giải pháp giáo dục stem tốt nhất - gorillacell.kr
TRANSCRIPT
1 / 102
Giải pháp giáo dục STEM
tốt nhất
Lập trình & Chế tạo & Chia sẻ ý tưởng
Arduino + GorillaShield + Các mô-đun I/O +
mBlock5 + Các khối mở rộng
Tác giả: Stonefield Kim
2 / 102
3 / 102
Ⅰ Chuẩn bị cho lập trình tương tác thiết bị thực
(Physical computing)
1. Arduino là gì? ·········································································· 6
2. Cách sử dụng thiết bị vào,ra và đế mở rộng ···························· 9
3. Cách dùng khối cơ bản và khối mở rộng ································ 13
4. Cài đặt phần mềm & kiểm tra kết nối ····································· 19
Ⅱ Sử dụng thiết bị vào, ra
1. Nút nhấn ··············································································· 30
2. Đèn LED ··············································································· 32
3. Biến trở ················································································· 34
4. Joystick ················································································· 36
5. Còi chíp ················································································ 38
6. Đèn LED giao thông ······························································ 40
7. Màn hình LCD ······································································· 42
8. Led ma trận ··········································································· 44
9. Cảm biến siêu âm ································································· 46
10. Neopixel (dải led RGB) ························································ 48
11. Cảm biến chạm ··································································· 51
12. FND(Flexible Numeric Display) Led 7 đoạn ·························· 53
13. Động cơ DC ········································································ 55
14. Động cơ rung ······································································ 57
Ⅲ Tận hưởng tương tác với thiết bị thực với Arduino
1. Vẽ trái tim với nhân vật gấu trúc ············································ 60
2. Tạo nhân vận với led ma trận ·············································· 74
Nội dung
4 / 102
3. Tạo game Ladybug (bọ rùa) ···················································· 85
Bài học chuẩn bị cho lập
trình tương tác với thiết
bị thực (Physical
computing)
Lập trình tương tác thiết bị thực (physical computing) định nghĩa là một hệ thống
mà máy tính tương tác với thế giới thực bằng cách nhận thông tin chẳng
hạn như đèn và âm thanh bằng cách sử dụng bộ xử lý trung tâm như vi
điều khiển và một thiết bị bên ngoài như động cơ hoặc đèn led. Trong
chương trình dạy, chúng tôi đưa ra bài học giải quyết vấn đề thiế lập và lập
trình hệ thống tương tác thế giới thực với vi điều khiển và sự đa dạng thiết
bịvào, ra.
Sự chuẩn bịsơ bộ rất quan trọng cho bài tập [ tương tác với thế giới thực
có thể tạo ra các vật thể thông minh di chuyển được . Phần mềm, các máy tính ,
các vi điều khiển, và các thiết bịvào,ra làm việc theo một cách hệ
thống,phối hợp với nhau có thể gây ra việc học khó khăn nếu chỉ có một
thành phần gặp vấn đề. Vì vậy để chắc chắn bạn nên cài đặt tất cả các
thành phần thật tốt để không bị rắc rối trong lớp học. Học cài đặt cơ bản
của Arduino để sử dụng như vi điều khiển và mBlock, phần mềm lập trình
5 / 102
6 / 102
Arduino
Arduino là một sản phẩm điện tử giá rẻ dành dùng trong học tập được thiết kế bởi Massimo
Banzi, giáo sư tại the Interaction Design Institute Ivrea, Italy's Graduate School of Art and
Technology, which blended art and IT in 2005.
Máy Con người
Arduino:đóng vai trò như bộ não con người chịu trách nhiệm bộ nhớ, lưu trữ dữ liệu, bộ xử lý.
Sensor: Đóng vai trò như mắt mũi miệng tai của con người và chịu trách nhiệm cho cảm nhận và giao tiếp
với thế giới thực
Motor: đóng vai trò như một cơ quan tập thể dục như chân tay con người.
01
1 Arduino là gì ?
7 / 102
Tại sao lại sử dụng Arduino
① Tất cả các bảng mạch [tương tác thế giới thực] (physical computing) trên đều phù
hợp với Arduino . Arduino gây ra khó khăn trong việc kết nối thiết bị vào và ra , chỉnh
sửa hình dạng mạch and các chân kết nối để tạo ra các mạch đa dạng như trên.
