Φτιάξτε ένα χρονόμετρο κουζίνας με ένα MakerBit: 13 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Αυτό το έργο διερευνά πώς λειτουργεί ένα χρονόμετρο κουζίνας - φτιάχνοντας ένα!

Πριν από πολύ καιρό, οι περισσότερες χρήσιμες συσκευές ήταν μηχανικές. Τα παιδιά θα μπορούσαν να διαχωρίσουν τα πράγματα για να δουν τα μέρη στο εσωτερικό και να μελετήσουν πώς κινούνται.

Τα σύγχρονα ηλεκτρονικά gadget όπως το χρονόμετρο κουζίνας είναι διαφορετικά. Τα μέρη είναι πολύ μικροσκοπικά για να φαίνονται και δεν κινούνται. Αλλάξτε τη στρατηγική. Αντί να το χωρίσετε για να δείτε πώς λειτουργεί, συνδυάστε ένα!

Αυτό το μάθημα σας καθοδηγεί στα τρία βασικά μέρη ενός ψηφιακού χρονοδιακόπτη:

1. συστατικά,
2. συνδέσεις,
3. κώδικας.

Η συσκευή θα έχει κουμπιά για να ορίσει μια ώρα και να ξεκινήσει μια αντίστροφη μέτρηση.

Θα εμφανίσει τον υπόλοιπο χρόνο και θα δώσει σήματα όταν ολοκληρωθεί η αντίστροφη μέτρηση.

Τα σήματα ενδέχεται να περιλαμβάνουν ένα μήνυμα στην οθόνη, μια λυχνία που αναβοσβήνει ή μέσα όπως ένα προ-ηχογραφημένο τραγούδι.

Φανταστείτε ένα χρονόμετρο που χτυπά μια κλήση σφαλμάτων!

Οι μαθητές που ολοκληρώνουν όλες τις δραστηριότητες σε αυτό το έργο θα είναι σε θέση να κάνουν πολλά πράγματα.

• Συγκεντρώστε ηλεκτρονικά εξαρτήματα σε μια διαδραστική συσκευή.
• Γράψτε κώδικα βάσει συμβάντων για αλληλεπίδραση με εισόδους και εντολές χρήστη.
• Γράψτε κώδικα για να μετρήσετε με ακρίβεια το χρόνο.
• Γράψτε κώδικα για να αλλάξετε μια οθόνη πραγματικού κόσμου με βάση τις αλλαγές στο χρόνο.
• Ενσωματώστε συσκευές πολυμέσων για την παραγωγή ήχων με βάση τις αλλαγές στο χρόνο.
• Εξηγήστε πώς ο υπολογισμός επιτρέπει στο χρονόμετρο να λειτουργεί.

Βήμα 1: Συγκεντρώστε τα εξαρτήματα

Το κιτ εκκίνησης MakerBit+R από τις τεχνολογίες 1010. Τα περισσότερα από τα στοιχεία που θα χρειαστείτε για αυτό το έργο παρέχονται στο κιτ εκκίνησης. Περιλαμβάνουν:

• Ο μικροελεγκτής του BBC micro: bit
• Πλατφόρμα ανάπτυξης MakerBit+R
• Καλώδιο USB για σύνδεση του micro: bit MakerBit σε υπολογιστή.
• Μπαταρία 9 βολτ και υποδοχή μπαταρίας για το MakerBit
• Σημεία αφής, θήκες σημείων και LED, με καλώδια κορδέλας που συνδέονται με το MakerBit
• Συνδετήρες Grove για την οθόνη LCD και τη συσκευή αναπαραγωγής mp3. Αυτοί οι σύνδεσμοι έχουν ένα λευκό βύσμα στο ένα άκρο και τέσσερις μεμονωμένες πρίζες στο άλλο άκρο.

Πρόσθετα στοιχεία.

Τα ακόλουθα στοιχεία δεν περιλαμβάνονται στο MakerBit Starter Kit, αλλά μπορούν να αγοραστούν ξεχωριστά από το MakerBit.com, το Amazon και πολλά άλλα σημεία πώλησης.

Οθόνη LCD που λειτουργεί με I2C, όπως αυτή.

Προαιρετικό mp3 player και ηχείο, όπως αυτό το σετ.

Ένα μικρό κουτί από χαρτόνι, ή ένα κομμάτι χαρτόνι.

