T ELL A • •S
Varje kapitel innehåller tre större projekt som är kopplade till kursplanens skrivning om ett teknikutvecklingsarbetes olika faser. Stella teknik innehåller även steg för steg förklaringar hur olika programmeringsblock kan sättas samman för att styra en mikrodator.
I • FYSIK
Stella teknik stödjer ett språkutvecklande arbetssätt där alla rubriker förklarar innehållet i efterföljande stycke, ämnesspecifika ord förklaras löpande i brödtexten och på varje uppslag finns instuderingsfrågor som hjälp att läsa texten.
OG
Varje kapitel är uppdelat i avsnitt där varje avsnitt börjar med lärandemål och begrepp och avslutas med olika typer av elevuppgifter.
STELLA
TEKNIK
Björn Citrohn & Kenneth Lovén
7–9
Björn Citrohn & Kenneth Lovén
STELLA
Läromedlet har en struktur som är lätt att förstå och där ordningen på de sex kapitlen är tänkta som en arbetsgång från åk 7 till åk 9.
K NI K • K I • BIOL EM
Stella Teknik 7–9 är ett läromedel med teknikutveckling, konstruktion och design i fokus.
STELLA
TEKNIK
STELL A
TEKNIK 7–9
ELLA ST
A
STELLA
TE
ISBN 978-91-27-45857-4
9 789127 458574
Stella Teknik_cover.indd Alla sidor
2021-12-10 15:29
4 KOMMUNICERA MED TEKNIK 132
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 132
2021-12-10 15:22
Kommunikation handlar om att skicka information från en plats till en annan och den enklaste formen av kommunikation är när två personer talar med varandra. I dag har de tekniska lösningarna för kommunikation utvecklats på ett sätt som man bara kunde drömma om för 30 år sedan. Tänk bara på smarta mobiltelefoner, uppkopplade prylar och hur snabbt information sprids över hela världen med kommunikationssatelliter, fiberoptiska kablar och trådlösa nätverk.
I N N EH Å L L • • • • • •
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 133
Från telegrafi till masskommunikation Kommunikation med elektricitet Kommunikation med data Risker med kommunikation Sociala medier Internet of Things
133
2021-12-10 15:23
MÅL I det här avsnittet får du läsa om: • Vad telegrafi är • Vad masskommunikation är • Hur boktryckarkonsten utvecklats
BEGREPP Vårdkase Telegrafi Masskommunikation Pergament Papyrus Tryckpress Boktryckarkonsten Typer
FRÅN TELEGRAFI TILL MASSKOMMUNIKATION det är svårt att veta exakt hur de tidiga människorna använde teknik för att kommunicera. Ljud och läten var ett sätt. Kanske upptäckte de att man kunde använda ett horn eller en utspänd djurhud för att för att förstärka ljud. innan de kunde skriva ritade de antagligen bilder till varandra och det kräver teknik. Först måste man ha något att rita med, exempelvis en bit kol. Sedan måste man rita på något, kanske en sten. Ännu mer teknik krävs om bilden ska kunna sitta kvar länge, till exempel grottmålningar. med tiden har teknik utvecklats som gör det lätt för oss att kommunicera.
Med eld kan man varna eller skicka ett meddelande På en kulle eller ett berg kan en lägereld synas på långt håll. Om det dessutom är natt ser man elden ännu bättre. Det här utnyttjade man förr för att meddela eller varna andra. Man kunde till exempel komma överens om att en eld på en viss kulle betydde att en fiende var på väg, eller att eld på en klippa längs kusten var en varning om att det fanns farliga grund nedanför. Om man hade en hel kedja av eldar kunde man skicka informationen riktigt långt. En eld som används för att skicka ett meddelande kallas ofta för en vårdkase. På medeltiden fanns vårdkasar längs den svenska och finska kusten, som skulle varna alla längs kusten om fiendeskepp närmade sig.
en vårdkase kan användas för att till exempel skicka en varning. med hjälp av flera vårdkasar kan informationen skickas en lång sträcka.
134
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 134
2021-12-10 15:23
Telegrafi är att skicka meddelanden På många platser har man genom historien, förutom med eldar, kommunicerat med visslingar eller trummor. I krig använde man trummor och blåsinstrument så att soldaterna hittade tillbaka till sin grupp och så att befälhavarna kunde styra striden på avstånd. Stora fartyg använder en mistlur för att skicka signaler som ger viktig information till båtar runtomkring. Det kan till exempel handla om vilket håll fartyget ska svänga. Att skicka meddelanden med ljud kallas för akustisk telegrafi. När avstånden var långa och vinden gjorde att ljud hade svårt att nå fram, fungerade akustisk telegrafi dåligt. Lösningen blev att skicka signaler med flaggor som har olika symboler och mönster, signalflaggor. När man använder symboler eller mönster för att skicka meddelanden kallas det för optisk telegrafi. Här intill ser du de vanligaste signalflaggorna som står för bokstäverna A–Z och siffrorna 0–9. Telegrafi är alltså när man skickar ett längre meddelande över ett stort avstånd. Ordet kommer från grekiskans tele och grapho som ungefär betyder avstånd och skriva.
de olika signalflaggorna används för att skicka olika meddelanden.
Att skicka brev är inte telegrafi Vill man skicka ett längre meddelande fungerar det inte så bra med eldar eller ljud. För över 2 000 år sedan började människor även utveckla ett postsystem med budbärare som transporterade meddelanden i brev. Ofta var det snabba ryttare eller hästdragna vagnar som transporterade posten mellan byar och städer. Det fanns många gånger ett system med utspridda posthästar så att posten kunde fortsätta även om hästarna blev trötta. Trots snabba hästar kunde det ta dagar eller veckor för ett meddelande med posten att komma fram. Handlade det om fartygstransporter över världshaven kunde det ofta ta flera månader. Att skicka ett brev är inte telegrafi eftersom man då måste flytta själva brevet.
Ge två exempel på hur de tidiga människorna kunde kommunicera.
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 135
135
2021-12-10 15:23
Masskommunikation är att sprida information till många människor När du ska ta reda på något använder du förmodligen oftast internet och i dag sprids mycket information på det sättet. Med tv, radio och tidningar kan man sprida samma information till tusentals människor samtidigt. När man sprider information till många människor samtidigt kallas det för masskommunikation. Före 1800-talet kunde man bara sprida kunskap genom att man berättade för varandra, skickade brev eller skrev böcker för hand. Under 1800-talet uppstod ett behov av att sprida information, nyheter och kunskap till många människor. Bland annat handlade det om att sprida kunskap om nya tekniska lösningar. Berättande, böcker och handskrivna brev kunde inte sprida information till många människor på ett effektivt sätt och fungerade alltså inte för masskommunikation. De tekniska lösningarna, alfabetet, papper och boktryckarkonsten gjorde det däremot möjligt att kommunicera till många tusen människor samtidigt, alltså masskommunikation.
