Приступая к работе с нуля на Raspberry Pi

Raspberry Pi — отличный способ изучить технологии DIY и программирование с ограниченным бюджетом. Они также являются отличными дешевыми компьютерами для детей, в которые включено множество отличных учебных ресурсов, чтобы помочь молодым умам усвоить полезные концепции на будущее.

Есть много отличных проектов для начинающих там, которые используют контакты GPIO (общего назначения ввода/вывода) Pi. Он также отлично подходит для кодирования, поскольку операционная система Raspbian поставляется со встроенным Python. Существует даже версия Minecraft для Pi, которая может помочь вам изучить как электронику для начинающих, так и Python!

Хотя это отлично подходит для людей с некоторым опытом программирования, что, если вы хотите научить кого-то, как использовать контакты GPIO Pi без необходимости изучать язык программирования?

С помощью Scratch вы можете .

Сегодня мы будем использовать Scratch, чтобы включить светодиод, прикрепленный к нашим контактам GPIO, одновременно изучая некоторые основные идеи анимации и программирования — и все это без необходимости вводить какой-либо код! Это руководство идеально подходит для того, чтобы вовлечь детей в самостоятельную электронику и программирование с раннего возраста. И видео, и статья идеально подходят для дома или учебы.

Что вам понадобится

  • 1 x Raspberry Pi с установленным Raspbian. Сегодня используется Pi 3, но любой Pi подойдет
  • 1 x LED
  • 1 резистор 220 Ом или выше
  • 1 x макет
  • 2 x соединительных провода

Настройка светодиода

Мы хотим установить светодиод и резистор на макетной плате следующим образом:

Вот диаграмма той же самой установки. Обратите внимание, что на этой схеме светодиод находится наоборот, но схема все та же.

Мы хотим настроить его так, чтобы соединительный провод от контакт 5 GPIO подключается к ножке нашего резистора . Другая ножка резистора подключается к положительной стороне нашего светодиода . Если вам интересно, с какой это стороны, посмотрите на верхнюю часть светодиода. Одна сторона должна быть изогнутой, а другая — плоской.. изогнутая сторона является положительной , а плоская сторона — отрицательной . Используйте кусок провода для подключения отрицательной стороны светодиода к контакту GND .

Проверьте правильность схемы и загрузите свой Pi! Если вам интересно, какой из контактов какой, то наше руководство по Pi для новичков может вам помочь.

Основы царапин

Чтобы открыть царапины , щелкните меню «Пуск» Raspberry Pi и перейдите к Programming> Scratch 2.0 . Когда царапина откроется, она будет выглядеть примерно так:

Там здесь много чего происходит, но разобраться в нем довольно просто. левая сторона экрана — это место, где происходит действие. Все, что мы кодируем, будет воспроизводиться в этом поле.

Чуть ниже находится спрайт . окно , где вы можете загружать изображения в свою программу или рисовать свои собственные спрайты, если вы чувствуете себя творчески!

В середине вы найдете все блоки, которые вы можете использовать для создания своих программ. Вы также заметите две вкладки под названием Costumes и Sounds , которые вы можете использовать, чтобы еще больше настроить свой проект, но сегодня мы не будем их использовать.

Справа вы можете перетащить эти блоки, чтобы творить чудеса. случаться!

Правая сторона в настоящее время пуста. Давайте что-нибудь с этим поделать!

Выводы GPIO

Прежде, чем мы начнем В дальнейшем нам нужно будет добавить несколько блоков в наш инструментарий для доступа к нашим контактам GPIO и включения нашего светодиода. На средней панели нажмите Другие блоки .

Теперь нажмите Добавить расширение и выберите Pi GPIO . Это добавит блоки, которые мы можем использовать с нашими выводами Raspberry Pi.

Теперь, когда у нас есть все необходимые инструменты , давайте составим программу!

Light Emitting Cat

Поскольку мы уже загружен спрайт кошки, давайте воспользуемся им. Мы собираемся создать программу, которая заставляет кошку делать шаг при каждом нажатии кнопки и заставлять светодиод загораться на одну секунду каждый раз.. Начните с захвата блока move 10 steps с вкладки Motion и перетащите его в пустое место справа. Теперь щелкните вкладку Дополнительные блоки и перетащите установить вывод GPIO на вправо и подключите его к нижней части первого блока. Должно получиться так:

Вы заметите, что в моем блоке GPIO есть цифра 5, щелкните белый кружок и введите здесь номер вашего контакта GPIO. Если вы настроите свой светодиод так, как было показано выше, он также будет иметь номер 5. Теперь, если вы нажмете на кодовый блок, он на мгновение загорится. Это означает, что он работает, поэтому вы должны увидеть, как ваша кошка двигается, и загорится светодиод. Прогресс!

Делаем его более сложным

Сейчас что у нас есть базовое начало, давайте добавим немного логики в наш код. Прямо сейчас наш свет загорается и никогда больше не гаснет. Мы хотим, чтобы он немного подождал, прежде чем снова сработать. Мы собираемся использовать для этого блок wait .

На вкладке Control возьмите блок wait 1 secs и прикрепите его к нижней части своей стопки. Теперь программа знает, что нужно ждать секунду каждый раз, когда она попадает туда. Чтобы снова выключить светодиод, возьмите еще один блок с настройкой вывода GPIO на и перетащите его вниз.

На этот раз мы хотим, чтобы он выключил светодиод, установив GPIO на низкий уровень вывода . Щелкните маленькую стрелку вниз рядом с output high и измените его на output low . Не забывайте, что этому блоку также нужен тот же номер GPIO, что и предыдущему!