Βήμα 2: Κάντε τις συνδέσεις

Το MakerBit παρέχει συνδέσεις για μια σειρά διαφορετικών στοιχείων που ο κωδικός σας μπορεί να ελέγξει.

Κάθε μια από τις ακόλουθες σειρές βημάτων εξηγεί πώς να συνδέσετε ένα από τα εξαρτήματα στο MakerBit.

Υπάρχει επίσης μια φωτογραφία για κάθε στοιχείο, που δείχνει πώς συνδέεται.

Εντοπίστε τις συσκευές micro: bit και τις συσκευές MakerBit+R στο Starter Kit. Συνδέστε το micro: bit στο MakerBit όπως φαίνεται στις φωτογραφίες.

Βήμα 3: Οθόνη LCD

Εντοπίστε την υποδοχή I2C στο MakerBit+R. Δείτε το από κοντά. Έχει τέσσερις μικροσκοπικές ακίδες. Έχουν το καθένα μια ετικέτα:

• GND,
• +5V,
• SDA, και
• SCL.

Κάθε μία από τις ακίδες πρέπει να συνδεθεί με μια καρφίτσα στην οθόνη LCD που έχει την ίδια ετικέτα.

Σημειώστε ότι στην οθόνη LCD, ο πείρος που αντιστοιχεί σε +5V ενδέχεται να φέρει ετικέτα VCC.

Πιέστε ένα λευκό βύσμα Grove στην υποδοχή I2C στο MakerBit+R. Παρατηρήστε το χρώμα του σύρματος που ευθυγραμμίζεται με τον πείρο GND. Είναι συνήθως ένα μαύρο σύρμα.

Σπρώξτε το άλλο άκρο αυτού του καλωδίου στον πείρο GND της οθόνης LCD.

Κάντε το ίδιο για τα υπόλοιπα τρία καλώδια.

Σταματήστε και κοιτάξτε τις συνδέσεις για μια στιγμή. Βεβαιωθείτε ότι κάθε καλώδιο περνά μεταξύ του ζεύγους ακίδων που μοιράζονται την ίδια ετικέτα.

Κόψτε μια τρύπα στο χαρτόνι ή το κουτί σας στο μέγεθος της οθόνης LCD. Τοποθετήστε το LCD πίσω από το χαρτόνι (μέσα στο κουτί) με ηλεκτρική μονωτική ταινία.

Βήμα 4: MP3 Player και ηχείο

Συνδέστε ένα βύσμα Grove στην υποδοχή Analog στο MakerBit+R. Αυτή η πρίζα έχει τέσσερις μικροσκοπικές ακίδες με την ένδειξη GND, +3.3V, A1 και A0. Σπρώξτε τα άλλα άκρα των καλωδίων στη συσκευή αναπαραγωγής MP3, έτσι ώστε κάθε καλώδιο να συνδέει δύο ακίδες που ταιριάζουν με αυτόν τον τρόπο:

MakerBit MP3

GND GND

+3,3V VCC

A1 TX

A0 RX

Συνδέστε ένα ενισχυμένο ηχείο στη συσκευή αναπαραγωγής MP3 χρησιμοποιώντας την υποδοχή ακουστικών. Ο κωδικός σας μπορεί να χρησιμοποιήσει τη συσκευή αναπαραγωγής MP3 για αναπαραγωγή ενός προ-ηχογραφημένου κομματιού ήχου όταν τελειώσει η αντίστροφη μέτρηση.

Το ηχείο που παρέχεται από το MakerBit.com διαθέτει εσωτερική επαναφορτιζόμενη μπαταρία και διακόπτη on-off. Ελέγξτε για να βεβαιωθείτε ότι η μπαταρία είναι φορτισμένη και ότι ο διακόπτης είναι ενεργοποιημένος όταν θέλετε να αναπαράγει τη μελωδία σας.

Βήμα 5: Αγγίξτε Αισθητήρες

Κοιτάξτε την ανοιχτό γκρι πρίζα στο MakerBit+R. Περιέχει δώδεκα ακίδες με την ένδειξη Τ5 έως Τ16.

Εντοπίστε το καλώδιο κορδέλας στο κιτ εκκίνησης που έχει το ανοιχτό γκρι βύσμα σε σχήμα που ταιριάζει στην πρίζα. Τα καλώδια στο άλλο άκρο του καλωδίου κορδέλας έχουν ξεχωριστές, μαύρες ή άσπρες πρίζες.

