WEBVTT 00:00.900 --> 00:02.370 Grazie per esserti iscritto a questo corso. 00:02.370 --> 00:09.510 In realtà sono piuttosto eccitato di descrivere quello che stiamo per fare cose davvero interessanti e vorrei solo che 00:09.510 --> 00:13.190 avessimo avuto queste cose mentre insegnavo al campo scientifico. 00:13.290 --> 00:14.510 Qualche cosa che abbiamo fatto. 00:14.670 --> 00:21.300 Ma con l'avvento di Internet e del movimento open source le cose che puoi 00:21.300 --> 00:30.180 fare ora a casa per la sporcizia a basso costo sono sorprendenti nel primo modulo che abbiamo affrontato con le basi 00:30.270 --> 00:36.990 per l'elettronica analogica, fondamentali per comprendere questo modulo sull'elettronica digitale e in i moduli per 00:36.990 --> 00:44.590 venire dove costruiamo una stampante 3D e il quinto modulo che ho deciso di fare su robot autonomi. 00:44.850 --> 00:51.240 Ora il materiale entrerà in gioco in quel modulo che coinvolgerà gli accelerometri come molti smartphone hanno 00:51.240 --> 00:57.930 ricevuto e usato i segnali GPS e i chip Altera dove invece di costruire un circuito come abbiamo 00:57.930 --> 01:02.400 fatto nel modulo precedente, si progetta un circuito su un microchip. 01:02.670 --> 01:04.080 Ma sto divagando. 01:04.080 --> 01:08.730 Per prima cosa dobbiamo capire l'elettronica digitale. 01:08.730 --> 01:13.560 Quindi, qual è l'elettronica digitale, perché dovremmo preoccuparci. 01:13.620 --> 01:16.680 Perché il digitale è così importante. 01:17.490 --> 01:24.220 Diciamo che sto cercando di mandarti un segnale con un filo che sei nel garage che si trova a circa 150 piedi 01:24.230 --> 01:28.890 da casa e stiamo conducendo una specie di esperimento che coinvolge il flusso dell'acqua. 01:29.280 --> 01:35.190 Ho un'alimentazione a voltaggio variabile nella casa collegata a quel filo e tu hai un misuratore voltmetro 01:35.250 --> 01:37.100 sulla tua estremità del cavo. 01:37.260 --> 01:43.740 Siamo semplicemente d'accordo sulla comunicazione di un volt che significa che è necessario eseguire la pompa dell'acqua a 01:43.740 --> 01:50.070 un gallone al minuto a volt significa due litri al minuto tre volt e tre litri, ecc. 01:50.130 --> 01:53.200 Quindi alla fine del mio esperimento ho bisogno di più flusso. 01:53.610 --> 01:57.710 Quindi accelero la tensione sul cavo di segnale a quattro sfere. 01:57.720 --> 02:02.420 Tuttavia, poiché il cavo è così lungo, c'è quel brutto calo di tensione. 02:02.420 --> 02:09.720 Abbiamo parlato del primo modulo che il tuo misuratore di voltometro in realtà legge solo 2. 5 volt quindi sei laggiù andando 02:09.720 --> 02:10.920 eh. 02:11.340 --> 02:15.150 Vuole 2 galloni al minuto o tre galloni al minuto. 02:15.660 --> 02:19.760 Nel frattempo, in realtà sto richiedendo quattro galloni al minuto. 02:19.920 --> 02:24.610 Quindi per risolvere ciò cambiamo il nostro metodo di comunicazione concordato. 02:24.930 --> 02:30.990 Invio per impulsi di tensione, il che significa che ho bisogno di quattro galloni al minuto di flusso. 02:30.990 --> 02:36.270 Non importa quale voltaggio vedi sul manometro, stai semplicemente osservando o 02:36.270 --> 02:42.800 meno i calibri a zero volt o qualche voltaggio positivo che chiamiamo un segnale alto. 02:42.840 --> 02:46.180 Questa è la comunicazione digitale. 02:46.710 --> 02:54.150 Analogico significa che il segnale è infinitamente variabile, la tensione può essere qualsiasi cosa tra dire zero e 10 volt. 02:54.180 --> 02:59.640 Potrebbe essere da sei a tre o quattro volt o potrebbe essere esattamente a 2 volt. 02:59.640 --> 03:01.080 È analogico. 03:01.260 --> 03:04.720 Con il digitale è tutto o niente. 03:05.010 --> 03:13.200 Un'alta tensione o zero volt acceso o spento non c'è niente in mezzo. 03:13.200 --> 03:19.140 Agli albori della telecomunicazione gli inventori del Telegraph capirono questo problema e la 03:19.380 --> 03:21.120 soluzione molto rapidamente. 03:21.120 --> 03:29.670 Invece di cercare di comunicare con voltaggi diversi, invece, comunicavano usando impulsi di elettricità. 03:29.670 --> 03:35.370 Un ragazzo con il nome di Samuel Morse ha inventato un modello di impulsi che 03:35.370 --> 03:39.420 rappresentava tutte le lettere dell'alfabeto inglese e tutti i numeri. 03:39.420 --> 03:43.770 Questo divenne noto come il codice Morse. 03:43.770 --> 03:48.870 Il tempo degli impulsi è diventato una parte critica del codice. 03:49.200 --> 03:53.530 Un impulso lungo era chiamato un trattino e un impulso breve era chiamato punto. 03:53.550 --> 03:57.270 È un sistema di comunicazione digitale. 03:57.270 --> 04:02.880 Il segnale era acceso o spento o senza tensione. 