Alfabetet används till skriftspråk Skriftspråket har utvecklats från kilskrift, där ett mönster symboliserar ett visst ord, till alfabetet, där varje bokstav symboliserar ett visst ljud. Eftersom det finns fler ord än ljud blir antalet tecken i alfabetet mycket färre än i kilskriften. Alfabetet vi använder i dag utvecklades för ungefär 2 500 år sedan och var en den första tekniska lösningen som möjliggjorde masskommunikation.
Papper tillverkas av växtfibrer
Här tillverkas papper genom att blöta upp och finfördela gammalt papper.
136
De tidiga människorna berättade eller kommunicerade med sina grottmålningar. Senare använde människor fuktig lera att skriva i eller så högg de in tecken i sten. Det här var tidskrävande och dessutom var lertavlorna och stenarna svåra att ta med sig. Efterhand övergick människorna till att använda pergament att skriva på. Pergament är skinn från djur och det fungerade bra men var dyrbart.
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 136
2021-12-10 15:23
En annan lösning var att skriva på papyrus. Det består av växtstjälkar som vävs ihop, fuktas och plattas ut till ett ark. Papyrus var svårt att få tag på, vilket gjorde att man, för ungefär 2000 år sedan, tog fram en ny lösning i Kina, papper. Papper tillverkas genom att tunna växtfibrer blöts upp, sprids ut i ett tunt lager, pressas och slutligen torkas. Kunskapen om papperstillverkning spred sig och på 1200-talet började man tillverka papper i Europa. Eftersom papper kan tillverkas av olika slags växtfibrer kunde man ta de växter som man hade i närheten, till exempel lin eller bomull. Detta gjorde papper billigt och lätt att få tag på. Papper var den andra tekniska lösningen som möjliggjorde masskommunikation.
I en tryckpress trycker man böcker När man först började tillverka böcker skrevs de för hand. Varje nytt exemplar av en bok tog lång tid att skriva och därför var de mycket dyra och något som bara förmögna hade råd med. På 1000-talet i Kina började man använda stämplar för olika tecken. Stämplarna gjorde boktillverkningen snabbare och texten blev lättläst eftersom ett tecken alltid blev likadant. Det kinesiska skriftspråket har tusentals olika tecken och därför behövdes väldigt många stämplar. I Europa däremot använde man alfabetet med bara några få tecken. Här passade tekniken med stämplar perfekt. Det var antagligen flera personer som började trycka böcker i Europa ungefär samtidigt, men den som fått äran för boktryckarkonsten är Johann Gutenberg, som levde på 1400-talet. Stämplarna man använder när man trycker böcker i en tryckpress kallas typer och så här använder man dem: • Typerna placeras i rätt ordning i en ram. • Bläck stryks över typerna. • Ett pappersark placeras ovanpå typerna. • Ramen och pappret förs in under en press som trycker pappret ordentligt mot typerna. • Samtidigt gör flera stift små hål i papprets kanter. • Pappret vänds och hålen placeras på stiften. Då hamnar pappret precis rätt så att man kan trycka nästa sida på pappersarket.
På den övre bilden ser du en tryckpress som liknar den som Gutenberg konstruerade. På den undre bilden ser du hur typerna ligger på plats i ramen.
Vilka tre tekniska lösningar behövdes för att masskommunikation skulle kunna ske?
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 137
137
2021-12-10 15:23
STELLA ELLA ST
A
STELL A
en pappersmaskin kan tillverka enormt långa pappersark som kan rullas upp på en rulle och skickas till ett tryckeri.
Boktryckarkonsten utvecklas Boktryckandet blev effektivare med tryckpressen men det krävdes fortfarande en hel del manuellt arbete och det tog tid att trycka en hel tidning eller bok. På 1800-talet utvecklades en så kallad rotationspress där pappret rullas fram i hög hastighet och själva trycket görs i farten. Nu kunde man trycka dagstidningar med de senaste nyheterna i stora upplagor. Ungefär samtidigt uppfanns pappersmaskinen. Den tillverkar långa papper som rullas upp på rullar. Det passade bra med rotationspressen eftersom man inte behöver mata in papper för papper i pressen. Dessutom uppfanns ett nytt sätt att framställa papper med träfibrer. Det gjorde att tillgången på papper ökade.
Masskommunikation ger teknisk utveckling
Varför är masskommunikation viktig för den tekniska utvecklingen?
138
De tekniska lösningarna alfabetet, pappret och boktryckarkonsten är alltså förutsättningar för vår möjlighet att få ut information till väldigt många samtidigt i form av tidningar och böcker, alltså masskommunikation. En viktig följd av masskommunikationen blev att information om olika tekniska lösningar och nya uppfinningar kunde spridas till många personer. Dessa kunde sedan med hjälp av informationen skapa nya och förbättrade tekniska lösningar. På det sättet är möjligheten till masskommunikation mycket viktig för den tekniska utvecklingen i samhället.
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 138
2021-12-10 15:23
UPPGIFTER Förklara hur delar samverkar i tekniska lösningar 1. Placera bokstäverna a–F i rätt ordning så att meningarna beskriver hur man tryckte böcker på Johann Gutenbergs tid. A typerna placeras i rätt ordning i en ram. B ramen och pappret förs in under en press som trycker pappret ordentligt mot typerna. C Bläck stryks över typerna. D Pappret vänds och hålen placeras på stiften. då hamnar pappret precis rätt så att man kan trycka nästa sida på pappersarket. E Samtidigt gör flera stift små hål i papprets kanter. F ett pappersark placeras ovanpå typerna. Beskriva hur tekniken förändrats 2. i Sverige på medeltiden varnade man för fiender genom att kommunicera med vårdkasar. Senare utvecklades teknik för att kommunicera med flaggor. Ge två fördelar med att kommunicera med flaggor jämfört med eld. 3. under medeltiden tillverkades allt fler böcker och då behövdes något som var billigare än papyrus och pergament, alltså papper. Varför var papper en billigare teknisk lösning än papyrus och pergament? Resonera om konsekvenser av teknikval 4. under 1800-talet utvecklades rotationspressen som gjorde att man kunde tillverka många fler böcker. då behövdes det mycket mer papper än tidigare. Vilka konsekvenser kan det ha fått för miljön?
