דוגמאות למערכות מבוקרות (בתחומי החברה, הביולוגיה, הכלכלה והטכנולוגיה) - מערכת - אות מבוא קלט - אות מוצא פלט - תיאור מערכת בעזרת מלבן אחד ומספר מלבנים (ללא נקודת סיכום) - תכנות מונחה עצמים- VI (Virtual Instrument), היכרות עם Lab-View. - בקרה של מערכת הנדסית בעזרת פקודת פונקצית בקרה.

בדיאגרמת מלבנים (Rectangular Flowchart), כל צעד או שלב באלגוריתם מיוצג במלבן וניתן להשתמש בחצים לחיבור בין המלבנים, מציינים את הסדר בו יש לבצע את השלבים השונים של האלגוריתם. כל מלבן יכול להכיל פעולות, החלטות, או כל פעולה אחרת שמתבצעת במהלך התהליך. הדיאגרמת מלבנים תמיד מתאימה לאלגוריתם בצורה ויזואלית וידידותית להבנה, והיא נהנית מפופולריות רבה בפיתוח תוכנה ובהוראה של מסלולי תכנות. אלגוריתם: - אלגוריתם כרצף של הוראות. - תכנות בזמן אמת. - תיאור אלגוריתם בשפה מונחית עצמים. - טבלת כתובת ייחוס – קלט/פלט (ממשק תוכנה/חומרה) דיאגרמת מלבנים: משתנה מבוקר, הפרעה ומשתנה מבקר - משתנים כאותות קלט ופלט במערכות בקרה - הגבר כיחס בין שינוי אות מוצא לשינוי באות מבוא - תיאור מערכת בקרה פשוטה כרצף של מספר מלבנים - חיבור הפרעה ומשתנה מבקר בדיאגרמת מלבנים

מקודד (Encoder) , הוא מכשיר או חיישן הממיר תנועה מכנית לאות חשמלי, שניתן להשתמש בו למטרות שונות, כגון מדידת מיקום, מהירות או כיוון. מקודד נפוץ במגוון רחב של יישומים, ממכונות תעשייתיות ורובוטיקה ועד מוצרי צריכה אלקטרוניים. ברובוטיקה: מקודדים (Encoder), ממלאים תפקיד מכריע במערכות רובוטיות כדי לספק משוב לשליטה מדויקת במפרקים ובמפרקים. ביחידה זו נלמד על ה ENCODER דרך משימת חקר.

חיישן קולי (אולטרה-סוני), Ultrasonic sensor, הוא פריט המשתמש בגלי קול קוליים עבור יישומים שונים, כגון מדידת מרחק, זיהוי עצמים וניווט. חיישנים קוליים פועלים על עיקרון של שליחה וקבלה של גלים קוליים, שהם גלי קול עם תדרים גבוהים מהגבול הנשמע העליון של שמיעה אנושית (בדרך כלל מעל 20 קילו-הרץ). חיישנים קוליים (אולטרסוניים), פופולריים בזכות הרבגוניות, הדיוק והאמינות שלהם במגוון יישומים בתעשיות שונות. ביחידת לימוד זו נחקור ונלמד על: 1. משימת חקר החיישן. 2. מציאת הקשר בין המהירות, הזמן וחישוב המרחק. 3. משימת איתור מידע על החיישן 4. משימת ביצוע בעזרת החיישן

שפות תכנות שונות יכולות להיות בעלות מבנים שונים, תלות בסגנון ובפסיקות דקדוק המותרות בשפה כלשהי. הנה דוגמאות למבנים וייצוגם באלגוריתם התכנית: ביחידת לימוד זו, נלמד על דוגמאות והתנסות במבנים שכאלו: כגון: - לולאות בפיתון -לולאת FOR - לולאת while - לולאת FOREVER - תנאים -

המשתנים בשפות תכנות משמשים לאחסון ולניהול ערכים בתוך תוכנית. משתנים יכולים להיות מקומיים (local) או גלובליים (global), והשימוש בהם משתנה בהתאם. לדוגמא, משתנים מקומיים (Local Variables): מוגדרים בתוך פונקציה או בלוק מסוים, והם תקפים רק בתוך הקטע שבו הם הוגדרו. לא ניתן לגשת אליהם מחוץ לפונקציה או הלוק בו הם הוגדרו. הם נוצרים ונמחקים כל פעם שהפונקציה או הלוק בו הם הוגדרו מתבצע וסיים את הריצה שלו. משתנים גלובליים (Global Variables): מוגדרים מחוץ לפונקציה או הלוק, והם יכולים להיות זמינים לכל הקטעים בתוך התוכנית. יש להיזהר מכך שפעמים רבות שימוש רב במשתנים גלובליים יכול להוביל לקוד פחות מובן וקשה לתחזקה. ביחידת לימוד זו, נלמד על: - סוגי משתנים. - תפקיד משתנים. - משתנים מקומיים (Local Variable). - משתנה כולל (Global Variable).

