MakerBit ilə Mətbəx Taymeri hazırlayın: 13 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Bu layihə, mətbəx taymerinin necə işlədiyini araşdırır - birini düzəldərək!

Uzun müddət əvvəl ən faydalı qurğular mexaniki idi. Uşaqlar içindəki hissələri görmək və necə hərəkət etdiklərini öyrənmək üçün əşyaları ayıra bilər.

Mətbəx taymeri kimi müasir elektron qurğular fərqlidir. Parçaları görmək üçün çox kiçikdir və hərəkət etmirlər. Strategiyanı dəyişdirin. Bunun necə işlədiyini görmək üçün parçalamaq əvəzinə bir araya gətirin!

Bu dərs sizə rəqəmsal taymerin üç əsas hissəsində yol göstərir:

1. komponentlər,
2. əlaqələr,
3. kod.

Cihazda vaxt təyin etmək və geri saymaq üçün düymələr olacaq.

Qalan vaxtı göstərəcək və geri sayma tamamlandıqda siqnallar verəcəkdir.

Siqnallara ekranda bir mesaj, yanıb-sönən işıq və ya əvvəlcədən yazılmış mahnı kimi media daxil ola bilər.

Zəngli zəng vuran bir taymer düşünün!

Bu layihədəki bütün fəaliyyətləri tamamlayan tələbələr bir neçə şeyi edə biləcəklər.

• Elektron komponentləri interaktiv bir cihaza yığın.
• İstifadəçi girişləri və əmrləri ilə qarşılıqlı əlaqə qurmaq üçün hadisə əsaslı kod yazın.
• Vaxtı dəqiq ölçmək üçün kod yazın.
• Vaxt dəyişikliyinə əsaslanaraq real dünyadakı görüntünü dəyişdirmək üçün kod yazın.
• Vaxt dəyişikliklərinə əsaslanan səslər çıxarmaq üçün media cihazlarını birləşdirin.
• Hesablamanın taymerin işləməsinə necə imkan verdiyini izah edin.

Addım 1: Komponentləri toplayın

1010 Technologies -dən MakerBit+R Başlanğıc Kit. Bu layihə üçün lazım olacaq komponentlərin çoxu Başlanğıc Kitində verilir. Bunlara daxildir:

• BBC mikro: bit mikro nəzarətçi
• MakerBit+R inkişaf platforması
• Mikro: bit MakerBit -i kompüterə bağlamaq üçün USB kabel.
• 9 voltluq batareya və MakerBit üçün batareya konnektoru
• Toxunma nöqtələri, nöqtə tutucular və LEDlər, MakerBit -ə qoşulan lent kabelləri ilə
• LCD ekran və mp3 pleyer üçün Grove bağlayıcıları. Bu bağlayıcıların bir ucunda ağ fiş, digər ucunda isə dörd fərdi yuva var.

Əlavə maddələr.

Aşağıdakı komponentlər MakerBit Başlanğıc Kitinə daxil deyil, lakin MakerBit.com, Amazon və bir çox digər satış yerlərindən ayrıca satın alına bilər.

I2C ilə işləyən LCD ekran, buna bənzəyir.

İsteğe bağlı mp3 pleyer və dinamik, bu dəst kimi.

Kiçik bir karton qutu və ya karton parçası.

Addım 2: Bağlantılar qurun

MakerBit, kodunuzun idarə edə biləcəyi bir çox fərqli komponent üçün bağlantılar təmin edir.

Aşağıdakı addımlar seriyasından hər biri komponentlərdən birini MakerBit -ə necə bağlamağı izah edir.

Hər bir komponent üçün necə bağlandığını göstərən bir fotoşəkil də var.

Başlanğıc dəstində mikro: bit və MakerBit+R cihazlarını tapın. Fotoşəkillərdə göstərildiyi kimi mikro: biti MakerBit -ə qoşun.

Addım 3: LCD ekran

MakerBit+R -də I2C yuvasını tapın. Buna yaxından baxın. Dörd kiçik sancağı var. Hər birinin bir etiketi var:

• GND,
• +5V,
• SDA və
• SCL.

Pimlərin hər biri eyni etiketə malik olan LCD ekrandakı bir pinə bağlanmalıdır.

