Systém, který na základě stavu světla detekuje snímání u vzorová úloha (SŠ) Jméno Třída Datum 1 Teoretický úvod Cílem této úlohy je sestavit systém, který bude zvukově upozorňovat v případě detekování u na základě stavu světla. Stav světla bude systém vyhodnocovat pomocí světelného senzoru, který umí na základě podílu hustoty světelného toku ve vlnové délce viditelného světla, vyhodnotit velikost intenzity svícení světla (svítivosti). Pohyb bude systém vyhodnocovat pomocí ového ultrazvukového senzoru, který vysílá vysokofrekvenční ultrazvukové vlny a na základě odrazu a zpětného zachycení těchto vln od povrchu detekovaného tělesa, vyhodnocuje stav u. Detekuje-li ový senzor v okamžiku setmění, začne systém vydávat zvukové upozornění. Bude-li ovšem v prostoru světlo, nebude ový senzor detekovat. Modul NXT na základě určitého programu zpracovává vstupní informace z připojených senzorů a při splnění zadaných podmínek vyhodnocuje výstupní stav zvukovou signalizací. Obr.1: Celkový pohled;
2 Zadání 1 Navrhněte algoritmus pro uvedený systém 2 Vytvořte program dle daného algoritmu, nastavte hodnoty 3 Sestavte a zapojte systém 4 Naprogramujte modul NXT 5 Otestujte systém, zapište hodnoty do připravené tabulky 6 Proveďte změny nastavení (např. změna stavu světla, změna akustického upozornění) a vyhodnoťte funkčnost systému po provedených změnách Obr.2: Řídící prvek; Obr.3: Snímač světla; snímek:zdroj autor Obr.4: Snímač u; Seznam dílů : - modul NXT - světelný senzor - ový senzor - propojovací kabely - díly pro uchycení, spojovací díly Obr.5: Díly potřebné k sestavení systému;
Obr.6: Návrh možného algoritmu; Obr.7: Schéma možného programu; 3 Postup práce 1. úkol: Systém umístěte na vhodné místo tak, aby světelný senzor snímal stav světla ve zvoleném prostoru. Pohybový senzor nasměrujte do míst, kde bude detekovat. Zapněte modul NXT a sledujte stav systému. 2. úkol: Nyní rozsviťte v prostoru světlo a proveďte, před ovým senzorem. Poznamenejte, zda se při tomto u ozývá zvukový signál, či nikoliv. Následně zhasněte v prostoru světlo a opět proveďte před ovým senzorem. Opět poznamenejte, ozývá-li se zvukový signál.
3. úkol: Proveďte změnu nastavení systému tak, aby v případě světla systém detekoval a vydával zvukový signál a v případě setmění nedetekoval nevydával zvukový signál. Navrhněte nový algoritmus pro toto nastavení, vytvořte podle něho nový program. 4. úkol: Navrhněte systém, který bude reagovat akustickým signálem v okamžiku, kdy nebude před ovým čidlem, při různém stavu svícení světla. Jakmile dojde k u, systém ztichne. 4 Záznam výsledků 1. úkol: Při rozsvíceném světle systém nereagoval zvukovou signalizací na před ovým senzorem. V okamžiku setmění systém vydával zvukový signál při u před ovým senzorem. Tabulka 1: Tabulka úkol 1; zdroj autor Situace Zvukový signál (ano, ne) ne ne ne ano 2. úkol: Po změně nastavení stavu vyhodnocování, systém při rozsvíceném světle reagoval na před ovým senzorem a vydával zvukový signál. Tabulka 2: Tabulka úkol 2; zdroj autor Situace Zvukový signál (ano, ne) ne ano ne ne 3. úkol: Změnou podmínky v algoritmu a následně v programu modulu NXT, bude systém v nadefinované světelné intenzitě vydávat zvukovou signalizaci v okamžiku u před ovým senzorem. Jakmile bude zaznamenán, systém ztichne.
5 Závěr Vlastnosti světla, především jas a barva, ovlivňují funkci světelného senzoru, který vyhodnocuje stav detekovaného světla. Velikost ujícího se předmětu ovlivňuje funkci ového senzoru. Sestavení systému je vhodné pro seznámení se s problematikou detekce světla, detekce u a jejich vyhodnocování při splnění zadaných podmínek. Funkce systému úzce souvisí s problematikou elektroniky a výpočetní techniky. 6 Kontrolní otázky 1) Záření o vlnové délce nižší než viditelné světlo se nazývá: 2) Rychlost světla se blíží hodnotě: 3) Hustota světelného toku záření světla nám určuje: 4) Jaká číselná soustava se převážně používá ve výpočetní technice? 5) Která el. součástka umí uchovat el. náboj: 7 Použité prameny, zdroje http://www.lego.com/cs-cz/mindstorms Ostatní zdroje jsou od autora