MakerBit yordamida oshxona taymerini yarating: 13 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Ushbu loyiha oshxona taymerining ishlashini o'rganadi - uni yasash orqali!

Uzoq vaqt oldin, eng foydali qurilmalar mexanik edi. Bolalar ichidagi qismlarni ko'rish va ularning qanday harakatlanishini o'rganish uchun narsalarni ajratib olishlari mumkin edi.

Oshxona taymeri kabi zamonaviy elektron gadjetlar boshqacha. Qismlari juda kichkina, ular qimirlamaydi. Strategiyani o'zgartiring. Qanday ishlashini ko'rish uchun uni ajratishning o'rniga, bir joyga to'plang!

Bu dars sizga raqamli taymerning uchta asosiy qismini ko'rsatadi:

1. komponentlar,
2. ulanishlar,
3. kod

Qurilmada vaqtni belgilash va hisoblashni boshlash uchun tugmalar bo'ladi.

U qolgan vaqtni ko'rsatadi va hisoblash tugagandan so'ng signal beradi.

Signallar displeydagi xabarni, miltillovchi chiroqni yoki oldindan yozilgan qo'shiq kabi vositalarni o'z ichiga olishi mumkin.

Qo'ng'iroqni buzadigan taymerni tasavvur qiling!

Ushbu loyihadagi barcha ishlarni bajargan talabalar bir nechta narsalarni qila oladilar.

• Elektron komponentlarni interaktiv qurilmaga yig'ing.
• Foydalanuvchilarning kirish va buyruqlari bilan o'zaro aloqada bo'lish uchun voqealarga asoslangan kod yozing.
• Vaqtni to'g'ri o'lchash uchun kod yozing.
• Vaqtdagi o'zgarishlarga asoslanib, haqiqiy dunyo ko'rinishini o'zgartirish uchun kod yozing.
• Vaqt o'zgarishiga asoslangan tovushlarni chiqarish uchun media -qurilmalarni qo'shing.
• Hisoblash taymerning ishlashiga qanday yordam berishini tushuntiring.

1 -qadam: Komponentlarni yig'ing

1010 Technologies -dan MakerBit+R boshlang'ich to'plami. Ushbu loyiha uchun sizga kerak bo'ladigan ko'pgina komponentlar Boshlang'ich to'plamida keltirilgan. Ularga quyidagilar kiradi:

• BBC mikro: bitli mikro-nazoratchi
• MakerBit+R ishlab chiqish platformasi
• Micro: bit MakerBit -ni kompyuterga ulash uchun USB kabeli.
• MakerBit uchun 9 voltli batareya va batareya ulagichi
• Sensorli nuqtalar, nuqta ushlagichlari va LEDlar, MakerBit -ga ulangan lenta kabellari bilan
• LCD displey va mp3 pleer uchun Grove ulagichlari. Bu ulagichlarning bir uchida oq vilka, ikkinchi uchida to'rtta alohida rozetka bor.

Qo'shimcha elementlar.

Quyidagi komponentlar MakerBit boshlang'ich to'plamiga kiritilmagan, lekin uni MakerBit.com, Amazon va boshqa ko'plab do'konlardan alohida sotib olish mumkin.

I2C bilan ishlaydigan LCD displey, xuddi shunday.

Majburiy emas mp3 pleer va karnay, bu to'plam kabi.

Kichik karton quti yoki karton bo'lagi.

2 -qadam: Ulanishlarni amalga oshiring

MakerBit sizning kodingiz boshqarishi mumkin bo'lgan turli xil komponentlar uchun ulanishlarni ta'minlaydi.

Keyingi ketma -ket qadamlarning har biri tarkibiy qismlardan birini MakerBit -ga qanday ulashni tushuntiradi.

Shuningdek, har bir komponent uchun uning qanday ulanishini ko'rsatadigan fotosurat mavjud.

Boshlang'ich to'plamida micro: bit va MakerBit+R qurilmalarini toping. Rasmlarda ko'rsatilganidek, mikro: bitni MakerBit -ga ulang.

3 -qadam: LCD displey

MakerBit+R da I2C rozetkasini toping. Buni yaqindan ko'rib chiqing. Uning to'rtta kichkina pimi bor. Ularning har birining yorlig'i bor:

• GND,
• +5V,
• SDA va
• SCL.