Qeyd edək ki, LCD -də +5V -ə uyğun olan pin VCC olaraq etiketlənə bilər.

Ağ Grove fişini MakerBit+R üzərindəki I2C yuvasına itələyin. GND pimi ilə düzülən telin rənginə diqqət yetirin. Adətən qara teldən ibarətdir.

Bu telin digər ucunu LCD -nin GND pininə itələyin.

Qalan üç tel üçün də eyni şeyi edin.

Durun və bir anlıq əlaqələrə baxın. Hər bir telin eyni etiketi paylaşan cüt pin arasında getdiyinə əmin olun.

Kartonunuzda bir deşik kəsin və ya LCD ekranın ölçüsünü seçin. LCD -ni elektrik izolyasiya lenti ilə kartonun arxasına (qutunun içərisinə) quraşdırın.

Addım 4: MP3 Pleyer və Dinamik

Bir Grove fişini MakerBit+R üzərindəki Analog yuvasına qoşun. Bu yuvada GND, +3.3V, A1 və A0 etiketli dörd kiçik pin var. Tellərin digər uclarını MP3 pleyerə itələyin ki, hər tel bu şəkildə uyğun gələn iki sancağı birləşdirsin:

MakerBit MP3

GND GND

+3.3V VCC

A1 TX

A0 RX

Qulaqlıq yuvasından istifadə edərək gücləndirilmiş dinamikini MP3 pleyerə qoşun. Geri sayım bitdikdə kodunuz MP3 pleyerdən istifadə edərək əvvəlcədən yazılmış səs parçasını çala bilər.

MakerBit.com tərəfindən təmin edilən dinamikdə yenidən doldurula bilən daxili batareya və açma açarı var. Batareyanın doldurulduğundan və melodiyanı səsləndirmək istədiyiniz zaman açarın açıldığından əmin olun.

Addım 5: Toxunma Sensorları

MakerBit+R üzərindəki açıq boz rəngli yuvaya baxın. T5 -dən T16 -a qədər etiketlənmiş bir çox sancaqlar var.

Açar gri fişini yuvaya uyğun şəkildə qurulmuş Başlanğıc Kitindəki lent kabelini tapın. Şerit kabelinin digər ucundakı tellər ayrı, qara və ya ağ yuvalara malikdir.

Kabelin yuvasının T5 tərəfinə ən yaxın olan tərəfindəki qırmızı teli tapın.

Bu layihə o qırmızı teldən və yanındakı dörd teldən istifadə edir: qəhvəyi, qara, ağ və boz rəngli.

Başlanğıc dəstində toxunma nöqtələrini və nöqtə sahiblərini tapın.

Toxunma sensorlarını əvvəlki addımda təyin etdiyiniz beş telin yuvalarına itələyin.

Tellər və toxunma sensörleri taymer funksiyaları ilə bu şəkildə uyğunlaşacaq:

Qırmızı tel = T5 sensoru = Taymeri işə salın/dayandırın

Qəhvəyi tel = T6 sensoru = Saat əlavə edin

Qara tel = T7 sensoru = Dəqiqələr əlavə edin

Ağ tel = T8 sensoru = Saniyə əlavə edin

Boz tel = T9 sensoru = Taymeri silin

Bir az karton, toxunma nöqtələrini səliqəli bir sırada ayırmağa kömək edə bilər. Daha yaxşısı, onları bir qutuya bağlayın. Nöqtələr tutma nöqtələrini möhkəm tutmağa kömək edə bilər. Karton qalındırsa, nöqtə tutucunun uzunluğunu kəsməlisiniz. MakerBit.com, bu bağlantıdakı toxunma nöqtələrinin quraşdırılması ilə bağlı bir dərs təqdim edir.

Toxunma sensorlarını bir qutuya və ya kartona quraşdırdıqdan sonra hər birini yerinə yetirdiyi funksiya ilə etiketləyin.

Layihə toxunma nöqtələrini sensorlar kimi istifadə edir. Kod onları toxunma sensorları adlandırır. Toxunma nöqtələri və toxunma sensorları eyni şey üçün iki addır, buna görə də bu dərsdə hər iki ad istifadə olunacaq.

Toxunma hiss edən əsl cihaz MakerBit -ə quraşdırılmışdır. Əlaqə nöqtələri, sənətkarlıq mağazalarında satılanlar kimi sırğa dirəkləridir.

