Werkboek IT's Alive - RVO-Society

1 

IT’s Alive 

Nico Goddé 

Logisch toch! 

© Roger Van Overstraeten Society vzw

2 


Auteur: Nico Goddé 

Advies: Omer Deboes 

Jo Decuyper 

Redactie: Isabelle Borremans 

Illustraties: Nico Goddé 

Foto’s: archief RVO-Society 

C 

bring science to life. your life. 

Logisch toch! 

copyright 

©, Roger Van Overstraeten Society vzw, 

Kapeldreef 75, 3001 Heverlee 

Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in 

een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt, op welke wijze dan ook, zonder de 

uitdrukkelijke voorafgaande en schriftelijke toestemming van de uitgever. 

© Roger Van Overstraeten Society vzw 

Dit project is een actie die wordt 

ondersteund binnen het actieplan Wetenschapsinformatie 

en Innovatie.

3 


I. Inhoudstafel 

I. Inleiding ..................................................................................................4 

Werkmethode ..............................................................................................4 

1. Organisator / T.O.-assistent ............................................................................4 

2. Verslaggever ......................................................................................4 

3. Materiaalmeester ...................................................................................4 

4. Researcher ........................................................................................4 

II. Materiaal .................................................................................................5 

III. Een eenvoudige stroomkring ....................................................................................6 

A. Een stroomkring met een gloeilampje als gebruiker ................................................................6 

B. Een stroomkring met een ledje als gebruiker .....................................................................8 

C. De weerstand .........................................................................................9 

IV. Een stroomkring automatiseren ..................................................................................10 

A. De transistor .........................................................................................10 

1. Werking ........................................................................................11 

2. Geschiedenis .....................................................................................12 

B. Sensor .............................................................................................13 

V. Gebruikerskring en stuurkring ...................................................................................15 

A. Gebruikerskring .......................................................................................16 

Gebruikers ..........................................................................................16 

B. Stuurkring ...........................................................................................17 

1. Sensoren ........................................................................................17 

2. Stuurkring .......................................................................................17 

C. Een volledige stroomkring ................................................................................18 

D. Elektrische motor ......................................................................................19 

1. Samenstelling ....................................................................................19 

2. Het maken van een elektromotor .......................................................................20 

E. Het relais ...........................................................................................23 

VI. Poorten ..................................................................................................27 

A. Omdraaien van een sensor ................................................................................27 

NIET-poort ..........................................................................................28 

B. Sensoren samenvoegen ..................................................................................30 

1. EN-poort ........................................................................................30 

2. OF-poort ........................................................................................32 

C. Extra componenten .....................................................................................34 

D. De zuil van Volta ......................................................................................38 

1. Een beetje geschiedenis ..............................................................................38 

2. We maken zelf een batterij ...........................................................................39 

VII. Tellen met elektronische componenten .............................................................................40 

A. Van decimaal naar binair .................................................................................40 

B. Van binair naar decimaal .................................................................................41 

C. Uitbreiding: Van binair naar hexadecimaal .....................................................................45 

D. Van hexadecimaal naar binair ..............................................................................48 

VIII. Extra ...................................................................................................51 

A. Een eenvoudig geheugen .................................................................................51 

B. Flip-flop. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 

IX. Technische realisatie .........................................................................................58 

A. Propellerboot .........................................................................................58 

B. Bloem. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 

X. Kruiswoordraadsel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 

XI. Oplossingen ...............................................................................................69 

XII. Symbolen stroomkringen ......................................................................................77 


4 


I. InleIdIng 

Werkmethode 

In het beroepsleven worden projecten of realisaties niet door één individu uitgevoerd, maar is er een 

samenwerking tussen een groep van ingenieurs, metaalbewerkers, mechaniekers, elektriciens, ... 

Jullie groep bestaat uit: 

1. Organisator / T.O.-assistent 

zorgt dat iedereen meedoet. 

zorgt dat iedereen alles begrijpt. 

zorgt dat iedereen zich op de taak concentreert. 

stelt vragen aan groepsleden. 

stelt vragen aan de leerkracht bij problemen. (Hij/zij is de enige die dit mag!) 

houdt de tijd in de gaten. 

2. Verslaggever 

schrijft het antwoord van de groep op. 

overlegt met de groep wat er aan de leerkracht of aan de klas verteld zal worden. 

spreekt met de groep af wie wat zal vertellen. 

vat samen en vertelt aan de andere groepen wat zijn/haar groep heeft gedaan. 

3. Materiaalmeester 

haalt het materiaal. 

verdeelt het materiaal. 

legt het materiaal terug. 

zorgt dat iedereen over het nodige materiaal beschikt. 

rapporteert materiaal dat stuk is aan de leerkracht. 

4. Researcher 

mag de computer raadplegen. 

mag naslagwerken uit de klasbibliotheek raadplegen. 

deelt zijn/haar bevindingen mee aan de groepsleden. 

mag bij opzoekingen hulp inroepen van de verslaggever. 

maakt een taakverdeling voor eventuele opzoekingen thuis. 


Hallo, 

ik ben professor Albert. Zoek mij voor 

opdrachtjes en tips!

5 


II. MaterIaal 

In de grote kist: 

X Handboek IT’s Alive 

X 10 witte bordjes 

X 5 adaptors 

X 1 cd-rom cleanroomrondleiding 

X 1 striptang 

X 10 geleiders met krokodillenklemmetjes 

X 20 badges 

• 5 basiskoffers met: 

• 1 solar motor 

• 22 veertjes 

• 1 voedingsplaatje 

• 1 led op printplaat 

• 1 lichtsluis 

• 1 transistor 

• 1 schakelaar 

• 4 draadjes 

• 1 batterijclips 

Zorg zelf voor: 

allerlei knutselmateriaal 

recyclagemateriaal 

(piepschuim- of isolatieplaten) 


X 1 leerkrachtenkoffer 

63 veertjes 

1 gloeilamp 

5 motorklemmen 

5 zoemers 

5 propellers 

X 5 uitbreidingskoffers met: 

1 drukknop 

1 temperatuursensor 

1 geluidsensor 

1 lichtsensor 

1 pulsgenerator 

1 potentiometer 

1 niet-poort 

1 en-poort 

1 of-poort 

1 relais 

1 decimale teller

6 


III. een eenvoudIge strooMkrIng 

A. Een stroomkring met een gloeilampje als gebruiker 

Een eenvoudige stroomkring kennen we al, bijvoorbeeld in een zaklamp. 

Opdracht: 1. Teken de stroomkring op de foto van de zaklamp 

2. Bouw de stroomkring op de witte paneeltjes na 

Dit zijn de symbolen voor de componenten: 

+ 

- 

Echte stroomkring Schema stroomkring 

Stroombron Schakelaar Lamp Geleider 

Dit zijn de schema’s van de componenten: 

VOEDING 

+ 


+ 

-- 

SCH LAMP 

Stroombron Schakelaar Lamp 

DUURT 

MINUTEN

7 


Opdracht: Teken het schema van de zaklamp 


DUURT 

MINUTEN

8 


B. Een stroomkring met een ledje als gebruiker 

Bekijk dit fietslichtje goed, vind je een gloeilampje? 

....................................................................................................... 

In plaats van een gloeilampje gebruiken we hier een ledje. 

Opdracht: Zoek op wat een led is 

.................................................................................................................................................................................... 

.................................................................................................................................................................................... 

nl.wikipedia.org/wiki/led 

Waarom gebruiken we hier liever een ledje? 

.................................................................................................................................................................................... 

.................................................................................................................................................................................... 

Opdracht: Waarvoor staat de afkorting ‘led’? 

L: ................................................................................................................................................................................. 

E: ................................................................................................................................................................................. 

D: ................................................................................................................................................................................. 

Led -verlichting zuiniger dan spaarlamp 

GLASGOW - Een team van Schotse wetenschappers heeft ‘de zuinigste 

lamp ter wereld’ ontwikkeld. “De led-lamp, die al binnen drie jaar op de 

markt zou kunnen komen, is liefst 10 procent zuiniger dan spaarlampen”, 

klinkt het. De gebruikte technologie wordt al toegepast bij computer- en 

gsm-schermen, en bestaat uit microchips die licht uitstralen als er stroom 

doorheen wordt gestuurd. “Het grote nadeel van led-technologie was dat 

je er geen hele kamer mee kon verlichten. Door microscopische gaatjes in 

de de leds te maken, is het echter mogelijk om meer licht op te wekken, 

zonder dat het energieverbruik toeneemt. Bovendien kunnen chips tot tien 

jaar langer branden.” (JR) 

Het Laatste Nieuws, 2 januari 2007 


DUURT 

MINUTEN

9 


Opdracht: Maak een Tom Boonen-fietslichtje op de paneeltjes 

LED 

ledje schema ledje symbool ledje 

Draai het ledje eens om, werkt het nog? .................................................................. 

