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Tecnologia

Lógica e automação

Sinais, portas lógicas, memória, sensores e rádio: como fazer as suas luzes, portas e máquinas reagirem sozinhas.

Em resumo

  • Um sinal vai de 0 a 255 e conta como ligado a partir de 128. Toda peça lógica adiciona um ciclo de 50 ms.
  • Peças lógicas: atraso, porta (AND, OR, NOT), amp-op, memória e acoplador óptico. Um cabo de sinal as alimenta, sem precisar de cabo de energia.
  • Sensores (presença, nível, chunk) e medidores põem uma leitura num cabo de sinal; relés, dimmers e portas obedecem a ela.
  • O rádio tem 256 canais; antenas parabólicas alcançam a Lua mas nunca atravessam o solo.
  • Nenhum código para escrever: tudo é peça e cabo, e continua funcionando quando você está longe.
Nesta página
  1. Como funcionam os sinais?
  2. O que cada peça lógica faz?
  3. Como faço uma máquina reagir ao mundo?
  4. Como construo um relógio ou um contador?
  5. Como funciona o rádio?
  6. Perguntas

Como funcionam os sinais?

Um sinal é um número de 0 a 255, levado por um cabo de sinal fino, uma fibra óptica ou por rádio. Ele conta como ligado a partir de 128. As peças lógicas respondem 255 ou 0, e cada peça adiciona um ciclo de 50 ms (cabos, junções e repetidores não adicionam nenhum), então dá para ver um sinal viajar por uma construção. Sinais e energia são duas coisas diferentes: o cabo de sinal leva só informação, enquanto lâmpadas e motores precisam de um cabo de energia (energia). As peças lógicas não precisam de cabo de energia: o cabo de sinal que as alimenta basta. Uma entrada desligada lê 0.

O que cada peça lógica faz?

PeçaO que faz
AtrasoDevolve o que recebeu N ciclos atrás: de 0,05 s a 30 s (0,5 s por padrão).
Porta lógicaAND, OR ou NOT, bit a bit nos 8 bits. NOT dá 255 menos A.
Amp-opA + B (limitado a 255), A - B (mínimo 0), A x B / C (C desligado = 255, uma porcentagem), A > B, A = B.
MemóriaNa borda de subida da entrada Escrita, copia a entrada Valor e a guarda (começa em 0).
Acoplador óptico8 canais de comando de um lado, uma fibra do outro. Como laser ele envia, como fotocélula ele lê. 5 W num cabo elétrico pequeno.
Painel de exibiçãoUma placa de parede com 4 entradas; {1} a {4} no texto dela mostram os valores ao vivo. 1 W num cabo elétrico pequeno.
Interruptor de luz, botãoO interruptor envia um valor que você escolhe (0 a 255, 255 por padrão); o botão fica apertado por 1 segundo.

O modo de cada peça (tipo de porta, atraso, operação do amp-op) é ajustado na ficha dela e gravado no modelo, então você lê um circuito só de olhar. Cada peça é fabricada: o acoplador quer uma lente, a porta silício e contatos de ouro.

Como faço uma máquina reagir ao mundo?

  • Sensor de presença: põe 255 no cabo de sinal enquanto um jogador ou criatura está à frente dele, de 1 a 8 m (4 por padrão), e mantém por 3 s por padrão depois que o último saiu. 3 W num cabo elétrico pequeno.
  • Sensor de nível: posto contra um tanque, dá o enchimento do tanque de 0 a 255. 3 W.
  • Sensor de chunk: 255 enquanto a terra ao redor está carregada e assentada. 5 W.
  • Relé e dimmer: um relé elétrico fecha a sua linha de energia quando o comando é 128 ou mais (2 W). Um transistor deixa passar sinal / 255 da corrente, então as lâmpadas brilham em quartos. Portas e alçapões abrem em 128 e se fecham abaixo disso.
  • Medidores: tacômetro (velocidade do eixo), voltímetro, amperímetro e torquímetro transformam uma leitura num sinal de 0-255, escalado por uma faixa que você ajusta na ficha.
  • Gravador de sinais: um registrador gráfico. 15 W e papel necessário; ele desenha o sinal (8 canetas coloridas a partir de uma fibra octo), 128 pontos por folha, e guarda até 16 folhas terminadas.

Como construo um relógio ou um contador?

  1. 1

    Um relógio

    Ligue um atraso a uma porta NOT e de volta ao atraso: a saída inverte a cada tempo de atraso.

  2. 2

    Um pulso

    Um botão na entrada Escrita de uma memória guarda um valor no clique.

  3. 3

    Um contador

    Botão em Escrita, memória no amp-op (A + 1) e de volta em Valor. Cada clique soma um.

  4. 4

    Um limiar

    Um interruptor ajustado num valor e um amp-op no modo A > B: liga quando a leitura passa dele.

  5. 5

    Um medidor de bateria

    O sinal de carga da bateria vezes 100, dividido por 255 (amp-op A x B / C), num painel de exibição.

Como funciona o rádio?

  • 256 canais, uma amplitude de um byte. Um emissor envia o valor do seu cabo de sinal; um receptor põe no cabo de sinal dele a amplitude que ouve. O emissor mais forte num canal é o que um receptor ouve.
  • Antena omnidirecional (um mastro) ou antena parabólica (um cone de 2 graus, apontada à mão ou seguindo a Terra ou a Lua). O rádio nunca atravessa o solo: uma antena parabólica abaixo do horizonte do corpo que ela segue fica muda.
  • Escolha um alvo na ficha: Perto (100 m), Vila (1 km), Região (10 km), Longe (100 km), a Lua ou a Terra. Ela diz em letras grandes o que vai consumir. Um emissor omni toma até 2 kW, uma antena parabólica até 100 kW.
  • As fibras levam sinais até 10 km: mono (1 byte) ou octo (8 canais, uma cor cada). Um cabo de sinal alcança 256 m; ponha um repetidor para ir mais longe.

Perguntas

Por que o meu sinal está atrasado?

Cada peça lógica adiciona um ciclo de 50 ms. Uma cadeia de dez peças atrasa o sinal em meio segundo; cabos e junções não adicionam nada.

As peças lógicas precisam de energia?

Não. O cabo de sinal que as conecta as alimenta. Só o acoplador óptico (5 W) e o painel de exibição (1 W) querem um cabo de energia pequeno.

Como faço uma lâmpada acender quando eu chego perto?

Ponha um sensor de presença num cabo elétrico pequeno, leve a saída de comando dele a um relé elétrico na linha de energia da lâmpada, e a lâmpada acende enquanto você está à frente dele.

Posso construir um computador?

As peças bastam para registradores, contadores e uma unidade aritmética; os jogadores constroem processadores pela arte.

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