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 139
139
2021-12-10 15:23
MÅL I det här avsnittet får du läsa om: • Hur en elektrisk telegraf fungerar • Hur en fast telefon fungerar • Hur man kan masskommunicera med radiosignaler i radiooch TVsändningar • Hur mobiltelefoner kan kommunicera med radiosignaler
BEGREPP Elektromagnet Elektrisk telegraf Telegrafnyckel Morsealfabetet Induktion Radiosignal Frekvens Komradio TV
KOMMUNIKATION MED ELEKTRICITET under 1800-talet kom en rad upptäckter och uppfinningar som gjorde det möjligt att kommunicera med elektricitet och radiosignaler. i början av 1800-talet upptäcktes hur elektricitet och magnetism kan användas i en elektrisk telegraf, och i slutet av 1800-talet uppfanns teknik som kan omvandla elektriska signaler till radiovågor som skickas ut åt alla håll från en antenn. den här kunskapen används i tekniska lösningar som kan skicka information trådlöst och nya former av masskommunikation kan utvecklas.
En elektromagnet blir magnetisk med elektricitet I början av 1800-talet upptäckte den danska fysikern Hans Christian Örsted att om man placerar en magnet bredvid en elektrisk ledare kommer magneten att påverkas. Detta innebär att det bildas ett magnetfält runt den elektriska ledaren. Om ledaren lindas flera varv runt en järnstav blir magnetfältet riktigt starkt. Den här tekniska lösningen kallas för en elektromagnet och den omvandlar ström till magnetism. i en elektromagnet bildas ett magnetfält med hjälp av elektricitet.
140
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 140
2021-12-10 15:23
En elektrisk telegraf använder en elektromagnet I mitten av 1800-talet utvecklades elektriska telegrafer med hjälp av elektromagneter, och telegrafledningar drogs tvärs över kontinenterna. Att skicka meddelanden mellan två platser kunde förut ha tagit dagar eller veckor, men med den nya elektriska telegrafen kom meddelanden fram ögonblickligen. En elektrisk telegraf fungerar ungefär så här:
Högtalare Elektrisk krets
Strömkälla Lång ledning
Arm
Strömbrytare Elektromagnet BÖRJA HÄR
Strömkälla
en strömkälla är kopplad till en strömbrytare. när strömbrytaren trycks ner går det elektricitet genom en lång ledning till mottagaren.
Strömmen går genom en elektromagnet hos mottagaren. elektromagneten blir magnetisk och drar i en arm så ett en elektrisk krets sluts.
i den elektriska kretsen finns en högtalare som ger en ljudsignal när kretsen sluts. om armen hålls nere länge blir det en lång signal och om den hålls nere en kort tid blir det en kort signal. På så sätt kan man skicka meddelanden.
När man sänder meddelanden med en elektrisk telegraf använder man kombinationer av långa och korta signaler som man får genom att trycka ner telegrafnyckeln, en strömbrytare, olika länge. Signalerna betyder olika bokstäver och siffror i något som man kallar för morsealfabetet. Här kan du se hur man sänder signalerna A, B, C, 1, 2 och 3. Skriv klart meningen så att den blir korrekt. En elektromagnet omvandlar ______ till ______. kort signal lång signal
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 141
141
2021-12-10 15:23
Telefonen omvandlar ljud till elektriska signaler Några år efter Örsteds upptäckt elektromagneten visade den engelska fysikern Michael Faraday att det bildas en elektrisk ström i en ledning när en magnet rör sig i närheten. När en magnet ger upphov till elektricitet på det här sättet kallas det för induktion. Upptäckten av induktion tillsammans med Örsteds upptäckt av elektromagnetism blev startpunkten för utvecklingen av tekniska lösningar som kan kommunicera med hjälp av induktion, elektromagneter och elektricitet, till exempel de första telefonerna. Så här fungerade de första telefonerna:
BÖRJA HÄR
när du pratar i mikrofonen bildas ljudvågor i luften.
Ljudvågor
Hinna
Mikrofon
Spole
Bakom hinnan finns en sensor med en spole och en magnet som omvandlar vibrationerna till en elektrisk signal.
Magnet
Ljudvågorna får en tunn hinna i telefonluren att vibrera.
Ledning
den elektriska signalen skickas genom en ledning till en högtalare i den mottagande telefonluren.
Högtalare
i högtalaren finns en hinna som det sitter en annan spole på och bredvid finns en magnet.
Spole
Magnet
Hinna
när den elektriska signalen går genom spolen bildas elektromagnetism så att spolen trycker och drar i magneten och hinnan vibrerar. Vibrationerna skapar ljudvågor som är likadana som de ljudvågor mikrofonen fångat upp, så att den du pratar med kan höra vad du säger.
142
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 142
2021-12-10 15:23
Radiosignaler kan ge masskommunikation I slutet av 1800-talet kom man på att man kunde sända ut radiosignaler som kan tas emot av en mottagare, alltså en radiosändning. På det sättet kunde man få masskommunikation där informationen sänds med radiosignaler i stället för med böcker eller tidningar. Så här fungerar en radiosändning: • Man talar i en mikrofon som skapar en elektrisk signal precis som i telefonen. • Den elektriska signalen omvandlas till en radiosignal som rör sig med en viss rytm som kallas frekvens. Signalen sänds ut åt alla håll från en sändare med en antenn. • Radiosignalen fångas upp av en mottagare som gör om den till en elektrisk signal och ljud i en högtalare. • Alla som har en radiomottagare kan ta emot signalen om de har sin radio inställd på att ta emot samma frekvens som sändaren. Sedan många år tillbaka är radio en sorts masskommunikation i form av ljud. Nyheter och musik kan spridas väldigt långt och till väldigt många människor samtidigt genom att använda stora antenner och kraftiga sändare.
Sändarantennerna är ofta mycket höga så att radiosignalerna ska nå så långt som möjligt. På bilden ser du nackamasterna i södra Stockholm som är 300 meter höga.
Radiosignaler kan ha olika frekvens Man kan se radiosignaler som en sorts vågor som far fram rakt genom atmosfären och rymden. Hur många vågor som passerar en viss punkt på en sekund kallas frekvens. En vanlig radiostation idag sänder på frekvenser omkring 100 MHz vilket betyder att det passerar 100 miljoner radiovågor varje sekund. Genom att sända radiokanaler med olika frekvens kan man byta mellan olika radiokanaler på sin radiomottagare. En kanal kanske sänder med frekvensen 100,2 MHz och en annan med 101,0 MHz. Om man inte sände radiokanalerna med olika frekvenser skulle man höra alla radiokanaler samtidigt.