Εντοπίστε το κόκκινο καλώδιο στην πλευρά του καλωδίου που πλησιάζει πιο κοντά στην πλευρά Τ5 της πρίζας.

Αυτό το έργο χρησιμοποιεί αυτό το κόκκινο σύρμα και τα τέσσερα σύρματα δίπλα του: καφέ, μαύρο, λευκό και γκρι χρώμα.

Βρείτε τα σημεία επαφής και τα στηρίγματα σημείων στο κιτ εκκίνησης.

Σπρώξτε τους αισθητήρες αφής στις υποδοχές των πέντε καλωδίων που προσδιορίσατε στο προηγούμενο βήμα.

Τα καλώδια και οι αισθητήρες αφής θα ταιριάζουν με τις λειτουργίες του χρονοδιακόπτη με αυτόν τον τρόπο:

Κόκκινο σύρμα = Αισθητήρας T5 = Εκκίνηση/Διακοπή του χρονοδιακόπτη

Καφέ σύρμα = αισθητήρας T6 = Προσθήκη ωρών

Μαύρο καλώδιο = αισθητήρας T7 = Προσθήκη λεπτών

Λευκό σύρμα = αισθητήρας T8 = Προσθήκη δευτερολέπτων

Γκρι καλώδιο = αισθητήρας T9 = Διαγράψτε το χρονόμετρο

Ένα κομμάτι χαρτόνι μπορεί να σας βοηθήσει να κρατήσετε τα σημεία επαφής μακριά σε μια τακτοποιημένη σειρά. Ακόμα καλύτερα, τοποθετήστε τα σε ένα κουτί. Τα στηρίγματα σημείων μπορούν να σας βοηθήσουν να κρατήσετε σφιχτά τα σημεία επαφής. Mightσως χρειαστεί να κόψετε το μήκος της θήκης αν το χαρτόνι σας είναι παχύ. Το MakerBit.com προσφέρει ένα σεμινάριο σχετικά με την τοποθέτηση των σημείων αφής σε αυτόν τον σύνδεσμο.

Αφού τοποθετήσετε τους αισθητήρες αφής σε κουτί ή χαρτόνι, επισημάνετε σε καθένα τη λειτουργία που εκτελεί.

Το έργο χρησιμοποιεί τα σημεία επαφής ως αισθητήρες. Ο κώδικας τους ονομάζει αισθητήρες αφής. Τα σημεία επαφής και οι αισθητήρες αφής είναι δύο ονόματα για το ίδιο πράγμα, οπότε αυτό το μάθημα θα χρησιμοποιήσει και τα δύο ονόματα.

Η πραγματική συσκευή που ανιχνεύει την αφή είναι ενσωματωμένη στο MakerBit. Τα σημεία επαφής είναι απλώς σκουλαρίκια όπως αυτά που πωλούνται σε καταστήματα ειδών χειροτεχνίας.

Το MakerBit αισθάνεται όταν κάποιος αγγίζει ένα σημείο επαφής. Κάνει τα σκουλαρίκια να λειτουργούν ως αισθητήρες. Το MakerBit λέει τον κωδικό σας σε ποιον αισθητήρα αγγίχθηκε. Αυτό ονομάζεται συμβάν αισθητήρα αφής.

Ο κώδικας μπορεί να απαντήσει σε συμβάντα αισθητήρων αφής με ειδικά μπλοκ, που ονομάζονται χειριστές συμβάντων.

Όταν κοιτάξετε το παράδειγμα κώδικα που παρέχεται με αυτό το μάθημα, δείτε αν μπορείτε να αναγνωρίσετε τους χειριστές συμβάντων για τα συμβάντα αφής.

Βήμα 6: LED

Το MakerBit+R Starter Kit παρέχει καλώδια με κορδέλα με ήδη εγκατεστημένα LED. Αυτά είναι πραγματικά εύκολα στη χρήση.

Επιλέξτε το καλώδιο με τα κόκκινα LED.

Στη συνέχεια, εντοπίστε τη μεγάλη, μαύρη πρίζα στο MakerBit+R που βρίσκεται πιο κοντά στην μπλε πρίζα. Αυτή η μαύρη πρίζα έχει ακίδες με την ένδειξη P11 έως P16.

