בקרים מתוכנתים

סדרת השיעורים המתוארת כאן הורחבה מאוד בספר: "בקרת מערכות הנדסיות תשפ"ג" וחוברת לפיתוח למידה באמצעות עשיה - לטובת שיעורים התנסותיים במעבדות בחוברת: "מחשבה בפעולה תשפ"ג".

מערך לסדרת שיעורים במערכות מבוקרות מחשב

בסידרה זו נלמד על עקרונות בסיסים של לוגיקה וכיצד הם מתקשרים לבעיות אמיתיות המצריכות פתרון מבוקר מחשב.

שלבי הפעילות שתוארו בהרצאה הראשונה חוזרים על עצמם.

בשלב הראשון מגדירים באופן כללי את הבעיה.

בשלב השני מבצעים ניתוח פעילויות שהמערכת צריכה לבצע (לעיתים קוראים לכך דרישות הכרחיות).

בשלב השלישי מבצעים פתרון לוגי או תרשים זרימה כהכנה ליצירת תוכנית מחשב. במהלך הפרון הלוגי גם מגדירים לכל פעילות חיישן ו/או רכיב הפעלה כמו מנוע, נורית, זמזמם או כל רכיב אחר.

בשלב הרביעי בונים את הדגם, מייצרים את המעגלים האלקטרוניים, לעיתים נדרש לבצע סימולציה של המערכת לפני שמייצרים את המעגל.

בשלב החמישי מחברים את המערכת לבקר (גם אם יש מחשב עדיין החיבור מתבצע לבקר).

בשלב השישי כותבים את תוכנית המחשב על פי התרשים הלוגי.

דוגמאות לשלבים הראשונים בתכנון מערכת מבוקרת מחשב: המוסך  דוגמא זו ואחרות הינן דוגמאות נוספות הניתנות לפיתוח לעבודת גמר של 5 יח"ל.

מערכת הצבעה ממוחשבת הינה דוגמא טובה לאפשרות ליישם מושגים חשובים מתחומי הלוגיקה במערכות מבוקרות מחשב.

רמזור: הדלקת נוריות, רמזור רגיל, אורגן אורות הינן דוגמאות אמיתיות הקרובות לעולם התלמיד ומאפשרות יישום עקרונות לוגיים חשובים ביצירת תוכנית בקרה.

מנעול קוד: קוד סודי לכספת מבוקרת מחשב או לדלת יכול לשמש לב למערכת מבוקרת מחשב מורכבת יותר המתאימה לעבודת גמר 5 יח"ל במערכות מבוקרות מחשב.

שיפורים של מערכות קודמות: הרמזור האמיתי, שיכלול קוד סודי, ופתרונות חליפיים למערכת ההצבעה ממחישים לתלמיד כיצד ניתן להמציא דרכי פתרון חליפיות.

המערכות שהוצגו, נשענות על מימוש של שערים לוגיים בפתרון יישומי על ידי מערכות מבוקרות מחשב. בקישור זה תמצאו דוגמאות לפרויקטים נוספים. ובקישור הנ"ל אוגדן הצעות ל- 50 פרויקטים שונים.

קיימות דוגמאות שונות לרכיבי בקרה מתקדמים, כמו גם סוגים שונים ומגוונים של חיישנים. ולסיום, הדור הבא של בקרת מערכות הנדסיות.