1. Vad är en radiosändning? 2. Varför sänder man olika radiokanaler med olika frekvenser?
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 143
143
2021-12-10 15:23
Komradio skickar radiosignaler mellan två mottagare Kommunikationsradio eller komradio kan både sända och ta emot radiosignaler. På det här sättet kan man kommunicera mellan flera komradioenheter. För att man ska kunna tala med varandra måste man ställa in samma frekvens eller kanal. Alla som har sin komradio inställd på samma frekvens kan sända eller ta emot radiosignaler till varandra. Ofta använder komradion samma frekvens för att sända och ta emot. Då kan bara en person sända åt gången och man kan alltså inte prata i mun på varandra. Komradion har gjort det möjligt att kommunicera snabbt och på stora avstånd. Därför används tekniken av exempelvis militären, polisen och räddningstjänsten. Eftersom alla med en komradio kan ställa in samma frekvens och avlyssna signalen är det viktigt att hemlig information först krypteras. I dag använder den svenska polisen radioapparater som krypterar signalen så att bara de med rätt utrustning kan lyssna.
Tv skickar bilder med radiosignaler I början av 1900-talet utvecklades tekniken som gjorde det möjligt att sända bilder med hjälp av radiosignaler, så kallad television eller tv. Man kan sammanfatta utvecklingen av tv så här:
1920
1940
På 1920-talet gjordes de första tV-sändningarna.
efter andra världskriget ökade antalet tVapparater snabbt.
1950
1970
1990
På 1950-talet På 1970-talet utvecklades På 1990-talet kom de första tVkommunikationskom internet apparaterna som satelliter som gjorde så och snart kunde kunde visa färg. att man kunde direktsända man börja se tV från andra sidan jorden. strömmande det kallas ofta för satellit-tV. filmer.
2010 På 2010-talet kom streamingtjänster för tV.
Tv har gjort det möjligt att visa vad som händer i hela världen utan någon fördröjning alls. Det har gjort så att världen upplevs som mindre och närmare. I dag byts tv-tekniken ut mot olika tjänster som använder internet istället för radiosignaler.
144
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 144
2021-12-10 15:23
Mobiltelefonen kopplar samman människor med radiosignaler På 1970-talet utvecklades de första mobiltelefonerna. De fungerar på samma sätt som fasta telefoner, men är sammankopplade med ett stort nätverk av antenner som kallas basstationer. Ungefär så här går det till när du ringer på en mobiltelefon:
Basstationen är kopplad med en fiberoptisk kabel till en mobilväxel. det är flera basstationer kopplade till en mobilväxel och alla mobilväxlar på jorden är hopkopplade i ett nätverk.
din närmaste mobilväxel kopplar samtalet vidare till den mobilväxel som är närmast mottagarens mobiltelefon.
Basstation
Mobilväxel
SIM-kort
Din mobiltelefon
Mottagarens mobiltelefon
Fiberoptisk kabel
BÖRJA HÄR
när du ringer ett samtal med din mobiltelefon startar en uppkoppling med basstationen som är närmast. SIM-kortet i din telefon är unikt och mobilväxlarna håller hela tiden reda på vilken basstation som är närmast dig.
mottagarens mobilväxel kopplar samtalet till den närmaste basstationen som startar en uppkoppling med mottagarens mobiltelefon och du kan börja prata med mottagaren.
De första mobiltelefonerna kunde bara användas för röstsamtal. Ganska snart utvecklades de så att man även kunde skicka korta textmeddelanden, eller sms, mellan telefonerna. I dag har utvecklingen gått så långt att de flesta mobiltelefoner är mer som små datorer än telefoner. De har internetuppkoppling och kan till exempel användas för att strömma ljud och film. För att mobilerna ska kunna skicka mer information snabbare har frekvensen på radiovågorna ökats. Den första generationens mobiltelefoner hade en frekvens på 450 MHz medan de moderna använder frekvenser på ungefär 4 000 MHz. Ju högre frekvensen är desto mer information får plats i radiovågorna. Det betyder att internetuppkopplingen till mobilerna blir snabbare.
Vad kallas det när man sänder bilder med radiosignaler. Välj rätt begrepp. A Komradio B Television C Telegraf
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 145
145
2021-12-10 15:24
UPPGIFTER Förklara hur delar samverkar i tekniska lösningar 1. Förklara hur en telegraf fungerar genom att fylla i rätt ord i meningarna. a) en _____ är kopplad till en strömbrytare. b) när strömbrytaren trycks ner går det _____ genom en lång ledning. c) Strömmen går genom en _____ hos mottagaren. d) elektromagneten blir magnetisk och drar i en _____ så att en annan elektrisk krets sluts. e) i den elektriska kretsen finns en _____ som ger en ljudsignal när kretsen sluts. f) om strömbrytaren hålls nere länge blir det en _____ och om den hålls nere en kort tid blir det en _____. elektricitet strömkälla
lång signal
elektromagnet
högtalare kort signal
arm
2. Här på bilden ser du en modell av ett mobiltelefonsystem. Förklara steg för steg hur ljudet skickas från den ena mobilen till den andra genom att använda begreppen basstation, mobilväxel och fiberoptisk kabel.
146
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 146
2021-12-10 15:24
Beskriva hur tekniken förändrats 3. de första mobiltelefonerna sände med frekvensen 450 mHz. i dag sänder mobiltelefonerna med frekvensen 4 000 mHz. Varför vill man sända med en högre frekvens i dag? 4. räddningstjänsten har ett behov av att kunna kommunicera mellan ledningscentral och brandbilar. Förr kunde man endast skicka ljud mellan stora fasta radiosändare på marken och alltså inte kommunicera med brandbilar. Hur behövde radiosändarna utvecklas för att kunna uppfylla behovet av att kunna kommunicera mellan ledningscentral och brandbilar? 5. använd begreppen telegrafi, radiovågor och mobiltelefoner för att förklara hur kommunikationen har utvecklats under 1800och 1900-talen. Resonera om konsekvenser av teknikval 6. Vem tycker du har rätt? motivera.
Fler människor överlever olyckor och sjukdomar tack vare mobiltelefoner.
Mobiltelefoner används mest för att sprida falska nyheter.
Fler människor dör på grund av radiovågorna som mobiltelefoner skickar ut.
Mobiltelefoner är dåliga eftersom de gör människor lata och mindre sociala.
7. i dag sprids information blixtsnabbt över jorden med tv, radio, mobiltelefoner och internet. Vi kan få både korrekta och falska nyheter från hela världen. Ge exempel på positiva och negativa konsekvenser som den snabba spridningen av information får för samhället?
