til 8 der blev prøvet lidt af hvert, sat kondensatorer over forsyningens spændingen til hver Ic kreds men lige lidt hjalp det. Gruppen nåde det resultat at det måtte være kontaktpral, det problem nåde man desværre ikke at få løst i gruppen. Fig. 7 Side 8

9 Diagram over det totale produkt. Side 9

10 Konklusion Ud fra det teoretiske som der er blevet gennemgået på klassen skulle man konstruere et kredsløb som kunne styrer en Tlf. lydalarm ved hjælp af gates, der blev stillet visse krav til opgaven. I gruppen lavede man det teoretiske først og udregne de bolske udtryk først, der efter gik man i gang med at sætte det op på et bredbord, først så der kun var lysdioder på udgangene, de lyste som de skulle, da man skulle til at sætte tæller, dekoder og 7 segment på udgangen til telefonalarmen var der ikke flere af de 7 segmenter som skulle bruges, dem kunne man først få næste dag et lille minus men til at leve med. Da man fik sat 7 segmentet på viste det sig at den talte helt forkert, man nåde den konklusion i gruppen at det måtte være kontaktpral når man skiftede fra høj til lav og omvent. Der blev prøvet at sætte en kondensator over forsynings spændingen på vær Ic, men det hjalp ikke noget. Det har været en positiv oplevelse at lave dette projekt, da jeg har haft om digitalteknikken før som radiomekaniker, men har aldrig rigtig forstået det, men nu jeg har fået mere styr på digitalteknikken, end jeg har haft før. Side 10