ScratchPaper: Hatua 10 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Katika Studio ya Kuchunguza tumekuwa tukifanya njia za kuanzisha watu kwa mambo ya umeme na programu. Kwa kuwa mada hizi zinaweza kuwa za kutisha kwa Kompyuta imekuwa mchakato wa kufurahisha kwetu kujaribu kufikiria juu ya njia za kupunguza kizuizi cha kuingia.

Njia zingine tunazozipenda za kuanzisha wanafunzi kwa mzunguko wa kimsingi ni pamoja na kuweka vifaa vya elektroniki kwenye vizuizi vya mbao na kuruhusu wanafunzi kujaribu kuziunganisha na klipu za alligator. Tumehimizwa pia na kazi ya HEWA Jie Qi ambaye ameunda semina za mzunguko wa karatasi na mkanda wa shaba, betri za seli za sarafu, na LED za kutengeneza ubunifu wa taa za kisanii.

Kwa upande wa programu, tumekuwa tukijaribu kwa miaka kadhaa na shughuli zinazotumia Scratch au lugha zingine za programu za kuzuia. Njia ambayo maingiliano haya huruhusu watu kuburuta, kudondosha, na kuunganisha sehemu za programu hiyo pamoja inahimiza majaribio na utaftaji.

Mvuto huu wote umesababisha sisi kuunda shughuli za kuongeza nguvu ambazo tunaziita 'ScratchPaper' ili kuchunguza maoni karibu na nyaya, arduino, na programu ya kuona.

Mara nyingi tumeona semina za programu na arduino ambazo zinaonekana ngumu na sio za kuvutia sana washiriki wa novice. Kwa semina hii, tuliunda kadi za mfano za kupendeza na zenye rangi na taa za gumdrop moja, swichi zilizotengenezwa mapema na sensorer, na taa za RGB kuwasiliana na tabia hii ya kucheza. Tumegundua kuwa nyongeza hii ya vitu vya kichekesho pamoja na mchanganyiko wa vifaa vya teknolojia ya hali ya juu na ya chini inaweza kutoa mwaliko wazi zaidi wa kujiunga na uchunguzi wa mada hizi. Tunatumia scratchx, ugani wa majaribio kwa lugha ya programu ya Scratch ambayo inaongeza vizuizi kukuruhusu kudhibiti arduino.

Katika mwongozo huu unaweza kujifunza jinsi ya kujenga vifaa vya shughuli, pata michoro ya mfano ya kufanya kazi, na usome juu ya njia ambazo vifaa, mazingira, na uwezeshaji vinaweza kusaidia uchunguzi.

Hatua ya 1: Kusanya Vifaa hivi

Kwa Kizuizi cha Arduino

Arduino UNO -

Cable ya USB -

Waya msingi wa msingi -

Misumari ya shaba

# 4 vifungo vya kugonga vichwa vya kichwa

Kipande cha bodi ya mbao 1x6

Kwa Vipengele vya Mzunguko wa Karatasi

Tape ya Shaba -

Karatasi ya kadi ya rangi

Kinzani ya 10k -

Sura ya taa -

Sensorer ya FSR -

LED za 10mm -

10mm za kawaida za RGB za Cathode RGB -

Magari ya Ukurasa -

Sehemu za Alligator

Penseli

Zana za kusaidia

Drill ya mkono na kuchimba kidogo kidogo

Bisibisi

Nyundo

Mchanga wa Mchanga

Mikasi

Kijiti cha gundi

Chuma cha kulehemu

Usalama Goggles

Hatua ya 2: Jenga kizuizi cha Arduino

Kwanza, weka ubao wa Arduino UNO kwenye kitalu cha mbao na pini za bodi zilizounganishwa na kucha za shaba, vivyo hivyo kwa bodi yetu ya mzunguko iliyowekwa kwa uchunguzi wa umeme. Hii hukuruhusu kuunganisha vifaa kwenye bodi na klipu za alligator ambayo inaruhusu iteration na upimaji.

Misumari ya shaba iliyounganishwa na pini chache hupunguza nafasi ya shida lakini kwetu bado tunahisi kama njia halisi ya kuwasilisha bodi za arduino bila kutegemea ngao za ziada au sehemu zisizo za kawaida.

1. Kata kitengo cha 1x6 kuwa kipande cha 4in na mchanga kingo

2. Weka ubao wa Arduino UNO katikati ya kizuizi, weka alama kwenye mashimo ya visu na penseli, na uchimbe mashimo katika maeneo hayo.