Pimlarning har biri LCD displeyidagi bir xil yorliqli pinga ulanishi kerak.

E'tibor bering, LCD displeyda +5V ga mos keladigan pin VCC deb belgilanishi mumkin.

Oq Grove vilkasini MakerBit+R -dagi I2C uyasiga joylashtiring. GND pimi bilan mos keladigan simning rangiga e'tibor bering. Odatda bu qora sim.

Kabelning boshqa uchini LCD GND piniga suring.

Qolgan uchta sim uchun ham xuddi shunday qiling.

To'xtang va bir zum aloqalarga qarang. Har bir sim bir xil yorliqli pinlar orasiga kirganligiga ishonch hosil qiling.

Kartondan teshik qiling yoki LCD displey o'lchamidagi qutiga soling. LCDni karton orqasiga (qutining ichida) elektr izolyatsion lenta bilan o'rnating.

4 -qadam: MP3 pleer va karnay

Grove vilkasini MakerBit+R -dagi analog rozetkaga ulang. Bu rozetkada GND, +3.3V, A1 va A0 deb belgilangan to'rtta kichik pin bor. MP3 pleyerga simlarning boshqa uchlarini suring, shunda har bir sim shu tarzda mos keladigan ikkita pinni ulaydi:

MakerBit MP3

GND GND

+3.3V VCC

A1 TX

A0 RX

MP3 pleyerga minigarnituralar uyasi yordamida kuchaytirilgan dinamikni ulang. Sizning kodingiz MP3 pleyerdan foydalanib, sanash tugagach, oldindan yozib olingan audio trekni ijro etishi mumkin.

MakerBit.com tomonidan taqdim etilgan karnayda qayta zaryadlanuvchi ichki batareya va o'chirish tugmasi mavjud. Batareya zaryadlanganligiga ishonch hosil qiling va sozlamani yoqishingiz kerak.

5 -qadam: sensorli sensorlar

MakerBit+R -dagi och kulrang rozetkaga qarang. U T5 dan T16 gacha etiketlangan o'nlab pinlarni o'z ichiga oladi.

Boshlang'ich to'plamidagi och kulrang vilkasi rozetkaga mos keladigan tasma kabelini toping. Lenta kabelining boshqa uchidagi simlar alohida, qora yoki oq rozetkalarga ega.

Kabelning yon tomonidagi qizil simni rozetkaning T5 tomoniga yaqinroq qilib toping.

Ushbu loyihada qizil sim va uning yonidagi to'rtta sim ishlatiladi: jigarrang, qora, oq va kulrang.

Boshlang'ich to'plamidagi aloqa nuqtalari va tutqichlarni toping.

Sensorli sensorlarni oldingi qadamda aniqlangan beshta simli uyalarga suring.

Simlar va sensorli sensorlar taymer funktsiyalari bilan mos keladi:

Qizil sim = T5 sensori = Taymerni ishga tushirish/to'xtatish

Jigarrang sim = T6 sensori = Soatlar qo'shing

Qora sim = T7 sensori = Daqiqalarni qo'shing

Oq sim = T8 sensori = soniya qo'shing

Kulrang sim = T9 sensori = Taymerni tozalang

Bir oz karton sensorli nuqtalarni aniq qatorda ushlab turishga yordam beradi. Yaxshisi, ularni qutiga joylashtiring. Nuqta ushlagichlari aloqa nuqtalarini mahkam ushlab turishga yordam beradi. Agar kartoningiz qalin bo'lsa, nuqta ushlagichining uzunligini kesishingiz kerak bo'ladi. MakerBit.com ushbu havola orqali aloqa nuqtalarini o'rnatish bo'yicha qo'llanmani taklif qiladi.

Sensorli sensorlar qutiga yoki kartonga o'rnatilgandan so'ng, ularning har birini bajaradigan vazifasi bilan belgilang.

Loyiha sensor sifatida sensorli nuqtalardan foydalanadi. Kod ularni sensorli sensorlar deb ataydi. Sensorli va sensorli sensorlar bir xil narsaning ikkita nomi, shuning uchun bu darsda ikkala ism ham ishlatiladi.

