מהי בקרה? מרכיבי מערכת בקרה היכרות עם ערכת LEGO MINDSTORMS EV3 היכרות עם רכיבי הערכה ותוכנת התכנות. פתיחת הערכה וזיהוי החלקים: לבנת EV3, מנועים, חיישנים, כבלים. התקנת התוכנה והיכרות עם סביבת התכנות. בניית רובוט בסיסי - "Driving Base". הפעלת נסיעה.

סוגי מערכות בקרה: חוג פתוח וחוג סגור מרכיבי מערכת בקרה: קלט, פלט, משתנה מבוקר, משתנה מבקר, הפרעה אלגוריתם בקרה: מדידה → השוואה → חישוב שגיאה → תיקון → בדיקה חוזרת דיאגרמת מלבנים: ייצוג גרפי של מערכת בקרה עם חצים ומלבנים סוגי בקרים: ON/OFF, פרופורציונלי (P), ולמתקדמים – PI, PID תכנות תנועה: נסיעה קדימה ואחורה לפי זמן, מרחק, סיבוב תכנות פנייה: סיבוב לפי מעלות או סיבובי מנוע היכרות עם פעולת המנועים לפי סיבובים ומעלות שליטה מדויקת בתנועה באמצעות תכנות המנועים

חיישן מגע הוא חיישן פשוט המשמש כלחצן – יש לו רק שני מצבים: לחוץ או לא לחוץ. זהו יישום קלאסי של לוגיקה בינארית מסוג ON/OFF, המשמשת לבקרה ותכנות תגובתי. היכרות עם חיישן המגע לוגיקה דיגיטלית – ON/OFF משימת חקר – מתי יש קליטה? דוגמאות מהחיים האמיתיים משימת תכנות – חיישן מגע בפעולה

החיישן האולטרה-סוני משתמש בגלי קול בתדר גבוה כדי למדוד מרחקים, לזהות עצמים ולסייע בניווט. הוא מבוסס על שליחה וקבלה של גלים קוליים בתדרים שמעל גבול השמיעה האנושית. השימוש בו נפוץ בתעשייה בזכות הדיוק, האמינות והיכולת לפעול בתנאים משתנים. היכרות עם החיישן מהו חיישן אולטרה-סוני וכיצד הוא פועל שימושים נפוצים בתעשייה ובטכנולוגיה משימת חקר – איך החיישן עובד? קשר בין מהירות, זמן ומרחק - נוסחה לחישוב מרחק בעזרת זמן הגעה של גלי קול בניית תוכנית עם חיישן מרחק

שפות תכנות שונות משתמשות במבנים שונים לייצוג נתונים ובמבנים שונים להפעלה של אלגוריתמים. כל שפה תכנות יכולה לספק מבנים ייחודיים או להשתמש במבנים נפוצים. ביחידה זו נלמד על הנושאים הבאים: - 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 אור, הידוע גם כחיישן צילום או photodetector, הוא מכשיר שמזהה אור וממיר אותו לאות חשמלי. חיישנים אלו נמצאים בשימוש נרחב ביישומים שונים כדי למדוד או לשלוט בעוצמת האור בסביבות שונות. הנה כמה נקודות מפתח לגבי חיישני אור: סוגי חיישני אור: פוטודיודות: התקני מוליכים למחצה אלו יוצרים מתח כאשר הם נחשפים לאור. הם נמצאים בשימוש נפוץ במדי אור ויישומי חישה אופטיים שונים. פוטוטרנזיסטורים: בדומה לפוטודיודות אך עם יכולות הגברה, לרוב משתמשים בפוטוטרנזיסטורים ליישומים הדורשים רגישות גבוהה יותר לאור. Photoresistors (LDR - Light Dependen Resistors): נגדים אלו משנים את ההתנגדות שלהם בהתאם לכמות האור שהם נחשפים אליה. הם משמשים בדרך כלל ביישומים כמו פנסי רחוב ובקרת חשיפה למצלמה. תאים פוטו-וולטאיים (תאים סולאריים): בעוד שהם משמשים בעיקר להפקת חשמל מאור השמש, תאים סולאריים יכולים לשמש גם כחיישני אור. יישומים: תאורה אוטומטית: חיישני אור משמשים במערכות שמדליקות או מכבות את האורות באופן אוטומטי על סמך רמת האור הסביבתי, מה שתורם לחיסכון באנרגיה. בקרת חשיפה למצלמה: מצלמות משתמשות בחיישני אור כדי להתאים את הגדרות החשיפה לצילום תמונות מוארות היטב. מערכות אבטחה: ניתן לשלב חיישני אור במערכות אבטחה כדי לזהות שינויים באור הסביבה, הפעלת אזעקות או פעולות. מערכות מעקב סולאריות: בפאנלים סולאריים, חיישני אור משמשים כדי להתאים את כיוון הפאנלים כדי למקסם את החשיפה לאור השמש. סמארטפונים וטאבלטים: חיישני אור הסביבה במכשירים ניידים מכוונים את בהירות המסך בהתאם לתנאי האור שמסביב. עקרון עבודה: פוטו-דיודות ופוטוטרנזיסטורים: כאשר נחשפים לאור, החומר המוליך למחצה בתוך התקנים אלה מייצר זוגות אלקטרונים-חורים, וכתוצאה מכך זרימת זרם או מתח. Photoresistors: ההתנגדות של photoresistor יורדת עם עלייה בעוצמת האור, ולהיפך. תאים פוטו-וולטאיים: תאים אלו ממירים אנרגיית אור לאנרגיה חשמלית באמצעות האפקט הפוטו-וולטאי. כיול ורגישות: חיישני אור זקוקים לרוב לכיול כדי להבטיח קריאות מדויקות. ניתן לכוונן את הרגישות כדי להפוך את החיישן להגיב פחות או יותר לשינויים בעוצמת האור. חיישני אור ממלאים תפקיד מכריע בטכנולוגיות שונות, התורמים ליעילות אנרגטית, אוטומציה וביצועים משופרים ביישומים מגוונים במשימה זו נחקור ונלמד על חיישן האור, בהקשר בקרת מערכות משולבות

- 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

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

ביחידה זו התלמידים יכירו את חיישן המגע, יפתחו משימת חקר הכוללת בניית טבלת קלט-פלט, כתיבת אלגוריתם וביצוע תכנות בארדואינו להפעלת רובוט בבקרת ON-OFF וחוג סגור. בנוסף ילמדו כיצד לשלב את החיישן במערכת משולבת ולנתח את ביצועיה בהשוואה לחיישנים אחרים.