Icon up Overzicht

Matrixborden (HAVO, 2010-II, opg6)

Onderwerp: Signaalverwerking

Examenopgave HAVO, 2010 tijdvak 2, opgave 6: Matrixborden

Boven veel snelwegen hangen zogenaamde matrixborden. Zie figuur 1.

figuur 1

Wanneer het druk wordt op de weg zorgt een automatisch systeem ervoor dat op de borden de maximumsnelheid verschijnt waaraan men zich dan moet houden. Het systeem maakt gebruik van sensoren in de weg; als een auto over zo'n sensor rijdt, geeft deze even een hoog signaal af.

Arjen ontwerpt een schakeling die een deel van het automatisch systeem nabootst. Zie figuur 2.

figuur 2

De sensoren in de weg liggen op een afstand van 1,0 m van elkaar. Op de teller is een pulsgenerator aangesloten die staat ingesteld op 1384 Hz.

De schakeling van Arjen werkt als volgt. Als een auto met een bepaalde snelheid vk (de kritieke snelheid) of met een lagere snelheid dan vk de twee sensoren passeert, wordt punt P eventjes hoog.

Opgaven

a) Leg dat uit en bereken vk in km/h.

Arjen breidt zijn schakeling uit met nog een geheugencel en een teller. Op deze teller is een pulsgenerator aangesloten die staat ingesteld op 1,0 Hz. Zie de (onvolledige) schakeling in figuur 3.

figuur 3

Door enkele verbindingsdraden aan te leggen, moet de schakeling voldoen aan de volgende eisen:

  • als een auto de twee sensoren met een snelheid vk of lager passeert, wordt de uitgang van de tweede geheugencel hoog (op de borden verschijnt dan het getal 70)
  • Deze situatie blijft gehandhaafd zolang er auto's passeren met snelheid vk of lager.
  • Als er gedurende 4,0 s geen auto's passeren of als er in die 4,0 s alleen auto's passeren die sneller rijden dan vk, wordt de uitgang van de tweede geheugencel laag (en verdwijnt het getal 70)

b) Breng in de schakeling in figuur 3 verbindingsdraden aan zodat aan deze eisen wordt voldaan. (NB De aan/uit van de tweede teller hoeft niet aangesloten te worden.)

Uitwerkingen

Open het antwoord op de vraag van jouw keuze.