Je kan het ledje maar in één richting plaatsen (de + naar de +pool van de voeding), want de stroom moet eerst door een weerstand. 

Dit verschijnsel noemen we polariteit. Zonder de weerstand zou het ledje snel stuk gaan. 

C. De weerstand 

De weerstand is een van de meest eenvoudige onderdelen in de elektronica. Een weerstand wordt gebruikt om de stroom in 

een schakeling te sturen en te verminderen. 

Weerstanden maken we van een materiaal waar elektronen moeilijk doorheen stromen. Een weerstand levert dus weerstand 

aan de elektronen zodat de hoeveelheid stroom vermindert. (Vergelijk het met een tunnel die opeens vol obstakels staat: in een 

tunnel vol obstakels zal je niet zo snel fietsen als in een tunnel waar niets in de weg staat.) 

Surf naar nl.wikipedia.org en zoek met de term ‘weerstand’ naar meer informatie. 


+ 

DUURT 

MINUTEN

10 


Iv. een strooMkrIng autoMatIseren 

In een gewone stroomkring bedienen we zelf de schakelaar om een gebruiker te laten werken. De beroemde kabouter zou 

daarover zeggen: “Ik word daar zo moe van”. Daarom automatiseren we onze stroomkring zodat de gebruiker ‘automatisch’ 

werkt. 

A. De transistor 

Opdracht: Vervang in een eenvoudige stroomkring de schakelaar door een transistor 

STU 

TRANS 

Transistor Schema transistor Symbool transistor 

Geef een signaal door de + van de bron met de sturing van de transistor te verbinden. Gebruik een geleider met krokodillenklem. 

Wat merk je? 

.................................................................................................................................................................................... 


U 

DUURT 

MINUTEN

11 


1. Werking 

Stroomkring met een transistor als schakelaar: 

sensor 0,5V 

De transistor is het belangrijkste elektronische onderdeel van de elektronica. 

Transistors hebben drie pootjes. Elk pootje heeft een eigen functie en een eigen naam: 

De collector zit meestal (indirect) aan de plus, en de emitter (indirect) aan 

de min. 

Er kan geen stroom van de collector naar de emitter lopen, behalve als er 

stroom van de basis naar de emitter loopt. Als er een stroom van de basis 

naar de emitter loopt, kan er een veelvoud van die stroom van de collector 

naar de emitter stromen.Geschiedenis 


0V 

6V 

B 

• de basis (B) 

• de collector (C) 

• de emitter (E) 

9V 

9V 

0,5V 

9V 

9V 

C 

E

12 


2. Geschiedenis 

De transistor werd in 1947 door John Bardeen, Walter Brattain en William Shockley uitgevonden. In 1956 werd hun uitvinding 

beloond met de Nobelprijs voor natuurkunde (fysica). De naam transistor is een samentrekking van de Engelse woorden ‘transfer’, 

‘transconductance’ en ‘resistor’ en betekent tegelijkertijd ‘weerstand’ en ‘overdracht’. Een transistor laat dus soms wel stroom door 

en soms niet. De eerste toepassing van de transistor was de radio. De bekendste toepassing werd de personal computer die zonder 

transistors zelfs nooit had kunnen bestaan. 

De eerste transistor en zijn uitvinders 

Computers bestaan nu uit een aantal chips en chips bestaan uit biljoenen transistoren. Voordat er transistoren bestonden, gebruikten 

wetenschappers elektronenbuizen of relais. Omdat een elektronenbuis veel groter dan een transistor is, vulde je vroeger een aantal 

kamers met een computer. Gemakkelijk was trouwens ook anders: elektronenbuizen gingen snel stuk. Tot twee keer per dag moesten 

de wetenschappers een buis vervangen en helemaal opnieuw aan hun berekeningen beginnen. 

We spreken over elektronica als er actieve componenten (halfgeleiders) aanwezig zijn, anders spreken we over elektrochniek. Van 

alle actieve componenten is de transistor de belangrijkste. 

Opdracht: Zoek op: ‘halfgeleider’ 

.................................................................................................................................................................................... 

.................................................................................................................................................................................... 

http://nl.wikipedia.org/wiki/transistor 

http://library.thinkquest.org/C01111209/parse.php?f=3%2FmainnlB. Sensor 


13 


B. Sensor 

Een transistor weet natuurlijk niet vanzelf wanneer hij stroom moet doorlaten. De sturing moet dus ook geautomatiseerd worden: 

we gebruiken daarvoor een sensor = automatische sturing. 

Een sensor of ‘voeler’ is een kunstmatige uitvoering van iets dat in de biologie een zintuig heet. 

In de doos van IT’s alive zit een aantal sensoren. We nemen als voorbeeld de lichtsluis. 

Wat voelt deze sensor? 

Opgepast: 

Je moet de sensor eerst 

aansluiten op de voeding 

voordat hij kan werken. 

{ warmte 

{ geluid 

{ licht 

{ vocht 

{ beweging 


LICHTSLUIS 

Lichtsluis Schema lichtsluis 

Uitgaand sturingssignaal 

+ 

U

14 


Opdracht: Plaats de lichtsluis in de stroomkring met transistor 

Maak een verbinding tussen de U van de lichtsluis en de sturing van de transistor. 

Gebruik steeds dezelfde kleuren om de geleiders te tekenen en in de stroomkring te plaatsen 

Wanneer werkt ons lampje? 

rood: +pool (aansluiting) 

zwart --pool (aansluiting) 

groen: aansluiting tussen sturingssignalen 

geel: aansluiting tussen gebruikers 

VERGEET DE SENSOREN NIET VAN STROOM TE VOORZIEN! 

.................................................................................................................................................................................... 

.................................................................................................................................................................................... 


DUURT 

MINUTEN

15 


v. gebruIkerskrIng en stuurkrIng 

Je hebt bij de vorige oefening gemerkt dat het witte bordje heel vol staat. Vind je dit nog overzichtelijk? ..................................... 

Bedenk een oplossing voor dit probleem. 

.................................................................................................................................................................................... 

.................................................................................................................................................................................... 

Verdeel de stroomkring in twee kringen: 

• de stuurkring 

• de gebruikerskring 

• de gebruikerskring 

Nu we de stuurkring van de gebruikerskring scheiden, kunnen we onze werkgroepen ook verdelen in twee teams: 

• Team 1 werkt aan de stuurkring 

• Team 2 werkt aan de gebruikerskring 

De twee teams samen komen tot een groepsresultaat 

= de volledige (werkende) stroomkring 


16 


A. Gebruikerskring 

In de gebruikerskring plaatsen we altijd de stroombron en de gebruiker. 

De gebruiker bedienen (sturen) we met een transistor. 

Gebruikers 

LED 

+ 

LAMP ZM + 

LEDJE LAMP ZOEMER MOTOR 

Zet elektrische energie om in 

licht 

Zet elektrische energie om in 

licht en warmte 

Sluit de — (min) van de transistor altijd aan de — (minpool) van de bron aan. 


Zet elektrische energie om 

in geluid 

We kunnen de gebruikerskring nog eens extra bedienen (beveiligen) door er een schakelaar tussen te plaatsen. 

VOEDING 

+ 

STU 

SCH 

TRANS 

U 

Inkomend signaal van een sensor 

M 

+ 

Zet elektrische energie om 

in beweging 

Inkomend signaal 

van een sensor 

+ 

LED

17 


B. Stuurkring 

In de stuurkring plaatsen we de sensoren. 

Het uitgangssignaal (U) van de sensor verbinden we met de sturingsingang van de transistor. 

1. Sensoren 

Bij je materiaal zitten deze sensoren: 

LICHTSLUIS LICHTSENSOR TEMPERATUURSENSOR GELUIDSENSOR 

LICHTSLUIS 

+ 

2. Stuurkring 

U 

Hier zie je het schema van een eenvoudige stuurkring: 

Aansluiting aan de 

—pool van de bron 

LDR 

+ 

U 

LDR 

+ 


U 

C° 

+ 

U 

Aansluiting aan de 

+pool van de bron 

Uitgaand signaal 

naar de transistor 

+ 

U

18 


C. Een volledige stroomkring 

We voegen de gebruikers- en stuurking samen om een volledige stroomkring te maken. 

