ScratchPaper: 10 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Тинкеринг студиясында биз адамдарды электроника жана программалоо аспектилери менен тааныштыруунун жолдорун прототиптедик. Бул темалар башталгычтарды коркутушу мүмкүн болгондуктан, кирүү тоскоолдуктарын азайтуу жолдору жөнүндө ойлонуу биз үчүн кызыктуу процесс болду.

Окуучуларды негизги циркуляция менен тааныштыруунун кээ бир сүйүктүү жолдоруна электрондук компоненттерди жыгач блокторго орнотуу жана окуучуларга аллигатор клиптери менен туташтырып көрүүгө мүмкүнчүлүк берүү кирет. Биз ошондой эле AIR Jie Qi жез лента, тыйын батареялары жана LED менен көркөм жарык берүүчү чыгармаларды жасоо үчүн кагаз схемасы боюнча семинарларды иштеп чыккан илхамыбыздан шыктандык.

Программалоо боюнча биз бир нече жылдардан бери Scratch же башка блокко негизделген программалоо тилдерин колдонгон иш -аракеттер менен тажрыйба жүргүзүп келебиз. Бул интерфейстердин адамдарга программанын бөлүктөрүн сүйрөп, түшүрүп жана туташтырууга мүмкүнчүлүк бериши экспериментке жана кайталоого түрткү берет.

Бул таасирлердин бардыгы бизди схемаларга, ардуино жана визуалдык программалоо боюнча идеяларды изилдөө үчүн "ScratchPaper" деп атаган маш-активдүүлүктү түзүүгө алып келди.

Көбүнчө биз программалоо жана arduino семинарларын көрдүк, алар татаал көрүнөт жана башталгыч катышуучуларды анча кызыктырбайт. Бул семинар үчүн, биз бул ойноок маанайды билдирүү үчүн бирдиктүү светодиоддор, алдын ала даярдалган өчүргүчтөр жана сенсорлор жана RGB чырактары бар кызыктуу жана түстүү мисал карталарын курдук. Биз табышмактуу элементтердин кошулушу, ошондой эле жогорку жана төмөн технологиялык материалдардын айкалышы бул темаларды изилдөөгө кошулууга ачыкыраак чакыруу берерин билдик. Биз Scratch программалоо тилинин эксперименттик кеңейтүүсүн колдонгон scratchxти колдонобуз, ал блокторду кошуп, ардуинону башкарууга мүмкүндүк берет.

Бул колдонмодо сиз иш үчүн компоненттерди кантип курууну үйрөнө аласыз, иштөө үчүн кээ бир мисалдардын эскиздерин ала аласыз жана материалдардын, айлана -чөйрөнүн жана көмөктөшүүнүн чалгындоону колдой турган жолдору жөнүндө окуй аласыз.

1 -кадам: Бул материалдарды чогултуу

Arduino блогу үчүн

Arduino UNO -

USB кабели -

Катуу өзөк зым -

Жез мыктар

#4 баскычтын башы бурамалар

1х6 жыгач тактанын бир бөлүгү

Кагаз схемасынын компоненттери үчүн

Жез тасма -

Түстүү кагаз

10k каршылыгы -

Жарык сенсору -

FSR сенсору -

10 мм диоддор -

10мм жалпы катоддук RGB светодиоддору -

Пейджер мотору -

Аллигатордун клиптери

Карандаш

Пайдалуу куралдар

Кол менен кичине бургулоочу бургулоо

Screwdriver

Hammer

Зымдуу блок

Кайчы

Glue Stick

Кандооч

Коопсуздук көз айнеги

2 -кадам: Arduino блогун куруңуз

Биринчиден, Arduino UNO тактайчасын жыгач блокко жез мыктарга туташтырылган тактайлар менен орнотуңуз, электрдик чалгындоо үчүн биздин схемабызга окшош. Бул компоненттерди тактага аллигатор клиптери менен туташтырууга мүмкүндүк берет, бул итерацияга жана тестирлөөгө мүмкүнчүлүк берет.