Kimsə bir toxunma nöqtəsinə toxunduqda MakerBit hiss edir. Sırğaların sensorlar kimi işləməsini təmin edir. MakerBit kodunuza hansı sensorun toxunulduğunu bildirir. Buna toxunma sensoru hadisəsi deyilir.

Kod, toxunma sensoru hadisələrinə hadisə idarəçiləri adlanan xüsusi bloklarla cavab verə bilər.

Bu dərsdə verilən kod nümunəsinə baxdığınız zaman, toxunma hadisələri üçün hadisə işləyicilərini tanıya biləcəyinizə baxın.

Addım 6: LED

MakerBit+R Başlanğıc Kit, artıq quraşdırılmış LEDləri olan lent kabelləri təmin edir. Bunlar həqiqətən istifadə etmək çox asandır.

Qırmızı LEDləri olan kabel seçin.

Daha sonra, mavi yuvaya ən yaxın olan MakerBit+R üzərindəki böyük, qara yuvanı tapın, Bu qara yuvada P11 - P16 etiketli sancaqlar var.

Şerit kabelinin qara fişini bu yuvaya itələyin.

Şerit kabelinin kənarlarını yoxlayın. Xaricdə qəhvəyi bir tel olan tərəfi tapın.

Bu qəhvəyi tel, P16 pin nömrəsi ilə idarə olunan LED -ə gedir. Kodunuz geri sayım bitəndə siqnal vermək üçün bu LED -dən istifadə edəcək.

Kartonda və ya qutuda LED -ə uyğun kiçik bir çuxur açın. LED -i arxadan itələyin, sonra bir az lentlə bağlayın.

Qəhvəyi+qırmızı rəngli telləri çevik olmaq üçün kifayət qədər boşaltana qədər lent kabelinin kənarından yüngülcə soymaq lazım ola bilər.

Addım 7: Xarici Batareya

Batareya və batareya konnektorunu hazırlayın. Batareya taymerinizi portativ edə bilər!

9 voltluq bir batareyanı, kompüterə bağlı olmadıqda, taymeri işə salmaq üçün MakerBit-in yuvarlaq, xarici elektrik prizinə qoşa bilərsiniz.

LCD displey və MP3 pleyer əslində batareyanın təmin etdiyi daha yüksək gərginliyə ehtiyac duyur.

Batareyanı MakerBit və micro: bit -də işıqları işə saldığını yoxlamaq üçün onu qoşmağa çalışın.

Addım 8: Taymeri bir qutuya qoyun

Yenidən təyin edilmiş karton qutu, taymer üçün gözəl bir mənzil edə bilər.

Bir az yapışqan, bir tikinti kağızı və bir az təsəvvürə ehtiyac ola bilər.

Şəkil qutunun içərisinə qoyulan hər şeyi göstərir.

Addım 9: MP3 Pleyerə Bugle Zəng Edin

Bu linkdə onlayn olaraq mövcud olan çox gözəl Ordu böcək zəngləri toplusu var.

Müəllif, əsgərlərə yeməyin hazır olduğunu bildirən "Mess Call" oynayan bir səhvin MP3 audio faylını endirdi. Mətbəx taymeri üçün yaxşı bir seçim kimi görünürdü.

Bu layihə üçün təsvir olunan MP3 dəsti, MakerBit.com -dan isteğe bağlı olaraq alındı. Kitə MP3 pleyer, microSD yaddaş kartı, yaddaş kartı üçün USB adapter, gücləndirilmiş dinamik və dinamik üçün şarj kabeli daxildir.

MicroSD kartını tapın və USB adapterə daxil edin. Bunu kompüterə qoşun. "04" adlı bir qovluq yaradın. Bu sıfır-dörddür. Qovluğu açın.

Taymeri oxumaq istədiyiniz MP3 faylını bu qovluqda saxlayın. Faylın adını 3 rəqəmli rəqəmlə başlayacaq şəkildə dəyişdirin. Məsələn, "001_MessCall.mp3".

Yaddaş kartını və adapteri kompüterdən çıxarın. Yaddaş kartını adapterdən çıxarın. Kartı MP3 pleyerə daxil edin. Yerinə çırpılana və qalana qədər alıcıya itələyin.

