188935. lajstromszámú szabadalom • Modulrendszerű programozható digitális oktató berendezés
1 188'35 2 A találmány tárgya modulrendszerű programozható digitális oktatóberendezés, mely könnyen kezelhető, tetszőlegesen bővíthető, a digitális technika oktatása során felmerülő minden típusú feladat megoldására alkalmas. Lehetővé teszi a logikai alapáramkörök, funkcionális egységek vizsgálatát, a Boole algebra begyakorlását, bonyolult kombinációs és szekvenciális áramkörök, bináris aritmetikai áramkörök, programozható vezérlők, digitális műszerek építését. Az irodalomból és a gyakorlatból a digitális oktatóberendezések több változata ismeretes. Alapvetően két csoportot különböztetünk meg. Egyik csoportba tartoznak a digitális technika oktatásának céljaira készült fix huzalozású vagy dugaszolható logikai egységeket (áramköröket, IC-ket) alkalmazó berendezések, valamint olyan — felépítése miatt játék vagy autodidakta módon végzett alapfokú ismeretek elsajátítására alkalmas — készülékek, melyek logikai elemeket is tartalmaznak. A fix huzalozású készülékek egyik csoportja olyan dobozszerű kialakítású, mely fedőlapjára a beépített logikai áramkörök jelképe van rajzolva a ki- és bemencteken elhelyezett csatlakozó hüvelyekkel. A fedőlapra szerelik még a logikai változók bevitelére szolgáló kétállású kapcsolókat, nyomógombokat, jelgenerátorok kivezetéseit, valamint az információ megjelenítésére szolgáló kijelzőket. Általában tartalmaznak néhány üres IC foglalatot is, melyek lábai hozzáférhető csatlakozó foglalatokra vannak kivezetve, azzal a célzattal, hogy bizonyos korlátozással ugyan, de a fix elemkészleten kívül néhány egyéb áramkört is fel lehessen használni. A feladatok megoldása a megfelelő logikai elemek kivezetéseinek külső összehuzalozásából áll, mely a foglalatokba dugaszolható különböző hosszúságú, hajlékony műanyagszigetelésű vezeték segítségével végezhető el. A készülékek hátránya, hogy a megoldható feladatok köre nem bővíthető tetszőlegesen, mivel ezt a fix elemkészlet lehatárolja. Áttekinthetősége nehézkes, ellenőrizhetősége bonyolult. Ilyen berendezés a Budapesti Műszaki Egyetem Folyamatszabályozási Tanszékén kifejlesztett „PROGLOG” elnevezésű programozható digitális oktató berendezés. A 3 975 836 lajstromszámú USA szabadalmi leírás logikai oktató készüléket ismertet. Ennek a logikai oktató játéknak van egy háza, melyre több kétállású kapcsoló van felszerelve, melyek logikai 1 és 0 jelek kombinációinak előállítására alkalmasak. A házban egymással párhuzamosan számos különálló elektronikus logikai áramkör van elrendezve. A kapcsolók valamelyike ezen logikai áramkörök legalább egyikének bemenetéhez csatlakozik a logikai 1 és 0 jelek betáplálására. Az egyes különálló elektronikus logikai áramkörök egyedi kimenő jelet állítanak elő, melyek a ház kapcsolókat magába foglaló részével ellentétes oldalán elhelyezett fényt előállító elemsor valamelyikére kerül. Ezen fényt előállító elemek jelzik, hogy az előre meghatározott, a logikai áramkörök valamelyikéből származó kimenő jelet megkapta. Ezek a logikai áramkörök paneleken helyezkednek el, melyek mindegyikén a más-más logikai áramkör kapcsolási elrendezése is látható. Ha valamely panelt a ház megfelelően kiképzett részébe helyezik és a megfelelő kapcsolót működtetik, akkor a fényt