Бир нече казыкка туташтырылган жез мыктар көйгөйлүү мейкиндикти чектейт, бирок бизге дагы деле кошумча калканчтарга же адаттан тыш бөлүктөргө таянбастан arduino такталарын көрсөтүүнүн чыныгы жолу сыяктуу сезилет.

1. 1х6 блокту 4ин бөлүккө бөлүп, четтерин кумдаңыз

2. Arduino UNO тактасын блоктун ортосуна коюп, бурамалар үчүн тешиктерди карандаш менен белгилеп, ошол жерлерге тешкиле.

3. Ардуинону ордуна бурап салыңыз

4. Оң жагында беш чекитти (санарип төөнөгүч тарабында) жана сол жакта үч такты белгилеңиз. Пилоттук тешиктерди бургулап, жез мыктарды ургулаңыз

5. Ардуино санариптик пин розеткаларын жез мыктарга туташтыруу үчүн катуу негизги зымды колдонуңуз. Биз 11, 9, 6, 5 жана 3 пин сандарын колдонобуз, анткени бул PWM төөнөгүчтөрү, алар пинди күйгүзүп жана өчүрүү аркылуу жарыктыгын өзгөртүүгө мүмкүндүк берет.

6. Сол жагында 5V пинди позитив үчүн мыкка, GND пинди терске жана A0 аналогуна пинге туташтырыңыз. Кааласаңыз, кызыл зымды позитивге, кара терске колдонсоңуз болот, бирок бул зарыл эмес.

7. Биз мыктарды тийиштүү төөнөгүчтөргө белгилөө үчүн штампты жана шприцти колдондук. Эгер сизде бул куралдар жок болсо, анда казыктарды көзөмөлдөөнүн башка жолдору жөнүндө ойлонушуңуз мүмкүн.

3 -кадам: Компоненттерди куруңуз - LED

Эми arduino жана scratchx программалоосу менен көзөмөлдөнө турган кагаз схемаларынын компоненттерин түзүүгө убакыт келди.

Жалгыз LED үчүн

1. 2in x 2in квадрат түстүү карточканы кесиңиз

2. Жез лентанын эки кичинекей бөлүгүн кесип, чарчы жерге жабыштырып, LED үчүн орун калтырыңыз.

3. Светодиоддун эки учун жез лентага коюп, ылдый түшүрүңүз. Эгерде сизде ширетүүчү үтүк жок болсо, анда скотчту лентага бекитүү үчүн колдонсоңуз болот, бирок ал анча коопсуз эмес. Түстүү кагазга (+) жана (-) капталдарын карандаш менен белгилеңиз.

RGB LED үчүн

1. Ак карточканын 3in x 3in чарчы бөлүгүн кесиңиз

2. Жалпы катоддук RGB LEDди колдонуңуз жана кайсы коргошун кайсы түскө туура келерин текшериңиз. Сиз аны көзөмөлдөө үчүн түстүү курчтуктар менен белгилей аласыз.

3. Жез лентанын үч кичинекей бөлүгүн кагаздын бир жагына, ортосун бир бөлүгүн экинчи жагына бекиңиз. LEDдин үч оң коргошун (ар кандай түстөр үчүн) бир жагындагы жез лентага, экинчи жагына терс коргошун туташтырыңыз. Лайк же скотч менен ордуна коюп, (-) капталын жана үч башка түстү белгилеңиз.

R, G жана B диоддору үчүн

1. Түстүү кагаздан 2in x 3in тик бурчтуу кесимди кесип алыңыз

2. Светодиоддун терс тарабы үчүн кагаздын капталына бир тилкени чаптаңыз. Башка жээкке жез лентанын үч тилкесин коюңуз.

3. Кагазга кызыл, жашыл жана көк светодиодду терс коргошун менен, ал эми оң жагын жеке тарапка коюңуз. Карандаш менен (+) жана (-) капталдарын белгилеңиз.

4 -кадам: Компоненттерди түзүү - Коммутаторлор

Кийинки кадам - бул сиздин долбооруңуздагы ар кандай программаларды иштетүү үчүн өчүрүү/өчүрүү. Булар бүктөмөлөрдү же калкып чыкмаларды колдонуу менен ар кандай формаларды алышы мүмкүн, андыктан ар кандай конструкцияларды сынап көрүңүз.