Taymer kodu, qovluq nömrəsinə və fayl nömrəsinə əsaslanaraq istədiyiniz faylı seçə və oxuya bilər. Bu nümunədə, qovluq #4 və fayl #1 olardı.

Çox sayda fərqli MP3 audio faylını microSD kartına bu şəkildə saxlayaraq taymerinizdə oxuya bilərsiniz: 3 rəqəmli rəqəmlərlə başlayan fayl adları olan 2 rəqəmli nömrəli qovluqlarda.

Addım 10: Kodu götürün

Kodu ələ keçirmək və micro: bit -ə daxil etmək üçün MakeCode istifadə edəcəksiniz.

MakeCode brauzer əsaslıdır və pulsuz olaraq onlayn olaraq mövcuddur. Xüsusilə micro: bit üçün hazırladılar. ChromeBooks, Mac, Windows və hətta bəzi Linux kompüterlərində işləyən bir çox müasir veb brauzerlə işləyir.

Brauzerinizdə MakeCode açmaq üçün bu linki vurun.

İşləməyiniz üçün bu layihənin əsl kodu avtomatik olaraq gətiriləcək.

Ekranınız aşağıda göstərildiyi kimi olmalıdır.

Addım 11: Kodu Micro: bit -ə yükləyin

Aşağıdakı şəkillərin köşelerində sizə prosesin gedişatını istiqamətləndirən nömrələr yazılıb.

1. USB kabel ilə mikro: biti kompüterinizə qoşun.
2. MICROBIT -in saxlama cihazları siyahınızda göründüyünü görmək üçün kompüterinizin fayl sistemini yoxlayın. Bu məqalədəki fotoşəkil, Chromebook -da necə göründüyüdür.
3. MakeCode -da Saxla düyməsini basın. Fotoda düyməni göstərən bir ox var.
4. Kompüteriniz proqramı harada saxlamaq istədiyinizi soruşacaq. MICROBIT saxlama cihazına gedin və açın. Saxla düyməsini basın.
5. Kod yüklənərkən mikro: bitdəki işıq sürətlə yanıb sönəcək. Kompüterinizin ekranında irəliləyişdən bəhs edən mesajlar görünə bilər. Yükləmə tamamlandıqda, MICROBIT cihazını fayl sisteminizdən çıxarın. Sonra USB kabelini ayırın.
6. Batareyanı MakerBit -ə qoşun. Taymerdən zövq alın!

Yeri gəlmişkən, kodu kompüterinizə saxlamağı, sonra faylın bir nüsxəsini mikro: bitə sürükləyərək yükləməyi seçə bilərsiniz.

Əlavə addımın üstünlüyü ondan ibarətdir ki, kod faylını yenidən kompüterinizdən MakeCode -a daxil edə bilərsiniz, ancaq micro: bit -dən.

Addım 12: Kodu öyrənin

Addım 10 -da olduğu kimi Taymer kodu yüklənmiş bir brauzerdə MakeCode açın.

Kompüterin siçan işarəsini bir kod blokuna qoyun və qısa müddətə orada qalmasına icazə verin.

Blok haqqında məlumat verən kiçik bir mesaj görünəcək.

Hadisələrin ardıcıllığını izləyə bilərsinizmi? İpucu: "başlanğıcda" blokundan başlayır. Sonra "clearTheTimer" adlı bloka atlayır. Bundan sonra "əbədi" adlı bloka atlayır. Bundan sonra nə olur?

Kodu öyrənərkən taymerdəki düymələrə toxunmağa çalışın.

Bir düyməyə toxunduğunuzda kodun hansı hissələri aktivləşir? Niyə? Koda baxaraq düymənin nə edəcəyini təxmin edə bilərsinizmi?

Oxumağı öyrənmək yazmağı öyrənməyin vacib bir hissəsidir. Kod yazmağı öyrənən tələbələr digər insanların yazdıqları kodu oxuyaraq faydalana bilərlər.

Kodlaşdırma biliklərinizi sınamağın yaxşı bir yolu, taymerinizin kodundakı bir şeyi dəyişdirmək ola bilər.

Dəyişikliyinizin taymerin işinə necə təsir edəcəyini təxmin edin. Sonra dəyişdirilmiş kodu mikro: bitə yükləyin və görün nə baş verir!