Это должно выглядеть так:

Теперь, когда вы щелкаете по блоку кода, кошка должна двигаться, а светодиод должен загореться на одну секунду перед выключением. Прямо сейчас это работает, только когда мы щелкаем наш блок кода. Вместо этого сделаем кнопку.

Кнопка, кнопка, кнопка есть!

Нам нужно что-то щелкнуть, чтобы кошка пошла. Стрела должна помочь! В окне Спрайты в левом нижнем углу нажмите кнопку рядом с Новый спрайт . Это позволит нам выбирать из библиотеки спрайтов, поставляемой с Scratch.

Мы используем спрайт Arrow1 , что кажется подходящим для нашей программы, но вы можете использовать любой спрайт, который вам нравится. Вы даже можете рисовать свои собственные спрайты в Scratch или загружать изображения, созданные в другом месте, для использования. После того, как вы добавили стрелку, она должна появиться на той же панели, что и ваша кошка слева. Перетащите кота в левую часть экрана, а стрелку вверх — вот так:

Нам нужно предоставить нашей стрелке собственный набор блоков. Дважды щелкните спрайт стрелки, вы должны увидеть, что панель справа теперь пуста. Мы хотим, чтобы наш кот запускал свой блок кода каждый раз при нажатии стрелки.

Для этого возьмите блок , когда этот спрайт щелкнул на вкладке Events . Это означает, что всякий раз, когда вы нажимаете на стрелку, ее блок запускается. Теперь нам нужно посылать сообщение нашей кошке всякий раз, когда это происходит. К счастью, Scratch позволяет нам делать именно это.

Принимаю вас, громко и ясно!

Мы отправим сообщение нашей кошке с помощью блока broadcast . Возьмите его на вкладке Events и вставьте под блок , когда этот спрайт щелкнул . Этот блок отправит сообщение каждому другому спрайту в нашей программе. Сейчас там написано message1, но давайте добавим наше собственное сообщение, щелкнув стрелку раскрывающегося списка рядом с message1 и выбрав новое сообщение . В появившемся окне введите go и нажмите ОК.

Теперь снова дважды щелкните кошку. Нам нужно сказать кошке, чтобы она слушала это широковещательное сообщение. Перетащите блок Когда я получаю на самый верх стека, который мы уже создали, и убедитесь, что в раскрывающемся меню также указано go . Теперь каждый раз, когда вы щелкаете стрелку на левой панели, она транслирует go , кошка получает go и двигается, а светодиод должен загореться.

Молодец! Выглядит хорошо! И последнее, что мы можем сделать, чтобы сделать его еще лучше.

Бесконечная история кошек

Если вы нажимали стрелку достаточно раз, вы, вероятно, заметили, что ваша кошка ушла с правой стороны экрана. Мы могли бы просто хватать его и перетаскивать каждый раз, но хорошие программисты ленивы и заставляют код делать всю работу за них. Давайте будем хорошими программистами и будем использовать блоки, чтобы заставить нашего кота самостоятельно двигаться назад.

Перетащите кошку обратно в левую часть экрана и убедитесь, что она не касается края. Наведите указатель мыши на середину спрайта кошки и посмотрите в нижний угол левой панели. Там будет x и y , за которыми следуют два числа. Запишите их, они нам понадобятся через минуту.

Каждый раз, когда наша кошка двигается, мы хотим сказать ей: , если вы касаетесь правой стороны экрана, вернитесь к началу . Мы можем использовать блоки, чтобы сообщить об этом. Начните с захвата блока if then на вкладке Control и перетащите его под блоки кода. Этот выглядит немного иначе, у него ромбовидный зазор вверху и зазор посередине. Мы используем эти пробелы, чтобы указывать ему, что делать.

Теперь перейдите к Sensing и выберите блок касание указателя мыши? . Вы заметите, что это ромбовидная форма, которая идеально вписывается в ромбовидный зазор в блоке if then . Если у вас возникли проблемы с его размещением, сначала перетащите его в правую часть if then и перемещайте влево, пока не увидите, что зазор в форме ромба светится. Вы также заметите, что там написано указатель мыши , чего мы не хотим. Вместо этого используйте раскрывающееся меню, чтобы выбрать edge .

Пока что эта часть блока говорит: Если кошка касается края , пока ничего не делайте. Давай изменим это.

Назад к началу

Наши if , то в блоке есть пробел, который необходимо заполнить. Перейдите на вкладку Движение , выберите блок перейти к x: y: и перетащите его в промежуток в нашем if затем блок.

Scratch довольно умен, и он поместит числа x и y там, где уже расположен ваш спрайт кошки, но убедитесь, что эти числа соответствуют тем, которые вы записали ранее. В противном случае измените их, щелкнув белые поля рядом с x: и y: .

Полный блок кода вашей кошки должен выглядеть так.

Теперь это полнофункциональная программа! Если вы щелкнете по стрелке столько раз, что ваш кот попадет в другую сторону окна, он снова вернется в исходное положение.

Вот и все, мы закончили. Отличная работа!

Теперь вы можете использовать Scratch на Raspberry Pi

Сегодня вы создали программу, которая включает в себя анимацию (когда кошка двигается), электронику DIY (построение светодиодной схемы и управление ею) и какая-то логика программиста, чтобы немного облегчить вам жизнь.

И все это без написания ни одной строчки кода.

Если вы родитель или учитель, есть много отличные способы приобщить детей к программированию и множество фантастических проектов оборудования для начинающих, подходящих для молодых умов. Все, что делает электронику и компьютеры, сделанную своими руками, доступными для детей, может расширить их образ мышления и дать им основы, чтобы в будущем научиться более широким и лучшим вещам.

Оцените статью
oilgasindustry.ru
Добавить комментарий