Diapositives de la UD 05 'Control per ordinador' de 4t d'ESO de Tecnologia. Llibre Santillana.

1. UD 05. Control per ordinador
Objectius didàctics de la Unitat
Abans de començar
Continguts
Bases del control per ordinador
Entrades i sortides
Sistemes de control i programació
Manuals i automàtics
Senyals analògics i digitals
Els controladors

2. UD 05. Control per ordinador
Continguts (II)
Programació amb llenguatges d'alt nivell: Visual Basic
Constants
Variables
Operacions matemàtiques
Ordres i comandaments
Control de flux
Estructures condicionals
Controladors i interfícies de control
Definició

3. UD 05. Control per ordinador
Continguts (III)
Controladors i interfícies de control (II)
Com accionar un interruptor
Com encendre una bombeta
Com moure un motor
Com controlar el gir d'un motor
Com connectar-hi un sensor
Tipus de controladors
Interfícies de control i programació
Diagrames de flux

4. UD 05. Objectius didàctics
Entendre la importància dels llenguatges de programació
Conèixer i entendre els conceptes bàsics d'un llenguatge
de programació
Entendre com es poden governar diferents elements
mitjançant un controlador
Entendre què és una interfície de control
Saber realitzar diagrames de flux senzills

5. UD 05. Abans de començar...
Recordem què és una variable?
Recordem alguna de les seves tipologies?
Per què pensem que es necessita el control per
ordinador?
Ja fèiem controls amb els elements de la UD04
Quina és la diferència entre una variable digital i una
d'analògica?

6. UD 05. Bases control per ordinador
Es fonamenta en tres elements bàsics
Entrades: capten la informació dels diferents sensors
Temperatura, llum...
Sortides: Actuen sobre interruptors, que tenen diferents
efectes
Activar bombetes, motors...
Sistemes de control i programació
Analitzen les dades rebudes i generen resposta
Control manual: Amb intervenció humana directa
Control automàtic: Sense aquesta intervenció

7. UD 05. Bases control per ordinador
Els senyals: impulsos elèctrics
Tant a les entrades com a les sortides
Poden ser analògiques o digitals
Digitals: generades per un interruptor (ex: final de cursa)
Es tradueix com a 1 (activat → hi circula corrent)
O com a 0 (no activat → no hi circula)
Analògiques: no es poden resumir en 1 o 0
Exemple: Temperatura (el seu valor)
Controlador: per dur a terme el control amb ordinador
Permeten comunicar-se amb sensors i accionar els
interruptors

8. UD 05. Llenguatges d'alt nivell
Visual Basic
Versió orientada a objectes de Basic
Programa de Microsoft
Ens centrarem en estructures i conceptes generals
Conceptes de programació
Control de flux
Els programes no tenen perquè executar les ordres de manera
seqüencial
El programador pot alterar això depenent de les condicions

9. UD 05. Llenguatges d'alt nivell
Conceptes de programació (II)
Constants
Nombres introduïts al programa i que no varien
Exemple: π
Variables
Dades que poden introduir altres persones
Independent del programador
Aquest valor queda 'emmagatzemat' a la variable fins que es canvia
Amb ella podem fer càlculs i operacions
N'hi ha de diferents tipus
Numèriques (sencers, amb decimals), alfanumèriques...

10. UD 05. Llenguatges d'alt nivell
Conceptes de programació (III)
Operadors matemàtics
Sumar, restar, divisió, divisió sencera, residu...
Funcions
Comandaments que fan operacions amb variables
INT (part sencera)
RND (retorna un número aleatori)
Ordres o comandaments
Instruccions concretes que donem al programa
Imprimir un text
Demanar informació a l'usuari...