Vergelijk het ook eens met de schema’s op de vorige bladzijden. 

Stuurkring Gebruikerskring 

LDR 

+ 

U 

VOEDING 

+ 


STU 

SCH 

TRANS 

U 

+ 

LED

19 


D. Elektrische motor 

1. Samenstelling 

Een van de gebruikers in de gebruikerskring is de motor. 

Motor Symbool motor 

Bekijk de gedemonteerde motor goed. Welke onderdelen/materialen herken je? 

1. .................................................................................................................................................................................. 

2. .................................................................................................................................................................................. 

3. ................................................................................................................................................................................. 

Sleepcontacten die de 

+ en de –pool van de 

voeding met de wikkelingen 

verbinden. 


M 

Magneten Wikkelingen 

+ 

Verbinding met de 

wikkeling 

Magneten Asdoorgang Wikkelingen 

Verbinding met de 

sleepcontacten Motoras

20 


2. Het maken van een elektromotor 

1. Benodigdheden 

2. Stappenplan 

Stap 1: 

X 30 cm wikkeldraad (koperdraad) gelakt 0,5mm² 

X 2 L-profielen 

X Magneten 

X Wit bordje uit je materiaalkist 

X Voeding uit je materiaalkist 

X 2 voedingskabels met krokodillenklemmen uit je materiaalkist 

X 1 AAA-batterij 

Neem de AAA-batterij en de wikkeldraad. Wikkel de draad 

rond de batterij. Let op dat je aan de twee uiteinden 10 

centimeter los laat hangen. 

Tien wikkelingen is ruim voldoende. 

test 

Stap 2: 

Schuif de wikkelingen van de batterij. De wikkelingen zitten nog los, met 

de overschot van de koperdraad binden we ze daarom bij elkaar. 

Dit doe je zo: 

1. Breng beide uiteinden van de draad naar het midden van de 

wikkeling. Zorg dat ze recht tegenover elkaar (ten opzichte van de 

wikkeling) staan, zij gaan de as van je motor worden! 

2. Draai de uiteinden 3 keer rond de wikkelingen zodat het geheel 

goed vast zit. Als het er zoals op de foto uitziet, ga je naar stap 3. 


21 


Stap 3: 

Er moet stroom door de wikkelingen kunnen vloeien, dus moet 

je de isolatie van de assen verwijderen. De rotor kan anders niet 

magnetisch worden. Dit doe je best met een breekmes. 

Zet de rotor rechtop en schraap nu aan de bovenkant de isolatie 

weg aan de twee assen. let er wel op dat je niet alle isolatie 

wegschraapt. Dan zou je de winding een vaste noord- en zuidpool 

geven. Omdat zo’n vaste magneet de rotor permanent aantrekt, 

kan de rotor niet meer draaien. 

Stap 4: 


Wikkeling 

Wikkeling zonder 

isolatielaag 

Wikkeling met isolatielaag 

Plaats de 2 L-profielen (assteunen) op het witte bordje. Steek de uiteinden van je wikkeling (de as!) in de gaatjes van de L-profielen. 

Zet onder de wikkeling een magneet (of magneten). Hoe korter de afstand tussen de magneet en de wikkeling hoe beter. 

www.opitec.be

22 


Stap 5: 

Zet spanning (4,5 volt is voldoende) op de twee assteunen (L-profielen) en de wikkeling zal beginnen draaien. Als je ook nog een 

schakelaar in je stroomkring plaatst, kan je de motor gemakkelijk aan- en uitschakelen. 

www.rvo-society.be 


23 


E. Het relais 

Een relais is een componentje dat we als uitvoerelement in een stuurkring plaatsen en 

ook als (afstandsgeleide) schakelaar in de gebruikerskring kunnen gebruiken. 

Dankzij een relais kan je met een stuurking met kleine spanning een gebruikerskring 

met grote spanning bedienen. 

Samenstelling 

+ 

RL 

R1 

Relais Schema relais Symbool relais 

Een relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar en bestaat uit: 

R2 


S 

1. een spoel (zie ook ‘elektrische motor’), 

2. een of meerdere contacten en 

3. een veermechanisme. 

Als er een klein stroompje door de spoel gaat, ontstaat er een magnetsich veld dat de veer dichtdrukt. Als 

de veer dichtgedrukt is, sluit de gebruikerskring. Als de elektriciteit niet langer door de spoel gaat, valt het 

magnetisch veld en ontspant de veer. De gebruikerskring wordt verbroken en het toestel keert terug naar de 

oorspronkelijke (onbekrachtigde of rust-)stand. 

S1 

S2 

Stuurkring 

+ 

- 

Gebruikerskring 

Elektromagneet

24 


Stap 1: Elektromagneet 

Opdracht: maak nu zelf een eenvoudige relais 

1. Wikkel ongeveer 30 cm dunne elektrische geleider rond een metalen staafje, spijker of schroevendraaier. 

2. Ontstrip de uiteinden van de geleider en maak een verbinding met de + en — pool 

van de 9v batterij. 

3. Nu kan je een paperclip opheffen = magnetisme door middel van 

elektriciteit. 

Stap 2: Eenvoudige schakelaar 

Maak een eenvoudige schakelaar met enkele paperclips en de veertjes uit de koffer. Op 

de foto zie je hoe het eruit moet zien. Je kan het ook op een stukje isolatieplaat maken zodat je de 

schakelaar kan meenemen en bijhouden. 

Stap 3: Plaats je onderdelen in een stroomkring 

1. Plaats je schakelaar in een eenvoudige stroomkring op 12 volt (zie foto). 

2. Laat nu de paperclip omhoog gaan door de elektromagneet stroom te geven en zo magnetisch te maken. 

3. Als paperclips A en B elkaar raken, is de gebruikerskring gesloten en zal het lampje branden. 


A 

B 

DUURT 

MINUTEN

25 


Als je goed luistert, hoor je A en B tegen elkaar klikken! 


26 


TIP: 

Opdracht: Maak een schakeling waarbij je een speelgoedwagen of brug kan bedienen met een sensor 

Breng eens wat oud speelgoed dat op batterijen werkt mee naar de klas. Schroef het 

open en zoek de voedingskabels (waarschijnlijk rood en zwart). Onderbreek een voedingskabel 

en plaats er je relais tussen. 


DUURT 

MINUTEN

27 


vI. Poorten 

A. Omdraaien van een sensor 

Opdracht: Geef onder elke sensor aan wanneer hij een sturingssignaal geeft 

LICHTSLUIS 

+ 

U 

LDR 

+ 

U 

.......................................... .......................................... .......................................... .......................................... 

Bij elektronische apparaten werken we met digitale signalen. Een signaal kan: 

Al deze toestanden stellen we zeer eenvoudig voor: 

X Als de lichtsluis onderbroken wordt, werkt het toestel. 

De sensor geeft een stuursignaal = toestand 1 

Als je de lichtsluis niet onderbreekt, werkt het toestel niet. 

De sensor geeft geen stuursignaal = toestand Ø 

X Als de LDR licht ontvangt, werkt het toestel. 


Als de LDR geen licht ontvangt, werkt het toestel niet. 



C° 

• Aan, stroom, hoog = 1 

• Uit, geen stroom, laag = Ø 

+ 

U 

• aan of uit zijn. 

• stroom of geen stroom zijn. 

• hoog of laag zijn. 

X Als de temperatuursensor warm wordt, werkt het toestel. 


Als de temperatuursensor koud is, werkt het toestel niet. 


X Als de sensor geluid hoort, werkt het toestel. 


Als de sensor niets hoort, werkt het toestel niet. 


In het donker, als het koud is of als de straal van de lichtsluis niet onderbroken wordt, zouden we in principe geen stuursignaal kunnen 

sturen zonder een nieuwe sensor te ontwerpen. Maar in de elektronica bestaat een hulpmiddel dat dat probleem oplost. 

+ 

U

28 


NIET-poort 

Er bestaat een elektronisch componentje dat de NIET-poort heet: 

NIET 

IN 

+ U 

NIET-poort schema symbool 

We noemen de NIET-poort ook een inverter. 

Opdracht: Zoek op wat ‘inverteren’ is 

Inverteren: ................................................................................................................................................................... 

................................................................................................................................................................... 

Op de witte paneeltjes plaatsen we de NIET-poort achter de sensor, en verbinden we de uitgang (U) van de sensor met de ingang 

(IN) van de NIET-poort. 

X De NIET-poort maakt van het 1-signaal van de sensor (als de sensor stroom doorlaat) een Ø-signaal. 

