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Tecnologia

Lógica e automação

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

Em resumo

  • Um sinal vai de 0 a 255 e conta como ligado a partir de 128. Cada peça lógica acrescenta um turno de 50 ms.
  • Peças lógicas: atraso, porta (AND, OR, NOT), amplificador operacional, memória e acoplador ótico. Um cabo de sinal alimenta-as, não é preciso cabo de energia.
  • Os sensores (presença, nível, chunk) e os medidores põem uma leitura num cabo de sinal; os relés, os reguladores e as portas obedecem-lhe.
  • A rádio tem 256 canais; as parabólicas chegam à Lua mas nunca atravessam o chão.
  • Sem código para escrever: tudo são peças e cabos, e continua a funcionar quando estás fora.
Nesta página
  1. Como funcionam os sinais?
  2. O que faz cada peça lógica?
  3. Como faço uma máquina reagir ao mundo?
  4. Como construo um relógio ou um contador?
  5. Como funciona a rádio?
  6. Perguntas

Como funcionam os sinais?

Um sinal é um número de 0 a 255, transportado por um cabo de sinal fino, por uma fibra ótica ou por rádio. Conta como ligado a partir de 128. As peças lógicas respondem 255 ou 0, e cada peça acrescenta um turno de 50 ms (os cabos, as junções e os repetidores não acrescentam nenhum), por isso podes ver um sinal a viajar por uma construção. Os sinais e a energia são duas coisas diferentes: o cabo de sinal só transporta informação, enquanto os candeeiros e os motores precisam de um cabo de energia (energia). As peças lógicas não precisam de cabo de energia: o cabo de sinal que as alimenta chega. Uma entrada desligada lê 0.

O que faz cada peça lógica?

PeçaO que faz
AtrasoDevolve o que recebeu há N turnos: 0,05 s a 30 s (0,5 s por omissão).
Porta lógicaAND, OR ou NOT, bit a bit nos 8 bits. NOT dá 255 menos A.
Amplificador operacionalA + B (limitado a 255), A - B (mínimo 0), A × B / C (C desligado = 255, uma percentagem), A > B, A = B.
MemóriaNo flanco ascendente da sua entrada Escrever, copia a sua entrada Valor e guarda-o (começa em 0).
Acoplador ótico8 canais de comando de um lado, uma fibra do outro. Como laser envia, como fotocélula lê. 5 W num cabo elétrico pequeno.
Painel de visualizaçãoUma placa de parede com 4 entradas; {1} a {4} no seu texto mostram os valores em direto. 1 W num cabo elétrico pequeno.
Interruptor de luz, botãoO interruptor envia um valor à tua escolha (0 a 255, 255 por omissão); o botão fica premido durante 1 segundo.

O modo de cada peça (tipo de porta, atraso, operação do amplificador) é definido na sua ficha e gravado no seu modelo, por isso podes ler um circuito só de olhar para ele. Cada peça é fabricada: o acoplador pede uma lente, a porta silício e contactos de ouro.

Como faço uma máquina reagir ao mundo?

  • Sensor de presença: põe 255 no seu cabo de sinal enquanto um jogador ou criatura está à sua frente, a 1 a 8 m (4 por omissão), e mantém-no 3 s por omissão depois de o último sair. 3 W num cabo elétrico pequeno.
  • Sensor de nível: posto contra um depósito, dá o enchimento do depósito de 0 a 255. 3 W.
  • Sensor de chunk: 255 enquanto a terra à sua volta está carregada e assente. 5 W.
  • Relé e regulador: um relé elétrico fecha a sua linha de energia quando o comando é 128 ou mais (2 W). Um transístor deixa passar sinal / 255 da corrente, por isso os candeeiros brilham aos quartos. As portas e os alçapões abrem a 128 e fecham-se abaixo disso.
  • Medidores: o taquímetro (velocidade do veio), o voltímetro, o amperímetro e o torquímetro transformam uma leitura num sinal de 0-255, à escala de um intervalo que defines na ficha.
  • Registador de sinais: um registador gráfico. 15 W e é preciso papel; 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

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

  2. 2

    Um impulso

    Um botão ligado à entrada Escrever de uma memória guarda um valor ao clique.

  3. 3

    Um contador

    Botão em Escrever, memória no amplificador operacional (A + 1) e de volta a Valor. Cada clique acrescenta um.

  4. 4

    Um limiar

    Um interruptor com um valor definido e um amplificador operacional no modo A > B: liga quando a leitura o ultrapassa.

  5. 5

    Um indicador de bateria

    O sinal de carga da bateria vezes 100, dividido por 255 (amplificador A × B / C), num painel de visualização.

Como funciona a rádio?

  • 256 canais, uma amplitude de um byte. Um emissor envia o valor do seu cabo de sinal; um recetor põe no seu cabo de sinal a amplitude que ouve. O emissor mais forte num canal é o que um recetor ouve.
  • Antena omnidirecional (um mastro) ou parabólica (um cone de 2 graus, apontada à mão ou a seguir a Terra ou a Lua). A rádio nunca atravessa o chão: uma parabólica abaixo do horizonte do corpo que segue fica em silêncio.
  • Escolhe um alvo na ficha: Perto (100 m), Aldeia (1 km), Região (10 km), Longe (100 km), a Lua ou a Terra. Diz-te em letras grandes o que vai consumir. Um emissor omni leva até 2 kW, uma parabólica até 100 kW.
  • As fibras transportam sinais até 10 km: mono (1 byte) ou octo (8 canais, uma cor cada). Um cabo de sinal chega a 256 m; põe um repetidor para ir mais longe.

Perguntas

Porque chega atrasado o meu sinal?

Cada peça lógica acrescenta um turno de 50 ms. Uma cadeia de dez peças atrasa o sinal meio segundo; os cabos e as junções não acrescentam nada.

As peças lógicas precisam de energia?

Não. O cabo de sinal que as liga alimenta-as. Só o acoplador ótico (5 W) e o painel de visualização (1 W) querem um cabo de energia pequeno.

Como faço um candeeiro acender-se quando me aproximo?

Põe um sensor de presença num cabo elétrico pequeno, liga a sua saída de comando a um relé elétrico na linha de energia do candeeiro, e o candeeiro acende enquanto estiveres à sua frente.

Posso construir um computador?

As peças chegam para registos, contadores e uma unidade aritmética; há jogadores que constroem processadores pela arte.

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