Automaten: het systeembord

Een systeembord is ook een automaat. Op dit bord vind je de drie stappen van automaten terug: invoer, verwerking en uitvoer. Met dit bord kun je de werking van verschillende componenten bekijken.

Het systeembord

Met het systeembord kun je de werking van een automaat testen en bekijken. Op dit bord vinden we de drie stappen terug: invoer, verwerking en uitvoer. Helemaal links is de invoer, in het midden de verwerking en rechts de uitvoer.

Voorbeelden van invoer op het systeembord zijn de geluidssensor en de drukschakelaar. Bij de verwerking horen bijvoorbeeld de comparator en de geheugencel. De uitvoer is een lampje of zoemer. Systeemborden worden vaak op middelbare scholen gebruikt bij natuurkunde om automaten uit te leggen en leerlingen te laten experimenteren.

Met een systeembord kun je bijvoorbeeld een babyfoon maken. Op het systeembord zitten veel verschillende onderdelen, ook wel componenten genoemd. Een groot aantal van de verwerkers werkt met binaire getallen. In Automaten: werking en binaire getallen kun je lezen hoe dat zit met de binaire getallen.

De componenten

Een aantal componenten op het systeembord worden veel gebruikt. Dit zijn de OF-poort, EN-poort, invertor, comparator, geheugencel en de pulsenteller. Hieronder vind je de uitleg en de werking van deze verwerkers.

EN-poort

Een EN-poort geeft een hoog signaal af als op beide ingangen een hoog signaal staat. Daarom heet het ook een EN-poort. Als er op één van de ingangen een laag signaal staat, werkt de EN-poort niet en zal hij dus geen signaal doorgeven.

OF-poort

Een OF-poort geeft een hoog signaal af als op één van de ingangen of allebei de ingangen een hoog signaal staat. De OF-poort geeft geen signaal door als er op beide ingangen geen hoog signaal staat.

Invertor

Een invertor is eigenlijk een 'omkeerder'. Als er op de ingang een hoog signaal staat, dan geeft de invertor een laag signaal af en andersom.

Geheugencel

De meeste signalen duren maar kort. Als je op een druk schakelaar drukt, gaat er een lampje aan. Laat je de schakelaar los, gaat het lampje weer uit. Een geheugencel onthoudt het signaal, het lampje blijft dus aan als je de schakelaar loslaat. Er zit een reset in de geheugencel, geef je deze een hoog signaal, dan wist hij het geheugen.

Pulsenteller

Een pulsenteller telt het aantal signalen dat er gegeven wordt. Hij werkt met binaire getallen. Met de resetknop zet je de pulsenteller weer op nul.

Comparator

Veel sensoren geven een continu signaal. Met de comparator kun je hier een discreet signaal van maken, zodat andere verwerkers het signaal ook kunnen verwerken.

Een automaat bouwen

We nemen een makkelijk voorbeeld, de babyfoon. Het lampje moet gaan branden als de baby huilt. Eerst schrijf je op welke invoer, verwerking en uitvoer je nodig hebt. Dit kun je in een blokschema neerzetten, maar ook gewoon los opschrijven.

• Invoer: Geluid sensor
• Verwerking: Comparator
• Uitvoer: LED

Deze drie dingen moet je aan elkaar verbinden. Dit doe je in een tekening. De invoer zet je in een blokje, daar schrijf je in wat voor een sensor het is. De verwerking moet je in een groot hok tekenen, het hok moet groot genoeg zijn voor het aantal verwerkers dat je nodig hebt. In dit geval is dat maar één verwerker. De uitvoer zet je rechts, naast het blok. Dit alles verbind je met elkaar met streepjes, zoals in het voorbeeld hiernaast.