04:02.880 --> 04:09.520 Ciò ha permesso comunicazioni affidabili e chiare su migliaia di chilometri di cavi. 04:09.540 --> 04:15.840 Ora qui sulla suddivisione dell'acqua Allen di quella che ora è la linea CN Rail, la linea ferroviaria 04:15.840 --> 04:22.980 e le linee telegrafiche sono state costruite nel 1915, le stazioni ripetitrici erano situate ogni 50 miglia circa, che era solo 04:22.980 --> 04:29.010 un edificio con batterie che prendevano i deboli segnali digitali e rendevano sono più forti per attraversare 04:29.010 --> 04:30.980 il prossimo tratto di cavi. 04:30.990 --> 04:34.420 In effetti la macchina fax è meglio conosciuta come il fax. 04:34.680 --> 04:40.710 Conoscete quella macchina che può scannerizzare pagine e immagini e stamparle su un altro 04:41.160 --> 04:49.680 fax dall'altra parte del paese, il fax è stato effettivamente inventato nel 1843 ed è stato il primo sistema fax commerciale 04:49.680 --> 04:55.460 utilizzato principalmente dalle agenzie di stampa per trasmettere immagini per i giornali . 04:55.480 --> 05:04.530 Fu introdotto tra Parigi e Lione in Francia nel 1865, usando il sistema telegrafico per trasmettere 05:04.530 --> 05:05.470 fax. 05:05.580 --> 05:12.030 Undici anni prima dell'invenzione del telefono e 21 anni prima le onde radio sono state scoperte e 05:12.030 --> 05:13.980 utilizzate per i telegrafi. 05:14.310 --> 05:18.600 Il primo apparecchio fax ha prodotto le sue immagini in digitale. 05:18.600 --> 05:21.160 Questo è quello che usava il sistema del telegrafo. 05:21.180 --> 05:27.780 Aveva un metodo di temporizzazione tra il fax di invio e il fax ricevente alla ricezione del fax 05:27.780 --> 05:34.170 che si spostava lungo la pagina e stampava se c'era una tensione e nessun punto se non 05:34.170 --> 05:42.140 ce n'era nessuno avrebbe stampato un'immagine in bianco e nero composta da punti come le nostre moderne immagini digitali dipinte con pixel. 05:42.240 --> 05:48.560 Ora ci crediamo o meno che l'ultimo sistema di telegrafo sia stato disattivato solo tre anni fa al 05:49.150 --> 05:57.930 momento di questa registrazione come SNL in India e ha terminato il suo servizio di telegrafia nel luglio del 2013 solo perché la rete 05:58.350 --> 06:03.450 telefonica e una rete digitale mondiale conosciuta come Internet hanno fatto è obsoleto. 06:03.450 --> 06:07.690 Ma il sistema funzionava ancora e funzionava bene. 06:07.860 --> 06:13.650 Ora puoi chiamare il segnale come vuoi chiamarli punti e trattini o nel caso 06:13.730 --> 06:21.480 dell'elettronica digitale è uno zero o basso per nessuna tensione e un segnale 1 o un segnale ad alta tensione. 06:21.480 --> 06:28.770 Nell'elettronica digitale il segnale di tensione è tipicamente la tensione di alimentazione qualunque sia la tensione 06:28.770 --> 06:32.100 e lo zero ovviamente è zero volt. 06:32.100 --> 06:37.830 Ora è possibile ottenere la deriva di tensione su entrambe le estremità dello spettro solo a causa delle 06:37.830 --> 06:39.360 imperfezioni nei circuiti elettronici. 06:39.360 --> 06:46.560 Per esempio i fili CA vicini potrebbero indurre una tensione sul filo e zero volt non è in realtà zero 06:46.560 --> 06:54.420 volt o potresti avere un filo lungo e quindi i tuoi 5 volt sono in realtà solo circa 4 volt ma non 06:54.420 --> 06:59.810 importa perché il punto intero di il digitale è per la chiarezza della comunicazione. 07:00.180 --> 07:07.650 Finché la tensione non è vicina a dire il segno intermedio 2. 5 volt e un sistema a 5 volt quindi 07:07.740 --> 07:12.230 possiamo facilmente determinare se abbiamo o meno un alto o basso. 07:12.690 --> 07:14.430 Questo è quello che ci interessa qui. 07:14.460 --> 07:16.530 Nessuna ambiguità 07:16.740 --> 07:24.480 Il sistema può essere molto clemente di molto rumore e tuttavia possiamo ancora ottenere una comunicazione chiara con il 07:24.480 --> 07:25.550 sistema telegrafico. 07:25.550 --> 07:28.380 Sono stati in grado di ottenere tre diversi stati. 07:28.380 --> 07:32.680 Potresti chiamarli personaggi nel sistema di comunicazione. 07:32.720 --> 07:37.470 0 e un punto o un trattino. 07:37.470 --> 07:43.440 Ora lo hanno fatto cronometrando l'alto segnale e rendendolo più lungo o più corto. 07:43.470 --> 07:49.770 Nel nostro caso avremo solo due stati uno alto o basso uno 0 o un 1. 07:49.800 --> 07:55.030 Chiamiamo anche questo significato binario binario. 07:55.170 --> 07:56.580 Ci sono solo due stati. 07:56.580 --> 07:59.960 Un alto o basso o zero o 1. 08:00.420 --> 08:07.890 Quindi un singolo filo può trasmettere solo un bit di informazioni e questa è la sua prima terminologia proprio lì. 08:07.950 --> 08:10.560 Questo è un singolo bit. 08:11.100 --> 08:12.600 Questo è ciò che chiamiamo uno o zero. 08:12.600 --> 08:15.180 È un po 'tutto a posto. 08:15.240 --> 08:22.230 Quindi un filo può fare un lavoro ma non possiamo fare molto con esso nella prossima lezione. 08:22.230 --> 08:26.280 Vedremo i diversi modi in cui possiamo comunicare più informazioni digitalmente.