Dziedzina 07
Automatyka
Maszyny, które same postępują według reguł
Automatyka pozwala maszynom działać samodzielnie: czujnik coś zauważa, reguła podejmuje decyzję, a silnik lub lampka wykonuje działanie. Wizualne bloki programowania ułatwiają budowanie takich reguł.
Czego się nauczysz
- Jak czujniki mierzą światło, odległość, temperaturę lub dotyk
- Jak zapisywać reguły za pomocą wizualnych bloków: jeśli, to, powtarzaj
- Czym jest sprzężenie zwrotne i dlaczego utrzymuje układy w stabilnym stanie
- Jak testować program i znajdować w nim błędy
Przykładowe eksperymenty
-
Spraw, aby lampka sama się włączała, gdy robi się ciemno.
-
Zaprogramuj taśmociąg, który zatrzymuje się, gdy dojedzie do niego pudełko.
-
Utrzymuj odpowiednią temperaturę w wirtualnej szklarni.
Co możesz zbudować
-
Automatyczna lampka nocna
-
Taśmociąg sortujący
-
Sterownik podlewania roślin
Te przykłady pokazują, jakiego rodzaju zadania obejmuje ta dziedzina. Opublikowane lekcje mogą się od nich różnić.
Wypróbuj mały model
Te małe modele działają bezpośrednio w twojej przeglądarce, a po wczytaniu strony działają dalej bez internetu. To uproszczone modele dydaktyczne, a nie silnik symulacji MEKALUMI.
Bramka logiczna
Włączaj i wyłączaj wejścia, a potem wybierz bramkę. Lampka pokazuje stan wyjścia.
- Wyjście
- Lampka zgaszona (0)
AND („i”): lampka świeci tylko wtedy, gdy A i B mają wartość 1.
| A | B | Wyjście |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Bramki logiczne działają według ścisłych reguł, więc ten model zachowuje się jak prawdziwa logika cyfrowa.
Co upraszcza symulacja
- Wirtualne czujniki podają czyste odczyty; prawdziwe czujniki dają odczyty z zakłóceniami i czasem zawodzą.
- Zależności czasowe w symulacji mogą się różnić od tych na prawdziwym sprzęcie.
Każda symulacja upraszcza rzeczywistość. Wiedza o tym, jak to robi, jest częścią nauki inżynierii.
Powiązania z przedmiotami szkolnymi
Informatyka, matematyka (logika), fizyka, rolnictwo i przemysł
Powiązania z innymi dziedzinami
Automatyka łączy logikę cyfrową i obwody, a także prowadzi do robotyki.
Warto wiedzieć
Prosty termostat to automatyczny sterownik: włącza i wyłącza ogrzewanie, aby utrzymać stałą temperaturę.