X De NIET-poort maakt van het Ø-signaal van de senor (als de sensor geen stroom doorlaat) een 1-signaal. 

ALLE COMPONENTEN HEBBEN ALTIJD STROOM NODIG! 


29 


Opdracht: Maak een simulatie van een nachtlampje 

met een LED als gebruiker en een transistor als schakelaar. 

Ouders kunnen voor hun kleine kinderen nachtlampjes met led kopen. Het licht ervan gaat automatisch aan als het donker wordt. 

Maak hieronder een schematische voorstelling van dit systeem en bouw je schema op een wit paneeltje na. 

Werk in twee teams: stuurkring en gebruikerskring. 

Werkt het? Kan je op basis van je elektronische constructie deze tabel ook verder aanvullen? Gebruik Ø en 1. 

NIET-poort 

Lichtsensor ingang uitgang led 

We noemen deze tabel een waarheidstabel omdat ze de verschillende mogelijke toestanden van een elektronische component 

samenvat. 


DUURT 

MINUTEN

30 


B. Sensoren samenvoegen 

Soms worden in een elektronisch toestel meerdere sensoren gebruikt. Deze sensoren kunnen samen of apart een meting uitvoeren 

en een signaal doorsturen. 

De elektronische elementen die dat mogelijk maken noemen we logische poorten. 

1. EN-poort 

Als meerdere sensoren samen een signaal moeten doorgeven voordat een toestel werkt, brengen we de stuursignalen samen tot 

één signaal om de gebruikerskring te activeren. 

+ 

EN 

U 

EN-poort Schema EN-poort Symbool EN-poort 

Op de paneeltjes plaatsen we de EN-poort na de sensoren. We verbinden de uitgangssignalen (U) van de sensoren met de ingangen 

(IN1 en IN2) van de EN-poort. 

IN1 

IN2 

Deze EN-poort heeft twee ingangen: we moeten tegelijkertijd aan twee 

voorwaarden voldoen om een stuursignaal te produceren. 

Je kan de EN-poort ook vergelijken met twee schakelaars die we in serie in 

een stroomkring plaatsen. Ze moeten beiden ‘aan’ staan, of het lampje zal 

niet branden. 


Stuursignaal naar de 

transistor

31 


Opdracht: Maak een brandalarm dat reageert op rook en hitte 

Kan je met behulp van je paneeltje deze tabel verder aanvullen? Gebruik Ø en 1. 

EN-poort 

Lichtsluis LDR ingang 1 ingang 2 uitgang zoemer 

Het vetgedrukte gedeelte is de waarheidstabel van de EN-poort. 


DUURT 

MINUTEN

32 


2. OF-poort 

Als meerdere sensoren samen óf elk apart een signaal moeten doorgeven voordat een toestel werkt, brengen we de stuursignalen 

samen tot één signaal om de gebruikerskring te activeren. 

+ 

OF 

OF-poort Schema OF-poort Symbool OF-poort 

Op de paneeltjes plaatsen we de OF-poort na de sensoren. 

We verbinden de uitgangssignalen (U) van de sensoren met de ingangen (IN1 en IN2) van de OF -poort. 

IN1 

IN2 

U 

Onze OF-poort heeft twee ingangen. 

We krijgen een stuursignaal als er aan minstens één voorwaarde voldaan wordt. 

Je kan de OF-poort ook vergelijken met twee schakelaars die 

we parallel in een stroomkring plaatsen. 

Er moet maar één schakelaar ‘aan’ staan om het lampje te 

laten branden. 


Stuursignaal naar de 

transistor

33 


Opdracht: Maak een automatische deurbel 

Je moet de deurbel horen als je aanbelt of als je langs de achterzijde van het huis voorbij het tuinhek komt. 

Kan je met behulp van je paneeltje deze tabel verder aanvullen? Gebruik Ø en 1. 

OF-poort 

Drukknop Lichtsluis ingang 1 ingang 2 uitgang zoemer 

Het vetgedrukte gedeelte is de waarheidstabel van de OF-poort. 


DUURT 

MINUTEN

34 


C. Extra componenten 

Om leukere ontwerpen te kunnen maken, zitten er in de materiaalkoffer nog een aantal andere componenten: 

DRUK 

Drukknop Schema drukknop Symbool drukknop 

+ 

GENERATOR 

U 


De pulsgenerator werkt als een automatische 

drukknop die zichzelf om de zoveel 

tijd opnieuw induwt. De snelheid waarmee 

hij sturingspulsen geeft, kan je zelf 

regelen met de draaiknop. 

Pulsgenerator Schema pulsgenerator Symbool pulsgenerator 

POTMETER 

+ 

U 

G 

De potentiometer bepaalt hoeveel stroom 

je aan een gebruiker geeft. De stroomsterkte 

bepaal je zelf met de draaiknop. 

Potentiometer Schema potentiometer Symbool potentiometer 

P

35 


Opdracht: Maak een gebruikerskring met een lamp als gebruiker en een transistor als schakelaa 

Plaats ook de pulsgenerator in de stroomkring. 

Draai het stelwieltje eens naar rechts (H). Wat merk je? 

.................................................................................................................................................................................... 

.................................................................................................................................................................................... 

Draai het stelwieltje ook eens naar links (L). Wat merk je nu? 

.................................................................................................................................................................................... 

.................................................................................................................................................................................... 

Wat betekenen de letters H en L? 

H: ................................................................................................................................................................................. 

L: ................................................................................................................................................................................. 


DUURT 

MINUTEN

36 


Opdracht: 

Als we met de fiets naar school komen, dragen we natuurlijk altijd een fietshelm. Maak je 

fietshelm veiliger door hem van een wit licht vooraan en een rood licht achteraan te voorzien. 

Automatiseer de verlichting zodat het automatisch brand als het donker wordt. 


DUURT 

MINUTEN

37 


Kan je de lichtjes op je fietshelm ook laten knipperen? 


38 


D. De zuil van Volta 

Om de fietshelm te automatiseren gebruikten we als voeding een batterij. 

Waarom? 

De eerste batterij werd uitgevonden door de Italiaan Volta en kreeg als benaming “de zuil van Volta”. 

1. Een beetje geschiedenis 

Allessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta werd op 18 februari 1745 geboren in Como in het 

koninkrijk Lombardije (nu in Noord-Italië). Zijn bekendste uitvinding deed hij in 1794: Volta fabriceerde 

een apparaat dat, nadat het was opgeladen, een ononderbroken elektrische stroom kon afgeven. Zo’n 

apparaat heet nu een batterij of accu. 

Volta had al enkele jaren veel belangstelling voor de experimenten van zijn vriend, de anatoom Luigi 

Galvani. Die had ontdekt dat als twee verschillende metalen elkaar raken in de spier van een dier (Galvani 

gebruikt hiervoor kikkers), er een elektrisch stroompje ontstaat. Galvani dacht, ten onrechte, dat 

hij een soort ‘dierlijke elektriciteit’ had ontdekt. Die energie zou zich in het dierlijke weefsel bevinden 

en door aanraking met metalen vrijkomen. 

In 1800 bewees Volta Galvani’s fout. Hij ontdekte dat wanneer twee verschillende metalen met elkaar in 

aanraking werden gebracht in een oplossing van zout in water, er ook een elektrisch stroompje ontstaat. Volta’s 

kolom van metalen en karon noemen we de “zuil van Volta”. Het werd de eerste bruikbare stroombron ter 

wereld. 

Volta overleed in Como, op 5 maart 1827. De grootste eer die hem toekwam is de naam van de eenheid van 

elekrisch spanningsverschil: de Volt. 


39 


2. We maken zelf een batterij 

Materiaal: 

Aan de slag: 

Opdracht: Volg het stappenplan en maak een batterij! 

Testen met de multimeter: 

• koperen muntjes (bv. 1, 2, of 5 eurocent) 

• keukenpapier 

• aluminiumfolie 

• multimeter 

• stukje isolatieplaat 

• tandenstokers 

• azijn 

• Snij uit het aluminiumfolie en het keukenpapier rondjes ter 

grootte van de muntjes. 

• Bevochtig de stukjes keukenpapier met azijn of een zoutoplossing. 

• Prik drie tandenstokers in de isolatieplaat. Deze opstelling helpt bij het 

stapelen. 

• Leg een groot rechthoekig stuk aluminiumfolie op de isolatieplaat en prik 

deze eventueel vast met een van de tandenstokers. 

• Leg er een koperen muntje op 

• Leg op het muntje een stukje keukenpapier. 

• Daarop terug een stukje folie, een muntje, een stukje keukenpapier, ... 