Σπρώξτε το μαύρο βύσμα του καλωδίου κορδέλας σε αυτήν την πρίζα.

Εξετάστε τις άκρες του καλωδίου κορδέλας. Εντοπίστε την πλευρά που έχει ένα καφέ σύρμα στο εξωτερικό.

Αυτό το καφέ σύρμα πηγαίνει στη λυχνία LED που ελέγχεται από τον αριθμό καρφίτσας P16. Ο κωδικός σας θα χρησιμοποιήσει αυτό το LED για να σηματοδοτήσει όταν τελειώσει η αντίστροφη μέτρηση.

Κάντε μια μικρή τρύπα στο χαρτόνι ή το κουτί σας για να χωρέσει το LED. Πιέστε τη λυχνία LED από το πίσω μέρος και στη συνέχεια ασφαλίστε την με κάποια ταινία.

Mightσως χρειαστεί να ξεκολλήσετε το καφέ+κόκκινο ζεύγος καλωδίων ελαφρώς μακριά από την πλευρά του καλωδίου κορδέλας μέχρι να χαλαρώσετε αρκετά από το σύρμα για να είναι εύκαμπτο.

Βήμα 7: Εξωτερική μπαταρία

Προετοιμάστε τη σύνδεση μπαταρίας και μπαταρίας. Η μπαταρία μπορεί να κάνει το χρονόμετρό σας φορητό!

Μπορείτε να συνδέσετε την μπαταρία 9 βολτ στην στρογγυλή εξωτερική πρίζα στο MakerBit για να τροφοδοτήσετε το χρονόμετρο όταν δεν είναι συνδεδεμένο στον υπολογιστή σας.

Η οθόνη LCD και η συσκευή αναπαραγωγής MP3 χρειάζονται πραγματικά την υψηλότερη τάση που παρέχει η μπαταρία.

Δοκιμάστε να συνδέσετε την μπαταρία για να δείτε αν ενεργοποιεί τα φώτα στο MakerBit και το micro: bit.

Βήμα 8: Βάλτε το χρονόμετρο σε ένα κουτί

Ένα επαναχρησιμοποιημένο κουτί από χαρτόνι μπορεί να κάνει ένα ωραίο περίβλημα για το χρονόμετρο.

Μπορεί να χρειαστεί λίγη κόλλα, λίγο χαρτί κατασκευής και λίγη φαντασία.

Η εικόνα δείχνει τα πάντα τοποθετημένα μέσα σε ένα κουτί.

Βήμα 9: Πραγματοποιήστε μια κλήση Bugle στο πρόγραμμα αναπαραγωγής MP3

Υπάρχει μια πολύ ωραία συλλογή κλήσεων σφαλμάτων του Στρατού διαθέσιμη στο διαδίκτυο σε αυτόν τον σύνδεσμο.

Ο συγγραφέας κατέβασε ένα αρχείο ήχου MP3 ενός σφαλμάτων που παίζει "Mess Call", το οποίο ενημερώνει τους στρατιώτες ότι το φαγητό είναι έτοιμο. Φαινόταν σαν μια καλή επιλογή για χρονόμετρο κουζίνας.

Το κιτ MP3 που απεικονίζεται για αυτό το έργο ήταν διαθέσιμο ως προαιρετική αγορά από το MakerBit.com. Το κιτ περιλαμβάνει τη συσκευή αναπαραγωγής MP3, μια κάρτα μνήμης microSD, έναν προσαρμογέα USB για την κάρτα μνήμης, ένα ενισχυμένο ηχείο και ένα καλώδιο φόρτισης για το ηχείο.

Εντοπίστε την κάρτα microSD και τοποθετήστε την στον προσαρμογέα USB. Συνδέστε το στον υπολογιστή. Δημιουργήστε ένα φάκελο με το όνομα "04". Αυτό είναι μηδέν-τέσσερα. Ανοίξτε το φάκελο.

Αποθηκεύστε το αρχείο MP3 που θέλετε να παίζει το χρονόμετρο σε αυτόν το φάκελο. Αλλάξτε το όνομα του αρχείου ώστε να ξεκινά με έναν τριψήφιο αριθμό. Για παράδειγμα, "001_MessCall.mp3".

Εξαγάγετε την κάρτα μνήμης και τον προσαρμογέα από τον υπολογιστή. Αφαιρέστε την κάρτα μνήμης από τον προσαρμογέα. Τοποθετήστε την κάρτα στη συσκευή αναπαραγωγής MP3. Σπρώξτε το στον δέκτη μέχρι να κουμπώσει στη θέση του και να παραμείνει.