② Các mạch được tạo ra bên trên dễ sử dụng. Do đó, người ta có thể kết nối đến nhiều
thiết bị vào, ra đa dạng và người ta sử dụng Arduino, một bảng mạch với tính tương
thích và tỏng quát cao để luyện tập.
Thật dễ để sử dụng Arduino
Aduino kết nối thiết bị vào ra dùng bảng mạch
nhựa được gọi là bảng mạch trắng. Xây dựng
mạch sử dụng những bảng mạch trắng yêu cầu
rất nhiều kiến thức, mà gây khó để tập trung vào
học lập trình ,một trong những thành phần quan
trọng của giáo dục phần mềm. Do đó, đế mở rộng
vào ra có thể dễ dàng được kết nối thiết bị vào
ra. Trang bị với để mở rộng 2 lớp đặt bên trên Arduino,bạn có thể dễ dàng kết nối nhiều
thiết bị vào ra. Có nhiều đế mở rộng đa dạng:
02
03
8 / 102
Sự đa dạng các loại đế mở rộng
Kết hợp đế mở rộng trên Arduino
Mô đun cảm biến kết nối tới đế mở rộng qua cáp kết nối
Sử dụng đế mở rộng để dễ kết nối thiết bị vào ra, and dự án có thể dễ dàng hoàn thành
sử dụng nhiều thiết bị vào ,ra. Bởi vì số lượng sẵn có thiết bị vào ra tăng lên, sự sáng tạo
của học sinh sẽ chứa đựng được tất cả. Trong giáo trình này, chúng ta sử dụng đế mở
rộng cảm biến hỗ trợ chân 3,4,5.
9 / 102
Các loại thiết bị vào ra
Có rất nhiều thiết bị vào ra có sẵn cho Arduino. Chức năng có để được chia thành 3 loại
là: đầu vào, đầu ra, giao tiếp.
Đầu vào Đầu ra Giao tiếp
Nút nhấn Còi chíp Bluetooth
Cảm biến ánh sáng Động cơ servo Wi-Fi
Biến trở Đèn led Thu nhận hồng ngoại
Cảm biến siêu âm Màn hình LCD
Joystick Động cơ rung Sóng RF433
Công tắc khóa Led 7 đoạn RFID
01
2 Cách sử dụng thiết bị vào ra và đế mở rộng
10 / 102
Sử dụng đế mở rộng
Thiết bị vào ra kết nối tới Arduino bao gồm 2 pin, GND (cực -) and VCC (cực dương), mà
cung cấp điện áp, và chân tín để truyền dữ liệu. Phụ thuộc vào thiết bị vào hay ra ,số lượng
chân tín hiệu có thể tăng từ 1 tới 3. Do đó, để hỗ trợ nhiều thiết bị vào ra, có chân bao gồm
chân 3,4,5 trên đế mở rộng.
Có 6 loại ghép nối vào ra của Arduino
Giao diện vào ra Giải thích Giá trị dữ liệu Ví dụ chân
Đầu vào tín hiệu số Đầu vào BAT/TAT 0,1 Nút bấm 3
Đầu vào tín hiệu tương tự Đầu ra BAT/TAT 0,1 Đèn led 3
Đầu vào tương tự Đầu vào giá trị thay đổi 0~1023 Cảm biến ánh
sáng 3
Đầu ra chân tương
tự(PWM) Đầu ra giá trị thay đổi 0~255 Động cơ servo 3
Giao tiếp I2C
(Inter-Intergrated Circuit) Giao tiếp 1:N Kí tự, số Màn hình LCD 4
UART
(Universal Asynchronous
receiver/transmitter)
Giao tiếp nối tiếp Kí tự ,số Bluetooth 4
SPI
(Serial Peripheral Interface) Giao tiếp tốc độ cao 1:N Kí tự, số Led ma trận 5
Đế mở rộng có các pin được sắp xếp theo thứ tự GSV (GND-VCC-SIGNAL), và nó được
đặt ở vùng kết nối ghép nối của thiết bị vào ra . Kiểm tra ghép nối của thiết bị vào ra và kết
nối chúng theo tên pin được thiết kể ở vùng tương ứng.
