Gesällprov

Gesällprov

Your content goes here. Edit or remove this text inline or in the module Content settings. You can also style every aspect of this content in the module Design settings and even apply custom CSS to this text in the module Advanced settings.

555 som bi-stabil vippa

555 som bi-stabil vippa

Med en smula grunder i digtalteknik går vi vidare.

För att få en uppfattning om hur en 555 fungerar som bistabil vippa ska vi först titta på den sk pin-out. Den visar kretsen uppifrån med benens nummer, beteckning och övergripande funktion. Lägg märke till den halvmåneformade markeringen som är referensmärket som talar om var ben 1 och 8 sitter. Det ska sägas att jag förenklat ganska mycket i texten nedan för begriplighetens skull. Jag ska återkomma med ett inlägg där 555’an beskrivs mera ingående.

 

 

 

 

Pin 1 ansluts till jord

Pin 2, trigger. Den har funktionen av ”startsignal” för timern. Den är kopplad som en sk active low trigger. Kopplas mot Vcc via ett 10k motstånd och har då Vcc eller etta. När spänningen på ben 2 faller under 1/3 av Vcc triggas pin 3 output till hög. Man kan exempelvis åstadkomma det via en tryckknapp mot jord.

Pin 3, output. Det är en digital utgång och tar alltså bara två värden: hög eller låg. Hög är något lägre är Vcc och värdet låg ligger strax över 0 V. Det är mot denna pin som all last, LED eller annat ska kopplas. Max last är 200 mA.

Pin 4, reset. Den kopplas mot matningsspänningen (via en 10k resistor). Om den kopplas till jord kommer hela timerfunktionen att avbrytas.

Pin 5, control. Kopplas oftast mot jord via en liten kondensator (ca 0,01 uF). Det har funktionen att stabilisera Vcc för en stabilare timerfunktion.

Pin 6, treshold. Syftet med pin 6 är att detektera spänningen över den kondensator som i många kopplingar ansluts mot pin 7. När den spänningen är 2/3 av Vcc går pin 3 låg.

Pin 7, discharge. Den är kopplad på collectorn i en intern npn-transistor vars bas kopplats mot pin 3, output. När pin 3 output går hög börjar transistorn att leda och sänker spänningen till jord på den elektronik som kopplats mot ben 7.

Pin 8, Vcc och kopplas till matningsspänningen som bör ligga mellan 4,5 – 15 VDC. (man kan köra på t. ex. 2*1,5 VDC men funktionen kan bli osäker i vissa kopplingar)

Med pin-out i huvudet kan vi titta på kopplingen.

Bistabil betyder att den är stabil i två lägen; av och på, eller nolla – etta hellre i detta sammanhang. Pin 3, output är en digital utgång. Det betyder att den tar bara ett av två värden. Inom digitaltekniken kallas det för A/D-omvandlare, den tar analoga värden och gör det till digitala. Etta eller nolla.

I denna koppling använder vi följande ingångar:

Pin1 – jord

Pin2 – trigger, den ställer pin3 hög.

Pin3 – output, där kopplar vi på den last som ska drivas. I exemplet har jag kopplat på en 10 mm vit led som behöver ett förkopplingsmotstånd på 220 Ohm för att inte utsättas för hög spänning.

Pin4 – reset, den ställer pin3 tillbaka på låg.

Pin8 – Vcc, matningsspänning, 9 VDC i exemplet.

Upplever man att kretsen uppför sig instabilt kan man lägga till en kondensator på 0,01 uF mellan pin5 och pin1 för att ta upp och eliminera spänningsvariationer.

 

Funktionen är enkel att beskriva:

Utgångsläget är att pin2 och pin4 har 9 VDC via sina 10k motstånd, pin3 output har nolla.

När man trycker på knappen som kopplar pin2 mot jord dräneras spänningen där och blir noll. Det ställer om output3 från nolla till etta. LED lyser.

När man trycker på knappen som kopplar pin4 reset mot jord återställs output till nolla. LED slutar lysa.

Trycker man på bägge tryckknapparna samtidigt ändras inget enligt den sanningstabell som beskriver funktionen.

Klicka här för att simulera kretsen i TinkerCad circuits.

Klicka här om du vill se hur man sätter samman kretsen på ett stripboard.

 

 

TinkerCAD vs Sketchup

TinkerCAD vs Sketchup

TinkerCad vs Sketchup

Låt oss göra en jämförelse mellan två gratis 3D applikationer som förekommer i skolan, väl medveten om att det finns flera som förtjänar att nämnas exempelvis Onshape.