Ο κωδικός για το χρονόμετρο μπορεί να επιλέξει και να αναπαράγει το επιθυμητό αρχείο με βάση τον αριθμό φακέλου και τον αριθμό αρχείου. Σε αυτό το παράδειγμα, θα ήταν ο φάκελος #4 και το αρχείο #1.

Μπορείτε να αναπαράγετε πολλά, διαφορετικά αρχεία ήχου MP3 στο χρονόμετρό σας αποθηκεύοντάς τα στην κάρτα microSD με αυτόν τον τρόπο: σε φακέλους διψήφιων αριθμών με ονόματα αρχείων που ξεκινούν με τριψήφιους αριθμούς.

Βήμα 10: Πιάστε τον κώδικα

Θα χρησιμοποιήσετε το MakeCode για να πάρετε τον κώδικα και να τον βάλετε στο micro: bit.

Το MakeCode βασίζεται στο πρόγραμμα περιήγησης και διατίθεται στο διαδίκτυο δωρεάν. Το σχεδίασαν ειδικά για το micro: bit. Λειτουργεί με πολλά σύγχρονα προγράμματα περιήγησης ιστού που λειτουργούν σε ChromeBooks, Mac, Windows και ακόμη και σε μερικούς υπολογιστές Linux.

Κάντε κλικ σε αυτόν τον σύνδεσμο για να ανοίξετε το MakeCode στο πρόγραμμα περιήγησής σας.

Ο πραγματικός κωδικός για αυτό το έργο θα εισαχθεί αυτόματα για να εργαστείτε.

Η οθόνη σας θα πρέπει να μοιάζει με την εικόνα που φαίνεται παρακάτω.

Βήμα 11: Ανεβάστε τον κωδικό στο μικρό σας: bit

Οι παρακάτω εικόνες έχουν αριθμούς στις γωνίες για να σας καθοδηγήσουν στη διαδικασία.

1. Συνδέστε το micro: bit στον υπολογιστή σας με το καλώδιο USB.
2. Ελέγξτε το σύστημα αρχείων του υπολογιστή σας για να δείτε ότι το MICROBIT εμφανίζεται στη λίστα των συσκευών αποθήκευσης. Η φωτογραφία με αυτό το άρθρο είναι πώς φαίνεται σε ένα Chromebook.
3. Κάντε κλικ στο κουμπί Αποθήκευση στο MakeCode. Η φωτογραφία δείχνει ένα βέλος που δείχνει το κουμπί.
4. Ο υπολογιστής σας θα σας ρωτήσει πού θέλετε να αποθηκεύσετε το πρόγραμμα. Μεταβείτε στη συσκευή αποθήκευσης MICROBIT και ανοίξτε την. Κάντε κλικ στο κουμπί Αποθήκευση.
5. Μια φωτεινή ένδειξη στο micro: bit αναβοσβήνει γρήγορα κατά τη μεταφόρτωση του κώδικα. Στην οθόνη του υπολογιστή σας ενδέχεται να εμφανιστούν μηνύματα που να σας ενημερώνουν για την πρόοδο. Όταν ολοκληρωθεί η μεταφόρτωση, αφαιρέστε τη συσκευή MICROBIT από το σύστημα αρχείων σας. Στη συνέχεια, αποσυνδέστε το καλώδιο USB.
6. Συνδέστε την μπαταρία στο MakerBit. Απολαύστε το χρονόμετρό σας!

Παρεμπιπτόντως, μπορείτε να επιλέξετε να αποθηκεύσετε τον κώδικα στον υπολογιστή σας και στη συνέχεια να τον ανεβάσετε σύροντας ένα αντίγραφο του αρχείου στο micro: bit.

Το πλεονέκτημα του πρόσθετου βήματος είναι ότι μπορείτε να εισαγάγετε ξανά το αρχείο κώδικα στο MakeCode από τον υπολογιστή σας αλλά όχι από το micro: bit.

Βήμα 12: Μελετήστε τον Κώδικα

Ανοίξτε το MakeCode σε πρόγραμμα περιήγησης με τον κωδικό χρονοδιακόπτη φορτωμένο, όπως στο βήμα 10.