Haqiqiy teginishni sezadigan qurilma MakerBit -ga o'rnatilgan. Sensorli nuqtalar shunchaki qo'l san'atlari do'konlarida sotiladigan sirg'alar.

Kimdir sensorli nuqtaga tegsa, MakerBit sezadi. Bu sirg'alarni sensorlar vazifasini bajaradi. MakerBit sizning kodingizga qaysi sensorga tegilganligini aytadi. Bu sensorli hodisa deb ataladi.

Kod sensorli hodisalarga hodisa ishlovchilari deb nomlangan maxsus bloklar yordamida javob berishi mumkin.

Ushbu darsda keltirilgan kod misolini ko'rib chiqsangiz, sensorli hodisalar uchun voqea ishlovchilarini taniy olasizmi yoki yo'qligini bilib oling.

6 -qadam: LED

MakerBit+R boshlang'ich to'plami LEDlar o'rnatilgan lentali kabellarni taqdim etadi. Bulardan foydalanish juda oson.

Qizil LEDli kabelni tanlang.

Keyin, ko'k rozetkaga eng yaqin bo'lgan MakerBit+R -dagi katta, qora rozetkani toping.

Lenta kabelining qora vilkasini bu rozetkaga suring.

Lenta kabelining chetlarini tekshiring. Tashqi tomondan jigarrang simli tomonni toping.

Bu jigarrang sim P16 pin raqami bilan boshqariladigan LEDga o'tadi. Sizning kodingiz hisoblagich tugashi bilan signal berish uchun ushbu LEDni ishlatadi.

LEDga mos keladigan karton yoki qutiga kichik teshik qiling. LEDni orqa tomondan suring, keyin uni lenta bilan mahkamlang.

Siz moslashuvchan bo'lishi uchun simni etarlicha bo'shatmaguningizcha, jigarrang+qizil simlarni tasma simi yonidan ozgina ajratishingiz kerak bo'lishi mumkin.

7 -qadam: tashqi batareya

Batareya va batareya ulagichini tayyorlang. Batareya taymerni ko'chma qilib qo'yishi mumkin!

9 voltli batareyani MakerBit dumaloq, tashqi quvvat manbaiga ulashingiz mumkin, u kompyuterga ulanmagan vaqtda taymerni quvvatlantirishi mumkin.

LCD displey va MP3 pleer aslida batareya bilan ta'minlangan yuqori kuchlanishga muhtoj.

MakerBit va micro: bitdagi chiroqlar yoqilganligini bilish uchun batareyani ulashga harakat qilib ko'ring.

8 -qadam: Taymerni qutiga soling

Qayta mo'ljallangan karton quti taymer uchun yaxshi korpus yasashi mumkin.

Bir oz elim, bir oz qurilish qog'ozi va ozgina tasavvur kerak bo'lishi mumkin.

Rasmda qutiga joylashtirilgan hamma narsa ko'rsatilgan.

9 -qadam: MP3 pleerga xato qo'ng'iroq qiling

Bu havolada Internetda armiya xatolarining juda yaxshi to'plami mavjud.

Muallif askarlarga ovqat tayyor ekanligini bildiradigan "Mess Call" oynasidagi xatolarning MP3 audio faylini yuklab oldi. Bu oshxona taymerlari uchun yaxshi tanlovdek tuyuldi.

Ushbu loyiha uchun tasvirlangan MP3 to'plami MakerBit.com saytidan ixtiyoriy ravishda sotib olinishi mumkin edi. To'plamga MP3 pleer, microSD xotira kartasi, xotira kartasi uchun USB adapter, kuchaytirilgan karnay va karnay uchun zaryadlovchi sim kiradi.

MicroSD kartasini toping va uni USB adapteriga joylashtiring. Buni kompyuterga ulang. "04" nomli papkani yarating. Bu nol to'rt. Jildni oching.

Taymer o'ynashi kerak bo'lgan MP3 faylini ushbu papkada saqlang. Fayl nomini o'zgartiring, shunda u 3 xonali raqamdan boshlanadi. Masalan, "001_MessCall.mp3".

Xotira kartasi va adapterni kompyuterdan chiqarib oling. Xotira kartasini adapterdan chiqarib oling. MP3 pleerga kartani joylashtiring. Qabul qilgichga bosing va u joyida turguncha ushlab turing.

