🔐 Проект: кодовый замок
Задача проекта. Спроектировать и собрать замок на 4 кнопки: при единственной правильной комбинации загорается зелёный LED («открыто»), при любой другой — красный («заперто»). 3 урока: проектирование → сборка → защита.
Постановка (как её получает инженер)
Код замка: A и C нажаты, B и D — нет. Формула открытия:
OPEN = A AND (NOT B) AND C AND (NOT D)
Помните: наши кнопки с подтяжкой дают 0 при нажатии. Решите на этапе проектирования, как с этим быть — и зафиксируйте решение в паспорте проекта. Это первое настоящее инженерное решение курса: правильных вариантов несколько.
Урок 1 · Проектирование на бумаге
- Таблица истинности: из 16 комбинаций «открыто» — ровно одна.
- Схема из вентилей: два NOT (74HC04) + три AND (74HC08) каскадом:
((A AND NOT B) AND (C AND NOT D))— считайте элементы и пины. - Красный LED = NOT(OPEN) — ещё один инвертор.
- Проверка проекта в симуляторе CircuitVerse.
- Паспорт проекта: схема, перечень микросхем, распределение работ в паре.
Урок 2 · Сборка и отладка
Порядок сборки — блоками с проверкой каждого: питание и подтяжки 4 кнопок (проверить LED-зондом каждую) → инверторы → первый AND (зонд!) → второй → третий → индикация. Алгоритм отладки из урока 0.3 — на столе.
Урок 3 · Защита
Демонстрация: правильный код, два неправильных, частично правильный. Вопросы от класса. Фото в бортжурнал.
Уровни
- ⭐ Базовый: фиксированный код, зелёный LED.
- ⭐⭐ Средний: + красный LED «заперто»; код задаётся DIP-переключателем (сравните кнопки с ячейками DIP — что меняется в схеме?).
- ⭐⭐⭐ Продвинутый: пищалка при открытии; смените код, поменяв только перемычки, — за 60 секунд, на время.
Критерии оценивания (известны заранее)
| Критерий | Вес |
|---|---|
| Замок работает по своему паспорту | 40% |
| Паспорт проекта: схема + таблица читаются другим человеком | 25% |
| Отладка: пара может объяснить одну найденную и исправленную ошибку | 20% |
| Защита: ответы на вопросы | 15% |
🏁 Итог Модуля I
Собран прибор, который отвечает на комбинацию входов. В 6 классе схема научится считать — и первой новой микросхемой станет 74HC86 (XOR), недостающий кусочек арифметики.