A találmány az elektronika tanítását elősegítő oktatóeszköz, főleg középiskolák számára.
A hordozótáblára polaritásvédett (Hall-kapcsolós pozícionálás), mágneses, tápfeszültséggel ellátott csatlakozók segítségével a digitális és analóg áramköri alapegységeket tartalmazó négyzet alapú modulok egy mozdulattal felhelyezhetők, leemelhetők, 90 fokkal elforgathatók.
Tetszés szerint több hordozótábla is összekapcsolható kiterjedt rendszerek megvalósításához. Az eszköz falra vagy táblára is felszerelhető. A levehető fedlapokon elhelyezett kapcsolástechnikai szimbólumok, kezelőszervek, kijelzők, valamint a későbbi bővítésekere is alkalmas, egységesen pozícionált vonalkapcsolások révén, az áramköri rendszerek működése a kapcsolási rajz szintjén tekinthető át.
A vonalkapcsolások az egyes modulok között (CMOS logika) optikai csatolóelemekkel valósulnak meg a digitális rendszerben, mely egy speciális modult is tartalmaz, amellyel 16 kapcsolási variáció vizsgálható, ezzel is csökkentve az elemszámot.
A 15 db modul és az 1 db speciális modul használatával legalább 16+30 kapcsolási variáció realizálása lehetséges: logikai kapuk, a stabil, monostabil, bistabil áramkörök, léptetőtárolók, számlálóáramkörök, digitális műszerek, programozható fáziszárt hurok, időmultiplex rendszerek, mátrixok, memóriák programozása.
Az analóg rendszer technikai adatai: CMOS kompatibilis jelszintek, féltápfeszültségű szintetikus nullpont, +/- 4 V operációs tartomány, J-FET bemenetű műveleti erősítők kimeneti rövidzártűréssel, a modulok összekapcsolása mágneses áthidalásokkal és/vagy hagyományos dugaszokkal történik.
A modulokkal minimum 40 kapcsolási variációt lehet megvalósítani: differenciális erősítés, műveleti erősítő, pozitív és negatív visszacsatolások realizálása és hatásai, önvezérlés elve; oszcilláció és automatikus erősítésszabályozás, nemlineáris erősítés, meredekségerősítő kapcsolások, Fourier-elv gyakorlati bemutatása, spektrumanalizátor, Lissajous-módszer és a lebegés bemutatása, modulátorok (AM 0...200%, FM), jelalak-spektrum összefüggés, demoduláció, szűrők, szelektivitás és átviteli karakterisztika bemutatása vobbulátorral, töltéscsatolásos analóg mintavételezés gyakorlati alkalmazása.
MIKROPROCESSZOROS ÁRAMKÖRI MODULRENDSZER
Az analóg és a digitális áramköri modulrendszer moduljaival és 4x4 pozíciós hordozójával megegyező méretű és tápfeszültség-ellátású új modulrendszer a már ismert digitális modulrendszer tematikai vonalán továbblépve mutatja be a mikroprocesszor és a mikroszámítógép áramköri működését, programozás-technikáját.
Az optikai átvitelű buszhálózat a hordozótáblába integrált - a fény a modulok fenéklapján lép be, illetve lép ki. Az optikai buszhálózat kiterjedt rendszernél, tetszőleges modulvariációkban is megfelelő zavarvédettséget biztosít. Csatlakoztatási ciklusszáma, élettartama szinte korlátlan. A logikai áramköröket, memóriákat tartalmazó modulok szintén levehető fedőlappal rendelkeznek, a modulokban lévő alkatrészek megtekinthetők.
A rendszerben 8+4+4=16 db optikai címbit és 8-8 db különválasztott író/olvasó adatbit található modulonként, ill. hordozótábla pozícióként, amely 16x(16+8+8+4 db) = 576 db optocsatolót jelent. A pozíciókénti plusz 4 vezérlőbit az írás/olvasás kijelölést, valamint megszakítás-vezérlést végez. A modulonkénti memóriakapacitás jellemzően 4 kilobyte lehet.
A mikrogép gépi kódú programozása miatt igen jó memóriakihasználtsággal rendelkezik. A működési sebesség megválasztásánál elsődlegesen didaktikai szempontok kerültek előtérbe: a programfuttatási órajel frekvencia tipikusan 16 kilohertz, de a működés fokozatokban korlátlanul lelassítható, szakaszosan megállítható; miközben a digitális logikai információ bitszinten látható és kiértékelhető.
Az új modulrendszer 4x4 kétfunkciós nyomógombos vagy 8x8 nyomógombmátrixos billentyűzettel, 64x128 képpontos LCD képernyővel, címbusz és adatbusz kijelzővel, kétcsatornás audiolejátszó (CD, hangszalag) adatbeviteli lehetőséggel, IBM-kompatibilis porttal, AD/DA konvertes multiplexelhető be- és kimenetekkel, 2x4 kbyte flash-memóriák beégetésére alkalmas programfoglalatos memóriamodullal is rendelkezik.
A modulkombinációk tetszőlegesen variálhatók a hordozófelületen, csak a CPU-pozíció kötött.
Az új modulrendszer, a bevált digitális rendszer tematikai folytatásaként ajánlott minden oktatási intézményében, ahol a mikroprocesszoros vezérlők, mikroszámítógépek működésében és programozási alapjainak élményszerű bemutatása, megismertetése a célkitűzés.
Referenciák: 29 szakközépiskolában 73 db eszköz.
A találmány kizárólagos hasznosítója: Magyar Innovációs Szövetség
Untitled DocumentMagyar Innovációs Szövetség
Székhely és levelezési cím:
1116 Budapest,
Fehérvári út 108-112.
2. emelet (Nádor udvar)