Τοποθετήστε το δείκτη του ποντικιού του υπολογιστή σε ένα μπλοκ κώδικα και αφήστε το να ξεκουραστεί εκεί για λίγο.

Θα εμφανιστεί ένα μικρό μήνυμα που θα δίνει πληροφορίες για το μπλοκ.

Μπορείτε να ακολουθήσετε την ακολουθία των γεγονότων; Υπόδειξη: ξεκινά στο μπλοκ "κατά την εκκίνηση". Στη συνέχεια μεταπηδά στο μπλοκ που ονομάζεται "clearTheTimer". Μετά από αυτό, πηδά στο μπλοκ που ονομάζεται "για πάντα". Τι γίνεται μετά από αυτό;

Δοκιμάστε να αγγίξετε κουμπιά στο χρονόμετρο ενώ μελετάτε τον κώδικα.

Ποια μέρη του κώδικα φαίνεται να ενεργοποιούνται όταν αγγίζετε ένα κουμπί; Γιατί; Μπορείτε να προβλέψετε τι θα κάνει το κουμπί, κοιτάζοντας τον κώδικα;

Η εκμάθηση της ανάγνωσης είναι ένα ουσιαστικό μέρος της εκμάθησης της γραφής. Οι μαθητές που μαθαίνουν να γράφουν κώδικα μπορούν να επωφεληθούν διαβάζοντας κώδικα που έγραψαν άλλοι άνθρωποι.

Ένας καλός τρόπος για να ελέγξετε τις γνώσεις σας σχετικά με την κωδικοποίηση είναι να αλλάξετε κάτι στον κώδικα για το χρονόμετρό σας.

Προβλέψτε πώς η αλλαγή σας θα επηρεάσει τον τρόπο λειτουργίας του χρονοδιακόπτη. Στη συνέχεια, ανεβάστε τον τροποποιημένο κώδικα στο micro: bit και δείτε τι θα συμβεί!

Μάλλον θα κάνετε λάθη. Αυτό είναι εντάξει. Ολοι το κάνουν. Σχεδόν κάθε έργο κωδικοποίησης περνάει από μια φάση που ονομάζεται εντοπισμός σφαλμάτων, η οποία ουσιαστικά σημαίνει εύρεση και διόρθωση σφαλμάτων.

Μπορείτε πάντα να ξεκινήσετε από την αρχή με κωδικό που γνωρίζετε ότι θα λειτουργήσει. Απλώς κάντε κλικ στο σύνδεσμο στο βήμα 10 για να κατεβάσετε ξανά τον κώδικα.

Βήμα 13: Συχνές ερωτήσεις

Γιατί ο κώδικας χωρίζεται σε μέρη;

Κάθε μέρος χειρίζεται μόνο μία εργασία.

Ο κωδικός για κάθε εργασία γράφεται μόνο μία φορά.

Τα μέρη έχουν περιγραφικά ονόματα για να βοηθήσουν τους ανθρώπους να διαβάσουν τον κώδικα.

Ο χρονοδιακόπτης ενεργοποιεί ένα κωδικό μέρος κατά όνομα όταν χρειάζεται να εκτελέσει την εργασία που εκτελεί το τμήμα κώδικα. Αυτό είναι γνωστό ως «κλήση» «διαδικασίας».

Πώς ενεργοποιεί ο υπολογισμός το χρονόμετρο;

Ο χρονοδιακόπτης χρησιμοποιεί υπολογισμούς με τρεις διαφορετικούς τρόπους.

Προσθέστε χρόνο όταν ο χρήστης αγγίζει ένα σημείο επαφής για να ρυθμίσει το χρονόμετρο. Αφαιρέστε το χρόνο αφού ο χρήστης αγγίξει ένα σημείο επαφής για να ξεκινήσει το χρονόμετρο. Μετατρέψτε τον αριθμό των δευτερολέπτων σε ώρες, λεπτά και δευτερόλεπτα για εμφάνιση. Η διαδικασία «για πάντα» χρησιμοποιεί την αφαίρεση για να μετρήσει το χρόνο με δύο τρόπους.

