حوزهٔ ۰۷
خودکارسازی
ماشین‌هایی که خودشان از قاعده‌ها پیروی می‌کنند
خودکارسازی به ماشین‌ها امکان می‌دهد خودشان کار کنند: یک حسگر چیزی را تشخیص می‌دهد، یک قاعده تصمیم می‌گیرد و یک موتور یا لامپ عمل می‌کند. بلوک‌های برنامه‌نویسی تصویری ساختن این قاعده‌ها را آسان می‌کنند.
آنچه یاد می‌گیرید
- حسگرها چگونه نور، فاصله، دما یا لمس را اندازه می‌گیرند
- چگونه با بلوک‌های تصویری قاعده بنویسیم: اگر، آنگاه، تکرار کن
- بازخورد چیست و چرا سامانه‌ها را پایدار نگه می‌دارد
- چگونه یک برنامه را آزمایش کنیم و اشکال‌هایش را پیدا کنیم
آزمایش‌های نمونه
-
کاری کنید که وقتی هوا تاریک می‌شود، لامپی خودبه‌خود روشن شود.
-
یک نوار نقاله را طوری برنامه‌ریزی کنید که با رسیدن یک جعبه بایستد.
-
دمای یک گلخانهٔ مجازی را در حد مناسب نگه دارید.
چیزهایی که می‌توانید بسازید
-
یک چراغ خواب خودکار
-
یک نوار نقالهٔ جداکننده
-
یک کنترل‌کنندهٔ آبیاری گیاهان
این نمونه‌ها نوع کار در این حوزه را نشان می‌دهند. درس‌های منتشرشده ممکن است متفاوت باشند.
یک مدل کوچک را امتحان کنید
این مدل‌های کوچک همین‌جا در مرورگر شما اجرا می‌شوند و پس از بارگیری صفحه، بدون اینترنت هم به کارشان ادامه می‌دهند. این‌ها مدل‌های آموزشی ساده‌شده‌اند، نه موتور شبیه‌سازی MEKALUMI.
گیت منطقی
ورودی‌ها را روشن و خاموش کنید، سپس یک گیت انتخاب کنید. لامپ، خروجی را نشان می‌دهد.
- خروجی
- لامپ خاموش (۰)
AND: لامپ فقط وقتی روشن می‌شود که A و B هر دو ۱ باشند.
| A | B | خروجی |
|---|---|---|
| ۰ | ۰ | ۰ |
| ۰ | ۱ | ۰ |
| ۱ | ۰ | ۰ |
| ۱ | ۱ | ۱ |
گیت‌های منطقی از قاعده‌های دقیقی پیروی می‌کنند، بنابراین این مدل مانند منطق دیجیتال واقعی رفتار می‌کند.
آنچه شبیه‌سازی ساده می‌کند
- حسگرهای مجازی داده‌های تمیزی می‌دهند؛ حسگرهای واقعی نویز دارند و گاهی از کار می‌افتند.
- زمان‌بندی در شبیه‌سازی ممکن است با زمان‌بندی روی سخت‌افزار واقعی فرق داشته باشد.
هر شبیه‌سازی واقعیت را ساده می‌کند. دانستن اینکه چگونه این کار را می‌کند، بخشی از یادگیری مهندسی است.
پیوند با درس‌های مدرسه
علوم رایانه، ریاضی (منطق)، فیزیک، کشاورزی و صنعت
ارتباط با حوزه‌های دیگر
خودکارسازی منطق دیجیتال و مدارها را کنار هم می‌آورد و راه را به رباتیک باز می‌کند.
خوب است بدانید
یک ترموستات ساده یک کنترل‌کنندهٔ خودکار است: گرمایش را روشن و خاموش می‌کند تا دما ثابت بماند.