Çox güman ki, səhv edəcəksiniz. Bu tamamdır. Hamı edir. Demək olar ki, hər bir kodlaşdırma layihəsi, əsasən səhvlərin tapılması və düzəldilməsi mənasını verən ayıklama adlanan bir mərhələdən keçir.

Hər zaman işləyəcəyini bildiyiniz kodla yenidən başlaya bilərsiniz. Kodu yenidən yükləmək üçün 10 -cu addımdakı linki vurun.

Addım 13: Tez-tez verilən suallar

Kod niyə hissələrə ayrılır?

Hər hissə yalnız bir vəzifəni həll edir.

Hər bir tapşırıq üçün kod yalnız bir dəfə yazılır.

Parçaların insanlara kodu oxumasına kömək edəcək təsviri adları var.

Taymer, kod hissəsinin yerinə yetirdiyi vəzifəni yerinə yetirməsi lazım olduqda bir kod hissəsini adla aktivləşdirir. Bu, "çağırma" "prosedur" olaraq bilinir.

Hesablama taymerin işləməsinə necə kömək edir?

Taymer üç fərqli şəkildə hesablamadan istifadə edir.

Zamanlayıcıyı təyin etmək üçün istifadəçi bir toxunma nöqtəsinə toxunduqda vaxt əlavə edin. İstifadəçi bir toxunma nöqtəsinə toxunduqdan sonra taymeri işə salmaq üçün vaxtı çıxarın. Ekran üçün saniyə sayını saata, dəqiqəyə və saniyəyə çevirin. "Əbədi" proseduru zamanı iki şəkildə ölçmək üçün toplama işindən istifadə edir.

Bir saniyənin nə vaxt keçdiyini söyləmək üçün mikro: biti yoxlayın. Geri sayım sıfıra çatana qədər hər saniyə keçdikdən sonra geri sayımdan 1 çıxarın. "AddSeconds" proseduru, istifadəçinin toxunma pinlərindən birini saatlar, dəqiqə və ya saniyələr üçün basdıqdan sonra geri sayımı artırmaq üçün əlavə istifadə edir.

"ShowTimeRemaining" proseduru, geri sayımı bir insanın başa düşməsi daha asan olan bir zaman görüntüsünə çevirmək üçün tam ədəd bölünməsindən istifadə edir.

Kodda istifadə olunan başqa hansı kodlaşdırma üsulları var?

Təsviri dəyişən adlar insanlara kodun müəyyən faktları necə idarə etdiyini anlamağa kömək edir.

Dəyişən, sadəcə mikro: bitin yaddaşında saxladığı bir həqiqətə bağlı bir addır.

Faktlar, taymerə istifadəçinin nə etmək istədiyini izləməyə imkan verir.

Prosedur dəyişənə əlavə olunan dəyəri dəyişə bilər. Yeni dəyər fərqli bir prosedurda istifadə edilə bilər.

Məntiq blokları doğru və ya yalan faktları qiymətləndirir. Zamanlayıcı faktlara əsaslanaraq doğru hərəkəti belə təyin edə bilər.

Doğru və ya yalan bir həqiqət iki ədədin müqayisəsinin nəticəsi ola bilər. Nömrələr bərabərdirmi? Bir ədəd digərindən böyükdür? Yoxsa daha az?

Kod, bir dəyişənə həqiqi və ya yanlış bir dəyər əlavə edə bilər.

Prosedur, başqa bir prosedurun necə işləyəcəyini dəyişdirmək üçün doğru və ya yanlış bir dəyişənin dəyərini dəyişə bilər. Bu koddakı T5 hadisə idarəçisi, soundTheAlarm adlı prosedurda həyəcanı söndürür.

Məntiq blokları sadə ola bilər: bir dəyər və ya müqayisə doğrudursa, bir şey edin; əks halda heç nə etmə.

Məntiq blokları mürəkkəb ola bilər: əgər bir dəyər və ya müqayisə doğrudursa, bir şeyi et; başqa (başqa məna daşıyır), fərqli bir şey et.

Məntiq bloklarının içərisində "yuvalanmış" digər məntiq blokları ola bilər.

Bəzən bir faktı qiymətləndirmək və doğru hərəkəti seçmək üçün ardıcıl olaraq bir neçə məntiq bloku lazımdır.