Ελέγξτε το micro: bit για να πείτε πότε έχει περάσει ένα δευτερόλεπτο. Αφαιρέστε το 1 από την αντίστροφη μέτρηση μετά από κάθε δευτερόλεπτο, έως ότου η αντίστροφη μέτρηση φτάσει στο μηδέν. Η διαδικασία "addSeconds" χρησιμοποιεί την προσθήκη για να αυξήσει την αντίστροφη μέτρηση αφού ο χρήστης πατήσει μία από τις ακίδες αφής για ώρες, λεπτά ή δευτερόλεπτα.

Η διαδικασία "showTimeRemaining" χρησιμοποιεί ακέραιη διαίρεση για να μετατρέψει την αντίστροφη μέτρηση σε μια ένδειξη χρόνου που είναι ευκολότερη για τον άνθρωπο να κατανοήσει.

Ποιες άλλες τεχνικές κωδικοποίησης χρησιμοποιούνται στον κώδικα;

Τα περιγραφικά ονόματα μεταβλητών βοηθούν τους ανθρώπους να κατανοήσουν πώς διαχειρίζεται ο κώδικας ορισμένα γεγονότα.

Μια μεταβλητή είναι απλώς ένα όνομα που επισυνάπτεται σε ένα γεγονός που το micro: bit αποθηκεύεται στη μνήμη του.

Τα γεγονότα επιτρέπουν στο χρονόμετρο να παρακολουθεί τι θέλει ο χρήστης να κάνει.

Μια διαδικασία μπορεί να αλλάξει την τιμή που συνδέεται με μια μεταβλητή. Η νέα τιμή μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διαφορετική διαδικασία.

Τα λογικά μπλοκ αξιολογούν αληθινά ή ψευδή γεγονότα. Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο το χρονόμετρο μπορεί να καθορίσει τη σωστή ενέργεια με βάση τα γεγονότα.

Ένα αληθινό ή ψευδές γεγονός μπορεί να είναι το αποτέλεσμα της σύγκρισης δύο αριθμών. Είναι οι αριθμοί ίσοι; Είναι ο ένας αριθμός μεγαλύτερος από τον άλλο; Ή λιγότερο?

Ο κώδικας μπορεί επίσης να επισυνάψει μια πραγματική τιμή true ή false σε μια μεταβλητή.

Μια διαδικασία μπορεί να αλλάξει την τιμή μιας αληθούς ή ψευδούς μεταβλητής για να αλλάξει τον τρόπο λειτουργίας μιας άλλης διαδικασίας. Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο ο χειριστής συμβάντων T5 σε αυτόν τον κωδικό απενεργοποιεί το ξυπνητήρι στη διαδικασία που ονομάζεται soundTheAlarm.

Τα λογικά μπλοκ μπορεί να είναι απλά: αν μια τιμή ή σύγκριση είναι αληθινή, τότε κάντε κάτι. αλλιώς, μην κάνετε τίποτα.

Τα λογικά μπλοκ μπορεί να είναι πολύπλοκα: εάν μια τιμή ή σύγκριση είναι αληθινή, τότε κάντε ένα πράγμα. αλλιώς (εννοείται διαφορετικά), κάντε κάτι διαφορετικό.

Τα λογικά μπλοκ μπορεί να έχουν άλλα μπλοκ λογικής "ένθετα" μέσα τους.

Μερικές φορές χρειάζεται μια σειρά διαφόρων λογικών μπλοκ στη σειρά για να αξιολογηθεί ένα γεγονός και να επιλεγεί η σωστή ενέργεια.

Γιατί το μπλοκ "για πάντα" χρησιμοποιεί τον αριθμό 995;

Ο κωδικός χρησιμοποιεί 995 για να πει πότε έχει περάσει ένα δευτερόλεπτο από το χρόνο.

Το micro: bit αυξάνει αυτόματα μια μεταβλητή που ονομάζεται "χρόνος λειτουργίας" περίπου 1, 000 φορές ανά δευτερόλεπτο. Δεν είναι ακριβώς 1.000, αλλά κοντά.

Ένα πείραμα με το πραγματικό micro: bit που χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή αυτού του παραδείγματος διαπίστωσε ότι ήταν πιο κοντά στο 995, κατά μέσο όρο.

Αυτός ο κώδικας ταιριάζει με τον παρατηρούμενο μέσο όρο. Περιμένει η τιμή του χρόνου εκτέλεσης να αυξηθεί κατά 995 πριν ξεκινήσει μέσω των λογικών μπλοκ για να αφαιρέσει ένα δευτερόλεπτο από την αντίστροφη μέτρηση.