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 147
147
2021-12-10 15:24
BYGG EN ELEKTRISK TELEGRAF i över 50 år var den elektriska telegrafen det snabbaste sättet att kommunicera på stora avstånd. Som en jämförelse har mobiltelefonen funnits i ungefär 40 år. Strömbrytaren som används för att skicka signaler med en elektrisk telegraf kallas för en telegrafnyckel, som fungerar som en strömbrytare. den består av ett handtag som man kan trycka ner och som fjädrar upp av sig självt. när man trycker ner handtaget sluter man en elektrisk krets som gör att det skickas en signal som mottagaren kan höra som ett ljud.
Behov
Så här konstruerar du modellen av telegrafen: FÖRSLAG PÅ MATERIAL en järnspik en isolerad koppartråd en bit frigolit två påsnitar två gem ett batteri en gummisnodd en bit kartong en kniv
Vid strömavbrott finns ett behov av en teknisk lösning för att kunna kommunicera snabbt på långa avstånd utan ström från eluttag.
1. mät längden på ett gem.
Uppdrag
3. Vik isär gemet lite och sätt fast änden i hålet med en påsnit. Sätt den andra påsniten i det andra hålet så att det blir en strömbrytare som på bilden.
i det här projektet ska du bygga en modell av en elektrisk telegraf som kan användas för kommunikation och drivas med ett batteri. modellen har en strömbrytare som du kan använda för att skicka meddelanden och en enkel mottagare som du kan använda för att ta emot meddelanden.
148
Konstruktion
2. Gör två små hål i en bit kartong så att avståndet mellan hålen är lika långt som gemet.
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 148
2021-12-10 15:24
7. Sätt en gummisnodd runt ett batteri så att den sitter över batteriets båda poler. 8. använd en kniv och skrapa av isoleringen på den sista centimetern av varje ände av koppartråden. 9. Koppla ena ledningen från din elektromagnet till din strömbrytares ena ände. Koppla elektromagnetens andra ledning till batteriets ena pol genom att klämma fast den med gummisnodden.
5. ta ett till gem och vik ut den inre öglan och dra ut den yttre öglan så att det blir en rak ståltråd som på bilden.
10. ta en bit koppartråd och skrapa bort isoleringen i båda ändarna med en kniv. Koppla koppartråden mellan batteriets andra pol och strömbrytarens andra ände. nu ska din koppling se ut som på bilden.
PROJEKT
4. Skapa en elektromagnet genom att linda en isolerad koppartråd runt en järnspik. Lämna ungefär 2 centimeter av spikens spets utan koppartråd och låt koppartrådens ändar sticka ut ungefär 20 cm på varje sida om spiken.
6. tryck ner elektromagneten och det uppvikta gemet i en bit frigolit så att den inre öglan är placerad nära spikens huvud som på bilden.
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 149
149
2021-12-10 15:25
Utprövning arbeta i par när ni gör uppgifterna. 1. Hur skapar din telegraf ljud? 2. testa telegrafen genom att skicka några enkla meddelanden. 3. testa att skicka nödmeddelandet SoS. Hur ska man kunna skilja mellan morsealfabetets långa och korta signaler?
Utvärdering 1. Finns det något på din telegraf som inte fungerar riktigt bra? 2. Hur kan du utveckla telegrafen för att den ska fungera bättre? 3. en av er skriver ner ett kort meddelande med vanliga bokstäver. Skriv motsvarande morsekod under meddelandet. Visa inte meddelandet för kompisen. Skicka meddelandet med hjälp av telegrafen. den andra personen skriver ner morsekoden och försöker översätta den till vanliga bokstäver. 4. Hur kan man göra för att mottagaren ska veta att det är a) en ny bokstav b) ett nytt ord alfabetet som används för att skicka signaler med en telegraf kallas morsealfabetet efter den amerikanska uppfinnaren Samuel morse. Här är den internationella versionen med bland annat Å, Ä och Ö.
150
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 150
2021-12-10 15:25
MÅL KOMMUNIKATION MED DATA när du arbetat på din dator och vill spara information kan du använda ett uSB-minne. du kan också spara informationen på en server någonstans med en så kallad molntjänst. du kan även skicka informationen till någon annan för att kommunicera. när man skickar elektronisk information, alltså data, kallas det för kommunikation med data. den elektroniska informationen som lagras eller skickas är digital. det betyder att den består av koder med kombinationer av 1 och 0.
Data skickas som ettor och nollor
I det här avsnittet får du läsa om: • Vad digitalteknik är • Vad LAN, WLAN och WAN är • Hur LAN och WLAN fungerar • Hur dataöverföring fungerar
BEGREPP Data Digitalteknik LAN WLAN MAC-adress IP-adress Bluetooth WAN
En telefon omvandlar ljud till elektriska signaler och elektriska signaler till ljud. Om man istället låter de elektriska signalerna stå för olika tecken och bilda en kod, kan man skicka informationen genom en ledning till en mottagare. Information som man kan skickar och lagrar på det här sättet kallas data. Det här fungerar på ett liknande sätt som telegrafi med morsealfabetet, där varje bokstav eller siffra representeras av en kombination av korta och långa signaler. När man skickar data är istället varje bokstav, siffra eller tecken översatt till en kod som består av ett antal ettor och nollor. Själva dataöverföringen är alltså en lång rad av ettor och nollor som kan omtolkas till bokstäver, siffror och andra tecken. De flesta tecken är en kombination av åtta ettor och nollor. När man lagrar och skickar data som kombinationer av 1 och 0 kallas det för digitalteknik. A B C D E F G H I J K L M N O
0100 0001 0100 0010 0100 0011 0100 0100 0100 0101 0100 0110 0100 0111 0100 1000 0100 1001 0100 1010 0100 1011 0100 1100 0100 1101 0100 1110 0100 1111
P Q R S T U V W X Y Z Å Ä Ö Mellanslag
0101 0000 0101 0001 0101 0010 0101 0011 0101 0100 0101 0101 0101 0110 0101 0111 0101 1000 0101 1001 0101 1010 1100 0101 1100 0100 1101 0110 0010 0000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0011 0000 0011 0001 0011 0010 0011 0011 0011 0100 0011 0101 0011 0110 0011 0111 0011 1000 0011 1001
Så här ser siffror och stora bokstäver ut när de lagras och skickas som data. det finns andra koder för de små bokstäverna och specialtecken.
Vad innebär digitalteknik?
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 151
151
2021-12-10 15:25
LAN och WLAN kopplar ihop datorer i nätverk När man vill skicka data mellan datorer i till exempel ett hus använder man ett lokalt nätverk. Det kallas för ett LAN som står för Local Area Network. I ett LAN skickar man data i nätverkskablar. I dag är det vanligt att det lokala nätverket är trådlöst. Då skickar man data med radiovågor istället för elektriska signaler i ledningar. Den här typen av nätverk kallas för WLAN som står för Wireless Local Area Network. Det är vanligt att man kallar WLAN för Wi-Fi. Så här fungerar LAN och WLAN:
LAN
WLAN
en switch är en teknisk lösning med flera uttag så att flera enheter kan kommunicera med elektriska signaler. Switchen är sedan kopplad till en router.
en router kopplar ihop ett LAN eller ett WLAN med internet.