02
11 / 102
6 loại ghép nối vào ra Arduino
Kết nối dây theo thứ tự chân GVS của nút nhất, cảm biến và kết nối dây trong GVS với
thứ tự chân số 3 của đế mở rộng.Bình thường , sử dụng GND(-) cho màu đen và VCC(+)
12 / 102
cho màu đỏ
13 / 102
Khối điều khiển thiết bị vào ra tín hiệu số
Là khối lệnh được sử dụng để đọc trạng thái ON/OFF hay 0,1 từ đầu vào. Ví dụ, khi nút
nhấn được kết nối tới chân 9, sử dụng khối trên và nhập chân tín hiệu số mà sensor được
kết nối
Và để sử dụng đầu ra với giá trị 0,1 hoặc trạng thái BAT/TAT. Chọn chân tín hiệu số mà
bạn muốn là đầu ra và đặt ON/OFF như là đầu ra. Bạn có thể sử dụng biến để thay đổi
trạng thái đầu ra.
01
3 Cách sử dụng khối cơ bản và khối mở rộng
14 / 102
. Khối điều khiển thiết bị vào ra tín hiệu tương tự
Đây là khối lệnh mà nhận tín hiệu tương tự với giá trị khác nhau theo trạng thái. Gía trị
cảm biến có số từ 0-1023. Nó có hình dạng tròn để phân biệt với khối đầu ra tín hiệu số .
Nhập chân tín hiệu tương tự mà cảm biến tương tự được kết nối.
Khối lệnh này sử dụng khi bạn muốn đầu ra với trạng thái giá trị thay đổi. Nó có vẻ giống
tương tự khối đầu ra tín hiệu số và được viết như PWM. Bạn có thể đặt chân tạo PWM
và đặt giá trị đầu ra từ 0-255. Biến cho phép bạn điều chỉnh giá trị đầu ra mong muốn theo
như điều kiện của bạn
02
15 / 102
Khối điều khiển chuyên dụng
Khối lệnh tín hiệu số/ tương tự không phải lúc nào cũng có thể dùng cho thiết bị vào, ra
mà yêu cầu chính xác cài đặt hoặc thư viện. Còi chíp dùng khối lệnh chuyên dụng để phát
âm thanh đầu ra với nhịp điệu và điều chỉnh dạng
Động cơ servo sử dụng khối lệnh chuyên dụng mà chuyển đổi giá trị đầu ra 0-255 sang giá
trị tín hiệu tương tự 0-180 độ sử dụng PWM
Đây là khối lệnh chuyên dụng cho cảm biến siêu âm.Chân trig phát ra sóng siêu âm và chân
Echo nhận sóng siêu âm được sử dụng để tính toán và trả lại khoảng cách sử dụng giá trị
vận vận tốc âm thanh.Khoảng cách được biểu diễn là cm
03
16 / 102
Khối điều khiển chỉ nhận dữ liệu tải lên
Bởi vì đầu ra LCD chỉ sử dụng giao tiếp I2C, nó không thể điều khiển với các khối đầu
vào/đầu ra kể cả tín hiệu số lẫn tín hiệu analog . Do đó cần các khối chỉ điều khiển LCD.
Các khối riêng biệt không chạy trong thời gian thực khi cờ được click.Bạn phải tải lên và
sử dụng chương trình trong Arduino.
Khối chuyên dụng để điều khiển biểu diễn số được gọi là FND.
03
17 / 102
Khối điều khiển chuyên dụng để sử dụng neopixels( dải led rgb) mà để điều khiển vị trí và
biểu diễn màu sắc đa dạng.
Khối điều khiển chuyên dụng ma trận led 8x8. Cảm xúc đa dạng, chữ và số có thể được
biểu diễn sử dụng các led đc chia bởi hàng và cột
Thêm nữa có nhiều khối mở rộng nữa có thể điều khiển 14 loại thiết bị vào ra khác nhau.
18 / 102
Tải phần mềm
Arduino được lập trình sử dụng môi trường phát triển tích hợp (IDE), thường được gọi là
sketch. Chương trình lập trình dựa trên C rất khó trên khía cạnh để sử dụng trong các lớp
phần mềm tại lớp tiểu học và cấp 1 và capas2 . Do đó, nó được lập trình sử dụng các khối
lệnh mà có thể điều khiển Arduino dựa trên scratch( ngôn ngữ kéo thả)
01
4 Cài đặ t phần mềm và kiểm tra kết nối
01 Tìm kiếm mblock trên thanh đại chỉ và kết nối tới makeblock.cc hoặc mblock.cc.
? .