Jag jämför användbarhet, enkelhet för dig som pedagog, inlärningströskel, filhantering, olika funktionaliteter. Låt oss börja med aspekter av användbarhet. För ordningens skull ska jag förtydliga att jag kommer att jämföra TinkerCad Classroom mot Sketchup gratis nätupplaga.

Sketchup finns ju även för installation på Mac eller PC men här kommer det att vara de nätbaserade gratis-tjänsterna som jämförs.

Skapa konto och inloggning.

TinkerCad Classroom är smidigt. Du som pedagog skapar en egen inloggning, definierar dig som pedagog (obs viktigt) när du skapar kontot och sedan kan du fritt skapa klassrum med anonyma användare. Inga personuppgifter hanteras överhuvudtaget och eleverna själva kan inte gå in och namna om sina konton. Förstår jag beskedet från Datainspektionen rätt;  inga personuppgifter alls hanteras så är GDPR inte applicerbart. Kör på.

Sketchup. Nätupplagan är enkel att logga in på från ett epostkonto vilket som helst, och man måste gå in och bekräfta kontot därifrån. Det betyder att alla kan skapa ett användarkonto som man kan arbeta ifrån. Från detta kan man tänka i tre riktningar.

Den första är att du som pedagog skapar ett antal epostkonto hos valfri leverantör med helt anonyma användaruppgifter som du i sin tur kan fördela bland eleverna. Det låter sig göras men kommer att ta ganska mycket tid att: 1) skapa alla de epostkonto som behövs och 2) skapa inloggningarna på Sketchup. Några timmars jobb och i regel har du inte tid.

Andra vägen är om eleverna på din skola har Gsuite och kan logga in via sitt gmail. Jag har svårigheter att få fram om Sketchup (som ägs av Google men utvecklas av Trimble) omfattas av samma sekretess kring personuppgifter som övriga Gsuite. Kontrollera med skolans dataskyddsperson för att få klart besked. Jag som icke-gsuite adm kan tyvärr inte ställla frågan till Goggle och få svar.

Tredje vägen är om din skola istället är ansluten till Microsoft Education. Samma resonemang gäller som ovan Gsuite. Angående GDPR hänvisar jag till din skolas/huvudmans dataskyddsansvarige för att klara ut om det är säkrat ur den aspekten.

Tinkercad – Sketchup 1-0

 

Prissättning

Tinkercad. Helt gratis i alla versioner. Enkelt och bra.

Sketchup. Gratis i nätupplagn med alla de funktioner man kan kräva.

Tinkercad – Sketchup 1-1

 

Filhantering

Vilka filformat kan du spara och exportera

Tinkercad. Du kan exportera formaten .stl  .obj för 3D printers och .svg för lasersskärare.  

Sketchup. Du kan exportera det egna filformatet .skp till .stl  och även plocka ut olika vyplaceringar som utskrifter (.png)  vilket är en stor fördel.

Tinkercad – Sketchup 1-1

 

Användartröskel

Men det menar jag, hur snabbt är dina elever igång och skapar ? Tiden i skolan är begränsad och den tröskel eleverna måste över och förbi innan större delen är igång och skapar är väsentlig.

 TinkerCad har ett intuivt gränssnitt. Man drar in olika 3D-kroppar och kombinerar med ett fåtal kommando som gruppera/align/flip. Det autosparas efterhand så ingen behöver tappa bort sitt arbete. Om jag tar exempel från klass 3-4 är man igång på ca 15 minuter och 3D-ritar, om du har förberett användarkonton.

Sketchup är ett mera klassiskt, om man får säga så, ritprogram. Man ritar 2D former, drar i dom så det tar 3D form. Det finns en hel del funktioner för att rita alla tänkbara planformer och det är på så vis mera flexibelt. Inlärningströskel för att komma igång ? Minimum 2x40 minuter för äldre elever för rena nybörjare. För yngre är det ingen bra ide alls. Tidigast en 6:a men då måste det finnas tid att hjälpa alla, max halvgrupp ca 10-12 elever.

Tinkercad – Sketchup 1-0

 

Importera objekt

Att kunna importera olika byggelement till sina ritningar är en mycket användbar funktion. Om dina elever tex behöver en spik eller en glasspinne eller en soffa kanske dom inte måste rita alla detaljer själv. Det kan självklart vara en poäng att rita allt från schratch och sedan plocka in i sina projekt, otvetydigt lär man sig mer. Men det sitter en prislapp i form av tidsåtgång på det. Har du tiden och känner dig säker med instruktionerna är det bättre, Annars kanske enklare att importera de byggelement man behöver. Det är ju även så man jobbar proffesionellt.