Skärm Switch
Accesspunkt
alla enheterna (t.ex. dator, skrivare och skärm) i ett Lan är kopplade med nätverkskablar till en switch.
Skrivare
Dator
ett WLan fungerar ungefär som ett Lan, men alla enheter är kopplade till en accesspunkt med radiosignaler istället för kablar.
idag består oftast ett WLan av en router en inbyggd switch och accesspunkt så att det bara behövs en apparat för att koppla alla olika enheter till internet.
BÖRJA HÄR
152
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 152
2021-12-10 15:25
MAC- och IP-adresser är unika för enheter och nätverk Varje enhet som kan kopplas till ett nätverk har en unik MACadress (Media Access Control). Det finns alltså inte två datorer eller mobiltelefoner i världen som har samma MAC-adresser. Varje nätverk som är kopplat till internet har en unik IP-adress (Internet Protocol). Till exempel har google.se IP-adressen 216.58.211.131. Med en IP- och MAC-adress är det alltså möjligt att skicka och ta emot information från alla enheter som är anslutna till internet.
Bluetooth kopplar ihop två enheter När mobiltelefonerna utvecklades under 1990-talet uppstod ett behov av att kunna ansluta olika enheter trådlöst till mobiltelefonerna. Även bärbara datorer hade detta behov. Det kunde handla om headset, tangentbord eller en datormus. En grupp designers från några olika företag utvecklade en teknisk lösning för trådlös dataöverföring mellan två enheter som fick namnet Bluetooth. Eftersom Bluetooth är tänkt att användas till enheter som ska vara placerade nära varandra så är räckvidden för radiosignalerna kort, ofta under 10 meter. Bluetooth fungerar ungefär så här: • I varje enhet finns en Bluetooth-krets med en antenn som kan skicka och ta emot radiovågor. • När två enheter är tillräckligt nära varandra startar automatiskt en anslutning mellan enheterna. • Ibland måste man ange ett lösenord för att anslutningen ska starta. • När anslutningen har startat kommer en av enheterna att vara värdenhet och kontrollera den andra enheten. Om du kopplar ett tangentbord till en dator med Bluetooth kommer datorn att vara värdenhet. Arbetsnamnet för projektet var Bluetooth efter vikingakungen Harald Blåtand som anses ha varit duktig på att få människor att kommunicera. När tekniken utvecklats klart fick namnet Bluetooth vara kvar och även symbolen vittnar om det. Den består av två sammanslagna runor som symboliserar Blåtands initialer H och B, alltså runorna och .
Vad är ett WLAN?
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 153
153
2021-12-10 15:25
Internet är ett WAN
STELLA ELLA ST
A
STELL A
1. Vad är WAN? 2. Varför skickas data ofta i mindre datapaket?
154
Det finns nätverk som skickar data mellan datorer, LAN och WLAN över stora områden. De kallas för WAN som står för Wide Area Network. Världens största WAN är internet och det kopplar ihop miljontals enheter över hela världen.
Dataöverföring görs med många små datapaket När två enheter ska skicka data mellan varandra måste de arbeta tillsammans för att all informationen ska komma fram på rätt sätt. När två datorer ska skicka data mellan varandra går det till ungefär så här: • De två datorerna tillhör varsitt nätverk (LAN/WAN) med varsin unik IP-adress. • Datorerna startar en anslutning mellan nätverkens olika IP-adresser. • Sändardatorn skickar en fråga om mottagardatorn accepterar en överföring. • När mottagardatorn accepterat överföringen skickar sändardatorn ett datapaket. • Datapaketet har en speciell start- och slutkod så att mottagardatorn vet att hela paketet har kommit fram. • Mottagardatorn skickar en bekräftelse när hela paketet kommit fram och då skickar sändardatorn nästa paket. • Så fortsätter det tills all data har skickats över. • Till slut skickar sändardatorn en signal om att överföringen är klar. Mottagardatorn bekräftar och anslutningen stängs ner. Om något blir fel i ett av datapaketen behöver datorerna bara skicka över just det datapaketet och inte all information. Det här gör så att nätverken fungerar snabbare och mer felfritt.
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 154
2021-12-10 15:25
UPPGIFTER Förklara hur delar samverkar i tekniska lösningar 1. tänk dig ett nätverk hemma med en dator och en skrivare som är kopplade till internet. Förklara hur alla delar fungerar tillsammans. i din förklaring ska du använda begreppen WLan, router och Wan. Beskriva hur tekniken förändrats 2. under 1990 utvecklades mobiltelefoner och bärbara datorer som kunde kommunicera med Bluetooth. Varför uppstod ett sådant behov? Resonera om konsekvenser av teknikval 3. Vid dataöverföring skickas data i små datapaket. Vilka konsekvenser kan det få om man istället skulle skicka all data på en gång?
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 155
155
2021-12-10 15:26
MÅL I det här avsnittet får du läsa om: • Vad avlyssning är • Vad kryptering och dekryptering är • Hur man kan kryptera meddelanden • Hur avlyssning används • Risker med digital kommunikation och lagring
BEGREPP Avlyssning Caesarkrypto Algoritm Kryptering Dekryptering Krypteringsnyckel GDPR
RISKER MED KOMMUNIKATION tänk dig att du har skrivit ett hemligt meddelande i ett brev som du ska skicka med en person som du inte riktigt litar på. då kan det vara bra om du kan skriva meddelandet på ett sätt så att personen inte kan läsa meddelandet. till exempel kan du skriva det på ett språk som personen inte förstår. när du skickar meddelanden med en mobiltelefon eller en dator kan det hända att någon utomstående kommer åt ditt digitala meddelande och kan läsa det. För att undvika det kan man göra den digitala informationen oläsbar för utomstående så att den bara kan läsas av personen du vill skicka till.