Niyə "əbədi" bloku 995 nömrəsini istifadə edir?

Kod bir saniyənin nə vaxt keçdiyini bildirmək üçün 995 -dən istifadə edir.

Mikro: bit avtomatik olaraq "işləmə müddəti" adlı dəyişəni saniyədə təxminən 1.000 dəfə artırır. Tam olaraq 1000 deyil, yaxındır.

Bu nümunəni hazırlamaq üçün istifadə olunan faktiki mikro: bitlə aparılan bir təcrübə, orta hesabla 995 -ə yaxın olduğunu göstərdi.

Bu kod müşahidə olunan ortalamaya uyğundur. Geri saymadan bir saniyə çıxarmaq üçün məntiq bloklarından başlamazdan əvvəl işləmə müddətinin 995 artmasını gözləyir.

Mikro: bitinizin işləyən vaxt dəyişənini nə qədər tez yenilədiyini kəşf etmək üçün bir təcrübə necə tərtib edərdiniz? Kəşfinizə inamlı olmaq üçün nə qədər müddət təcrübə aparmalısınız?

Zamanlayıcınızın mühəndisisiniz. Bu o deməkdir ki, 995 -in fərqli bir dəyərə dəyişdirilməsinin sayğacınızı daha dəqiq edə biləcəyinə qərar verə bilən yalnız sizsiniz.

Taymer yalnız kodu dəyişdirərək fərqli bir şey etmək üçün necə dəyişdirilə bilər?

Yığılmış komponentləri eyni saxlamaqla, koddakı bir neçə dəyişiklik, taymeri fərqli bir məhsula çevirə bilər.

Saniyəölçən

"Start-Stop" toxunma sensoru gözlənildiyi kimi işləyəcək. "Clear" toxunma sensoru da olardı.

Saatlar, dəqiqələr və saniyələr üçün sensorlara ehtiyac olmayacaq.

"Əbədi" proseduru aşağı deyil, saymaq üçün dəyişəcək.

İnkişaf etmiş bir dəyişiklik, saniyənin 1/10 hissəsiylə vaxt ölçmək və göstərmək olar.

Masa Saatı

"Start-Stop" toxunma sensoru "Set" düyməsi rolunu oynayacaq.

Saatlar, dəqiqələr və saniyələr üçün toxunma sensorları heç bir dəyişiklik etmədən gözlənildiyi kimi işləyəcək.

"Əbədi" proseduru aşağı deyil, geri saymaq lazımdır.

Ayrıca, "sonsuza qədər" proseduru gecə yarısında "sıfıra yuvarlanmaq" üçün bir hesablamaya ehtiyac duyacaqdır.

"Clear" toxunma sensoruna ehtiyac olmayacaq. Ancaq yeni bir funksiya verilə bilər.

İnkişaf etmiş bir dəyişiklik, toxunma sensorunu bir rejim seçmə nəzarəti olaraq istifadə etmək ola bilər. 24 saatlıq hərbi üslublu ekran ilə adi 12 saatlıq ekran arasında səhər və axşam saatlarında keçin. ekrana əlavə edildi.

Zəngli saat

Bu vəziyyətdə "Clear" toxunma sensoru "Alarm" nəzarətinə dəyişdirilə bilər.

Siqnalın nə vaxt veriləcəyi və istifadəçinin həyəcanı aktiv edib -etməməsi kimi yeni faktları izləmək üçün daha çox dəyişənə ehtiyac ola bilər.

Fərqli tələbələrin bu dəyişikliyə fərqli şəkildə necə yanaşa biləcəyini görmək maraqlı olardı.

Dünyanı idarə et

Saatın hərəkət, səs -küy və ya qapının açılıb -bağlanması kimi hadisələri aşkar etməsinə imkan yaratmaq üçün MakerBit vasitəsilə daha çox sensorlar əlavə edilə bilər.

Hadisələr müəyyən müddət ərzində aşkar edilərsə, saat həyəcan siqnalı verməyə qərar verə bilər.

Eynilə, saat xarici cihazları zamana görə işə salmaq və ya söndürmək üçün istifadə edilə bilər. Bir nümunə, MakerBit üzərindəki bir pinə bağlanan elektron qapı kilidi ola bilər.