Opgave
Liesbeth heeft een lamp aangeschaft van het type dat in figuur 1 is afgebeeld.
De lamp is uitgerust met een lichtsensor en een bewegingssensor die zijn opgenomen in een automatische schakeling.
De schakeling zorgt ervoor dat de lamp automatisch aangaat als het (bijna) donker is en er tevens beweging wordt gedetecteerd. Figuur 2 geeft een deel van deze schakeling weer.
De lichtsensor geeft een spanning af die toeneemt als er meer licht op de sensor valt. De bewegingssensor geeft een hoog signaal als hij beweging waarneemt en een laag signaal als er geen beweging is.
Als de uitgang van de geheugencel hoog is, brandt de lamp.
a) Maak de schakeling compleet. Je hoeft nog niets op de reset van de geheugencel aan te sluiten.
Wanneer er geen beweging meer wordt gedetecteerd, moet de lamp na een bepaalde tijd automatisch uitgaan. Hiervoor wordt de schakeling buiten de grijze rechthoek uitgebreid met een teller en een pulsgenerator. Zie figuur 3.
De schakeling moet aan de volgende eisen voldoen:
- De lamp moet automatisch aangaan als het (bijna) donker is en er tevens beweging wordt gedetecteerd. Daarvoor zorgt het bovenste deel van de schakeling. (Voor het vervolg van deze vraag is het niet van belang of je in de grijze rechthoek de juiste verwerkers hebt aangebracht.)
- Wanneer de lamp aangaat, moet de teller gaan tellen.
- Als de lamp echter brandt terwijl er nog (of weer) beweging wordt gedetecteerd, wordt de teller op nul gehouden (of gezet).
- Wanneer uitgang 32 hoog wordt, stopt de teller en moet de lamp uitgaan.
b) Maak de schakeling op de uitwerkbijlage compleet zodat aan de nieuwe eisen wordt voldaan.
Op de onderkant van de lamp zitten twee knopjes die naar links of naar rechts gedraaid kunnen worden. Zie figuur 4.
Met het linkerknopje kan de frequentie van de pulsgenerator worden ingesteld. Hierdoor verandert de tijd (TIME) dat de lamp blijft branden.
Liesbeth draait dat knopje rechtsom (met de wijzers van de klok mee).
c) Leg uit of de frequentie van de pulsgenerator nu kleiner of groter is dan ervoor.
Met het rechterknopje kan de referentiespanning van de comparator worden ingesteld.
Liesbeth vindt dat de lamp pas aangaat wanneer het al erg donker is.
Ze draait het rechterknopje zo dat de lamp aangaat wanneer het nog minder donker is.
d) Leg uit of de referentiespanning nu kleiner of groter is dan ervoor.
Uitwerking vraag (a)
- Om de lamp aan te krijgen, moet de lichtsensor een laag signaal geven en de bewegingssensor moet tegelijkertijd een hoog signaal geven.
- Hiervoor moet een invertor na de comperator komen en een &-poort voor de geheugencel:
Uitwerking vraag (b)
- De bewegingssensor moet de teller resetten.
- Op 32 moet de lamp uitgaan (en uitblijven).
- Als de lamp uit gaat, moet de teller uit gaan.
- Samen geeft dit:
Uitwerking vraag (c)
- De tijd moet langer worden.
- Hiervoor moet de frequentie lager worden, zodat het langer wordt om de 32 te bereiken.
Uitwerking vraag (d)
- De lamp moet al bij een hogere lichtintensiteit uitgaan.
- Om het schakelpunt bij een hogere lichtintensiteit te brengen, moet de referentiespanning dus op een hogere waarde worden ingesteld.