Avlyssning av kommunikation När man i hemlighet tar del av samtal och meddelanden mellan två personer säger man att man avlyssnar. När polisen misstänker att någon planerar ett brott kan de ibland avlyssna dataöverföringar mellan flera personer. Då brukar polisen ha en dator som letar efter
156
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 156
2021-12-10 15:26
speciella ord eller meningar. När något intressant dyker upp signalerar datorn och polisen kan titta närmare på just den dataöverföringen. I Sverige är det bara tillåtet med avlyssning när en domstol beslutat att avlyssningen får genomföras. Anledningen är att avlyssning innebär ett intrång i den personliga integriteten, alltså saker som är privata. Det vill man undvika om det inte är så att man kan lösa eller förhindra ett allvarligt brott. I andra länder kan det se annorlunda ut. Där skulle det kunna vara så att myndigheter i smyg har installerat vissa appar i smarta mobiltelefoner för att övervaka befolkningen. Det kan till exempel handla om att hålla reda på hur användaren rör sig eller att avlyssna mikrofonen och kameran i en mobiltelefon. Det är viktigt att vara medveten om det här eftersom appar som kan övervaka ofta finns tillgängliga över hela världen.
det finns mikrofon, GPS och kamera i din smarta mobiltelefon, och de skulle kunna användas av en app för att övervaka vad du säger, hur du rör dig och hur din omgivning ser ut.
Vad är avlyssning?
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 157
157
2021-12-10 15:26
Kryptering är att göra information oläsbar
STELLA ELLA ST
A
STELL A
Redan i antikens Rom hade man behov av att göra meddelanden oläsbara. Ofta handlade det om militär information som man inte ville att fienden skulle kunna läsa om de fick tag på meddelandet. Julius Caesar lär ha använt en metod där man förskjuter varje bokstav ett visst antal steg i alfabetet. Om man förskjuter alfabetet 3 steg får vi det här resultatet: A=D B=E C=F Med ett alfabet som är förskjutet 3 steg blir ordet TEKNIK i krypterad form XHNQLN. Den här metoden kallas ofta Caesarkrypto eller rotationskrypto. När det handlar om dataöverföring gör man informationen oläslig på ett mer komplicerat sätt. Då använder man en matematisk modell som kallas för algoritm och det är bara en mottagare som har en rätt algoritm som kan läsa informationen. När man gör ett meddelande oläsligt på det här sättet säger man att man krypterar meddelandet. När man sedan gör meddelandet läsligt igen säger man att man dekrypterar meddelandet. Algoritmen som behövs för att kryptera och dekryptera ett meddelande kallas för krypteringsnyckel.
Så här fungerar ett caesarkrypto eller rotationskrypto.
158
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 158
2021-12-10 15:26
Man kan kryptera data som lagras och överförs Om du handlar i en nätbutik kan du ibland vara tvungen att skicka över ett bankkortsnummer. För att vara säker på att informationen inte går att läsa av någon som avlyssnar dataöverföringen, kan man kryptera den. Så här skyddar krypteringen informationen: • Du skriver in bankkortsnumret i din dator. • Datorn hämtar en krypteringsnyckel som talar om hur meddelandet ska krypteras. Den finns på webbplatsen och den kan alla se. • Din dator använder den här synliga nyckeln för att kryptera meddelandet och skickar det till webbplatsen. • Webbplatsen har en hemlig nyckel som talar om hur meddelandet ska dekrypteras, den har bara webbplatsen tillgång till. • Webbplatsen använder sin hemliga nyckel för att dekryptera meddelandet och kan nu använda informationen för att ta betalt av dig.
Hänglåssymbolen och texten https visar att en webbplats krypterar informationen som skickas.
Det som gör krypteringen säker är att även om någon annan avlyssnar dataöverföringen så är informationen krypterad och alltså oläslig. Det är dessutom bara mottagaren som har nyckeln som kan dekryptera meddelandet.
Vad menas det med att man krypterar något?
KOMMUNICERA MED TEKNIK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 159
159
2021-12-10 15:42
Dekryptering är att knäcka en kryptering Om man avlyssnar en dataöverföring och fångar upp ett krypterat meddelande måste man lista ut hur krypteringsnyckeln fungerar för att kunna läsa innehållet. Ibland kan krypteringen vara enkel, som ett rotationskrypto, och då behöver man veta vilket språk informationen är skriven på. Det är nämligen så att bokstäver är olika vanliga i olika språk. Med hjälp av den kunskapen kan man lista ut vilka delar av koden som representerar en viss bokstav och på så sätt dekryptera meddelandet. När krypteringsnyckeln är en avancerad matematisk algoritm är dekrypteringen väldigt mycket svårare, och om den ska vara möjlig att lösa behövs avancerade datorprogram. Datorprogrammet kan lära sig för varje dekryptering och på så sätt bli bättre och bättre.
Kommunikation lika användbart som vapen Julius Caesar krypterade viktiga meddelanden eftersom det var en fördel för en fiende att kunna läsa hemlig information om Roms krigsmakt. I dag finns det många olika anledningar till att man vill kunna kryptera och dekryptera meddelanden. Polisen vill kunna avlyssna kriminella personers kommunikation, och försvarsmakter vill avlyssna andra länders försvar för att ta reda på hur man bäst kan skydda det egna landet. Samtidigt vill man kunna kommunicera utan att kriminella eller fienden får reda på de egna hemligheterna. Man skulle kunna säga att förmågan att kunna avlyssna andra och kommunicera hemligt har blivit lika viktigt som vapen, stridsflygplan och ubåtar. Man kan även göra så att andra inte kan kommunicera. Då kan man använda starka signaler för att störa deras kommunikation. Starka radiosignaler kan till exempel göra så att en fiende inte kan kommunicera med kommunikationsradio eller trådlös dataöverföring.
160
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 160
2021-12-10 15:26
Datalagring kan göra informationen lätt att stjäla När du lägger upp bilder, dokument och filer kanske du använder en molntjänst. Då skickar du informationen till en server någonstans i världen. Du kan inte bestämma i vilket land den ska hamna och det betyder att du inte kan vara säker på vilka lagar och regler som gäller där informationen lagras. Kanske skulle en regering där kunna begära ut information om dig som du inte vill att andra tar del av. Numera försöker nationer och organisationer skapa lagar och regler så att information som kan hota den personliga integriteten inte ska läcka. Det kan till exempel handla om personuppgifter, politiska åsikter, sexuell läggning eller medlemskap i fackföreningar. Ett exempel på sådan lagstiftning är den europeiska dataskyddsförordningen GDPR som ska se till så att känslig information om personer inte lagras utan giltiga skäl.
Förmåga att kryptera och dekryptera hemliga meddelanden kan vara ett lika farligt vapen som ett stridsflygplan.
Hur kan kryptering och dekryptering vara ett vapen?