3. Punja arduino mahali

4. Weka alama kwenye sehemu tano upande wa kulia (pini ya dijiti) na matangazo matatu upande wa kushoto. Piga mashimo ya majaribio na ponda kwenye kucha za shaba

5. Tumia waya msingi wa msingi kuunganisha soketi za pini za dijiti za arduino kwenye kucha za shaba. Tunatumia nambari za pini 11, 9, 6, 5, na 3 kwa sababu hizo ni pini za PWM ambazo zinaturuhusu kubadilisha mwangaza kwa kuwasha na kuzima pini kwa kiwango cha juu sana.

6. Kwenye upande wa kushoto unganisha pini ya 5V na msumari kwa chanya, pini ya GND kwa msumari wa hasi, na analog ya A0 katika pini ya sensorer. Unaweza kutumia waya mwekundu kwa chanya, nyeusi kwa hasi ikiwa unataka, lakini sio lazima.

7. Tulitumia muhuri na sharpie kuweka misumari kwenye pini zinazofanana. Ikiwa hauna zana hizi, unaweza kutaka kufikiria juu ya njia zingine za kuweka pini.

Hatua ya 3: Jenga Vipengele - LEDs

Sasa ni wakati wa kuunda vifaa vya mzunguko wa karatasi ambavyo vitadhibitiwa na programu ya arduino na scratchx.

Kwa LED Moja

1. Kata mraba 2in x 2in ya kadi ya rangi

2. Kata vipande viwili vidogo vya mkanda wa shaba na ubandike kwenye mraba, ukiacha nafasi ya LED.

3. Weka sehemu mbili za mwangaza wa LED kwenye mkanda wa shaba na uziweke chini. Ikiwa huna chuma cha kutengeneza unaweza kutumia mkanda wa scotch kuweka vielekezi kwenye mkanda ingawa haitakuwa salama. Tia alama pande (+) na (-) na penseli kwenye karatasi ya rangi.

Kwa RGB LEDs

1. Kata kipande cha mraba 3in x 3in cha kadi nyeupe

2. Tumia cathode ya kawaida ya RGB LED na ujaribu ni ipi inayoongoza inafanana na rangi gani. Unaweza kuiweka alama na mkali wa rangi ili kufuatilia.

3. Ambatisha vipande vitatu vidogo vya mkanda wa shaba kwa upande mmoja wa karatasi na kipande kimoja katikati hadi kingine. Unganisha mwongozo mzuri wa LED (kwa rangi tofauti) na mkanda wa shaba upande mmoja na hasi inaongoza kwa upande mwingine. Solder au weka mkanda mahali na uweke alama (-) upande na rangi tatu tofauti.

Kwa R, G, na B za LED

1. Kata kipande cha karatasi cha rangi ya 2in x 3in

2. Ambatisha ukanda mmoja upande wa karatasi kwa upande hasi wa taa za taa. Weka vipande vitatu vya mkanda wa shaba upande wa pili.

3. Weka LED nyekundu, kijani kibichi, na bluu kwenye karatasi na viashiria hasi kwa upande ulioshirikiwa na risasi chanya kwa pande za mtu binafsi. Tumia penseli kuashiria pande (+) na (-).

Hatua ya 4: Jenga Vipengele - Swichi

Hatua inayofuata ni kujenga / kuzima swichi ili kuchochea mipango tofauti katika mradi wako. Hizi zinaweza kuchukua aina nyingi tofauti kwa kutumia folda au pop-up ili ujaribu kujaribu miundo tofauti.

1. Kila swichi zinahitaji vidokezo vitatu vya kiambatisho kwenye bodi ya arduino. Moja kwa chanya, moja kwa hasi, na moja kwa pini ya pembejeo ya dijiti. Weka vipande vitatu vya mkanda wa shaba chini, moja kwa kila moja ya risasi hizi.

2. Weka kontena la 10k kati ya vipande vya mkanda wa shaba ambavyo vitaunganishwa na pini hasi na ya dijiti. Solder resistor mahali.

3. Tafuta njia ya kushikamana na kipande kingine cha mkanda wa shaba ambacho kinaweza kuhamishwa ili kufanya uhusiano kati ya chanya na pini ya dijiti. Hii inaweza kuwa kipande cha pop-up, mraba na chemchem za karatasi zilizokunjwa au swichi rahisi iliyokunjwa.

Hatua ya 5: Jenga Vipengele - Sensorer

Sensor inaweza kugundua hafla au mabadiliko katika mazingira yake. Wakati umeunganishwa yeye A0 pini ya arduino anaweza kusoma thamani ya sensa na akuache utumie katika mradi wako. Tumejaribu sensorer nyepesi na sensorer za shinikizo na karatasi ya mwanzo hadi sasa lakini unaweza kujaribu aina tofauti za sensorer ambazo hupima sauti, rangi, au conductivity.

1. Kila sensorer inahitaji viambatanisho vitatu kwenye ubao wa arduino kwenye chanya, hasi, na pini ya pembejeo ya analog. Weka vipande vitatu vya mkanda wa shaba chini kwa kila moja ya risasi hizi.