TinkerCad har i sina Classroom -users tagit bort sökfuntionen. Om du vill att eleverna ska finna förberedda ritningselement måste du skicka länken för var och en komponent. Klart meckigt även om det funkar hjälpligt. (En workaround är att skapa en ritning som består av alla de byggelement du bedömer användbara och länka till den.)

Sketchup kan importera komponenter som .skp in i en ritning direkt från din hårddisk, du kan alltså dela filer den vägen.  Det finns dessutom 3D warehouse med alla tänkbara element från Titanic till muttrar och skruvar. Fungerar bra om man lägger några minuter på att prova runt. Kan tyvärr inte importera .stl i gratisupplagan vilket är synd. Du kan göra samma som i TC, skapa en ritning med alla komponenter du tror behövs och dela den.

Tinkercad – Sketchup 1-1

  

Exportera objekt

Tinkercad. I TC kan du välja att göra ritade objekt publika/sökbara genom din inloggning i TC.

Sketchup. Du måste ha ett Googlekonto för skapa ett 3D-Warehousekonto att kunna ladda upp till och göra dina filer sökbara. Klumpigt om du behöver göra filer tillgängliga för elever.

Tinkercad – Sketchup 1-0

 

Totalt TinkerCad – Sketchup 6-3 ?

Låt oss ta saker med stor nypa salt, båda applikationerna har stora fördelar och några få nackdelar. Jämförelsen är svår därför det i många avseenden är vitt skilda ingångar i programmens syfte och uppläggning. Väl värd ändå att göra eftersom många i skolan vill gå in på 3D-design och då är TC och Sketchup är de tydligaste gratis nätapplikatonerna som förekommer.

TinkerCad har fördelar i användarvänlighet och låg starttröskel, Sketchup är bättre på mera komplexa ritningar och att få ut pappersritningar och mycket annat. Man kan göra mera i Sketchup men det kostar också mera i insats och riktar sig mot äldre elever.

Tittar vi på rena funktionaliteter som hur man faktiskt ska göra för att rita saker får man lära sig olika tekniker för att lösa olika uppgifter. Svårast enligt min erfarenhet är måttsättning och positionering där Sketchup är enklare i att sätta ut mått men TC är mera intuivt i positionering. För att visa lite hur olika programmen fungerar kommer jag att lägga upp en kortis där jag ritar ett rätblock med ett genomgående hål med specifika mått.

Slutligen kan man lägga till att du som pedagog måste förhålla dig till vad du ska göra och med vem och i vilka syfte. Fråga gärna via mail om du har frågor eller vill bolla tankar.

[/et_pb_text][/et_pb_column]
[/et_pb_row]
[/et_pb_section]

Enkel digitalteknik del 1

Enkel digitalteknik del 1

555 samt en smula digitalteknikens grunder

Vill du komma in på  en smula elektronik, kanske lödning och överlappa mot fysikens ellära kanske du ska titta närmare på en enkel och billig IC som kallas 555. Etablerades på marknaden 1971 och är still going strong med ca 1 miljard tillverkade kretsar om året.

Billig i inköp ( ca 5 kr st ink moms) och med många applikationer beroende på vilken kringutrustning man kopplar på. Den har tre grundläggande funktioner

Astabil vippa dvs den lämnar en utsignal (alltid på ben 3, output) som en löpande fyrkantvåg vars frekvens styrs av en RC (resistor-kondensator) kombination.

Bistabil vippa, en kopplingen går 1 (hög) vid givna villkor på de andra benen, går låg om villkoren ändras. Håller sig i sitt läge vid ingen förändring, stabil i bägge lägen = bi-stabil.

Monostabil vippa, den ställer sig hög (1) på ben 3 och stannar där tills antingen matningsspänningen slås från eller ben 4 (reset) kopplas mot jord (0) Kan användas som tex timer.

För dig som vill lyfta på locket till 555’an och få grepp om dess funktion kommer här några begrepp du i så fall måste känna till. Det kan även vara värt veta till att jag gjort förenklingar i resonemangen för begriplighetens skull. I nästa inlägg kommer jag in på hur man ska koppla 555 som bi-stabilt.

Då börjar vi.

När vi pratar om etta eller nolla (hög-låg), vad står det för ?

