Łukasz Skrodzki, gr. I6Y3S1 0

Warszawa, dn. 26.11.2007r.

Wojskowa Akademia Techniczna

im. Jarosława Dąbrowskiego

w Warszawie

Laboratorium przedmiotu

'Wprowadzenie do automatyki'

zajęcia 3

Słuchacz: Łukasz Skrodzki

grupa: I6Y3S1

rok akademicki: 2007/2008

semsetr: III

prowadzący: mgr inż. Małgorzata Rudnicka – Schmidt

data przeprowadzenia cwiczenia: 26.11.2007r.

I.Zadanie:

Celem zadania było zaprojektowanie schematu drabinkowego (LAD) domofonu, który byłby otwierany kombinacją cyfr uzyskaną z daty urodzin (dd.mm).

II.Sposób wykonania:

Na początku należało wyznaczyć kod otwierający domofon. W moim przypadku przedstawiało się to następująco:

data urodzin: 30.09, czyli:

(3 mod 4) + 1 = 3 + 1 = 4

(0 mod 4) + 1 = 0 + 1 = 1

(0 mod 4) + 1 = 0 + 1 = 1

(9 mod 4) + 1 = 1 + 1 = 2

W związku z tym kod otwierający domofon to 4112.

Należało się również zastanowić, w jaki sposób kodować cyfry, ja postanowiłem kodować je w sposób binarny, czyli:

Cyfra	I1	I2	I3	I4	Kod
1	0	0	0	1	0001
2	0	0	1	0	0010
3	0	0	1	1	0011
4	0	1	0	0	0100

Zadanie należało rozwiązać w trzech krokach:

1) Zaprojektować domofon dla kodu, w którym nie następują kolejno po sobie dwie takie same cyfry, czyli np. dla kodu 4121.

2)Dodanie do tego domofonu funkcjonalności w postaci restartowania stanu flag po wprowadzeniu prawidłowego kodu, lub naciśnięciu przycisku restartującego.

3)Zaprojektowanie domofonu takiego jak w krokach a, b z tym, że teraz w kombinacji otwierającej powinny występować po sobie dwie powtarzające się cyfry, np. kod 4112.

Na początku zacznę od omówienia podstawowych rozwiązań, które będa przewijały się nieustanie w rozwiązaniach kroków 1, 2 i 3.

Aby uzyskać uzyskać np. kod 0011, należało do schematu drabinkowego wstawić 4 styki odpowiadające kolejnym wejściom, i ustawić je w sposób następujący:

a)dla 0 – styk normalnie zamknięty,

b)dla 1 – styk normalnie otwarty.

Przykładowo dla kombinacji 0011 (cyfra 3) linia przedstawiałaby się następująco:

Następnie należało zastanowić się nad sposbem pamiętania wprowadzanych cyfr, postanowiłem do tego celu użyć prostego sprzężenia zwrotnego opartego na znacznikach. Schemat w programie LOGO!, np. dla kodu 0100 (cyfra 4) wyglądał w ten sposób:

Jak widać na powyższym schemacie, wprowadzenie odpowiedniej kombinacji (w tym wypadku zapalenie linii I2) spowoduję zapalenie znacznika (cewki) M1, co następnie wywoła sprzężenie zwrotne uzyskane dzięki podłączeniu do wejscia znacznika M1, styku normalnie otwartego przechowującego stan tejże cewki M1. Dzięki takiemu rozwiązaniu zostanie zapamiętana informacja o tym, że nastąpiło zdarzenie, które było w stanie wywołać zapalenie się znacznika M1, czyli w naszym wypadku podanie właściwej cyfry.

Kolejnym problemem jest sprawdzanie kolejności wprowadzanych cyfr, które powinno chronić nas przed następującą możliwością: np. wprowadznie kodu 1214 nie powinno otwierać domofonu z kodem 4121 itp. Ustrzec się przed tym można stosując, wykorzystane już wcześniej, znaczniki. Mianowicie, do układu powinniśmy dodać znacznik mówiący nam, że poprzednia cyfra została wprowadzona prawidłowo, przykładowo dla dwóch pierwszych cyfr mojego kodu: 41, mogłoby wyglądać to tak:

Widzimy, że wprowadznie jedynki, nie spowoduje zapalenia znacznika M2, dopóki znacznik M1 nie będzie zapalony.

