הצפצופים מהמנהרה
אחרי שעברתם את הנקודה הכי מוארת ביער, הגעתם — אתם, המפקח לומי והרובוט — אל פתח של מכרה נטוש.
ופתאום, מהעומק, בוקעים צפצופים. ביפ… ביפ… לפעמים מהר, לפעמים לאט, כאילו מכונה כלשהי משדרת אות.
לומי לוחש: "האותות האלה כנראה מובילים למתקן סודי בעומק המנהרה. בואו נגרום לרובוט להתאים את המהירות שלו לעוצמת הקול — ככה נתקדם מהר בלי לפספס אף אות."
הידע שצריך
מה זה קול
קול הוא גל שנוצר מרטט של גוף ומתפשט באוויר. לקול שלוש תכונות עיקריות:
- משרעת (Amplitude) — קובעת כמה הקול חזק. משרעת גדולה = קול חזק.
- תדר (Frequency) — קובע את גובה הצליל. תדר גבוה = צליל גבוה.
- צורת גל (Waveform) — משקפת את מורכבות הצליל. זה מה שמבדיל בין כינור לחצוצרה שמנגנים את אותו תו.
חיישן הקול
ב-micro:bit V2 מובנה מיקרופון. הוא מגיב לקולות חזקים וחלשים, ויודע למדוד את עוצמת הרעש סביבו.
איך זה עובד: גלי הקול פוגעים בקרום (דיאפרגמה) של המיקרופון וגורמים לו לרטוט. הרטט מומר לאות חשמלי — המשרעת שלו קשורה לעוצמת הקול, והתדר שלו לגובה הצליל. מניתוח האות החשמלי החיישן יודע לומר כמה חזק הרעש.
המיקרופון של micro:bit V2 מזהה קולות בטווח 30-120 דציבל — בערך כל מה שהאוזן האנושית שומעת — וממיר אותם למספר בין 0 ל-255.
נתוני החיישן: מתח 3.3-5V · טווח 30-120dB · אות אנלוגי (0-255).
משימה: להתקרב לפי הקול
ההתנהגות שצריך לתכנת — שלוש רמות:
| עוצמת קול | מה הרובוט עושה |
|---|---|
| מתחת ל-60 (אות חלש) | מאיץ ל-60% ומתקרב |
| 60 עד 120 (אות בינוני) | מאט ל-30%, מתקדם בזהירות |
| מעל 120 (אות חזק) | עוצר ומציג הודעה |
ההיגיון: ככל שהקול חזק יותר, כנראה שאנחנו קרובים יותר למקור — אז מאטים.
תרשים הזרימה
אבני הקוד
sound level — מחזירה את עוצמת הקול שהמיקרופון קולט, 0 עד 255. נמצאת ב-Input.
תנאי מרובה ענפים — בשיעור הקודם היו שתי אפשרויות בלבד. כאן צריך שלוש. לוחצים על ה-+ שבתחתית אבן ה-if ומוסיפים ענף else if — ואפשר להוסיף כמה שרוצים.
התוכנית
מריצים
טענו את התוכנית והניחו את הרובוט בחדר שקט. הוא יתחיל לנסוע מהר. עכשיו שירו או דברו אליו בקול — הוא יאט. תרימו את הקול עוד — והוא ייעצר ויציג Arrive על המסך.
הכפתור בקיר
הרובוט התקרב צעד אחר צעד לפי עוצמת האות, הציג Arrive ונעצר.
המפקח לומי רואה מולו את המתקן שהשמיע את הצפצופים. יש עליו כפתור. הוא לוחץ — ושער המנהרה שלידו נפתח.
הוא מתקרב לפתח, ופתאום חש גל חום שמכה בו. הוא מושיט יד אל הקיר ומושך אותה מיד לאחור.
"הטמפרטורה פה עלתה משמעותית. זה לא נורמלי. אולי זה השלב הבא בתעלומה."
נסו בעצמכם
- בנו תוכנית קטנה עם
show number (sound level)ומדדו: כמה זה שקט בחדר שלכם? כמה זה מחיאת כף? - לפי המספרים שמצאתם — כוונו את הספים 60 ו-120 לערכים שעובדים אצלכם.
- הפכו את הלוגיקה: שהרובוט יברח מרעש במקום להתקרב אליו.
- הוסיפו ענף רביעי לתנאי. מה עוד אפשר לעשות עם רמת קול?