• Eindig met een muntje. 

Verbind de multiemeter met de aluminiumfolie op de bodem en het muntje aan de top 

en meet de spanning. 

Het muntje is de --pool, de folie is de +pool . 

We kunnen zien dat we pieken van 3-5V uit de batterij kunnen halen. Deze maken we 

door iets harder op de stapel te drukken. 


DUURT 

MINUTEN

40 


vII. tellen Met elektronIsche coMPonenten 

Wij kunnen ook zelf - zoals de computer - getallen naar 1 en Ø of omgekeerd omzetten. We kunnen zelfs met 1 en Ø letters 

maken. 

A. Van decimaal naar binair 

In normale omstandigheden gebruiken we het decimale talstelsel: Deca = 10 

Welke 10 cijfers gebruiken we als grondtal? Met welke 10 cijfers kunnen wij al onze getallen samenstellen? 

.................................................................................................................................................................................... 

Waar ligt de oorsprong van ons tiendelig talstelsel? 

.................................................................................................................................................................................... 

Twintig was het grondgetal in Zuid-Amerika. Wat zou hiervoor de reden kunnen zijn? 

.................................................................................................................................................................................... 

Omzetten 

Schrijf het decimaal getal rechts 

Deel het getal door twee (binair: bi = twee), is het getal niet deelbaar (we werken zonder kommagetallen) schrijf dan 1 onder het 

opgavegtal. Het opgavegetal -1 is nu wel deelbaar en die uitkomst schrijf je links naast de opgave. 

Ga zo door. Als het getal wel deelbaar is door twee, dan heb je geen rest en schrijf je een Ø in de onderste rij. 


17 

8 17 

1 

Ø 1 2 4 8 17 

1 Ø 1 Ø 1 

Eindig altijd met 1 onder 1 (1 is nu eenmaal niet deelbaar door twee)! 

http://nl.wikibooks.org/wiki/Wiskunde/Talstelsels 

http://www.sools.nl/informatica/bin.htm

41 


B. Van binair naar decimaal 

Zet de binaire getallen in deze tabel. Schrijf daarbij altijd van rechts naar links! 

De bovenste rij van deze tabel gaat ook van rechts naar links: het eerste getal is altijd 1. Vermenigvuldig 1 met 2 en schrijf in de cel 

links van ‘1’ je uitkomst. In de derde cel van links schrijf je de uitkomst nog eens maal 2 ... 

512 x 2 = 256 x 2 = 128 x 2 = 64 x 2 = 32 x 2= 16 x 2 = 8 x 2 = 4 x 2 = 2 x 2 = 1 x 2 = 1 

1024 512 256 128 64 32 16 8 4 2 1 

Opgave: 1 Ø Ø Ø 1 

1024 512 256 128 64 32 16 8 4 2 1 

1 Ø Ø Ø 1 

Tel de waarden waar een 1 onder staat met elkaar op 

Opgelet 

= 16 + 1 = 17 

Kijk eens naar de waarden bovenaan de tabel, wat merk je op? Juist dit is de geheugencapaciteit van een geheugenkaartje, 

memory-stick, mp3-speler, ... 


www.sools.nl/informatica/bin.htm 


42 


De decimale teller 

Tellen Resetten Display Binaire ledjes Voeding 

Schema decimale teller 

De decimale teller telt in decimale waarden en geeft de uitkomst via de ledjes ook binair weer. 

K 

DEC teller 

R 

Op onze tellercomponent staat een dubbele display, welke is de hoogste decimale waarde die we hier kunnen zien? .................... 

Waarom? ...................................................................................................................................................................... 


+

43 


Opdracht: Maak op het paneeltje een telsysteem waarmee je flesjes frisdrank kan tellen en ook kan resetten 

met een drukknop. 

TIP: 

Zoek op het internet afbeeldingen van flesjes frisdrank 

en kleef ze op een doorzichtige strip. 

VERGEET NIET DAT DE TELLERCOMPONENT ALTIJD 

Wat is resetten? 

STROOM NODIG HEEFT 

.................................................................................................................................................................................... 

.................................................................................................................................................................................... 


DUURT 

MINUTEN

44 


Opdracht: Doe eerst een reset en vul onderstaande tabel daarna aan met behulp van je tellercomponent. Als 

de waarden te groot zijn, moet je ze omrekenen. 

Decimaal (display) Binair (ledjes) 

9 

15 

27 

34 

42 

59 

66 

71 

99 


1 Ø Ø 1 Ø Ø 1 

1 Ø1 Ø1 Ø1 Ø 

1 Ø Ø Ø 

1111 

1111 Ø Ø Ø Ø 

11 Ø Ø1 

1 Ø Ø Ø 1 1 

1 Ø11111 

DUURT 

MINUTEN

45 


C. Uitbreiding: Van binair naar hexadecimaal 

Opdracht: Maak op het paneeltje een tellerunit waar je telt met een drukknop en kan resetten met een 2 de 

drukknop. Gebruik ditmaal de hexadecimale teller en begin met een reset. 


DUURT 

MINUTEN

46 


De hexadecimale teller 

Opdracht: Doe een reset op je hexadecimale tellerunit. Tel vijftien keer met de drukknop en noteer je bevindingen 

in deze tabel. 

Hexadecimaal (display) Binair (ledjes) 

0. 00 ØØØØ 

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

6. 

7. 

8. 

9. 

10. 

11. 

12. 

13. 

14. 

15. 

Hoeveel verschillende waarden schrijven we in de displaykolom? .................................. 


K 

HEX teller 

Tellen Resetten Binaire ledjes Display Voeding Schema hexadecimale teller 

R 

+ 

DUURT 

MINUTEN

47 


Het Griekse woord voor 16 is hexa, het talstelsel met grontal 16 noemen we dus het hexadecimale talstelsel. Op de display zie je 

dat dit talstelsel buiten cijfers ook uit letters bestaat. 


www.sools.nl/informatica/bin.htm 

Nu begrijpen we beter hoe de computer van 1 en Ø letters maakt, wij kunnen dit nu ook maar enkel tot de letter F. F = 15 

Omzetting (bijvoorbeeld van de waarde 11Ø1ØØ1Ø1) 

• Verdeel je binaire getal in groepjes van vier. 

Werk van rechts naar links. 

• Schrijf boven elk groepje 8 4 2 1 (= binaire teller). 

Werk ook hier weer van rechts naar links 


1 1Ø1Ø Ø1Ø1 

1 8 4 2 1 8 4 2 1 

1 1Ø1Ø Ø1Ø1 

• Tel de waarden waar een 1 onder staat per groep. Je mag hierbij gebruik maken van je hexadecimale omzettingstabel. 

Tel bij een hexadecimaal getal nooit de waarden bij 

elkaar op! 

Waarom maakt onze display van sommige letters hoofdletters en van andere dan weer niet? 

1 8 4 2 1 8 4 2 1 

1 1Ø1Ø Ø1Ø1 

1 A 5 

.................................................................................................................................................................................... 

....................................................................................................................................................................................

48 


D. Van hexadecimaal naar binair 

• Een waarde die uit een combinatie van cijfers en letters bestaat, is altijd hexadecimaal. 

Voorbeeld: F16. 

• Als er een waarde alleen uit cijfers bestaat, moet je altijd goed naar de opgave of naar de aanwijzingen van de leerkracht kijken. 

Voorbeeld: 16 kan decimaal of hexadecimaal zijn, maar F16 is zeker hexadecimaal omdat er een letter in de waarde staat. 

• Verdeel het hexadecimale getal in groepen: 

• Gebruik je omzettingstabel en maak van elke groep een binaire waarde: 


F16 = F 1 6 

F16 = 

• Hoe je dit binaire getal omzet naar een decimaal getal weet je natuurlijk al! 

Opdracht: Maak je klasbenaming in binaire waarden 

F 1 6 

1111 ØØØ1 Ø11Ø 

1Aa = .......................................................................................................................................................................... 

1Ab = .......................................................................................................................................................................... 

1Ac = .......................................................................................................................................................................... 

1Ad = .......................................................................................................................................................................... 

TIP: Vul je klas tijdens een ander vak eens met een binair getal in. (Je leerkracht wiskunde kan dat zeker ontcijferen!) 

DUURT 

MINUTEN

49 


Ga ook eens naar de rekenmachine op je pc. In de wetenschappelijke rekenmachine kan je naar andere talstelsels omzetten en zo 

je resultaten controleren. 

