לדים ונגדים

לצפייה בסרטון

אנחנו ממשיכים במסע ההיכרות שלנו עם המיקרוביט: כרטיס אלקטרוני קטן וחמוד שמתחבר למחשב שלנו ואפשר לעשות איתו המון דברים מגניבים, והוא מתאים במיוחד לגילאי חטיבת ביניים ובית ספר יסודי. היום אכיר לכם שני רכיבים אלקטרוניים חשובים: לד, ונורית. נלמד מהם עושים, איך משתמשים בהם ולבסוף ניצור בעזרתם משחק חמוד. כמו תמיד, אני משתמש בערכת מיקרוביט למתחילים - ובסוף הסרטון אספר לכם איפה אפשר לרכוש אותה ואפילו תקבלו קופון הנחה מיוחד.

אז נתחיל ברכיב הזה: לד (LED). לד הוא נורית קטנה, שכמותה אתם יכולים למצוא בכמעט כל מכשיר חשמלי שיש לכם בבית - למשל, בתמי 4 או בטלוויזיה. כשזרם חשמלי עובר דרך הלד - הוא מתחיל להאיר. אבל כאן אנחנו צריכים להיזהר: אם מעבירים יותר מדי זרם דרך הלד - הוא יכול להתחמם ולהישרף. אבל איך אפשר להגביל את הזרם שעובר דרך לד? הרי אין לנו ברז שאפשר לסובב כדי לקבוע את עוצמת הזרם כמו שעושים במקלחת…

הפתרון הוא רכיב קטן בשם נגד (Resistor), והוא נקרא נגד מכיוון שהוא מתנגד לזרם חשמלי. איך הוא עושה את זה? זרם חשמלי עשוי מהמון המון אלקטרונים, חלקיקים קטנטנים: כשהחלקיקים האלה מנסים לעבור דרך הנגד, הם מתנגשים באטומים שלו. זה כמו שאתה מנסה לעבור דרך חדר מלא באנשים: אתה כל הזמן צריך לפלס את הדרך, לעקוף אנשים ולעבור ביניהם - ולכן אתה מתקדם מאוד לאט, נכון? באותו האופן, הנגד מפריע לאלקטרונים לעבור דרכו, ולכן הזרם החשמלי נעשה חלש יותר. מה שנעשה זה לחבר את הנגד ללד כך שאלקטרונים שרוצים להגיד ללד חייבים לעבור דרך הנגד, וככה אנחנו מוודאים שהזרם החשמלי שיעבור דרך הלד יהיה מספיק חלש כדי שהלד לא יישרף. נגדים מגיעים בכל מיני גדלים: אנחנו נשתמש בנגד שהערך שלו הוא 220 אוהם. למה? אני לא אסביר כרגע - אולי בסרטון אחר.

עוד דבר חשוב שאנחנו צריכים לדעת זה שזרם חשמלי יכול לעבור דרך הלד רק בכיוון אחד, כמו כביש חד-סטרי. למה? גם את זה אני לא אסביר עכשיו. מה שאנחנו צריכים לדעת זה שללד יש שתי רגליים, אחת נקראת פלוס והשניה מינוס, ושחשמל יכול לזרום רק מהפלוס אל המינוס. לכן אנחנו נחבר את הנגד שלנו לרגל הפלוס של הלד, כך שהזרם חשמלי יעבור דרך הנגד, אל הרגל של הפלוס, דרך הלד, יגרום לו להאיר - ומשם הוא ייצא דרך רגל המינוס.

אבל רגע - מאיפה יגיע הזרם החשמלי? מי מספק את החשמל לנגד וללד? נכון - המיקרוביט. אנחנו נחבר את פין מספר אפס של המיקרוביט לנגד - משם הזרם יגיע - ונחבר את רגל המינוס של הלד בחזרה אל המיקרוביט, אל פין שנקרא "אדמה". למה דווקא פין מספר אפס ומהו פין אדמה - את זה אני אסביר בסרטון נפרד. מה שחשוב הוא שעכשיו הזרם החשמלי זורם במעגל: הוא יוצא מהמיקרוביט, עובר דרך הנגד והלד - וחוזר בחזרה אל המיקרוביט. זה מה שנקרא "מעגל חשמלי".

אז עכשיו כשאנחנו מבינים איך אמור להיראות המעגל החשמלי שלנו, הגיע הזמן לבנות אותו בפועל. אז איך נחבר את כל הרכיבים האלה אחד לשני? בשביל זה המציאו את הברדבורד (Breadboard): מתקן שמאפשר לנו לחבר רכיבים אלקטרוניים זה לזה ממש בקלות. העיקרון של הברדבורד הוא כזה: כל החורים באותה השורה בצד אחד - מחוברים זה לזה בתוך הברדבורד, כך שחשמל יכול לעבור ביניהם ללא הפרעה. חורים שנמצאים בשורות שונות - לא מחוברים אחד לשני. אז איך משתמשים בברדבורד?

