ด้านที่ 07
ระบบอัตโนมัติ
เครื่องจักรที่ทำงานตามกฎได้ด้วยตัวเอง
ระบบอัตโนมัติทำให้เครื่องจักรทำงานได้เอง: เซนเซอร์ตรวจจับบางอย่าง กฎตัดสินใจ แล้วมอเตอร์หรือหลอดไฟก็ทำงาน บล็อกเขียนโปรแกรมแบบภาพช่วยให้สร้างกฎเหล่านี้ได้ง่าย
สิ่งที่คุณจะได้เรียนรู้
- เซนเซอร์วัดแสง ระยะทาง อุณหภูมิ หรือการสัมผัสได้อย่างไร
- วิธีเขียนกฎด้วยบล็อกแบบภาพ เช่น ถ้า แล้ว และทำซ้ำ
- การป้อนกลับคืออะไร และทำไมจึงช่วยให้ระบบคงที่
- จะทดสอบโปรแกรมและหาข้อผิดพลาดได้อย่างไร
ตัวอย่างการทดลอง
-
ทำให้หลอดไฟเปิดเองโดยอัตโนมัติเมื่อมืด
-
เขียนโปรแกรมให้สายพานลำเลียงหยุดเมื่อกล่องมาถึง
-
ควบคุมอุณหภูมิในเรือนกระจกเสมือนให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม
สิ่งที่คุณสร้างได้
-
ไฟกลางคืนอัตโนมัติ
-
สายพานคัดแยก
-
ตัวควบคุมการรดน้ำต้นไม้
ตัวอย่างเหล่านี้แสดงลักษณะงานในด้านนี้ บทเรียนที่เผยแพร่จริงอาจแตกต่างออกไป
ลองใช้แบบจำลองเล็ก ๆ
แบบจำลองเล็ก ๆ เหล่านี้ทำงานในเบราว์เซอร์ของคุณโดยตรง และยังทำงานต่อได้แม้ออฟไลน์เมื่อโหลดหน้าเว็บเสร็จแล้ว แบบจำลองเหล่านี้เป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน ไม่ใช่เอนจินการจำลองของ MEKALUMI
ลอจิกเกต
เปิดหรือปิดอินพุต แล้วเลือกเกต หลอดไฟจะแสดงเอาต์พุต
- เอาต์พุต
- หลอดไฟดับ (0)
AND: หลอดไฟจะติดก็ต่อเมื่อ A และ B เป็น 1 ทั้งคู่
| A | B | เอาต์พุต |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
ลอจิกเกตทำงานตามกฎที่แน่นอน แบบจำลองนี้จึงทำงานเหมือนตรรกะดิจิทัลจริง
สิ่งที่การจำลองทำให้ง่ายลง
- เซนเซอร์เสมือนให้ค่าที่อ่านได้ชัดเจน แต่เซนเซอร์จริงมีสัญญาณรบกวนและบางครั้งก็ทำงานผิดพลาด
- จังหวะเวลาในการจำลองอาจต่างจากจังหวะเวลาบนฮาร์ดแวร์จริง
การจำลองทุกแบบล้วนทำให้ความเป็นจริงง่ายลง การรู้ว่าง่ายลงอย่างไรก็เป็นส่วนหนึ่งของการเรียนรู้วิศวกรรม
เชื่อมโยงกับวิชาในโรงเรียน
วิทยาการคอมพิวเตอร์ คณิตศาสตร์ (ตรรกศาสตร์) ฟิสิกส์ เกษตรกรรมและอุตสาหกรรม
ความเชื่อมโยงกับด้านอื่น
ระบบอัตโนมัติรวมตรรกะดิจิทัลกับวงจรไฟฟ้าเข้าด้วยกัน และนำไปสู่วิทยาการหุ่นยนต์
น่ารู้
เทอร์โมสตัทง่าย ๆ ก็คือตัวควบคุมอัตโนมัติ มันเปิดและปิดเครื่องทำความร้อนเพื่อรักษาอุณหภูมิให้คงที่