11. UD 05. Llenguatges d'alt nivell
Conceptes de programació (IV)
Estructures de decisió
Necessitem introduir una condició
I les instruccions a executar en cada cas
Tant si la condició es compleix com si no
En VBasic: IF condició THEN acció1 ELSE acció2 ENDIF

12. UD 05. Controladors i interfícies de control
Controladors
Dispositiu electrònic connectat a un ordinador
A través d'algun dels seus ports
Conté entrades i sortides
Tant digitals com analògiques
Amb ell controlem elements electromecànics des de
l'ordinador
Detall del funcionament
Sistema d'interruptors d'entrada i sortida
Els seus valors són traduïts a binari pel microprocessador

13. UD 05. Controladors i interfícies de control
Controladors (II)
Detall del funcionament (II)
Es transmet el senyal entre l'ordinador i el controlador
Interfície de control: programa o programes que gestionen els
treballs del controlador des de l'ordinador

14. UD 05. Controladors i interfícies de control
Controladors (III)
Accionament d'interruptors
Fins ara: amb interruptors
Ara: podem fer servir el controlador com a interruptor
Avantatge: podem programar el seu funcionament
Per exemple programar el temps d'encesa i apagat

15. UD 05. Controladors i interfícies de control
Controladors (IV)
Accionament de motors
Bombeta: un sol punt de connexió (i l'altre a la bateria)
Motor: tots dos punts a sortida digital
Pot girar en els dos sentits, canviant la polaritat
Ho controlo segons on fem passar el corrent

16. UD 05. Controladors i interfícies de control
Controladors (V)
Accionament de motors (II)
Si totes dues sortides estan obertes o tancades: la diferència de
potencial és zero (motor en repòs)
Si volem que el motor giri a diferents velocitats:
Connectat a sortida analògica
El controlador varia la quantitat de corrent enviada (això és el que fa canviar
la velocitat del motor)
Hi ha controladors que no transmeten potència, només actuen com
a interruptors
Necessitem alimentar externament el motor

17. UD 05. Controladors i interfícies de control
Controladors (VI)
Sensors / connexió de sensors
Analitzen les variables d'entorn i envien senyals a l'ordinador
Els connectem a les entrades analògiques o digitals
Dependrà de si actua com a interruptor o dóna un rang de valors
Si per exemple connectem un interruptor
Un pol va connectat a l'entrada digital
L'altre a la massa comú

18. UD 05. Controladors i interfícies de control
Controladors (VII)
Sensors / connexió de sensors (II)
Si s'acciona el sensor
Activem entrada digital
El programa de control: ens informa de l'status

19. UD 05. Controladors i interfícies de control
Controladors (VIII)
Tipus de controladors
Hi ha diferents models: CNICE, Investrónica, Lego...
Tenen en comú el següent:
Sortides digitals. Funcionen com a interruptors. Connecten i desconnecten
dispositius. Poden ser:
Actius. Fan d'interruptor i proporcionen corrent
Passius: Només actuen com a interruptor o commutador
Entrades digitals
Reben senyals elèctrics dels sensors connectats
Entrades analògiques
Obtenen dades variables dels sensors en un rang de potència determinat

20. UD 05. Controladors i interfícies de control
Controladors (IX)
Tipus de controladors (II)
Tenen en comú el següent (II):
Sortides analògiques
Emeten potències variables (dins d'un rang determinat)
Connexió a ordinador
És per on rep les ordres pertinents
Poden connectar-se en ports del PC
També: per targetes d'expansió

21. UD 05. Interfícies de control i programació
Els controladors: intermediaris entre l'ordinador i els
dispositius i sensors
L'ordinador: està programat per emetre ordres en funció
de la informació rebuda
Cada entorn de programació s'anomena interfície de control
o de programació
Ex: Visual Basic (el que s'ha vist a la pràctica)
Molts controladors: interfície pròpia
D'altres: BASIC o LOGO

22. UD 05. Diagrames de flux
Representacions pictòriques del flux d'informació
Cada operació: una icona
Operacions: unides mitjançant connectors
Indiquen la direcció del procés
Icones: normalitzades
Veure adjunt

23. UD 05. Diagrames de flux
C re a c ió d e le s
Exemple
v a ria b le s
In tro d u c c ió d e ls
v a lo rs a , b i c
C à lc u l d e l
d is c rim in a n t
D is c
<0 >0
=0
M is s a tg e :
s o lu c io n s C à lc u l d e le s C à lc u l d e la C à lc u l d e le s
im a g in à rie s s o l u c i o n s ( i) s o lu c ió s o lu c io n s (R )
V is u a litz a c ió d e V is u a litz a c ió d e l V is u a litz a c ió d e
v a lo rs (x 1 i x 2 ) v a lo r ( x 1 ) v a lo rs ( x 1 i x 2 )
Fi del
p ro g ra m a