Taymer kodi papka raqami va fayl raqamiga qarab kerakli faylni tanlashi va ijro etishi mumkin. Bu misolda bu #4 -jild va 1 -fayl bo'ladi.

Taymerda siz turli xil MP3 audio fayllarni microSD kartaga saqlash orqali ijro etishingiz mumkin: 2 xonali raqamli papkalarda, fayl nomlari 3 xonali raqamlardan boshlanadi.

10 -qadam: Kodni oling

Kodni olish va uni micro: bit -ga joylashtirish uchun MakeCode -dan foydalanasiz.

MakeCode brauzerga asoslangan va Internetda bepul mavjud. Ular buni micro: bit uchun maxsus mo'ljallangan. Bu ChromeBooks, Mac, Windows va hatto ba'zi Linux kompyuterlarida ishlaydigan ko'plab zamonaviy veb -brauzerlar bilan ishlaydi.

MakeCode -ni brauzerda ochish uchun ushbu havolani bosing.

Bu loyihaning haqiqiy kodi siz bilan ishlash uchun avtomatik ravishda kiritiladi.

Sizning ekraningiz quyida ko'rsatilgan rasmga o'xshash bo'lishi kerak.

11 -qadam: Kodni Micro: bit -ga yuklang

Quyidagi rasmlar burchakda raqamlarni o'z ichiga oladi va bu jarayonda sizga yordam beradi.

1. USB kabeli orqali mikro: bitni kompyuteringizga ulang.
2. MICROBIT saqlash qurilmalari ro'yxatida paydo bo'lishini bilish uchun kompyuteringizning fayl tizimini tekshiring. Ushbu maqoladagi fotosurat Chromebook -da qanday ko'rinishga ega.
3. MakeCode -da Saqlash tugmasini bosing. Suratda tugmachaga ishora qilingan o'q ko'rsatilgan.
4. Sizning kompyuteringiz dasturni qaerda saqlamoqchi ekanligingizni so'raydi. MICROBIT saqlash qurilmasiga o'ting va uni oching. Saqlash tugmasini bosing.
5. Kod yuklanayotganda mikro: bitdagi chiroq tez yonadi. Kompyuter ekranida sizga jarayon haqida xabar beradigan xabarlar paydo bo'lishi mumkin. Yuklash tugallangach, fayl tizimidan MICROBIT qurilmasini chiqarib oling. Keyin USB kabelini ajratib oling.
6. Batareyani MakerBit -ga ulang. Taymerdan rohatlaning!

Aytgancha, siz kodni kompyuteringizga saqlashni tanlashingiz mumkin, keyin fayl nusxasini micro: bit -ga sudrab yuklashingiz mumkin.

Qo'shimcha qadamning afzalligi shundaki, siz kod faylini kompyuterdan MakeCode -ga qaytarishingiz mumkin, lekin micro: bitdan emas.

12 -qadam: Kodni o'rganing

Taymer kodi yuklangan brauzerda MakeCode -ni 10 -qadamda bo'lgani kabi oching.

Kompyuter sichqoncha ko'rsatgichini kod blokiga qo'ying va u erda qisqa vaqt tursin.

Blok haqida ma'lumot beradigan kichik xabar paydo bo'ladi.

Voqealar ketma -ketligini kuzata olasizmi? Maslahat: "ishga tushirish" blokidan boshlanadi. Keyin u "clearTheTimer" deb nomlangan blokga o'tadi. Shundan so'ng, u "abadiy" deb nomlangan blokga o'tadi. Shundan keyin nima bo'ladi?

Kodni o'rganayotganda taymer tugmachalarini bosib ko'ring.

Tugmani bosganingizda kodning qaysi qismlari faollashadi? Nima uchun? Kodga qarab, tugma nima qilishini oldindan ayta olasizmi?

O'qishni o'rganish - yozishni o'rganishning ajralmas qismi. Kod yozishni o'rganayotgan talabalar, boshqa odamlar yozgan kodni o'qib, foyda olishlari mumkin.

Kodlash haqidagi bilimingizni sinab ko'rishning yaxshi usuli, taymer uchun koddagi biror narsani o'zgartirish bo'lishi mumkin.

O'zgarishlar taymerning ishlashiga qanday ta'sir qilishini oldindan aytib bering. Keyin o'zgartirilgan kodni micro: bit -ga yuklang va nima bo'lishini ko'ring!