2. Weka kontena la 10k kati ya hasi na pini ya dijiti ya mkanda wa shaba. Solder resistor mahali.

3. Ambatisha sensorer ya taa au sensor ya shinikizo kati ya chanya na analog katika miongozo ya mkanda wa shaba.

Hatua ya 6: Monsters za Karatasi

Njia moja ya kufurahisha ya kuingiza uchezaji na kichekesho katika seti ya vifaa ni kwa kutengeneza monsters za karatasi na macho ya googly ambayo yanaweza kupangiliwa kutikisika na motor inayotetemeka.

1 Kata mraba 2x2 wa karatasi yenye rangi. Kata sura ya kuvutia ya monster na ambatanisha macho ya googly katika sehemu zinazofaa.

2 Bandika mkanda wa shaba kwa mraba wa msingi na monster katika ndege hiyo hiyo.

3. Solder waya kwa motor pager kwa vipande viwili vya mkanda kwenye uso wa monster na uunganishe risasi mahali. Rekebisha motor kwenye karatasi.

4. Kata mstatili wa hisa sawa ya kadi ya rangi na uikunje kwa nusu. Tumia kipande kilicho na umbo la L kama msaada na tumia fimbo ya gundi kuunganisha vipande viwili pamoja.

5. Solder vipande viwili vya mkanda wa shaba pamoja.

Hatua ya 7: Sanidi Scratchx na Arduino

Tumekuwa tukitumia scratchx, ugani wa majaribio kwa lugha ya programu ya mwanzo kudhibiti nyaya za arduino na arduino. Kuna lugha zingine nyingi za programu za kuzuia ambazo unaweza kujaribu kama Ardublocks, Mblock, S4A, na wengine. Mafundisho haya yatazingatia mwanzo, lakini unaweza kujaribu fomati zingine.

Habari hii imekopwa kutoka kwa mwongozo wa kuanza kwa Kreg Hanning kwa scratchx, unaweza kutaka bonyeza tu kwenye wavuti yake kwa maagizo ya kina na screengrabs (https://khanning.github.io/scratch-arduino-extension/index.html)

Pakia firmware ya StandardFirmata kwa Arduino

1. Ikiwa bado haujapata, pakua na usakinishe programu ya Arduino kutoka
2. Unganisha bodi ya Arduino kwenye bandari ya USB ya kompyuta yako
3. Zindua programu ya Arduino
4. Nenda kwenye Faili> Mifano> Firmata> Firmata ya kawaida
5. Chagua bodi yako ya Arduino kutoka menyu ya Zana> Bodi
6. Chagua bandari yako ya serial kutoka kwa Zana> Menyu ya bandari. Kwenye Mac, ni kitu kama / dev / tty.usbmodem-1511. Kwenye Windows, labda ni bandari ya COM iliyo na idadi kubwa zaidi. (Au ondoa Arduino, angalia menyu, kisha urudishe Arduino yako na uone bandari mpya inayoonekana.)
7. Bonyeza kitufe cha kupakia

Sakinisha Programu-jalizi ya Kivinjari cha Viendelezi vya Kukuna

1. Utahitaji kutumia kivinjari cha Firefox kwa ugani huu kufanya kazi
2. Pakua na usakinishe programu-jalizi ya Kivinjari cha Viendelezi vya Scratch kwa "vivinjari vingine vya wavuti"

Pakia ugani wa Arduino kwenye ScratchX

Anzisha kiendelezi kwa kwenda kwenye URL ifuatayo:

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

Unaweza kuona ujumbe mwingine, "Ruhusu scratchx.org kuendesha programu-jalizi?". Weka vifaa vyote vya Adobe Flash na Scratch kwenye "Ruhusu na Kumbuka" na ubonyeze sawa.

Unapoona taa ya kiashiria kwenye kichupo cha "Vitalu Zaidi" geuza kijani tayari kwako kuanza kutumia kiendelezi!

Hatua ya 8: Mifano mingine ya Mfano

Unaweza kutaka kuanza majaribio yako kwa scratchx, karatasi, mizunguko na arduino na michoro kadhaa ya mfano ambayo tulifanya na nambari ya sampuli ambayo hutengeneza taa inayoangaza, swichi ambayo inawasha na kuwasha LED, na sensa ya taa inayoweza kudhibiti mwangaza. ya taa.

Nenda kwenye menyu ya faili na ufungue mpango wa mfano. Mara tu unapokuwa na taa ya kijani kwenye skrini kwa arduino iliyounganishwa unaweza kuunganisha vifaa vya mzunguko wa karatasi kwa arduino ukitumia klipu za aligator kama inavyoonekana kwenye picha ya nyuma.

