Unitat 03. Sistemes Electrònics
Unitat 03. Sistemes Electrònics
Embedded Files
Programes amb connexió a l'entorn físic
Ara ja has vist que programant amb l'Scratch pots fer infinitat de programes; des dels més senzills fins als més variats i complexos. T'imagines ara que, a més de poder interactuar amb el teclat i el ratolí, puguis agafar o enviar senyals a l'exterior de la pantalla?
Doncs és possible!! En el següents apartats aprendràs les possibilitats que t'ofereix l'Scratch i altres programes com l'Snap4Arduino.
Imatge extreta de Pixabay
La Robòtica, la programació o els sistemes automàtics són presents en molts camps de la nostra societat: en l’àmbit industrial, en camps com la medicina o la investigació, en els cossos de policia, en el carrer, en les ciutats (smartcities) o fins i tot dins les nostres cases (domòtica).
En aquest projecte aprendràs a utilitzar dispositius electrònics que et permetran, gràcies a la programació, donar solucions a problemes reals! Fantàstic!!
Figura 1. Arduino by Ivan Becerra from the Noun Project
L'Electrònica
L'Electrònica
L’electrònica estudia les aplicacions que podem obtenir de l’ús de l’electricitat quan aquesta no és excessivament potent. Els circuits electrònics permeten resoldre una immensa quantitat de problemes pràctics en molts àmbits diferents.
Mira al teu voltant: la ràdio, el televisor, l’ordinador, el mòbil, la rentadora, la caldera, el cotxe… tots ells disposen de circuits electrònics d’una manera o altra.
Sistemes de control electrònics
Sistemes de control electrònics
Un sistema electrònic és un conjunt de circuits que interactuen entre ells per obtenir un resultat.
Tot sistema electrònic consisteix en un conjunt d’entrades, un procés intermedi conegut com a processament de senyal encarregat de ‘treballar’ amb la informació procedent de les entrades i, finalment, unes sortides, que ens mostren el resultat del treball del processament.
Mirem-ho amb un exemple:
Es tracta d’un sistema d’alerta incorporat en un vehicle que ens avisa, en el moment de l’aparcament, si estem a punt de xocar contra un obstacle o no.
El processador del sistema electrònic pot ser molt senzill o molt complex.
Actualment, podem servir processadors molt complexos a baix cost. Arduino n’és un exemple.
Activitat 1
En l’exemple del sistema electrònic d’ajut a l’aparcament:
Quin tipus d’informació (dades) hauria de passar el sensor de distància al processador?
Quin tipus d’informació (dades) hauria de passar el processador a l’alarma sonora?
Són el mateix tipus d’informació?
Important!
Important!
A les dades amb què treballen els sistemes electrònics les anomenem, normalment, senyals.
Senyals digitals i analògics
Senyals digitals i analògics
Hi ha dos tipus de senyals electrònics: digitals i analògics.
Senyals digitals
Senyals digitals
Definició
Es caracteritzen per tenir només dos estats diferenciats.
Aquests dos estats, els anomenem ‘1’ i ‘0’, o també HIGH (1) i LOW (0), o fins i tot, TRUE (‘1’) i FALSE (‘0’) .
Normalment, l’estat ‘1’ equival a 5 V de tensió elèctrica, i l’estat 0 equival a 0 V.
Exemples
Un exemple d'un senyal digital és l'interruptor d’un timbre que només té dos estats possibles, premut (HIGH) i sense prémer (LOW).
Un altre exemple podria ser un LED que només té dos estats, encès (HIGH) o apagat (LOW).
Senyals analògics
Senyals analògics
Definició
Són aquells que poden prendre un nombre infinit de valors compresos entre dos límits.
Exemples
Un comptador de velocitat de cotxe és un exemple de senyal analògic.
Activitat 2
Pensa en tres aparells que funcionin amb senyals analògics i 3 aparells que funcionin amb senyals digitals.
Aparells que funcionen amb senyals digitals
Aparells que funcionen amb senyals analògics
Sortides i actuadors
Sortides i actuadors
Hi ha molts tipus de sortides (també anomenats actuadors) en els sistemes electrònics.
Les principals són:
Entrades
Entrades
Pel que fa a les entrades, les podem agrupar en sensors i no sensors.
Les principals són:
Les Resistències
Les Resistències
La resistència és un tipus de component electrònic que pot ser usat per limitar el corrent d’un circuit. També permet dividir el voltatge de la font d’alimentació. Les necessitem sovint quan connectem components d’entrada o de sortida a Arduinio.
Podem pensar en un circuit electrònic simple com si fos una mànega d’aigua, ja que s’hi assembla bastant.
El voltatge (V) és com l’aixeta: pots girar-la per ajustar la pressió de l’aigua.
La intensitat de corrent (I) és com la quantitat d’aigua que surt per la canonada. Pots ajustar-la si pressiones la canonada: com més l’estrenyis, menys aigua en sortirà.
En aquesta analogia, la resistència (R) equival a com la pressionis.
Això vol dir que contra més resistència R tingui un circuit, menys corrent I en passarà.
I a l’inrevés, a menys resistència R, més intensitat de corrent I pel circuit.
Les unitats de voltatge, corrent i resistència són, respectivament, Volts (V), Amperes (A) i Ohms (Ω).
Com es pot saber el valor d’una resistència? La posició i el color de les línies en la resistència en diuen el valor.
Mira aquesta taula per entendre com funciona el codi de colors:
Cada resistència té 3 franges de colors.
Les dues primeres franges indiquen el nombre de base de la resistència.
La tercera, indica un factor multiplicador en base a 10x.
Exemple: La resistència de la figura té un valor de 10 000 Ω, ja que:
1a franja (marró) = 1
2a franja (negre) = 0
(Per tant, el nombre de base és: 10).
El factor multiplicador és 1 000, ja que:
3a franja (taronja) = 3, indica per tant el nombre 103 (1 000).
El valor total és 10 x 1 000 = 10 000 Ω.
Convé tenir el codi de colors de les resistències a mà, ja que quan treballem en projectes sovint hem d’emprar resistències en els circuits.
Activitat 3
Justifica el valor de les següents resistències indicant perquè tenen aquest valor:
++ RECURSOS
++ RECURSOS
Page updated
Report abuse