Ehtimol siz xato qilasiz. Bu yaxshi. Hamma qiladi. Deyarli har bir kodlash loyihasi disk raskadrovka deb ataladigan bosqichdan o'tadi, bu asosan xatolarni topish va tuzatishni bildiradi.

Siz har doim ishlashini biladigan kod bilan boshlashingiz mumkin. Kodni qayta yuklab olish uchun 10 -qadamdagi havolani bosing.

13-qadam: Tez-tez beriladigan savollar

Nima uchun kod qismlarga ajratilgan?

Har bir qism faqat bitta vazifani bajaradi.

Har bir topshiriq uchun kod faqat bir marta yoziladi.

Bu qismlar odamlarga kodni o'qishga yordam beradigan tavsiflovchi nomlarga ega.

Taymer kod qismi bajaradigan vazifani bajarishi kerak bo'lganda, kod qismini nom bilan faollashtiradi. Bu "chaqirish" "protsedura" deb nomlanadi.

Hisoblash taymerning ishlashiga qanday yordam beradi?

Taymer hisoblashning uch xil usulidan foydalanadi.

Taymerni sozlash uchun foydalanuvchi sensorli nuqtaga tegsa, vaqt qo'shing. Taymerni ishga tushirish uchun foydalanuvchi sensorli nuqtaga teggandan keyin vaqtni kamaytiring. Ko'rsatish uchun soniya sonini soat, daqiqa va soniyalarga aylantiring. "Abadiy" protsedurasi vaqtni ikki xil o'lchash uchun ayirishni qo'llaydi.

Bir soniya qachon o'tganini bilish uchun micro: bit -ni tekshiring. Har soniya o'tgandan keyin, nolga yetguncha, hisobdan 1ni olib tashlang. "AddSeconds" protsedurasida foydalanuvchi sensorli pimlardan birini soat, daqiqa yoki soniya bosib turgandan so'ng, sanashni ko'paytirish uchun qo'shimchalar ishlatiladi.

"ShowTimeRemaining" protsedurasi sanoq vaqtini odam tushunishi oson bo'lgan vaqt ko'rsatkichiga aylantirish uchun butun sonli bo'linishdan foydalanadi.

Kodda qanday boshqa kodlash usullari qo'llaniladi?

Ta'riflovchi o'zgaruvchi nomlar odamlarga kod qanday aniq faktlarni boshqarishini tushunishga yordam beradi.

O'zgaruvchi - bu mikro: bit o'z xotirasida saqlanadigan faktga biriktirilgan ism.

Faktlar taymerga foydalanuvchi nima qilishni xohlayotganini kuzatib borishga imkon beradi.

Protsedura o'zgaruvchiga biriktirilgan qiymatni o'zgartirishi mumkin. Yangi qiymat boshqa tartibda ishlatilishi mumkin.

Mantiqiy bloklar haqiqiy yoki noto'g'ri faktlarni baholaydi. Shunday qilib, taymer faktlarga asoslanib to'g'ri harakatni aniqlay oladi.

Haqiqiy yoki noto'g'ri haqiqat ikkita raqamni solishtirish natijasi bo'lishi mumkin. Raqamlar tengmi? Bir raqam boshqasidan kattami? Yoki kamroq?

Kod shuningdek o'zgaruvchiga haqiqiy yoki noto'g'ri qiymatini qo'shishi mumkin.

Boshqa protsedura qanday ishlashini o'zgartirish uchun protsedura haqiqiy yoki noto'g'ri o'zgaruvchining qiymatini o'zgartirishi mumkin. Shunday qilib, ushbu koddagi T5 voqea ishlovchisi soundTheAlarm nomli protseduradagi signalni o'chiradi.

Mantiqiy bloklar oddiy bo'lishi mumkin: agar qiymat yoki taqqoslash to'g'ri bo'lsa, unda biror narsa qiling; aks holda, hech narsa qilmang.

Mantiqiy bloklar murakkab bo'lishi mumkin: agar qiymat yoki taqqoslash to'g'ri bo'lsa, unda bitta narsani bajaring; boshqa (boshqacha ma'noda), boshqacha ish qil.

Mantiqiy bloklar, boshqa "mantiq" bloklari bo'lishi mumkin.