1. Ар бир которгучка arduino тактасына үч тиркөө пункту керек. Бири оңго, бири терске, бири санарип киргизүү пинине. Үч даана жез лентаны коюңуз, алардын ар бирине бирден.

2. Терс жана санариптик пинге туташтырыла турган жез лента кесимдеринин арасына 10k каршылыгын кой. Резисторду ордуна коюңуз.

3. Позитивдүү жана санариптик пин жетектеринин ортосунда байланыш түзүү үчүн жылдырыла турган башка жез лентанын тиркөө жолун табыңыз. Бул кесилген калкыма бөлүк, бүктөлгөн кагаз булактары бар чарчы же жөнөкөй бүктөлгөн алмаштыргыч болушу мүмкүн.

5 -кадам: Компоненттерди - сенсорлорду куруңуз

Сенсор өз чөйрөсүндөгү окуяларды же өзгөрүүлөрдү аныктай алат. Ардуинонун A0 пини туташканда, сенсордун маанисин окуй алат жана аны долбооруңузда колдонууга уруксат берет. Биз жарык сенсорлорун жана басым сенсорлорун чийилген кагаз менен сынап көрдүк, бирок сиз үндү, түстү же өткөрүмдүүлүктү өлчөөчү сенсорлордун ар кандай түрлөрүн колдонуп көрсөңүз болот.

1. Ар бир сенсорго оң, терс жана аналогдук киргизүү пининдеги arduino тактасына үч тиркөө чекити керек. Бул учтардын ар бирине үчтөн жез лента коюңуз.

2. терс жана санарип пин жез лента коргошун ортосунда 10k каршылыгын кой. Резисторду ордуна коюңуз.

3. Жарык сенсорун же басым сенсорун позитивдүү менен аналогдун ортосуна жез лентага туташтырыңыз.

6 -кадам: Кагаз Monsters

Материалдар топтомуна кээ бир ойноокчулукту жана күлкүлүү нерселерди киргизүүнүн бир кызыктуу жолу - бул титиретүүчү мотор менен чайкоо үчүн программаланган, көздөрү кооз кагаз желмогуздарды жасоо.

1 Түстүү кагаздан 2х2 эки чарчы кесип алыңыз. Кызыктуу желмогуздун формасын кесип, көздөрүн тийиштүү жерлерге чаптаңыз.

2 Негизги аянтка жана желмогузга жез лента чаптаңыз.

3. Пейджердин моторуна зымдарды желмогуздун бетиндеги эки лентага ээрчитип, коргошундарды өз ордуна коюңуз. Моторду кагазга чаптаңыз.

4. Ошол эле түстүү карточкадан тик бурчтукту кесип, экиге бүктөңүз. L формасындагы бөлүктү таяныч катары колдонуңуз жана эки бөлүктү бириктирүү үчүн клей таякчасын колдонуңуз.

5. Жез лентанын эки бөлүгүн чогуу ээрчиңиз.

7 -кадам: Scratchx жана Arduino орнотуңуз

Биз кагаз схемаларын arduino менен көзөмөлдөө үчүн scratchx программалык тилинин эксперименталдык кеңейтүүсүн колдонуп келе жатабыз. Башка көптөгөн блоктук программалоо тилдери бар, аларды Ardublocks, Mblock, S4A жана башкалар сыяктуу текшере аласыз. Бул көрсөтмө scratchxке багытталат, бирок сиз башка форматтарды сынап көрсөңүз болот.