02 Nhấn Download trên màn hình chính của mBlock.
19 / 102
03 Cuộn xuống để download mBlock5.
04 Sau khi download thành công phiên bản offline cho Windows, chạy tập tin để cái đặt nó.
05 Khi cài đặt hoàn tất ,chương trình giống như giao diện Scratch sẽ chạy
. .
20 / 102
Cài đặt phần mềm
Để viết chương trình Arduino sử dụng chương trình mBlock, vì vậy cần lựa chọn loại
Arduino để sử dụng và cài đặt khối mở rộng để sử dụng cho việc tạo ra chương trình
Chọn thẻ Device(tiếng Việt sẽ là thiết bị) và nhấn chọn vào nút bấm “add”.
Chọn Arduino Uno từ thư viện thiết bị và nhấn vào nút OK
Arduino Uno được thêm vào danh sách thiết bị
Khi thiết bị được thêm vào ,khối lệnh có thể điều khiển Arduino được tạo từ bên phải
02
21 / 102
22 / 102
Arduino Uno chỉ có thể sử dụng các khối lệnh tín hiệu số/tín hiệu analog vào /ra đơn giản .
Để sử dụng thiết bị vào ra đa dạng ,khối lệnh chuyên dụng cho các thiết bị cụ thể là cần thiết
Có[ trung tâm mở rộng ](Expand Center) để sử dụng các khối lệnh chuyên dụng.
Khi bạn kích vào Expand( mở rộng) ,[trung tâm mở rộng] (Expansion Center) xuất hiện
Có rất nhiều khối mở rộng được tạo bởi nhiều người dùng Arduino trên toàn thế giới trong ,[trung tâm
mở rộng] (Expansion Center).
Bởi vì có rất nhiều khối mở rộng ,chương trình cần một khoảng thời gian để tải vì vậy chỉ có 2 mục
được hiển thị ngay lần đầu tiên
Tìm kiếm “ARDUINO_EXTENSION” trong hộp tìm kiếm của [trung tâm mở rộng] (Expansion Center)
và thêm vào khối mở rộng dưới đây. Hoặc đến trang 12.
23 / 102
Các khối lệnh được biểu diễn để sử dụng thiết bị vào ra đa dạng không được cung cấp bởi Arduino
Uno
Kết nối Arduino
Để viết chương trình Arduino, bạn cần kết nối Ardu
ino tới máy tính của bạn.Để làm điều này, sử dụng
cáp USB để kết nối Arduino đến máy tính của bạn
Trong trường hợp của Arduino,bạn có thể kết nối cáp
USB và vận hành thiết bị bằng cách nhận năng lượng
thông qua cáp mà không kết nối với nguồn ngoài. Nếu
bạn sử dụng cáp chia sau khi tải chương trình lên bạn
phải kết nối với nguồn điện riêng.
Sau khi kết nối Arduino tới máy tính của bạn, chương
trình mBlock cần cài đặt cổng giao tiếp nối tiếp để kết nối
với Arduino
03
24 / 102
Nhấn nút thiết bị có thể kết nối để mở cổng COM có thể kết nối.
Nhấn nút kết nối ở phía dưới để mở cửa sổ chọn cổng USB.
Khi kết nối được hoàn tất, màn hình sẽ thay đổi như hình phía dưới.
Nhấn “Setting” để cập nhật phần mềm hệ thống (firmware) trên màn hình
Chạy nó một lần trong lần dùng đầu tiên.
25 / 102
Khi phần mềm hệ thống cập nhật thành công, Arduino có thể chạy ở chế độ trực tiếp (live)
Kiểm tra vận hành Arduino
Sau khi cài đặt phần mềm , thậm chí nếu phần mềm được kết nối, bạn nên kiểm tra nếu
thực sự Arduino đang làm việc và thực hành ở lớp học. Nếu bạn không kiểm tra xem
04
26 / 102
Arduno liệu có nguyên vẹn, nó sẽ rất khó để tìm ra vấn đề Arduino là gì,phần mềm có vấn
đề, cảm biến có vấn đề, hoặc cấu trúc lập trình sai. Do đó,ý tưởng tốt là có học sinh của
bạn thực hiện kiểm tra vận hành tại lúc bắt đầu mỗi buổi học.
