5-Logica Booleana Fisica (AND e OR senza chip)

INTRODUZIONE TEORICA

Come ragionano le macchine?

I computer capiscono solo due parole: VERO (1) e FALSO (0). Combinando queste due parole, prendono decisioni complesse usando la "Logica Booleana".

Oggi costruiremo due "cervelli elettrici" senza usare nessun microchip, solo interruttori.

1. La Logica AND (Serie):
   • Concetto: Per passare, devono essere abbassati SIA il ponte A SIA il ponte B.
   • Esempio: La cassaforte della banca (servono due chiavi girate insieme per aprirla).
   • Fisica: Interruttori messi in fila (Serie).

2. La Logica OR (Parallelo):
   • Concetto: Per passare, basta che sia abbassato il ponte A OPPURE il ponte B.
   • Esempio: Il campanello di casa (puoi suonare quello al cancello O quello alla porta).
   • Fisica: Interruttori su strade diverse che si riuniscono (Parallelo).

CIRCUITO 1 - LOGICA "AND" (La Cassaforte)

In questa lezione la Micro:bit serve SOLO come batteria (Power Bank). Non scriveremo codice per la logica!

1. Componenti

• 1x Micro:bit (usata solo per dare corrente).
• 1x Breadboard (Mini).
• 2x Pulsanti (Pushbutton).
• 1x LED (Rosso).
• 1x Resistenza (220 ).

2. Il Cablaggio AND (In Serie)

Dobbiamo costringere la corrente a passare attraverso il primo bottone E POI attraverso il secondo.

1. Alimentazione Base:

   • Collega GND della Micro:bit alla linea blu (-) della breadboard.
   • Collega 3V della Micro:bit alla linea rossa (+) della breadboard.

2. I Pulsanti (Attenzione alle gambe):

   • Inserisci il Pulsante A sulla breadboard (es. colonne 5-7).
   • Inserisci il Pulsante B un po' più in là (es. colonne 15-17).
   • Nota: Su Tinkercad i pulsanti collegano le gambe in diagonale (Terminal 1a con 2a). Noi useremo Terminale 1b (sinistra) e Terminale 2b (destra) per semplicità.

3. La Catena (Serie):

   • Ingresso A: Collega la linea rossa (+) al Terminale 1b del Pulsante A.
   • Il Ponte: Collega il Terminale 2b del Pulsante A al Terminale 1b del Pulsante B. (Questo è il segreto: l'uscita del primo è l'entrata del secondo!).
   • Uscita B: Collega il Terminale 2b del Pulsante B alla gamba lunga del LED.

4. Chiusura:

   • Collega la gamba corta del LED alla Resistenza (220$\Omega$).
   • Collega l'altra parte della Resistenza alla linea blu (-).

Verifica visiva: Segui col dito. Corrente -> Bottone A -> Filo -> Bottone B -> LED -> Terra. Se stacchi un punto qualsiasi, si ferma tutto.

Nota: per premere contemporaneamente i pulsanti devi premere il primo tenendo premuto il pulsante shift sulla tastiera e poi premere il secondo

CIRCUITO 2 - LOGICA "OR" (Il Campanello)

Ora modifichiamo il circuito senza smontare tutto. Vogliamo che basti premere uno qualsiasi dei due.

1. Modifica il Cablaggio (Parallelo)

Dobbiamo creare due strade separate per la corrente.

1. Rimuovi il filo "Ponte" che univa i due bottoni.
2. Strada A: Collega il (+) al Pulsante A. L'uscita del Pulsante A va direttamente al LED (Gamba Lunga).
3. Strada B: Collega il (+) al Pulsante B. L'uscita del Pulsante B va anch'essa allo stesso LED (Gamba Lunga).

In pratica, entrambi i pulsanti prendono energia dal rosso e la portano entrambi alla gamba lunga del LED.

Verifica visiva: La corrente ha un bivio. Può passare sopra (Bottone A) oppure sotto (Bottone B) per arrivare al LED.

SIMULAZIONE E SFIDA

Non serve codice speciale (la Micro:bit è sempre accesa), quindi basta cliccare Avvia Simulazione.

1. Test della Logica AND (Se hai tenuto il primo circuito)

• Premi tasto A: Spento.
• Premi tasto B: Spento.
• Premi Maiusc + Click (su PC) per tenere premuto A, poi clicca B: ACCESO!
  • Conclusione: Servono entrambi.

2. Test della Logica OR (Se hai fatto la modifica)

• Premi tasto A: Acceso.
• Premi tasto B: Acceso.
• Premi entrambi: Acceso.
  • Conclusione: Basta uno qualsiasi.

3. Domanda Finale

"Ragazzi, le luci di Natale che se ne rompe una si spengono tutte... che logica usano? AND o OR?"

• Risposta: AND (Sono in serie. Se una si rompe, apre il circuito come un interruttore aperto). "E le luci di casa?"
• Risposta: OR (Sono in parallelo).