חיישן האור (Light Sensor) הוא חיישן אלקטרוני, שמסוגל לזהות את רמת האור בסביבתו. חיישני אור נמצאים בשימוש נרחב ויש להם מגוון יישומים, כוללים: 1. תאורה אוטומטית: חיישני אור נשמשים לשלוט בתאורה אוטומטית בסביבות פנימיות וחיצוניות. כאשר רמת האור יורדת מתחת לסף קבוע, המערכת יכולה להדליק את התאורה, וכאשר רמת האור גוברת, היא יכולה לכבות אותה. 2. אוטומציה בבתים חכמים: חיישני אור נשמשים גם במערכות בתים חכמים כדי לשלוט במגוון מכשירים ותהליכים על פי רמת האור בסביבה. לדוגמה, כאשר הרמה האור נמוכה, ניתן להפעיל אוטומטית מזגן או לשנות את התצוגה של גופי תאורה. 3. ציוד תיקשורת אופטית: בעניינים מסוימים, חיישני אור נעשה בהם שימוש גם בתחום התקשורת האופטית, כדי לקבוע את רמת האור בסביבה ולהתאים את השידור והקליטה בהתאם. 4. ציוד רכב: בכלי רכב, חיישני אור יכולים לשמש לשליטה בתאורת הרכב או לפעולות אחרות בהתאם לתנאי האור בסביבה. חיישני אור יכולים להיות בצורות שונות, וכל אחד מהם משתמש בטכנולוגיות שונות כמו צפיפות אופטית, פיזיקה של חומרים, או צפיפות אלקטרומגנטית כדי לזהות רמת אור. ביחידת לימוד זו, נחקור ונלמד על חיישן האור ושימושים מעשיים באמצעותו.

- בניית טבלת כתובת ייחוס – קלט/פלט (ממשק תוכנה/חומרה). - בניית אלגוריתם לתכנית המחשב. - התאמת האלגוריתם לבקרה בחוג פתוח. - התאמת האלגוריתם לבקרה בחוג סגור. חיישנים במערכות בקרה: - הגדרת מושגי דיוק בסיסיים בתורת המדידה (הפעלת הרובוט בנסיעה ע״פ זמן) - שימוש בחיישנים למדידת ערכים פיזיקליים - ENCODER , חיישן אולטרא סוני וחיישן אור ( שלושת סוגי הברקה) - תחומי מדידה ורוויה של החיישנים יש להגיש עד לתאריך: 30/11/22

- שימושי חיישנים במערכות בקרה ממוחשבות, התנסות בבקרות השונות: - בקרה על רובוט בתחומי משטח ( שולחני) מבלי ליפול. - נסיעה לאורך פס שחור, מעקב פס שחור בקרת ON-OFF ובקרה פורפורציונאלית (משמעות ההבדלים בין הבקרות השונות). - משימת סיכום בנושא חיישנים. המערכת וסביבתה: - קשר אינטראקטיבי בין המערכת ובין מערכות נוספות בסביבתה. - ממשק משתמש.

בינה מלאכותית היא תחום בתחום המדעי המתעסק בפיתוח מערכות חשמליות או תוכנה שיכולה לבצע משימות הדומות למשימות של בני אדם שדרוגים אינטליגנטיים. המטרה העיקרית של הבינה המלאכותית היא ליצור מכונה שיכולה לחשוב, ללמוד, ולפתור בעיות בדרך דומה ליכולת המחשבת של בני אדם. הכללים העיקריים והמרכזיים של בינה מלאכותית כוללים: 1. למידת מכונה (Machine Learning): היכולת ללמוד מנתונים ולשפר את ביצועיה בזמן. 2. הבנה שפה (Natural Language Processing - NLP): היכולת להבין ולהפיק משמעות משפה אנושית. 3. ראיה מחשבתית (Computer Vision): היכולת להבין ולפענח יחידת לימוד זו, היא יחידת העשרה מחוץ לתוכנית הלימודים ומאפשרת קבלת בונוס לציון במקצוע זה.