Tải chương trình lên Arduino
Nếu bạn muốn vận hành bằng cách tải chương trình lên Arduino thậm chí nếu bạn dùng
khối mở rộng hoặc khối cơ bản. Lựa chọn chế độ Edit-Arduino (chỉnh sửa Arduino)
05
02 Tải lên Arduino và bật tắt led trên chân 13 .
27 / 102
Để tải chương trình tới Arduino bạn phải thay thế khối “When clicking the flag” ( khi nhấn
vào cờ) với “Arduino program” (chương trình Arduino) và xóa đi khối nhân vật nếu nó được
thêm vào.
28 / 102
업로드 모드로 코딩을 하게 되면 블록명령만 보이는 것이 아닌 블록명령과 동일한 텍스트 명령도
확인이 가능하다.
Học cách sử dụng
Thiết bị vào ra
Trong giáo dục SW, hoạt động lập trình được coi là nhiệm vụ quan trọng để thể hiện suy nghĩ con
người.Chương trình có thể không những làm việc trên màn hình máy tính mà còn kết nối đầu vào
và đầu ra của dữ liệu cần thiết tới thế giới bên ngoài để làm việc trong thế giới thực .
Phương pháp này được gọi là [tương tác với thế giới thực] (physical computing), [tương tác với
thế giới thực] (physical computing) yêu cầu thiết bị có thể nhận và xử lý dữ liệu khác nhau từ thế
giới thực. Trong mục đíc này, Arduino là một trong những thiết bị phổ thông nhất
Arduino là thiết bị mà có thể nhận giá trị đầu vào từ các cảm biến khác nhau và điều khiển đầu ra
thiết bị chẳng hạn như đèn Led, động cơ để tạo nên đối tượng có thể tương tác với môi trường.
Ví dụ, bạn có thể phát triển đa đang các sản phẩm dựa trên Arduino, chẳng hạn như các robot
đơn giản,nhiệt kế, phát hiện cảm xúc, thiết bị nhạc và âm thanh, nhà thông minh, đồ chơi trẻ em
và lập trình robot giáo dục. Arduino có các nguồn mở về mạch điện để bất cứ ai cũng có thể tạo
ra và chỉnh sửa.
Trong chương này, bạn sẽ học cách sử dụng thiết vào ra kết nối với Arduino từng thiết bị một
chuẩn bị cơ bản có các dự án hoạt động về sau.
29 / 102
Thông tin cơ bản
Vào / Ra Vào
Cổng kết nối Tín hiệu số
Gía trị sử dụng 0, 1
Số chân dùng 3 chân
(Nút nhấn) Sử dụng Khi đầu vào bật/ tắt giá trị
Cài đặt phần cứng
01
02
1 Nút nhất
30 / 102
Mã lập trình ví dụ
- nút nhấn Hãy kiểm ra giá trị của nút nhấn với biến .
Device
Sprite
Kết quả thực hiện
- Khi nút nhất chưa ấn, giá trị của biến” button” là 0.Nếu nút nhấn được ấn ,giá trị của biến
“button” là 1
03
04
2 Đèn Led
31 / 102
Thông tin cơ bản
Vào / ra ra
Cổng kết nối Tín hiệu số
Gía trị sử dụng 0, 1 hoặc PWM(2~255)
Số chân sử dụng 3 chân
Đèn Led Sử dụng Khi xuất giá trị đầu ra bật/tắt như đèn hoặc đầu ra
có độ sáng khác nhau
Cài đặt phần cứng
Mã lập trình mẫu
01
02
03
32 / 102
- Kiểm tra cách sử dụng của đèn Led.
Kết quả thực hiện
- Chạy nhắc lại trong khi đèn led bật và tắt .
04
3 Biến trở
33 / 102
Thông tin cơ bản
Vào/ ra vào
Chân kết nối Tín hiệu tương tự
Gía trị sử dụng 0~1023
Số chân 3 chân
Biến trở Sử dụng Khi xoay nhận giá trị biến trở
Cài đặt phần cứng
Mã lập trình mẫu
01
02
03
34 / 102
- Kiểm tra khoảng giá trị của biến trở.
Thiết bị (Device)
Hình sprite(Sprite)
Kết quả thực hiện
- Xoay biến trở sang trái để giá trị đầu ra là 0 và xoay sang phải để giá trị đầu ra là 1023.