Бул маалымат Kreg Hanningдин scratchxти баштоо боюнча көрсөтмөсүнөн алынган, сиз дагы анын деталдуу көрсөтмөлөрү жана скринграфтары үчүн анын сайтына чыкылдатыңыз (https://khanning.github.io/scratch-arduino-extension/index.html))

StandardFirmata программасын Arduinoго жүктөңүз

1. Эгерде сизде жок болсо, Arduino программасын https://www.arduino.cc/ сайтынан жүктөп алып, орнотуңуз.
2. Arduino тактасын компьютериңиздин USB портуна туташтырыңыз
3. Arduino программасын ишке киргизиңиз
4. Файл> Мисалдар> Фирмата> Стандарттык Фирмага өтүңүз
5. Tools> Board менюсунан Arduino тактаңызды тандаңыз
6. Куралдар> Порт менюсунан сериялык портуңузду тандаңыз. Макта, /dev/tty.usbmodem-1511 сыяктуу. Windowsто, бул, балким, эң көп сандагы COM порту. (Же Arduino -ны сууруңуз, менюну текшериңиз, анан Arduino -ңузду кайра туташтырыңыз жана кандай жаңы порт пайда болгонун көрүңүз.)
7. Жүктөө баскычын чыкылдатыңыз

Scratch Extensions Browser Plugin орнотуңуз

1. Бул кеңейтүүнүн иштеши үчүн Firefox веб браузерин колдонууңуз керек болот
2. "Башка веб -браузерлер" үчүн Scratch Extensions Browser Plugin программасын жүктөп алып, орнотуңуз.

ScratchXке Arduino кеңейтүүсүн жүктөңүз

Төмөнкү URLге өтүү менен кеңейтүүнү ишке киргизиңиз:

scratchx.org/?url=https://khanning.github.i…

Сиз дагы бир билдирүүнү көрө аласыз: "scratchx.org плагиндерди иштетүүсүнө уруксат бересизби?". Adobe Flash жана Scratch Device экөөнү тең "Уруксат берүү жана эстөө" деп коюп, макул деп чыкылдатыңыз.

"Көбүрөөк блоктор" өтмөгүндө индикатордун жарыгын көргөндө, жашыл түскө айланып, кеңейтүүнү колдоно баштайсыз!

8 -кадам: Кээ бир мисалдар эскиздери

Сиз эксперименттериңизди scratchx, кагаз, схемалар жана arduino менен баштоону каалайбыз, мисалы, биз жаркыраган жарыкты жаратуучу үлгү коду, LEDди күйгүзүп -күйгүзүүчү жана жарыкты башкара турган жарык сенсору. жарыктан.

Файл менюсуна барып, мисал программасын ачыңыз. Ардуино туташкан экранда жашыл жарык болгондон кийин, кагаз схемасынын компоненттерин фон сүрөтүндө көрсөтүлгөндөй алигатор клиптерин колдонуп, ардуино менен байланыштыра аласыз.

Сиз өзүңүздүн программаңызды кура баштаганда, бош тактай программасы менен баштасаңыз болот. Ардуино үчүн тырмоо программасы менен иштеп жатканда, "шляпа блогунун" астындагы программанын орнотулушуна ээ болууңуз керек, анда "түзмөк туташканда" деп айтылат, LEDдерди, баскычтарды жана серволорду ар кандай төөнөгүчтөргө бекитүү.

Жарыктар, өчүргүчтөр жана сенсорлор бир нерсе кылышы үчүн, "желек басылганда" шляпалар блогунун астында жашаган программаны түзө аласыз. Сиз кайталоолор, түбөлүк циклдар, туш келди киргизүү жана күтүү убакыттары менен эксперимент кылгыңыз келиши мүмкүн. Сиз ошондой эле тырмоо блокторунун башка түрлөрүн колдонуп, тамгаларды, үндөрдү жана фондорду өзгөртө аласыз.

Бул жерде ушул жылы Тампада өткөн ASTC конференциясында иш жүзүндө кандай көрүнгөнү жөнүндө түшүнүк алуу үчүн тырнак кагазынын видеосу бар:

flic.kr/p/MKHtcf

9 -кадам: ScratchPaper семинарын түзүү

ScratchPaper долбоорлорун түзүү менен жеке эксперимент жүргүзгөндөн кийин, сиз башка адамдар менен активдүүлүктү бөлүшүү жөнүндө ойлонсоңуз болот. Окуучулардын өз процессине жана идеяларын өнүктүрүүгө колдоо көрсөтүү үчүн биз активдүүлүктүн дизайнына, материалдарына, айлана -чөйрөгө жана жөнөкөйлөтүүгө өзгөртүү киргизүүгө аракет кылабыз. Бул жерде биз семинарды Тинкеринг студиясында же башка педагогдор менен ар кандай конференцияларда уюштуруп жатып ойлонуп көргөн бир нече нерселер бар. Сиз бул элементтерди мейкиндигиңизге жана аудиторияңызга ылайыкташтырып тууралай аласыз.

