První laboratorní cvičení Prvky počítačů (IPR) První laboratorní cvičení Vysoké učení technické v Brně, Fakulta informačních technologií v Brně Božetěchova 2, 612 66 Brno Cvičící: Petr Veigend (iveigend@fit.vutbr.cz) Gabriela Nečasová Petr Veigend 2014/2015

Předpisy, bezpečnost práce Obsah Předpisy, bezpečnost práce Seznámení s laboratorním přípravkem, IPR Metr Jednoduchá měření Bodovaná část Domácí úkol IPR cvičení 1

Předpisy pro pobyt v laboratoři, bezpečnost práce Provozní řád laboratoře FIT VUT v Brně https://www.fit.vutbr.cz/info/rd/2010/rd41-100914.pdf Strana 12 Všichni přítomní by měli mít platné přezkoušení z vyhlášky 50 IPR cvičení 1

Seznámení s laboratorním přípravkem Všimněte si: tlačítko pro volbu režimu činnosti přípravku zdířka pro vstup napěťového signálu do AD převodníku napájecí zdířky +10 V, 0 V, -10 V, +5 V knoflíky a vývody potenciometrů integrátory sumátor invertory diody nepájivé pole Pozor: prvky jsou invertující! IPR cvičení 1

Zobrazuje průběh napětí na vstupu AD převodníku Aplikace IPR Metr Zobrazuje průběh napětí na vstupu AD převodníku IPR cvičení 1

Uložte na svůj sítový disk P a spusťte Aplikace IPR Metr Pouze pro Windows Stáhněte si IPR Metr http://www.fit.vutbr.cz/~strnadel/ipr/ipr_downloads.htm Uložte na svůj sítový disk P a spusťte Zkontrolujte, zda je v pravém dolním rohu Připojeno Pokud ne, zkontrolujte parametry připojení Nastavení  Vlastnosti  Nastavení portu Port=COM3, BaudRate=9600, StopBits=1, DataBits=8, Parity=None, FlowControl=None IPR cvičení 1

Jednoduchá měření – napájecí zdroj Pomocí aplikace IPR Metr ověřte, zda jsou v napájecích zdířkách laboratorního přípravku správné hodnoty napětí. IPR cvičení 1

Jednoduchá měření – napájecí zdroj Pomocí aplikace IPR Metr ověřte, zda jsou v napájecích zdířkách laboratorního přípravku správné hodnoty napětí. Řešení Napájecí zdroj (+10V, -10V, +5V) – AD převodník IPR cvičení 1

Jednoduchá měření – potenciometry Vyberte si jeden z potenciometrů Pomocí aplikace IPR metr ověřte, zda jste schopni regulovat napětí v rozmezí 0 % až 100 % hodnoty vstupního napětí (pomocí otáčení knoflíků) IPR cvičení 1

Jednoduchá měření – potenciometry Vyberte si jeden z potenciometrů Pomocí aplikace IPR metr ověřte, zda jste schopni regulovat napětí v rozmezí 0 % až 100 % hodnoty vstupního napětí (pomocí otáčení knoflíků) Řešení vstup potenciometru (modrá) – napájecí zdroj výstup potenciometru (černá) – AD převodník Zapnout IPR Metr, vyzkoušet regulaci IPR cvičení 1

Jednoduchá měření – invertor Ověřte, že invertor je prvek, který mění polaritu vstupního napětí Vstup: zelená zdířka Výstup: žlutá zdířka IPR cvičení 1

Jednoduchá měření – invertor Ověřte, že invertor je prvek, který mění polaritu vstupního napětí Vstup: zelená zdířka Výstup: žlutá zdířka Řešení zelená (vstup) – napájecí zdroj žlutá (výstup) – AD převodník IPR cvičení 1

Jednoduchá měření – sumátor Ověřte schopnost sumátoru sčítat vstupní napěťové signály 3 vstupy (černá, zelená, žlutá) 1 výstup (červená) Poznámka: který ze vstupů je násoben nekonečnem? IPR cvičení 1

Jednoduchá měření – sumátor Ověřte schopnost sumátoru sčítat vstupní napěťové signály 3 vstupy (černá, zelená, žlutá) 1 výstup (červená) Poznámka: který ze vstupů je násoben nekonečnem? Řešení 1. vstup: -10V 2. vstup: +5V Výstup: AD převodník IPR cvičení 1

Jednoduchá měření – integrátor Ověřte činnost integrátoru 3 vstupy (černá, zelená, žlutá) 1 počáteční podmínky (bílá) 1 výstup (červená) Režimy Počáteční podmínka Řešení IPR cvičení 1