נתחיל בלהכניס את המיקרוביט לתוך מתאם מיוחד, ולתקוע את המתאם הזה לתוך הברדבורד. בערכה שלנו יש כמה וכמה סוגי נגדים, שהערכים שלהם מסומנים בקוד מיוחד של פסים צבעוניים. אנחנו, כאמור, צריכים נגד של 220 אוהם. האמת, אני לא זוכר איך נראה הקוד של 220 אוהם, אז צילמתי את הנגד ושאלתי את הבינה המלאכותית. לקחתי את הנגד, קיצרתי לו קצת את הרגליים ותקעתי אותו לתוך הברבורד כך שרגל אחת נמצאת בצד שמאל של הברדבורד, והרגל השניה בצד השני. זה לא משנה בכלל איזו שורה בוחרים: כל השורות עובדות אותו דבר בדיוק.

בערכה ישנם גם חוטים קצרים שיש להם פינים בשתי הקצוות שמתאימים לחורים של הברדבורד. בחרתי חוט אחד, תקעתי קצה אחד שלו באותה השורה של פין מספר אפס של המיקרוביט - ואת הצד השני באותה השורה שבה נמצא הנגד. תזכרו שכל החורים באותה השורה מחוברים זה לזה - אז עכשיו החשמל זורם מפין אפס, דרך הברדבורד, אל החוט, אל השורה התחתונה, דרך הברבורד ומשם אל הנגד. קלי קלות.

כעת אני צריך לחבר את הלד. אני מזכיר שהנגד חייב להיות מחובר לרגל הפלוס. ללד יש רגל קצרה ורגל ארוכה: מי מהן זו הרגל של הפלוס? וואלה, אין לי מושג, אז שוב פעם שאלתי את ה-AI, והוא אמר שזו הרגל הארוכה. מה, אני אתווכח איתו? אז חיברתי את הלד לברבורד כך שהרגל הארוכה שלו היא באותה השורה כמו הרגל השניה של הנגד - והרגל הקצרה היא בשורה אחרת. ולבסוף חיברתי את חוט בין השורה של הרגל הקצרה של הלד, אל השורה של פין האדמה של המיקרוביט. וזהו! המעגל החשמלי שלנו מוכן. בואו נבדוק שהוא עובד. אני מקווה שהוא עובד, אחרת זו פאדיחה רצינית.

אני מחבר את המיקרוביט למחשב באמצעות כבל USB ופותח את עורך הקוד. מה זה עורך הקוד ואיך משתמשים בו? צפו בסרטון הקודם של עושים קוד. אני בוחר את הבלוק ששולט על פין מספר אפס, ונותן לו את הערך "1", שזה אומר "תוציא זרם חשמלי." אני לוחץ דאונלוד כדי לטעון את הקוד לתוך המיקרוביט ו… הלד שלנו נדלק! איזה מגניב!

בואו נלך צעד אחד קדימה: נשנה את הקוד שלנו כך שהלד יידלק רק כשלוחצים על כפתור B - זה הכפתור הימני על המיקרוביט. בשביל זה אני צריך להוסיף בלוק If, שהמשמעות שלו היא - אם המשתמש לוחץ על כפתור B, אז תקבע את הערך של פין אפס ל-"1". אם לא - Else - ז"א, אם כפתור B לא לחוץ - שים בפין הזה "0", שזה זה אומר - אין זרם חשמלי. נטען את התוכנה החדשה לתוך המיקרוביט, נלחץ על כפתור B ו… כן, הלד נדלק.

עכשיו, כשהמעגל החשמלי שלנו עובד ואנחנו יודעים איך לשלוט על הלד באמצעות כפתור, אפשר לבנות משחק מגניב שמודד את מהירות התגובה שלנו. המשחק הזה כזה: על המסך של המיקרוביט תהיה ספירה לאחור, 3, 2, 1… ועכשיו אנחנו מחכים. ברגע שהלד נדלק - אנחנו צריכים ללחוץ על כפתור B כמה שיותר מהר. המיקרוביט ימדוד כמה זמן ייקח לנו להגיב, וייתן לנו ציון: Good אם יש לנו זמן תגובה בסדר, WOW אם הגבנו ממש מהר, ו-TRY - יעני, נסה שוב, אם היינו ממש איטיים. אם לוחצים על הכפתור לפני שהלד נדלק - המשחק יקרא לכם רמאים…

תנו לכל המשפחה לשחק, ותבדקו למי יש את זמן התגובה הכי מהיר! לקח לי בערך חצי שעה ליצור את המשחק הזה, ואתם יכולים להעתיק את הקוד אליכם בקישור שתמצאו בקיו-אר-קוד שבסרטון. אם אתם רוצים להבין איך הקוד הזה עובד - צלמו את המסך, תנו את התמונה לבינה מלאכותית ובקשו ממנה שתסביר לכם איך הוא עובד בהתאם לגיל שלכם ולרמת הידע שלכם.