OPENWORLD
Завантажити

Технології

Логіка й автоматизація

Сигнали, логічні елементи, пам’ять, датчики й радіо: як зробити, щоб світло, двері й машини реагували самі.

Коротко

  • Сигнал — від 0 до 255 і вважається увімкненим від 128. Кожен логічний компонент додає один оберт у 50 мс.
  • Логічні компоненти: затримка, логічний елемент (AND, OR, NOT), операційний підсилювач, пам’ять і оптопара. Їх живить сигнальний кабель, силовий кабель не потрібен.
  • Датчики (присутності, рівня, чанка) і вимірювальні прилади виводять показання на сигнальний кабель; реле, діммери й двері йому підкоряються.
  • Радіо має 256 каналів; тарілки сягають Місяця, але ніколи не проходять крізь землю.
  • Писати код не треба: усе складається з деталей і кабелів, і працює далі, коли тебе немає.
На цій сторінці
  1. Як працюють сигнали?
  2. Що робить кожен логічний компонент?
  3. Як змусити машину реагувати на світ?
  4. Як побудувати годинник або лічильник?
  5. Як працює радіо?
  6. Питання

Як працюють сигнали?

Сигнал — це число від 0 до 255, яке несе тонкий сигнальний кабель, оптичне волокно або радіо. Він вважається увімкненим від 128. Логічні компоненти відповідають 255 або 0, і кожен компонент додає один оберт у 50 мс (кабелі, розгалужувачі й ретранслятори не додають жодного), тож можна спостерігати, як сигнал біжить крізь конструкцію. Сигнали та живлення — різні речі: сигнальний кабель несе лише інформацію, а лампам і моторам потрібен силовий кабель (живлення). Логічним компонентам силовий кабель не потрібен: їм достатньо сигнального кабеля, що їх живить. Непідключений вхід читається як 0.

Що робить кожен логічний компонент?

КомпонентЩо він робить
ЗатримкаПовертає те, що отримав N обертів тому: від 0,05 с до 30 с (типово 0,5 с).
Логічний вентильAND, OR або NOT, побітово по 8 бітах. NOT дає 255 мінус A.
Опер. підсилювачA + B (не більше 255), A − B (не менше 0), A × B / C (C непідключений = 255, відсоток), A > B, A = B.
Пам'ятьПо наростальному фронту свого входу Write копіює вхід Value і зберігає його (починає з 0).
Оптопара8 командних каналів з одного боку, волокно з другого. Як лазер вона надсилає, як фотоелемент — зчитує. 5 Вт на малому силовому кабелі.
Панель дисплеяНастінна табличка з 4 входами; {1}–{4} у її тексті показують живі значення. 1 Вт на малому силовому кабелі.
Вимикач світла, кнопкаВимикач надсилає значення, яке ти обираєш (від 0 до 255, типово 255); кнопка лишається натиснутою 1 секунду.

Режим кожного компонента (тип елемента, затримка, операція підсилювача) задається на його картці й вигравіруваний на його моделі, тож схему можна читати, просто дивлячись на неї. Кожен компонент крафтиться: для оптопари потрібна лінза, для логічного елемента — кремній і золоті контакти.

Як змусити машину реагувати на світ?

  • Датчик присутності: виводить 255 на свій сигнальний кабель, поки гравець чи істота стоїть перед ним на відстані від 1 до 8 м (типово 4), і тримає це ще 3 с (типово) після того, як останній пішов. 3 Вт на малому силовому кабелі.
  • Датчик рівня: поставлений біля бака, дає наповненість бака від 0 до 255. 3 Вт.
  • Датчик чанка: 255, поки земля навколо нього завантажена й усталена. 5 Вт.
  • Реле й діммер: електричне реле замикає свою лінію живлення, коли команда дорівнює 128 чи більше (2 Вт). Транзистор пропускає частку струму, рівну сигнал / 255, тож лампи світяться чвертями. Двері й люки відчиняються на 128 і зачиняються нижче.
  • Вимірювальні прилади: тахометр (швидкість вала), вольтметр, амперметр і торкметр перетворюють показання на сигнал 0–255, масштабований діапазоном, який ти задаєш на картці.
  • Записувач сигналів: самописець. 15 Вт, і потрібен папір; він малює сигнал (8 кольорових перів від октоволокна), 128 точок на аркуш, і зберігає до 16 готових аркушів.

Як побудувати годинник або лічильник?

  1. 1

    Годинник

    Зроби петлю: затримка в логічний елемент NOT і назад у затримку — вихід перемикається щоразу через час затримки.

  2. 2

    Імпульс

    Кнопка на вхід Write пам’яті зберігає значення в момент натискання.

  3. 3

    Лічильник

    Кнопка на Write, пам’ять на операційний підсилювач (A + 1) і назад на Value. Кожне натискання додає одиницю.

  4. 4

    Поріг

    Вимикач, заданий на певне значення, і операційний підсилювач у режимі A > B: вмикається, коли показання його перевищує.

  5. 5

    Індикатор батареї

    Сигнал заряду батареї, помножений на 100 і поділений на 255 (операційний підсилювач A × B / C), на панелі дисплея.

Як працює радіо?

  • 256 каналів, амплітуда в один байт. Передавач надсилає значення свого сигнального кабеля; приймач виводить на свій сигнальний кабель амплітуду, яку чує. Приймач чує найсильніший передавач на каналі.
  • Всеспрямована антена (щогла) або тарілка (конус 2 градуси, наведений вручну або такий, що стежить за Землею чи Місяцем). Радіо ніколи не проходить крізь землю: тарілка під горизонтом тіла, за яким стежить, мовчить.
  • Обери ціль на картці: Поблизу (100 м), Село (1 км), Регіон (10 км), Далеко (100 км), Місяць або Земля. Вона великими літерами каже, скільки споживатиме. Всеспрямований передавач бере до 2 кВт, тарілка — до 100 кВт.
  • Волокна несуть сигнали до 10 км: моно (1 байт) або окто (8 каналів, по одному кольору на кожен). Сигнальний кабель сягає 256 м; щоб піти далі, постав ретранслятор.

Питання

Чому мій сигнал запізнюється?

Кожен логічний компонент додає один оберт у 50 мс. Ланцюжок із десяти компонентів затримує сигнал на пів секунди; кабелі та розгалужувачі не додають нічого.

Чи потрібне логічним компонентам живлення?

Ні. Їх живить сигнальний кабель, що їх з’єднує. Лише оптопарі (5 Вт) і панелі дисплея (1 Вт) потрібен малий силовий кабель.

Як зробити, щоб лампа вмикалася, коли я підходжу?

Постав датчик присутності на малий силовий кабель, проведи його командний вихід до електричного реле на лінії живлення лампи, і лампа світитиметься, поки ти стоїш перед ним.

Чи можна побудувати комп’ютер?

Деталей достатньо для регістрів, лічильників і арифметичного пристрою; гравці будують процесори заради мистецтва.

Оновлено