Λύσεις — Άσκηση 10 · Στάθμη Πηγαδιών (σελ. 48-51) – ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ – ΤΕΤΡΑΔΙΟ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Β΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Άσκηση 10 · Στάθμη Πηγαδιών (σελ. 48-51)

Απαντήσεις για έλεγχο στάθμης πηγαδιών.

Εργασία 2 · Ελάχιστο κύκλωμα με πύλες NOR (πηγάδι)

Ερώτηση: Με τη βοήθεια της ελάχιστης λογικής εξίσωσης της περίπτωσης του πηγαδιού να δικαιολογηθεί, ότι το ελάχιστο λογικό κύκλωμα με πύλες NOR είναι αυτό, που υπάρχει πάνω από την αντίστοιχη κάτοψη της συνδεσμολογίας. Στη συνέχεια, να πραγματοποιηθεί η συνδεσμολογία του ολοκληρωμένου 4001 και να γίνει πειραματική επαλήθευση του αντίστοιχου λογικού πίνακα. Πραγματοποιήστε όλους τους δυνατούς συνδυασμούς τροφοδοσίας των εισόδων Ι3 και Ι4 με τάση +12V, χρησιμοποιώντας κατάλληλους αγωγούς σύνδεσης.

Απάντηση:

• Από τον πίνακα του πηγαδιού (με τις αδύνατες καταστάσεις ως X) ο χάρτης Karnaugh δίνει: \( Q_π=I_4+I_3\cdot Q_π \).
• Με De Morgan: \( I_3\cdot Q_π=\overline{\overline{I_3}+\overline{Q_π}} \) και \( Q_π=\overline{\overline{I_4+I_3Q_π}} \).
• Αντιστοιχία με το σχέδιο: πύλη 1 \( \mathrm{NOR}(I_3,I_3)=\overline{I_3} \)· πύλη 2 \( \mathrm{NOR}(\overline{I_3},\overline{Q_π})=I_3Q_π \) (ανάδραση από την έξοδο της πύλης 3)· πύλη 3 \( \mathrm{NOR}(I_4,I_3Q_π)=\overline{Q_π} \)· πύλη 4 \( \mathrm{NOR}(\overline{Q_π},\overline{Q_π})=Q_π \).
• Χρειάζονται 4 πύλες NOR (ένα 4001). Στο πείραμα: \( I_3=I_4=0 \) (άδειο) το LED σβηστό· \( I_3=I_4=1 \) (γεμάτο) το LED ανάβει· \( I_3=1, I_4=0 \) κρατά την προηγούμενη κατάσταση.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Qπ = I4 + I3·Qπ, υλοποιούμενο με 4 πύλες NOR του 4001.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Η λογική του πηγαδιού είναι αντίστροφη από της δεξαμενής: η αντλία δουλεύει όταν υπάρχει νερό και σταματά στο min.
• Η κατάσταση Ι3=0, Ι4=1 είναι αδύνατη.