04
4 Joystick
35 / 102
Thông tin cơ bản
Vào / Ra Vào
Cổng kết nối Cả tín hiệu số và tương tự
Gía trị sử dụng 0~1023, (0,1)
Số chân kết nối 5 chân
Joystick, nút nhấn Sử dụng Nhập giá trị của trục x và trục y bằng cách di
chuyển núm joystick và giá trị đầu ra nút khi nhấn
Cài đặt phần cứng
01
02
36 / 102
Mã lập trình ví dụ
- Kiểm tra giá trị của các trục x và y bằng cách di chuyển núm joystick.
Device (thiết bị)
Sprite (hình sprite)
Kết quả thực hiện
- The values of the X and Y axes are output as the joystick moves.
03
04
37 / 102
Thông tin cơ bản
Vào/ ra output
Cổng kết nối Tín hiệu số
Gía trị sử dụng 0,1 hoặc PWM(0~255)
Số chân sử dụng 3 chân
Còi chíp Sử dụng Khi xuất ra âm thanh với tỉ lệ khác nhau
Cài đặt phần cứng
01
02
5 Còi chip
38 / 102
Mã lập trình mẫu
- Kiểm tra cách điều chỉnh tỉ lệ đầu ra sử dụng còi chíp
Chế độ tải chương trình lên Arduino
Kết quả thực hiện
- Các nút C4,F2, và B4 được chơi với ¼ nhịp
03
04
39 / 102
Thông tin cơ bản
Vào / ra Ra
Cổng kết nối Tín hiệu số
Gía trị sử dụng 0,1 hoặc PWM(0~255)
Số chân sử dụng 4 chân
Đèn led giao thông Sử dụng Khi bạn muốn điều khiển nhiều màu với led
Cài đặt phần cứng
01
02
6 Đèn led giao thông
40 / 102
Mã lập trình mẫu
- Kiểm tra vận hành cỉa đèn led giao thông.
Kết quả thực hiện
- Ánh sáng từ đèn led giao thông được điều chỉnh bật và tắt .
03
04
41 / 102
Thông tin cơ bản
Vào/ ra ra
Cổng kết nối I2C(A5,A4)
Gía trị sử dụng Số, các kí tự
Số chân sử dụng 4chân
Màn hình LCD Sử dụng Khi in các giá trị só hoặc chữ khác nhau
Cài đặt phần cứng
01
02
7 Màn hình
LCD
42 / 102
Mã lập trình mẫu
- Hãy in :’Hello’ và ‘World’ trên màn hình LCD.
Kết quả thực hiện
- Dòng đầu tiên của màn hình LCD là ‘và dòng thứ hai là ‘WORLD’.
03
04
43 / 102
Thông tin cơ bản
Vào / ra output
Cổng kết nối Tín hiệu số
Gía trị sử dụng Số, đồng hồ
Số chân sử dụng 5chân
Led ma trận Sử dụng Khi xuất ra các kiểu ánh sáng khác nhau
Cài đặt phần cứng
01
02
8 Led ma trận
44 / 102
Mã lập trình mẫu
- Kiểm tra vị trí của hàng và cột của led ma trận.
Kết quả thực hiện
- Mỗi hàng sẽ sáng theo thứ tự như sau: led 1 cột 1 hàng 1 ,hàng8 cột 8, hàng 1 cột 8 ,hàng 8
cột 1.
- Chắc chắn nhớ mỗi vị trí từ 1 hàng 1 cột đến 8 hàng 8 cột của led ma trận.
03
04
45 / 102
Thông tin cơ bản
Vào / ra vào
Cổng kết nối Tín hiệu số
Giá trị sử dụng Số
Số chân sử dụng 4chân
Cảm biến siêu âm Sử dụng Khi đo khoảng cách đối tượng
Cài đặt phần cứng
01
02
9
Cảm biến siêu âm
46 / 102
Mã lập trình mẫu
- Kiểm tra khoảng cách của đối tượng sử dụng cảm biến siêu âm.