Inom elektroniken pratar man om analog teknik och digital. Inom den analoga tekniken kan ett värde anta vilket värde som helst och hanteras utifrån det. Vi lämnar det därhän så länge. Inom den digitala tekniken kan ett värde bara anta värdet ett eller noll (rent teoretiskt). I praktiken fungerar det så att man alltid jobbar med fasta spänningar i digitala konstruktioner. Vanliga nivåer är 5 VDC eller 3,3VDC. 5 volt räknas som etta/hög, 0 volt ses som nolla/låg.

I verkligheten är det svårt att få till den typen av exakta värden så ofta definierar man spänningsnivåer som att 0-2,2 volt räknas som låg och 3,7 – 5 volt räknas som hög. Området mellan 2,2 volt till 3,7 volt kallas för förbjudet område. Man kan säga att den digitala tekniken tolkar analoga värden till digitala ettor eller nollor.

Digitala kretselement.

För att åskådliggöra funktioner inom digitaltekniken använder man byggstenar eller digitala kretselement. Du kan betrakta det som en låda med två ingångar och en utgång i sin enklaste form. Värdena på ingångar och utgångar betraktar vi som antingen ettor eller nollor. Värdet på utgången (som ofta betecknas Q) är beroende på vilken typ av digitalt kretselement det är. Egentligen kallas det för Grind (engelska Gate). Jag kommer att använda ordet grind i fortsättningen. Det finns en mängd olika typer av grindar men de grundläggande är tre st. OCH-grinden, ELLER-grinden och ICKE-grinden.

Sanningstabeller och grindar.

För att beskriva hur en grind fungerar använder man ofta en sk sanningstabell.  Vi betraktar OCH-grinden. Den har egenskapen att båda ingångarna måste vara etta för att utgången ska bli etta. A OCH B måste vara etta för att Q ska bli etta. Eftersom det allmänna språket inom elektroniken är engelska är det vanligare att säga AND-grind än det svenska OCH.

Schemasymbolen for en AND-grind ser ut såhär till vänster Europeisk standard, till höger US-standard, båda förekommer.

 

Vill man läsa mer om digitala byggelement har Wiki en bra sida (https://en.wikipedia.org/wiki/Logic_gate)

555’ans byggstenar. 

Med detta i huvudet ska vi titta på de grindar som 555 är uppbyggd av.

Komparator

Den första komponenten är en sk komparator.  Den har egenskapen att den lämnar etta på utgången om spänningen på plus-ingången är högre än spänningen på minus-ingången, och nolla om värdena är det omvända. Symbolen ser ut enligt nedan. Man kan säga att den tolkar över analoga värden till en digital utgång, etta eller nolla. Värdet i volt som den digitala ettan får är samma som matningsspänningen i kretsen. 555 kan anslutas och fungera mellan 3 – 18 VDC och utgångs-ettan från komparatorn blir samma som man kopplat in på ben 8.

RS-vippan

Den heter  RS-vippa pga av sina ingångar, R(reset) och S (set). I 555 har den två utgångar, Q och Ǭ.  Ǭ (Qinv) kommer alltid att ta motsatt värde som Q, dvs om Q är etta har vi nolla på Ǭ och tvärtom.  555’ans RS-vippa har även en reset-ingång  som ligger kopplad direkt på ben 4, den markeras av den lilla ringen. När den får nolla, inverteras den till etta och återställer vippan.

RS-vippans sanningstabell ser ut såhär, NA betyder NotAllowed, värden som ska undvikas eftersom vippan kan ställa sig lite hursomhelst. Oändlighetstecknet betyder att vippan står kvar i sitt föregående värde vid 0 och 0 på båda ingångarna.

 Symbolen för RS-vippan ser ut på detta viset:

 

 

Slutligen kan det vara värt att nämnas att den lilla ringen på 4 som betecknar inverterad signal dvs en etta bli nolla och tvärtom är generell inom digitaltekniken.

TC Classroom del 2

TC Classroom del 2

Classroom i TinkerCad, del 2

 

TC Classroom uppgradering

Jag har mailat en del med TC utvecklarna och klarat ut en del saker. När det gäller sorteringen av medlemmar i din Class, som ju blir fel när man vill sortera om, kommer det att rättas till i veckan.  Vad beträffar att sökfunktionen inte finns med på de användare du skapar i funktionen är det tänkt att vara så och kommer att förbli så. Enligt det besked jag fått.