Биргелешкен чөйрө

Семинардын чөйрөсүн түзүп жатып, биз биринчи кезекте компьютерлерге көңүл бурбай, аларды бөлүшүлгөн материалдар жана шыктандыруучу мисалдар менен бирге башка курал катары колдонууну каалайбыз. Биздин ит сөөк формасындагы үстөлүбүз, адатта, көбүрөөк кызматташууга жана идеяларды бөлүшүүгө жардам берет, бул экрандын ишмердүүлүгүндө ого бетер кыйын, бул жерде башкалардын иштерин көрүү оңой эмес.

Мисалдар жана илхам

Бөлмөнүн кире беришине жакын жерде биз иштин мүмкүн болгон кеңейтүүлөрүн көрсөтүү үчүн "кызыгуу бурчун" түздүк. Биз attiny чипин колдонгон кагаз схемаларынын мисалдарын, дагы башка көркөм кагаз схемаларынын мисалдарын жана кызыктуу сенсорлорду жана RGB светодиоддорун кызыктырган николдун аналогдук жез таажысын коштук.

Жупта иштөө

Бул жердеги команда менен болгон семинар үчүн биз алардан жуп болуп иштөөнү сурандык, бул менин оюмча, иликтөөлөрдү алдыга жылдырууга жардам берди. Биргелешкен териштирүүгө салым кошкон адамдардын болушу, алар өздөрүнө ыңгайлуураак сезген нерселери жөнүндө сүйлөшүүгө жана бири -биринен үйрөнүүгө мүмкүнчүлүк берди. Физикалык дүйнөдө объектилердин скретч программалоо менен айкалышы колу менен ойлонууга көбүрөөк орун берет жана өнөктөштөргө көйгөйлүү мейкиндикти бөлүшүүгө мүмкүнчүлүк берет.

Материалдар

Семинар үчүн биз ар бир топ үчүн жок дегенде үч бирдиктүү LED картасын жана ар бир кошумча компоненттин бир же экөөнү (RGB леддери, кагаз желмогуздары, өчүргүчтөр жана сенсорлор) даярдайбыз.

Бөлүшүү жана Рефлексия

Биз ар дайым семинардын аягында жыйынтыктар жана идеялар менен бөлүшөбүз жана топтордун ар бири баскычтарды, үндөрдү жана сенсорлорду камтыган уникалдуу иликтөөлөрдүн үстүндө кандай иштегенин көрүү абдан сонун болду. Бизде баш аламандык үчүн жөнөкөй мисалдар болгону менен, окуялар жана окуялар пайда боло баштады. Ар кандай аракеттер сыяктуу эле, биз ар бир топтун процессин чагылдырган ар кандай жыйынтыктарды издейбиз.

10 -кадам: Аны өзүңүзгө алыңыз

Бул бир нече айдан бери иштеп келе жаткан эксперименталдык иш жана биз ар кандай материалдарды, көрсөтмөлөрдү жана долбоорлорду сынап көрө беребиз. Биз ар кандай электрондук компоненттерди, өчүргүчтөрдү жасоонун кызыктуу жолдорун, жаңы типтеги диоддорду жана диоддордун ар кандай түзүлүштөрүн сынап көрөсүз деп үмүттөнөбүз. Бизге бул иш -аракеттерди кантип ремикс кылганыңызды жана өзгөрткөнүңүздү билдирип коюңуз, ошондо биз кагаз схемалары, arduino жана scratchx менен программалоо мүмкүн болгон нерселер жөнүндө билүүнү уланта алабыз.