Ad. 1:

W rozwiązaniu kroku pierwszego wystarzczyło posłużyć się wymienionymi wyżej schematami, aby uzyskać prosty domofon (kod otwierający to 4121). Aby wprowazdzić cyfrę 4 należy zapalić linię I2, co spowoduje zapalenie znacznika M1, następnie należy ją wygasić i zapalić linię I4, odpowiadającą cyfrze 1. Czynność tą należy powtorzyć dla pozostałych cyfr. Po wprowadzeniu prawidłowej kombinacji zapali się linia wyjściowa Q1 sterująca otwieraniem drzwi. Schemat drabinkowy przedstawia się następująco:

Ad. 2:

W celu uzyskania rozwiązania kroku 2, można posłużyć się schematem użytym w kroku pierwszym i wprowadzić do niego kilka modyfikacji. Domofon powinien uzyskać teraz jeszcze jedną funkcjonalność a mianowicie resetowanie (przyciskiem, lub po określonym czasie od wprowadzenia prawidłowej kombinacji).

Aby uzyskać ten efekt, posłużyłem się jeszcze jednym znacznikiem (M5), który wpiąłem do poszczególnych linii poprzez styk normalnie otwarty.

Znacznik M5 połączony był natomiast ze stykiem normalnie zamkniętym, który przechowyał stlan licznika opóznionego wyłączenia aktywowanego, poprzez zapalenie się znacznika M4, co było rownoważne z wprowadzeniem prawidłowej kombinacji otwierającej. Do tej linii podpiąłem również linię I5 symbolizującą przycisk odpowiedzialny za resetowanie znaczników przez użytkownika. Wciśnięcie go powoduje wygaśnięcia zancznika M5, co jest równoważne z wygaszeniem znaczników: M1-M4.

Uwzględniając wszystkie powyższe rozwiązania, schemat domofonu (kod otwierający 4121) z opcją resetowania przedstawia się następująco:

Ad. 3:

W kroku tym należało dodać możliwość następowania kolejno po sobie takich samych cyfr w kodzie otwierającym, w moim wypadku 4112. Zasada działania i schemat tego urządzenia jest prawie identyczny z tym zaprojektowanym w punkcie 2. Jedyne zmiany jakie należy wprowadzić pojawią się na liniach odpowiadających za 2 i 3 cyfrę kodu (wcześniej 12, teraz 11), jak również na linii cyfry 4, która teraz jest dwójką, wcześniej była to jedynka, jednakże sposób dokonania tej zmiany jest oczywisty, więc w dalszej części skupię się wyłącznie na zmianach linii 2 i 3 cyfry.

Aby uzyskać możliwość wprowadzenia następujących po sobie dwóch identycznych cyfr, musimy rozgraniczyć w jakiś sposób czas przeznaczony na wprowadzanie pierwszej z nich z czasem na drugą z nich. Ja do tego celu użyłem licznika opóźnionego włączenia, którego stan, przechowywany w styku normalnie otwartym wpiąłem do linii 3 cyfry kodu. Działa to w następujący sposób (załóżmy że następują po sobie dwie jedynki):

-użytkownik wciska linię I4 (odpowiedzialną za cyfrę jeden),

-zostaje aktywowany licznik, do momentu skończenia odliczania na linii drugiej cyfry obwód jest otwarty, dzięki czemu mamy czas na rozłączenie linii I4 odpowiedzialnej za cyfrę jeden,

-jeżeli linia I4 (cyfra 1) pozostanie zapalona tak długo, aż licznik skończy odliczanie, zostanie zamknięty obwód 2 cyfry dzięki czemu uzyskamy efekt wprowadzenia po sobie kolejno dwóch takich samych cyfr,

-w momencie skończenie odliczania i rozłączenia wcześniej linii I4 układ sprowadza się do układu z cyframi niepowtarzającymi się.

Schemat rozwiązania kroku 3 (kod otwierający to 4112):

III.Załączniki:

Do sprawozdania dołączone zostały 3 pliki:

-lab3_kod4121_verA.llb – rozwiązanie pierwszego kroku,

-lab3_kod4121_verB.llb – rozwiązanie drugiego kroku,

-lab3_kod4112.llb – rozwiązanie trzeciego kroku.