Jednoduchá měření – integrátor Ověřte činnost integrátoru 3 vstupy (černá, zelená, žlutá) 1 počáteční podmínky (bílá) 1 výstup (červená) Řešení Vstup: -10V, Počáteční podmínka (bílá): +5V, Režim přepnout na poč. podm. Výstup: do AD převodníku Zapnout režim řešení Poznámka: integrál – obsah plochy pod křivkou IPR cvičení 1

Bodovaná část – úvod V bodované části budete pracovat s nepájivým polem, měřit budete pomocí multimetru Nepájivé pole IPR cvičení 1

Multimetr DCV stejnosměrné napětí DCA stejnosměrný proud Ω odpor Měření (U, I, R) Zem (GND) IPR cvičení 1

Bodovaný úkol 1 IPR cvičení 1

Připravte si rezistor a změřte hodnotu odporu (R) Bodovaný úkol 1 Připravte si rezistor a změřte hodnotu odporu (R) Zapojte zadaný obvod včetně jeho uvedení pod požadované napětí Změřte napětí (U) na rezistoru Změřte proud (I) procházející rezistorem IPR cvičení 1

Bodovaný úkol 1 – měření odporu Nejdříve do nepájivého pole zapojte rezistor R a pomocí multimetru změřte hodnotu jeho odporu Postup zapojení Pouze zapojte rezistor R do zdířek nepájivého pole (různé sloupce) a připojte paralelně multimetr Nepřipojujte vstupní napětí Multimetr: poloha Ω IPR cvičení 1

Bodovaný úkol 1 – měření odporu Paralelní zapojení (příklad) IPR cvičení 1

Bodovaný úkol 1 – zapojení obvodu Zapojte následující obvod IPR cvičení 1

Bodovaný úkol 1 – zapojení obvodu Zapojte následující obvod Postup zapojení Na jednu svorku R přivedeme napětí 5V Na druhou svorku R přivedeme 0V (GND) IPR cvičení 1

Bodovaný úkol 1 – měření proudu Ampérmetr se připojuje do obvodu sériově IPR cvičení 1

Bodovaný úkol 1 – měření proudu Ampérmetr se připojuje do obvodu sériově Postup zapojení Na jednu svorku R přivedeme napětí 5V Na druhou svorku R připojíme ampérmetr A, který zároveň uzemníme (0V, GND) Multimetr: poloha DCA IPR cvičení 1

Bodovaný úkol 1 – měření napětí Voltmetr se připojuje do obvodu paralelně IPR cvičení 1

Bodovaný úkol 1 – měření napětí Voltmetr se připojuje do obvodu paralelně Postup zapojení Na jednu svorku R přivedeme 5V Na druhou svorku R přivedeme 0V Vstup voltmetru: stejný sloupce, kam je přivedeno 5V Výstup voltmetru: přivedeme 0V Multimetr: poloha DCV IPR cvičení 1

Bodovaný úkol 2 IPR cvičení 1

Bodovaný úkol 2 – zapojení obvodu Zapojte následující obvod Jeden z vývodů spojte s potenciálem 5V, druhý ponechte nezapojený, změřte napětí na rezistoru IPR cvičení 1

Bodovaný úkol 2 – zapojení obvodu Zapojte následující obvod Jeden z vývodů spojte s potenciálem 5V, druhý ponechte nezapojený, změřte napětí na rezistoru Postup zapojení Na rezistoru není úbytek napětí – obvod není uzemněn – nenaměříme nic! IPR cvičení 1

Bodovaný úkol 3 IPR cvičení 1

Bodovaný úkol 3 – zapojení obvodu Zapojte následující obvod IPR cvičení 1

Bodovaný úkol 3 – zapojení obvodu Postup zapojení IPR cvičení 1

Domácí úkoly IPR cvičení 1

TKSL – diferenciální rovnice Stáhněte si program TKSL/386 http://www.fit.vutbr.cz/~kunovsky/TKSL/download.html Pro spouštění je potřeba DosBox, případně VirtualBox s Windows XP TKSL se spouští dávkou TR.BAT Zdrojové soubory *.INP Syntaxe Blok proměnných – var Blok konstant – const Samotné rovnice – uzavřeny mezi system a sysend. Počáteční podmínky – zapisují se za diferenciální rovnici, za znak ampersand & IPR cvičení 1

TKSL – diferenciální rovnice IPR cvičení 1

TKSL – diferenciální rovnice Vytvoření INP souborů uložení *.INP souboru Compile → Compile (také stisk F9) Run → Variables (také stisk ALT+F4) u proměnných, které chceme vynést do grafu ponecháme "X", u proměnné T (čas) ponecháme "." Run → Run (také stisk CTRL+F9) IPR cvičení 1

Děkuji Vám za pozornost!