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 161
161
2021-12-10 15:26
UPPGIFTER Förklara hur delar samverkar i tekniska lösningar 1. Förklara hur kryptering fungerar genom att fylla i rätt ord i meningarna. a) du skriver in _____ i din dator. b) datorn hämtar en _____ som talar om hur meddelandet ska krypteras. den finns på webbplatsen och den kan alla se. c) din dator använder den här synliga nyckeln för att _____ meddelandet och skickar det till webbplatsen. d) Webbplatsen har en _____ som talar om hur meddelandet ska dekrypteras, den har bara webbplatsen tillgång till. e) Webbplatsen använder sin hemliga nyckel för att _____ meddelandet och kan nu använda informationen för att ta betalt av dig. hemlig nyckel
krypteringsnyckel kryptera
bankkortsnumret
dekryptera
Beskriva hur tekniken förändrats Julius caesar hade ett behov av att kunna skicka hemliga meddelanden och därför krypterade han sina meddelanden med ett rotationskrypto. i dag är informationen ofta elektronisk när den krypteras och skickas med hjälp av datorer. 2. Vilka risker finns med att skicka information elektroniskt med datorer? 3. Vilka är fördelarna med att datorer krypterar och skickar information? Resonera om konsekvenser av teknikval 4. i dag är det vanligt att lagra information i molntjänster. det betyder att text, bilder och videoklipp som du sparar skickas iväg och lagras som data i enorma serverhallar runtom i världen. Vilka konsekvenser skulle det här kunna få för dig?
162
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 162
2021-12-10 15:26
PROJEKT
KOMMUNICERA TRÅDLÖST MED EN MIKRODATOR med en trådlös termometer kan du läsa av vilken temperatur det är utomhus eller i ett kylskåp utan att ens vara i närheten. termometern skickar information om temperaturen med en radiosignal till en mottagare som visar informationen på en skärm.
Behov en odlare med ett växthus behöver kunna mäta temperaturen inne i växthuset från sin bostad i närheten. Han har alltså ett behov av att en teknisk lösning som kan skicka värdet på temperaturen trådlöst till bostaden.
Uppdrag i det här projektet ska du programmera en mikrodator så att den skickar information om temperaturen till en annan mikrodator som visar temperaturen på en display.
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 163
163
2021-12-10 15:26
Konstruktion med programmering när två mikrodatorer ska kommunicera måste de ha varsitt program. den ena mikrodatorn måste ha ett program som läser av temperaturen och skickar den. den andra mikrodatorn måste ha ett program som tar emot informationen och visar den på en display. ett program som läser av temperaturen och skickar iväg information kan se ut så här: Blocket För alltid talar om för mikrodatorn att upprepa koden nedanför.
Blocket Radio sänd nummer talar om att mikrodatorn ska läsa av temperaturen och skicka iväg värdet med radiovågor.
För alltid Radio sänd nummer
Temperatur (° C)
Pausa (ms) 2000
ett program som tar emot informationen och visar den på en display kan se ut så här: Blocket När radio mottages talar om för mikrodatorn att vänta på en radiosignal med ett värde.
När radio mottages Visa siffra
ReceivedNumber
ReceivedNumber
Blocket Visa siffra talar om för mikrodatorn att visa det mottagna värdet.
För att de två mikrodatorerna ska använda samma frekvens måste man lägga till ett program som ställer in frekvensen. ett sådant program kan se ut så här: Blocket Vid start säger till mikrodatorn att köra blocken nedanför en gång när mikrodatorn startar.
Blocket Pausa talar om för mikrodatorn att vänta i 2 000 millisekunder. Väntetiden är där för att mikrodatorn inte ska skicka temperaturen hela tiden utan bara varannan sekund.
Vid start Radio ställ in grupp 101
Blocket Radio ställ in grupp talar om för mikrodatorn vilken frekvens den ska använda för radiosignalerna. Här kallas frekvensen grupp och kan vara ett heltal från 0 till 255.
164
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 164
2021-12-10 15:26
Utprövning använd två mikrodatorer och lös uppdraget genom att sätta ihop de tre programmen på vänstersidan. testa så att det fungerar i exempelvis ett kylskåp.
Utvärdering 1. testa hur lång räckvidd de två mikrodatorerna har. 2. i vilka situationer kan alltså den här tekniken fungera?
2. Här nedan finns tre olika program numrerade 1–3. Program 1 finns i ena mikrodatorn och program 2–3 finns i den andra mikrodatorn. Vad gör programmen när de körs? 3. Ändra program 1 så att det varnar om temperaturen är över 50 °c med texten ”temperaturen är över ...”. 1
Om
1. nedan finns finns sex olika programmeringsblock. Kombinera blocken så att: • en mikrodator läser av temperaturen, • en annan visar temperaturen, och • temperaturen visas när man trycker in a-knappen på den andra mikrodatorn.
Pausa (ms)
När radio mottages
Pausa (ms)
ReceivedString
När radio mottages
ReceivedNumber
Radio sänd nummer
Temperatur (° C)
Visa siffra
5
Då
8000
3000
+ 2
När radio mottages Visa sträng
3
ReceivedString
ReceivedString
När radio mottages Visa siffra
Radio sänd sträng
<
Radio sänd nummer Temperatur (° C)
trycks
A
Temperatur (° C)
Radio sänd sträng ”Varning”
Mer programmering
När knapp
För alltid
ReceivedNumber
ReceivedNumber
”Mät”
ReceivedNumber
Kommunicera med teKniK
Stella_Teknik 7-9_kap 4_alt3.indd 165
165
2021-12-10 15:26
T ELL A • •S
Varje kapitel innehåller tre större projekt som är kopplade till kursplanens skrivning om ett teknikutvecklingsarbetes olika faser. Stella teknik innehåller även steg för steg förklaringar hur olika programmeringsblock kan sättas samman för att styra en mikrodator.
I • FYSIK
Stella teknik stödjer ett språkutvecklande arbetssätt där alla rubriker förklarar innehållet i efterföljande stycke, ämnesspecifika ord förklaras löpande i brödtexten och på varje uppslag finns instuderingsfrågor som hjälp att läsa texten.
OG
Varje kapitel är uppdelat i avsnitt där varje avsnitt börjar med lärandemål och begrepp och avslutas med olika typer av elevuppgifter.
STELLA
TEKNIK
Björn Citrohn & Kenneth Lovén
7–9
Björn Citrohn & Kenneth Lovén
STELLA
Läromedlet har en struktur som är lätt att förstå och där ordningen på de sex kapitlen är tänkta som en arbetsgång från åk 7 till åk 9.
K NI K • K I • BIOL EM
Stella Teknik 7–9 är ett läromedel med teknikutveckling, konstruktion och design i fokus.
STELLA
TEKNIK
STELL A
TEKNIK 7–9
ELLA ST
A
STELLA
TE
ISBN 978-91-27-45857-4
9 789127 458574
Stella Teknik_cover.indd Alla sidor
2021-12-10 15:29