Hur ska du då dela en ritning med dina elever ? Enklast är att maila eller på annat sätt skicka länken till ritningen, då får eleverna upp den och kan spara som sin egen och jobba vidare med. Här ligger det en kortis där jag visar de olika steg som tar dig dit.

 

Var noga med att du inte skickar länken i ”share”, då kommer dom in och kan jobba i din originalritning. Den funktionen ska bara användas om du har en grupp elever som ska jobba i samma projekt. Jag har beskrivit det i ett annat inlägg.

Mycket nöje !

 

Alla kommentarer och frågor tas gärna emot, antingen i kommentarsfältet eller som mail.

TC Classroom del 1

TC Classroom del 1

Classroom i TinkerCad

 

Senaste uppgraderingen från TinkerCad är en mycket användbar finess. Efter införandet av GDPR blev det väldigt struligt att använda sig av TC. Googleinloggningen som många har inom skolan kunde inte användas eftersom några avtal inte fanns mellan Google och AutoCad och de svenska aktörerna. Alternativet, fick jag jag klart för mig, var att rigga ett antal  ”fejk” konton och använda dom men helt anonyma inloggningar. Nackdelarna med det var att det var ganska arbetskrävande att sätta upp alla konton, som dessutom måste kopplas till en unik email. De flesta pedagoger har inte de timresurserna till förfogande.

Därför var det extra roligt när TC kom med nya funktionen Classroom den 1 augusti. Det du som pedagog behöver göra är att skapa ditt egna konto och utifrån det kan du skapa ett Classroom och som sista steg lägga till användare, som inte på något sätt behöver kopplas mot eleverna mer än att dom får en lapp med ett inlogg, vilket TC skapar som en random sifferserie. Den användare du skapar har nästan alla funktioner som finns under en ”vanlig” inloggning dvs 3D-Cad, Circuits och Codeblocks. En sak som tyvärr inte finns är sökfunktionen som är användbar när du skapat något exempel i Circuits eller 3D och taggat det så att eleverna kan öppna och studera närmare.

En annan bugg, får man väl kalla det, är att när du skapat alla dina användare så kommer deras inlogg-nick upp i en rad till höger. Det verkar som att listan på användare ordnas kronologiskt dvs efterhand du lägger till dem. Om du klickar på den lilla pilen ovanför listan på användarnamn så sorteras den i bokstavsordning men raden med nick till höger inte följer med, och det kan nog ställa till det.

Jag har återkopplat till Tinkercad-teamet om saken, jag är nog inte den enda som sett buggarna så det kommer säkert att rättas till rätt så snart.

Men för övrigt är det en synnerligen användbar funktion som jag beskriver närmare här på Vimeo.

Alla kommentarer och frågor tas gärna emot, antingen i kommentarsfältet eller som mail.

Allt du undrat om hammarskaft

Allt du undrat om hammarskaft

Allt du velat veta om hammarskaft

Efter många år med smide och verkstadsarbete är en viktig del för precisionen i arbetet att man är noga med sina verktyg. Utöver det rent praktiska att saker fungerar bättre så är det en hållning som varje yrkesstolt hantverkare borde hålla hårt på. Det gäller alla verktyg men just här vill jag slå ett slag för en sorgligt eftersatt detalj:

Hammarskaft. 

Är det så viktigt då ? Ja, för en smed i alla fall. Dåligt skaftade hammare kommer att göra att du inte kan jobba med den precision du bör. Under-eller överställda hammare eller hammare som sitter snett på skaftet kommer att ge dig skador på handleder och armbåge om du jobbar för länge, och risken är att det blir en normalitet eftersom yrkeskolorna inte heller tar upp ämnet, vad jag vet i varje fall. 

Så här finns två korta filmer (1) och (2) som förklarar lite hur jag menar och hur jag gör med mina hammare. 

Hoppas det blir till glädje för någon. 

Teknikmässa på skolan ?

Teknikmässa på skolan ?

Om du planerar ett större event typ mässa eller liknande aktivitet där dina, och kanske andra elever, kan presentera sina teknikprojekt är det svårt att hålla alla bollar i luften och vara säker på att inget tappas bort i planeringen. Jag har varit delaktig i ett antal mässor och tekniktemadagar med fokus på teknikämnet i skolan. Efter Snilleblixtmässan 2011 tog jag mig för att göra en liten lathund som stöd när man ska genomföra liknande projekt, dumt att inte ta vara på erfarenheterna.

Finns att ladda ner som en pdf och hoppas den kan vara till glädje för någon. Frågor, funderingar är jag alltid glad över att få, via mail.

Lycka till !