Start > Programma’s / All Programs > Bureau-accessoires / Accessories > Rekenmachine / Calculator 

Breng een waarde in: 

Kies een talstelsel: 

Start > All programs > Accessoires > Rekenmachine / Calculator 


50 


Opdracht: Als je voedingswaren uit een koelbox haalt, mag je het deksel maximum 10 seconden openlaten 

om het energieverbruik te beperken. Ontwerp hier een energieteller en bouw hem op de witte 

bordjes na. 

Opdracht: Maak een echte energieteller 

Installeer je componenten op een houten of kunststoffen grondplaat met een batterij (9v) als voeding zodat je de realisatie ook 

echt kan gebruiken. 

Tip: 

Boor in de grondplaten gaatjes van 8 mm diameter (meet de afstand tussen de gaten van de componenten maar eens na) zodat je 

de veertjes kan gebruiken. 


DUURT 

DUURT 

MINUTEN 

MINUTEN

51 


vIII. extra 

A. Een eenvoudig geheugen 

We kunnen onze componenten (door middel van 1 en Ø ) laten tellen en we kunnen ze cijfers & letters laten samenstellen. Is het 

ook mogelijk dat we ze iets laten onthouden? 

Opdracht: Plaats de componenten volgens dit schema op een wit paneeltje. 

Normaal brandt ons ledje alleen als we de lichtstraal bij de lichtsluis onderbreken. 

Stuurkring Gebruikerskring 

U 

U 

IN2 

LICHTSLUIS 

OF 

Wat merk je bij deze opstelling? 

+ 

+ 

IN1 

..................................................................................................................................................................................... 


VOEDING 

+ 

STU 

LED 

TRANS 

DUURT 

+ 

U 

MINUTEN

52 


Verklaring 

In deze opstelling leiden we het uitgangssignaal (U) van de OF-poort naar een vrijstaande ingang terug. We weten ondertussen al 

dat de uitgang van de OF-poort 1 is als: 

..................................................................................................................................................................................... 

..................................................................................................................................................................................... 

Door de uitgang (U) van de OF-poort met een ingang (IN2) te verbinden, zal die 1 terug naar de ingang gaan. Omdat de ingang 1 

heeft, wordt nu ook de uitgang (U) 1 gemaakt. We creëren dus een gesloten kring waar het 1-signaal blijft circuleren. 

Gaat het lampje ooit terug uit? ......................................................................................................................................... 

Wanneer? ..................................................................................................................................................................... 

Deze speciale schakeling is het eenvoudigste geheugen dat bestaat. We noemen het een slotketen. 

+ 

OF 

IN1 

IN2 

U 


Invoerelement 

Transistor

53 


Opdracht: Maak een alarm dat dieven aan hun bewegingen opspoort 

Ook al is de inbreker nog zo vlug, eenmaal zijn beweging gedetecteerd werd, blijft het alarm zoemen. 


DUURT 

MINUTEN

54 


B. Flip-flop 

Een slotketen die je enkel kan uitschakelen door de voeding of de geleider van de terugkerende 1 te demonteren is natuurlijk niet 

echt bruikbaar. 

Hoe kan je de slotketen toch terug op Ø zetten? 

De geleider die de uitgang van de OF-poort met de ingang verbindt, heeft een systeem nodig dat het 1-signaal kan onderbreken. 

Onderbreker 

De onderbreker die we in de kring plaatsen is een eenvoudige EN-poort.De EN-poort blijft 1 als de twee ingangen 1 zijn. 

+ 

OF 

Invoer 

IN1 

IN2 

U 

Transistor 

Ingang 1: signaal van een invoer 

= schakelaar op 1 

= lichtsensor op 1 (licht) 

= temperatuursensor op 1 (warm) 

= drukknop op 1 (constant drukken) 

Ingang 2: signaal (1) van de OF-poort 

Als we de ingang 1 van de OF-poort activeren, blijft de uitgang ook 1 want de EN-poort krijgt dan 2 ingangen op 1 en activeert de 

2 de ingang van de OF-poort. Als ingang 1 van de OF-poort dus terug Ø wordt (het signaal is gestopt), dan blijft de EN-poort stroom 

aan ingang 2 van de OF-poort gegeven: het alarm blijft stroom krijgen. 

Om de slotketen nu uit te schakelen, veranderen we de uitgang van de EN-poort in een Ø door de ingang 1 van de EN-poort in Ø 

te veranderen. 

= schakelaar op Ø 

= lichtsensor op Ø (donker) 

= temperatuur op Ø (koud) 

= drukknop loslaten (= Ø) 


+ 

EN 

U 

Invoer 

IN1 

IN2

55 


Opdracht: Maak je alarm van de vorige oefening uitschakelbaar met een schuifschakelaar 

Opdracht: Schakel een motor aan met een drukknop. 

Maak hem ook terug uitschakelbaar met een drukknop. 


DUURT 

DUURT 

MINUTEN 

MINUTEN

56 


Een schakeling die je kan laten werken met een sensor en terug kan uitschakelen met een sensor of een eenvoudige druk op de 

drukknop noemen we een FLIP-FLOP. 

De oefening die je hebt gemaakt, kan samengebracht worden in een kleine elektronische module die signalen onthoudt. 

Inschakelsignaal 

Opdracht: Laat een lichtje branden door in je handen te klappen. 

Schakel het terug uit door op een knop te drukken. 

S 


FF 

Uitschakelsignaal R 

U 

Uitgangsignaal 

Wisselsignaal 

C 

FLIP-FLOP 

+ 

S = Set 

R = Reset 

C = Clock 

U = Uitgang

57 


Opdracht: Maak het jezelf makkelijker en schakel het licht aan én uit door te klappen 


58 


Ix. technIsche realIsatIe 

A. Propellerboot 

We maken een propellerboot van isolatieplaat en automatiseren hem met onze sensoren. 

a. Materiaal: 

• isolatieschuimplaat 

• metalen plaatjes 

• buizenklemmen 

• hobbylijm 

b. Gereedschappen: 

• hobbymes 

• lijmpistool 

• schuurpapier 

c. Werkmethode 

Werkwijze Gereedschap 

Romp Romp 

1. Schets de romp van je boot op de isolatieplaat. • Stift, potlood & meetlat 

2. Snij de ruwe romp uit de schuimplaat. • Hobbymes 

3. Schuur de romp in de juiste vorm. • Schuurpapier 

Motorsteunen Motorsteunen 

4. Teken de maten op de metaalplaat. • Krasnaald of potlood 

5. Knip de steunen op maat. • Plaatschaar of metaalzaag 

6. Plooi de motorsteunen. • Plooibankje of bankschroef (Indien je lokaal niet 

uitgerust is om metaal te bewerken, gebruik je 

gewoon houten blokjes.) 

7. Kleef de buisklemmen op de steunen • Hobbylijm 

Montage Montage 

8. Kleef de motorsteunen achteraan op de romp • Sterke hobbylijm 

9. Spuit of verf je bootje • Verfspuitbus, verf 


59 


d. Werktekening 

Romp 

200 mm 

Motorsteune. 

20 mm 

70 mm 

30 mm 

300 mm 


30 mm 

120 mm

60 


Werkmethode 

Wat heb je nodig: 

• Bronaansluiting 

• Schakelaars 

• Geleiders 

• Motors 

f. Schakel de motoren in serie 

g. Schakel de motoren in parallel 

Welk verschil merk je tussen de serie en parallelschakeling? 

VOEDING 

+ 

VOEDING 

+ 


M 

SCH 

+ – 

+ 

SCH 

M 

M 

+ 

+ – 

+ – 

+ 

+ – 

+ 

M

61 


Kies zelf je sensor! 

Opdracht: Laat de boot automatisch vertrekken 


DUURT 

MINUTEN

62 


B. Bloem 

1. Technische tekening 

De basis van de bloem is een houten frame. 

Dit frame zal de stroomkring met zonnepaneel en motor ondersteunen. 

Technische tekening 

Dikte 

Opdracht: bestudeer het voorbeeld in de klas. Schrijf de juiste maten bij de technische tekening. 


63 


Dit is de samengestelde tekening in perspectief. 

Welk perspectief is dit? 

.................................................................. 

Opdracht: Kleur het VA, BA en ZA in de juiste kleur 

Dit is een foto van het etiket op het materiaal. Wat betekent 

‘vuren’? 


64 


2. Werkgang 

Om het frame te maken, moeten we met een aantal bewerking met een aantal gereedschappen uitvoeren. 

Opdracht: Vervolledig de werkgang. Kies uit de gereedschappen. 