Ba'zida haqiqatni baholash va to'g'ri harakatni tanlash uchun ketma -ket bir nechta mantiq bloklari kerak bo'ladi.

Nima uchun "abadiy" blok 995 raqamidan foydalanadi?

Vaqtning bir soniyasi o'tganini bilish uchun kod 995dan foydalanadi.

Micro: bit avtomatik ravishda "ish vaqti" nomli o'zgaruvchini soniyasiga taxminan 1000 marta oshiradi. Bu aniq 1000 emas, lekin yaqin.

Bu misolni yaratish uchun ishlatilgan haqiqiy mikro: bit bilan o'tkazilgan tajriba shuni ko'rsatdiki, u o'rtacha 995 ga yaqin.

Bu kod kuzatilgan o'rtacha ko'rsatkichga mos keladi. Hisoblagichdan bir soniyani olib tashlash uchun mantiq bloklarini ishga tushirishdan oldin, ish vaqti 995 ga oshishini kutadi.

Sizning mikro: bitingiz ish vaqti o'zgaruvchisini qanchalik tez yangilab borishini aniqlash uchun qanday tajriba tuzasiz? O'z kashfiyotingizga ishonch hosil qilish uchun qancha vaqt tajriba o'tkazish kerak edi?

Siz taymeringizning muhandisisiz. Bu shuni anglatadiki, siz 995 -ni boshqa qiymatga o'zgartirish sizning taymeringizni aniqroq qilishini hal qila olasiz.

Taymerni faqat kodni o'zgartirib, boshqa narsa qilish uchun qanday o'zgartirish mumkin?

Yig'ilgan komponentlarni bir xilda saqlash, kodga bir nechta o'zgartirishlar taymerni boshqa mahsulotga aylantirishi mumkin.

Sekundomer

"Start-Stop" sensorli sensori kutilganidek ishlaydi. "Tiniq" sensorli sensor ham bo'ladi.

Sensorli soatlar, daqiqalar va soniyalar kerak bo'lmaydi.

"Abadiy" protsedura pastga emas, balki sanashga o'zgaradi.

Vaqtni soniyaning 1/10 qismiga qarab o'lchash va ko'rsatish ilg'or modifikatsiya bo'ladi.

Ish stoli soati

"Start-Stop" sensorli sensori "O'rnatish" tugmasi vazifasini bajaradi.

Sensorli soatlar, daqiqalar va soniyalar hech qanday o'zgarishsiz kutilganidek ishlaydi.

"Abadiy" protsedura pastga emas, balki sanashga to'g'ri keladi.

Bundan tashqari, "abadiy" protsedurasi yarim tunda "nolga o'tish" uchun hisob -kitobni talab qiladi.

"Tiniq" sensorli sensor kerak emas. Biroq, unga yangi funksiya berilishi mumkin.

Kengaytirilgan modifikatsiya bu sensorli sensorni rejim tanlash nazorati sifatida ishlatish bo'lishi mumkin. Ertalab va kechqurun 24 soatlik harbiy uslubdagi displey va odatiy 12 soatlik displeyni almashtiring. displeyga qo'shildi.

Budilnik

Bunday holda, "Clear" sensorli sensori "Signal" boshqaruviga o'zgartirilishi mumkin.

Yangi faktlarni kuzatib borish uchun ko'proq o'zgaruvchilar kerak bo'lishi mumkin, masalan, signalni qaysi vaqtda berish kerak va foydalanuvchi signalni yoqganmi yoki o'chirib qo'yganmi.

Turli talabalar ushbu modifikatsiyaga har xil yo'llar bilan yondashishlari qiziq bo'lardi.

Dunyoni boshqarish

MakerBit orqali soatga harakat, shovqin yoki eshikning ochilishi va yopilishi kabi hodisalarni aniqlashga imkon beradigan qo'shimcha sensorlar qo'shilishi mumkin.

Agar voqealar ma'lum vaqt davomida aniqlansa, soat signal berishga qaror qilishi mumkin.

Xuddi shunday, soat tashqi qurilmalarni vaqtga qarab yoqish yoki o'chirish uchun ishlatilishi mumkin. Masalan, MakerBit -dagi pin bilan bog'langan elektron eshik qulfi bo'lishi mumkin.