Unapoanza kujenga programu zako mwenyewe, unaweza kuanza na programu tupu ya bodi. Unapofanya kazi kwenye mpango wa mwanzo wa arduino, unahitaji kuanzisha programu chini ya 'kofia ya kofia' ambayo inasema "wakati kifaa kimeunganishwa" kwa kupeana LED, vifungo, na servos kwa pini tofauti.

Ili taa, swichi, na sensorer zifanye kitu, unaweza kuunda programu inayoishi chini ya "wakati bendera ilibonyeza" kofia. Unaweza kutaka kujaribu kurudia, vitanzi vya milele, pembejeo za nasibu na nyakati za kusubiri. Unaweza pia kujumuisha wahusika, sauti na kubadilisha asili ukitumia aina zingine za vizuizi vya mwanzo.

Hapa kuna video ya scratchpaper ikifanya kazi katika mkutano wa ASTC huko Tampa mwaka huu kupata maoni ya jinsi hii inavyoonekana kwa vitendo:

flic.kr/p/MKHtcf

Hatua ya 9: Kuunda Warsha ya ScratchPaper

Baada ya kujaribu kibinafsi kuunda miradi ya ScratchPaper, unaweza kufikiria juu ya kushiriki shughuli na watu wengine. Tunajaribu kufanya marekebisho kwenye muundo wa shughuli, vifaa, mazingira, na upatanisho ili kusaidia wanafunzi katika mchakato wao wenyewe na ukuzaji wa maoni. Hapa kuna mambo machache ambayo tunafikiria kama tumeanzisha semina katika Studio ya Kuchunguza au na waalimu wengine kwenye mikutano anuwai. Unaweza kurekebisha na kurekebisha vitu hivi ili kutoshea nafasi zako na hadhira.

Mazingira ya Ushirikiano

Tunapoweka mazingira ya semina tunataka kutozingatia sana kompyuta, lakini tuwe nazo kama zana nyingine pamoja na vifaa vya pamoja na mifano ya kutia moyo. Jedwali letu lenye umbo la mbwa kawaida hujitolea kushirikiana zaidi na kubadilishana maoni, ambayo ni changamoto zaidi katika shughuli za skrini ambapo sio rahisi kuona kazi za wengine.

Mifano na Maongozi

Karibu na mlango wa chumba tuliunda 'kona ya udadisi' kuonyesha upanuzi wa shughuli hiyo. Tulijumuisha mifano ya mizunguko ya karatasi ambayo hutumia chipu ya kupendeza, mifano kadhaa ya sanaa ya mzunguko na taji ya shaba ya analog ya nicole ambayo hutumia sensorer nyepesi na RGB za LED kwa mpangilio wa kuvutia wa mwili.

Kufanya kazi katika Jozi

Kwa semina na timu hapa tuliwataka wafanye kazi kwa jozi ambayo nadhani ilisaidia sana kukuza uchunguzi mbele. Kuwa na watu wanaochangia uchunguzi wa pamoja kuliwaruhusu kuwasiliana juu ya kile walichohisi raha zaidi na kujifunza kutoka kwa kila mmoja. Mchanganyiko wa vitu katika ulimwengu wa mwili na programu ya mwanzo hutoa nafasi zaidi ya kufikiria kwa mikono ya mtu na inaruhusu washirika kushiriki nafasi ya shida.

Vifaa

Kwa semina tunaandaa angalau kadi tatu za LED na moja au mbili ya kila sehemu ya ziada (viongozo vya RGB, monsters za karatasi, swichi, na sensorer) kwa kila kikundi.

Kushiriki na Kutafakari

Daima tunashiriki matokeo na maoni mwishoni mwa semina, na ilikuwa nzuri kuona jinsi kila kikundi kilifanya kazi kwenye uchunguzi wa kipekee unaojumuisha vifungo, sauti, na sensorer. Ingawa tu tulikuwa na mifano rahisi tu ya kuzungusha, hadithi na hadithi zilianza kujitokeza. Kama ilivyo na shughuli zozote za kuchekesha, tunatafuta matokeo anuwai ambayo yanaonyesha mchakato wa kila kikundi.

Hatua ya 10: Ifanye yako mwenyewe

Hii ni shughuli ya majaribio ambayo tumekuwa tukifanya kazi kwa miezi michache na tunaendelea kujaribu vifaa anuwai, vidokezo, na miradi. Tunatumahi kuwa utajaribu vifaa anuwai vya elektroniki, njia za kupendeza za kutengeneza swichi, aina mpya za matokeo, na mipangilio tofauti ya LED. Tujulishe jinsi unavyochanganya tena na kurekebisha shughuli hii ili tuweze kuendelea kujifunza juu ya kinachowezekana kwa mizunguko ya karatasi, arduino na programu na scratchx.