előállító elem pl. dióda világít. A párhuzamosan elrendezett panelek hozzájuk tartozó kapcsolókkal való bekapcsolása lehetővé teszi, hogy a logikai 1 és 0 jelek előre meghatározott kombinációját kiválasszák. E megoldás hátránya, hogy csak egy előre meghatározott nem módosítható feladatsor vizsgálatára, ellenőrzésére alkalmas. Nem teszi lehetővé áramkörök önálló felépítését. Kevésbé behatároltak az olyan berendezések lehetőségei, amelyek integrált áramköri foglalatokat is tartalmaznak, s ahol az integrált áramkörök lábait banánhüvelyekre vezetik ki a foglalat két oldalán. Ilyen berendezés a miskolci Nehézipari Műszaki Egyetem VAFK Vezérléstechnikai Tanszékén kifejlesztett „DIC-LAM1 oktatóeszköz, mely „Ajtonyi István: Vezérléstechnikai gyakorlatok II. és adatgyűjtemény” főiskolai jegyzetből ismerhető meg. Ez. az. oktató berendezés 12 db IC foglalatot, beépített kétállású kapcsolókat, ,tclcfontárcsás impulzusadót, jeladót, izzólámpás kapcsoló erősítőket, hangjelzőt és Nixie csöves kijelzőt tartalmaz. Minden IC foglalattal egy vonalban két db eltérő színű banánhüvely is van, a tápfeszültség ellátására. Az integrált áramkör behelyezése után egy sématáblával takarják le, melyen az adott áramkör katalógus szerinti bekötése látható a kivezetések azonosítása érdekében. Ezzel a megoldással a készülék áramköri készlete bizonyos határok között változtatható, ami a megoldható feladatok körét szélesíti. Az ilyen felépítésű berendezések hátránya, hogy az IC-rc helyezett logikai sémák clcserélése, az áramkörök fordított bedugása, a tápfeszültség helytelen bekötése ellen nem védett. A különböző számú kivezetéseket tartalmazó foglalatok előre meghatározzák az adott számú kivezetéssel rendelkező IC-k elhelyezésének lehetőségeit. Nincs mód esetleg bonyolultabb, több áramkört tartalmazó funkcionális egységek alkalmazására. A foglalatok megbízhatósága viszonylag kis számú dugaszolás után erősen romlik. Az áramkörök cserélgetése nehézkes, nagy figyelmet igényel, hogy az áramkörök vagy a foglalatok sérülését el lehessen kerülni. Gyakorlatlan diákok tevékenységéről lévén szó nem elhanyagolhatók e hátrányok. A berendezések másik csoportját alkotják azok a berendezések, amelyek dugaszolható alkatrész szerelvényeket alkalmaznak. Egy részüknél csak az aktív elemeket dugaszolják, a huzalozáshoz szükséges kivezetések a paneleken vannak, modulokon legfeljebb csak a logikai séma található és nincsenek a huzalozáshoz felhasználható kimenetek. Ilyen berendezés például a Nehézipari Műszaki Egyetem VAFK Vezérléstechnikai Tanszékén kifejlesztett DiC-LAM II. elnevezésű oktatóeszköz. Ezek a berendezések általában sokpólusú rugós csatlakozókkal megbízható érintkezést érnek el és mivel pozicionálással rendelkeznek, a fordított bedugás veszélyét is elkerülik. A logikai séma és az azonosítási szám a modulokra van rögzítve, ezáltal az áramkörök elcserélhetőségének problémája is megoldott. Továbbra is hátrány az a tény, hogy a tápfeszültség helytelen bekötése ellen nem védett, a sokpólusú rugós csatlakozók a berendezés árát növelik. A dugaszolható alkatrész szerelvényeket tartalmazó berendezések másik részénél modulba épített funkcionális egységeket vagy áramköri elemeket dugaszolnak az egyenletes osztású alaplapra, amely csak a modulok rögEi 10 1 n 20 23 30 35 40 45 50 55 63 65 2