Gereedschappen: meetlat, winkelhaak, beits, schuurpapier, hamer, potlood, houtlijm, boor, schroevendraaier, drevel, priem, kwast, 

vernis, rugzaag. 

Werkgang 

Bewerkingen Gereedschappen 

Tip: 

A. Aftekenen 

B. Bewerkingen 

C. Afwerking 

Lengte latten aftekenen ................................................................. 

Plaats boorgat aftekenen ................................................................. 

Latten op lengte zagen ................................................................. 

Gaatje boren ................................................................. 

Scherpe randen en hoeken schuren ................................................................. 

Houten latjes en grondplaat samenvoegen ................................................................. 

Werkstuk nakijken en opzuiveren ................................................................. 

Houten frame beitsen of vernissen ................................................................. 

Bevestigingsbeugel motor aanbrengen ................................................................. 

Vergeet na het beitsen of vernissen je borstel niet uit te spoelen. 


65 


De stroomkring van de bloem 

Hier zie je een tekening van de stroomkring die op onze bloem gebruiken. Bekijk 

deze aandachtig en teken het stroomkringschema. 

Kies uit deze symbolen. Je vindt de betekenis terug in de symbolentabel. 

M 

+ 

+ 


66 


3. Serie en parallelschakeling 

We kunnen de bloem op zonne-energie op de vensterbank plaatsen. 

Welke bron kunnen we als noodoplossing gebruiken als er niet genoeg zon is? 

• ............................................................................. 

• ............................................................................. 

Twee AA-batterijen leveren een spanning van 3v, maar de netspanning thuis is 230v. Hoe los je dit op? 

Wat is een transformator? 

..................................................................................................................................................................................... 

Meerdere bloemen kunnen met de transformator verbonden worden via een serieschakeling of een parallelschakeling. 

Serieschakeling 

De motoren worden achter elkaar verbonden. De elektriciteit moet dan eerst door alle motoren om een stroomkring met de transformator 

te vormen. 

Opdracht: Maak deze serieschakeing met motoren op de module. 

Draai een motor los. Draaien de andere motoren nog? ................................ 


M 

M 

M

67 


Parallelschakeling 

De motoren worden naast elkaar verbonden. De elektriciteit kan door en naast de motoren om een stroomkring met de transformator 

te vormen. 

Oprdacht: Maak deze parallelschakeling met motoren. 

Draai eens een motor los. Draaien de andere motoren nog? ...................................... 


M M M

68 


x. kruIswoordraadsel 

8 

1 2 

4 5 

9 10 

13 14 

Horizontaal 

12 

17 

11 

15 16 

Verticaal 

4. Gebruiker die elektrische energie omzet in beweging. 1. Gebruiker die elektrische energie in geluid omzet. 

7. Het signaal van een sensor kunnen we omdraaien met 2. Welke kleur heeft de geleider die we aan de --pool van de 

een ...........-poort. 

geleider aansluiten? 

8. Talstelsel met Ø en 1 als grondstelsel. 

3. Samenvattingtabel die de mogelijke toestanden van een 

10. Welke kleur heeft de geleider die we aan de +-poort van elektronische poort weergeeft. 

de voeding aansluiten. 

5. Zeer belangrijk elektronisch schakelcomponentje dat in 

11. Belangrijk onderdeel in een elektrische motor. 1947 werd uitgevonden. 

13. Elektronische component die automatisch sturingspulsen 6. Samenstelling van een stroombron, schakelaar, gebruiker 

geeft aan een zelf te bepalen tempo. 

en een aantal geleiders. 

15. Heel eenvoudige geheugenschakeling. 

9. Gebruiker die elektrische energie in licht en warmte 

17. Andere naam voor stroombron. 

omzet. 

12. Het talstelsel met grondtal 16 noemen we het ......... 

decimale stelsel. 

14. Een voeler die warmte, geluid, licht, vocht of trillingen kan 

© Roger Van Overstraeten Society waarnemen. vzw 

16. Klein lichtje dat gevoelig is voor polariteit. 

7 

6 

3

69 

Pagina 

6 & 7 

Pagina 

8 

Pagina 

9 


xI. oPlossIngen 

1. Teken de stroomkring op de foto van de zaklamp 

2. Bouw de stroomkring op de witte paneeltjes na 

+ 

-- 

+ 

-- 

Vind je een gloeilampje? Neen 

Een led is een elektronische component, een diode die licht uitzendt als er stroom doorheen wordt gestuurd. Leds hebben een grote 

energie-efficientie en slijten niet door gebruik. 

We gebruiken liever een ledje omdat de batterijen langer meegaan (een ledje verbruikt heel weinig) en omdat het ledje zeer lang 

meegaat. 

L = Light E = Emitting D = Diode 

Maak een Tom Boonen-fietslichtje op de paneeltjes. 

+ 

-- 

+ 

-- 

Draai het ledje eens om. Werkt het nog? Neen 


VOEDING 

+ 

VOEDING 

+ 

SCH 

SCH 

LED 

+ + — 

LAMP

70 

Pagina 

10 

Pagina 

13 

Pagina 

14 

Pagina 

15 

Pagina 

19 


Vervang in een eenvoudige stroomkring de schakelaar 

door een transistor. 

Als je de plus van de bron met de sturing van de 

transistor verbindt, merk je dat de lamp brand bij een 

verbinding van de S naar de + van de voeding. 

Wat voelt deze sensor?licht 

Plaats de lichtsluis in de stroomkring met de 

transistor. 

L 

Het lampje werkt als we de twee oogjes die 

op de lichtsluis staan onderbreken met een 

vinger, blad, pen, gom, ... 

Is het bordje nog overzichtelijk? Neen 

Bedenk een oplossing voor dit probleem: 

We gebruiken twee bordjes. 

S 

Als je de motor uit elkaar haalt, herken je deze 

onderdelen: 

1. Magneten 

2. Koper (geleider) 

3. Metaal en kunststof (behuizing motor) 

LICHTSLUIS 


VOEDING 

+ 

U 

+ 

STU 

VOEDING 

+ 

STU 

TRANS 

TRANS 

U 

U 

+ 

LED 

+ 

LED

71 

Pagina 

26 

Pagina 

27 

Pagina 

28 

Pagina 

29 

Pagina 

31 


Maak een schakeling waarbij je een auto of brug kan 

besturen met een sensor. 

Deze sensoren reageren als: 

Geluid 

Warmte 

Licht 

Beweging 

+ 

+ 

+ 

+ 

Inverteren is omdraaien, omslaan, veranderen, omkeren 

Maak een simulatie van een nachtlampje met een LED als 

gebruiker en een transistor als schakelaar. 

C° 

NIET-poort 

Lichtsensor ingang uitgang led 

Ø Ø 1 1 

1 1 Ø Ø 

Maak een brandalarm voor je kamer dat reageert op 

rook en hitte. 

C° 

EN-poort 

Lichtsluis LDR ingang 1 ingang 2 uitgang zoemer 

Ø Ø Ø Ø Ø Ø 

Ø 1 Ø 1 Ø Ø 

1 Ø 1 Ø Ø Ø 

1 1 1 1 1 1 

LDR 

LICHTSLUIS 

U 

U 

U 

U 

M 


LDR 

LDR 

NIET 

+ 

U 

+ 

U 

IN 

+ U 

ZM + 

LDR 

+ 

U 

STU 

VOEDING 

+ 

EN 

+ 

TRANS 

U 

STU 

IN1 

IN2 

U 

U 

VOEDING 

TRANS 

LED 

SCH 

+ 

RL 

R1 

+ 

+ 

C° 

VOEDING 

+ 

S 

R2 

+ 

U 

H

72 

Pagina 

33 

Pagina 

35 

Pagina 

36 


Maak een automatische deurbel. 

OF-poort 

Drukknop Lichtsluis ingang 1 ingang 2 uitgang zoemer 

Ø Ø Ø Ø Ø Ø 

Ø 1 Ø 1 1 1 

1 Ø 1 Ø 1 Ø 

1 1 1 1 1 1 

Maak een gebruikerskring met een lamp als 

gebruiker en een transistor als schakelaar. 

Plaats de pulsgenerator in de stroomkring. 

G 

L 

Draai het stelwieltje naar rechts (H). Wat merk je? 

Het lampje flikkert zeer snel. 

Draai het stelwieltje ook eens naar links. Wat merk je nu? 

Het lampje flikkert zeer traag. 

H: Hoog (high) 

L: Laag (low) 

Maak je fietshelm veiliger door hem van een wit licht 

vooraan en een rood licht achteraan te voorzien. Automatiseer 

de verlichting zodat het automatisch brand als het 

donker wordt. 