Πώς θα σχεδιάζατε ένα πείραμα για να ανακαλύψετε πόσο γρήγορα το micro: bit σας ενημερώνει τη μεταβλητή χρόνου εκτέλεσης; Πόσο καιρό θα χρειαζόσασταν να εκτελέσετε το πείραμα για να νιώσετε σίγουροι για την ανακάλυψή σας;

Είστε ο μηχανικός του χρονοδιακόπτη σας. Αυτό σημαίνει ότι είστε ο μόνος που μπορεί να αποφασίσει εάν η αλλαγή του 995 σε διαφορετική τιμή θα έκανε το χρονόμετρό σας πιο ακριβή.

Πώς θα μπορούσε να τροποποιηθεί ο χρονοδιακόπτης για να κάνει κάτι διαφορετικό αλλάζοντας μόνο τον κώδικα;

Διατηρώντας τα συναρμολογημένα στοιχεία ίδια, μερικές αλλαγές στον κώδικα θα μπορούσαν να μετατρέψουν το χρονόμετρο σε διαφορετικό προϊόν.

Χρονόμετρο

Ο αισθητήρας αφής "Start-Stop" θα λειτουργούσε όπως αναμενόταν. Ο αισθητήρας αφής "Clear" θα ήταν επίσης.

Οι αισθητήρες αφής για ώρες, λεπτά και δευτερόλεπτα δεν θα χρειάζονταν.

Η διαδικασία «για πάντα» θα άλλαζε για να μετρά αντίστροφα και όχι αντίστροφα.

Μια προηγμένη τροποποίηση θα ήταν η μέτρηση και η εμφάνιση του χρόνου σε βήματα του 1/10 του δευτερολέπτου.

Ρολόι γραφείου

Ο αισθητήρας αφής "Start-Stop" θα λειτουργούσε ως κουμπί "Set".

Οι αισθητήρες αφής για ώρες, λεπτά και δευτερόλεπτα θα λειτουργούσαν όπως αναμενόταν χωρίς καμία αλλαγή.

Η διαδικασία «για πάντα» θα πρέπει να μετρά αντίστροφα και όχι αντίστροφα.

Επίσης, η διαδικασία «για πάντα» θα χρειαζόταν υπολογισμό για «μετακίνηση στο μηδέν» τα μεσάνυχτα.

Ο αισθητήρας αφής "Clear" δεν θα χρειαζόταν. Ωστόσο, θα μπορούσε να του δοθεί μια νέα λειτουργία.

Μια προηγμένη τροποποίηση μπορεί να είναι η χρήση αυτού του αισθητήρα αφής ως χειριστήριο επιλογής λειτουργίας. Εναλλαγή μεταξύ 24ωρης οθόνης, στρατιωτικού τύπου και συμβατικής οθόνης 12 ωρών με πρωί και μ.μ. προστέθηκε στην οθόνη.

Ξυπνητηρι

Σε αυτήν την περίπτωση, ο αισθητήρας αφής "Clear" μπορεί να αλλάξει σε χειριστήριο "Alarm".

Μπορεί να χρειαστούν περισσότερες μεταβλητές για την παρακολούθηση νέων γεγονότων, όπως η ώρα για να ηχήσει ο συναγερμός και εάν ο χρήστης έχει ενεργοποιήσει ή απενεργοποιήσει το ξυπνητήρι.

Θα ήταν ενδιαφέρον να δούμε πώς διαφορετικοί μαθητές μπορούν να προσεγγίσουν αυτήν την τροποποίηση με διαφορετικούς τρόπους.

Έλεγχος του Κόσμου

Θα μπορούσαν να προστεθούν περισσότεροι αισθητήρες μέσω του MakerBit για να επιτρέπουν στο ρολόι να ανιχνεύει γεγονότα όπως κίνηση, θόρυβο ή άνοιγμα και κλείσιμο πόρτας.

Το ρολόι θα μπορούσε να αποφασίσει να ηχήσει συναγερμό εάν τα συμβάντα εντοπιστούν κατά τη διάρκεια συγκεκριμένων χρονικών περιόδων.

Ομοίως, το ρολόι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση εξωτερικών συσκευών με βάση το χρόνο. Ένα παράδειγμα μπορεί να είναι μια ηλεκτρονική κλειδαριά πόρτας συνδεδεμένη με μια καρφίτσα στο MakerBit.