LICHTSLUIS 


+ 

U 

ZM + 

+ 

GENERATOR 

LDR 

U 

NIET 

+ 

U 

IN 

+ U 

+ 

OF 

STU 

+ 

IN1 

IN2 

U 

VOEDING 

VOEDING 

+ 

TRANS 

STU 

U 

TRANS 

STU 

U 

DRUK 

VOEDING 

LED 

LED 

+ 

TRANS 

LED 

+ 

U 

+ 

+

73 

Pagina 

37 

Pagina 

38 

Pagina 

40 

Pagina 

42 

Pagina 

43 

Pagina 

44 


Kan je de lichtjes op je fietshelm ook laten knipperen? 

Om de fietshelm te automatiseren gebruiken 

we als voeding een batterij. 

Je kan op de fiets natuurlijk geen 

verlengkabel achter je aanslepen. 

G 

+ 

EN 

IN1 

IN2 

U 


+ 

GENERATOR 

U 

LDR 

NIET 

+ 

U 

IN 

+ U 

Welke 10 cijfers gebruiken we als grondgetal? 

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 en 9 

Waar ligt de oorsprong van ons tiendelig talstelsel? 

Onze voorouders telden op hun tien vingers. 

Twintig was het grondgetal in Zuid-Amerika. 

In Zuid-Amerika was het warmer en liep men op blote voeten: er werd op 10 vingers en 10 tenen geteld. 

Welke is de hoogste decimale waarde die we hier kunnen zien? 99 

Waarom? 9 is de hoogste waarde op een display. Twee keer 9 naast elkaar geeft 99. 

Maak op het paneeltje een telsysteem waarmee 

je flesjes frisdrank kan tellen en ook kan 

resetten met een drukknop. 

Wat is resetten? Terug op Ø zetten. 

L 

Doe eerst een reset en vul onderstaande 

tabel daarna aan met behulp van je tellercomponent. 

Decimaal (display) Binair (ledjes) 

9 1 Ø Ø1 

73 1 Ø Ø1 Ø Ø1 

15 1111 

170 1 Ø1 Ø1 Ø1 Ø 

27 11 Ø11 

8 1 Ø Ø Ø 

34 1 Ø Ø Ø1 Ø 

T 

LICHTSLUIS 

15 1111 

42 1 Ø1 Ø1 Ø 

240 1111 Ø Ø Ø Ø 

59 111 Ø11 

25 11 Ø Ø 1 

+ 

U 

VOEDING 

+ 

VOEDING LED 

+ 

K 

DEC teller 

R 

DRUK 

66 1 Ø Ø Ø Ø1 Ø 

35 1 Ø Ø Ø11 

71 1 Ø Ø Ø111 

95 1 Ø11111 

99 11 Ø Ø Ø11 

STU 

LED 

TRANS 

+ 

U 

+ 

+

74 

Pagina 

45 

Pagina 

46 

Pagina 

47 

Pagina 

48 

Pagina 

50 

Pagina 

51 

Pagina 

52 


Maak op het paneeltje een tellerunit waar je telt met een 

drukknop en kan resetten met een 2 de drukknop. Gebruik 

ditmaal de hexadecimale teller en begin met een reset. 

Doe eerst een reset en vul onderstaande tabel 

daarna aan met behulp van je tellercomponent. 

Hexadecimaal 

(display) 

Binair (ledjes) 

00 Ø Ø Ø 

01 Ø Ø Ø1 

02 Ø Ø1 Ø 

03 Ø Ø11 

04 Ø1 Ø Ø 

T 


VOEDING 

+ 

05 Ø1 Ø1 

06 Ø11 Ø 

07 Ø111 

08 1 Ø Ø Ø 

09 1 Ø Ø1 

Hoeveel verschillende waarden schrijven we in de displaykolom? 16 

Waarom maakt onze display van sommige letters hoofdletters en van andere dan weer niet? 

Omdat sommige hoofdletters op een display hetzelfde zijn als cijfers: B=8 en D=0 

DRUK 

DRUK 

0A 1 Ø1 Ø 

0b 1 Ø11 

0C 11 Ø Ø 

0d 11 Ø1 

0E 111 Ø 

0F 1111 

Maak je klasbenaming in binaire waarden. 

1Aa = Ø Ø Ø1 1 Ø1 Ø 1 Ø1 Ø 1Ab = Ø Ø Ø1 1 Ø1 Ø 1 Ø11 1Ac = Ø Ø Ø1 1 Ø1 Ø 11 Ø Ø 1Ad = Ø Ø Ø1 1 Ø1 Ø 11 Ø1 

Ontwerp een energieteller en bouw hem op de 

witte bordjes na. 

Wat merk je bij deze opstelling? 

Na het onderbreken blijft het lampje 

gewoon branden. 

We weten dat de uitgang van de OF-poort 1 is als 

minstens één van de twee ingangen 1 is. 

Gaat het lampje ooit terug uit? Ja 

Wanneer? Als we de stroom afsluiten of de 

geleider van U naar Stu onderbreken. 

T 

K 

DEC teller 

R 

DRUK 

+ 

LDR 

VOEDING 

+ 

+ 

K 

+ 

U 

HEX teller 

R

75 

Pagina 

53 

Pagina 

55 

Pagina 

59 


Maak een alarm dat dieven aan hun 

bewegingen opspoort. 

L 

Maak je alarm van de vorige oefening 

uitschakelbaar met een schuifschakelaar. 

L 

Schakel een motor aan met een drukknop. Maak hem 

ook terug uitschakelbaar met een drukknop. 

Welk verschil merk je tussen de serie en de parallelschakeling? 

Bij de parallelschakeling draaien 

de motoren sneller. 

M 

LICHTSLUIS 


+ 

OF 

+ 

OF 

+ 

OF 

LICHTSLUIS 

+ 

IN1 

IN2 

U 

+ 

U 

IN1 

IN2 

U 

+ 

U 

IN1 

IN2 

U 

VOEDING 

+ 

EN 

IN1 

IN2 

U 

SCH 

VOEDING 

+ 

DRUK 

TRANS 

STU 

U 

VOEDING 

+ 

STU 

LED 

TRANS 

+ — 

DRUK 

ZM + 

STU 

LED 

+ 

TRANS 

U 

+ 

ZM + 

+ — 

M 

NIET 

+ 

IN 

+ U 

U

76 

Pagina 

56 

Pagina 

57 

Pagina 

68 


Laat een lichtje branden door in je handen te klappen. 

Schakel de verlichting terug uit door op een drukknop te 

drukken. 

Kruiswoordraadsel 

1. zoemer 

2. zwart 

3. waarheidstabel 

4. motor 

5. transistor 

FF 

Maak het jezelf gemakkelijker en schakel het 

licht aan EN uit met een klap van je handen. 

FF 

6. stroomkring 

7. niet 

8. binair 

9. lamp 

10. rood 

11. magneet 

+ 

12. hexa 

13. pulsgenerator 

14. sensor 

15. slotketen 

16. led 

17 voeding 


U 

S 

R 

C 

S 

R 

C 

FLIP-FLOP 

FLIP-FLOP 

+ 

U 

+ 

U 

+ 

U 

DRUK 

VOEDING 

+ 

VOEDING 

+ 

+ 

+ 

STU 

STU 

LED 

LED 

TRANS 

TRANS 

U 

U

77 


xII. syMbolen strooMkrIngen 

P 

G 

T M + 


+ 

C° 

schakelaar potentiometer temperatuurmeter 

drukknop generator lichtsluis 

teller motor geluidssensor 

EN-poort OF-poort NIET-poort 

relais LED voeding (gelijkstroom) 

LDR transistor lamp zoemer 

L

78 


Via IT’s alive! maken 12- tot 14-jarige kinderen kennis met chipstechnologie. Ze leren wat chips 

zijn, hoe chips werken, wie chips maken en waarvoor chips dienen. Ze maken schakelingen (mechanisch 

en automatisch) en leren meer over elektriciteit, automatisering en moderne technologie. 

IT’s alive past in de leerdoelen van het vak technologische opvoeding in de eerste graad van het 

secundair onderwijs. 

De leskit: 

Voor IT’s alive ontwikkelden we een leskit met hands-on experimentjes zodat de leerlingen intuïtief 

ontdekken hoe elektriciteit, schakelingen en chips werken. alles werd samengesteld volgens 

moderne educatieve principes zoals ervaringsgericht leren en de CLIM-methode 

SA K A A

Werkboek IT's Alive - RVO-Society

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?