Device (thiết bị)
Sprite( hình sprite)
Kết quả thực hiện
- Bằng cách sử dụng cảm biến siêu âm, giá trị thay đổi có thể đầu ra dựa theo khoảng cách đối
tượng (Khoảng cách có thể đo: 2cm~400cm)
03
04
47 / 102
Thông tin cơ bản
Vào / ra Ra
Cổng kết nối Tín hiệu số
Gía trị sử dụng 0,1 hoặcPWM(0~255)
Số chân điều khiển 3 chân
Neo pixel(dải led rgb) Sử dụng Khi xuất mầu sắc thay đổi của ánh sáng led
Cài đặt phần cứng
01
02
10 NeoPixel( dải led rgb)
48 / 102
Mã lập trình mẫu
- In ra màu mong muốn tại vị trí của neopixel (dải led rgb)
03
49 / 102
Kết quả thực hiện
-Đèn led đỏ là vị trí đèn đầu tiên của neopixel, xanh lá cây là đèn thứ hai và xanh nước biển là
dèn thứ 3 được lặp lại .
04
50 / 102
Thông tin cơ bản
Vào/ ra Vào
Cổng kết nối Tín hiệu số
Gía trị sử dụng 0, 1
Số chân sử dụng 3chân
Cảm biến chạm Sử dụng Khi nhập giá trị bật/tắt
Cài đặt phần cứng
01
02
11 Cảm biến chạm
51 / 102
Mã lập trình mẫu
- Kiểm tra giá trị cảm biến với biến “touch” (chạm)
Device( thiết bị)
Sprite(hình sprite)
Kết quả thực hiện
- Khi bạn không chạm vào cảm biến chạm giá trị của biến “touch” ( chạm) là xuất ra 0. Khi bạn
chạm vào cảm biến chạm giá trị của biến “touch” ( chạm) là xuất ra 1
03
04
52 / 102
Thông tin cơ bản
Vào / ra Ra
Cổng kết nối Tín hiệu số
Gía trị sử dụng Số
Số chân sử dụng 4chân
FND(led 7 đoạn) Sử dụng Biểu diễn số trên màn hình
Cài đặt phần cứng
Mã lập trình mẫu
01
02
03
1 2 FND(Flexible Numeric Display) (Led 7 đoạn)
53 / 102
- Hãy in ‘2019’ trên FND (led 7 đoạn).
Kết quả thực hiện
- ‘2019’ được xuất ra FND.
04
54 / 102
Thông tin cơ bản
Vào / ra Ra
Cổng kết nối Tín hiệu số
Gía trị sử dụng 0,1 hoặc PWM(0~255)
Số chân sử dụng 4 chân
Động cơ 1 chiều Sử dụng Khi xuất ra quay ngược và quay thuận
Cài đặt phần cứng
01
02
13 Động cơ quạt một chiều
55 / 102
Mã lập trình mẫu
- Điều khiển động cơ 1 chiều bằng bàn phím
Device( thiết bị) Sprite(hình Sprite)
Kết quả thực hiện
- Khi nhấn phím mũi tên trên bàn phím động cơ 1 chiều sẽ quay tròn và khi nhấn phím mũi tên xuống
thì sẽ quay ngược lại
03
04
56 / 102
Thông tin cơ bản
Vào/ ra ra
Cổng kết nối Tín hiệu số
Gía trị sử dụng 0,1 hay PWM(0~255)
Số chân sử dụng 3chân
Động cơ rung Sử dụng Khi cấn xuất ra rung động
Cài đặt phần cứng
01
02
14 Động cơ rung
57 / 102
Mã lập trình mẫu
- Chạy động cơ dao động .
Kết quả thực hiện
- Khi độ rung của động cơ rung tăng 1 lần nó sẽ hoạt động trong 0.2 giây và khi cường độ rung
động đạt 260 độ rung được đặt lại bằng 0.
03
04
Sử dụng Arduino để tận
hưởng tương tác với thế
giới thực
58 / 102
Học cơ bản về Arduino và học cách sử dụng nó . Bạn cũng học được cách kết
nối và điều khiển các thiết bị vào ra đa dạng, vì vậy bạn cũng sẵn sàng tạo ra
những đối tượng thông minh của riêng bạn. Trong chương này, bạn sẽ trải
nghiệm việc tạo các thiết bị tương tác với thế giới thực từ chuẩn bịđến thực
hiện các dự án khác nhau đến lập trình thiết kế đầu vào đầu ra . Khi bạn đã
học đủ trong chương này, cố gắng tìm kiếm các vấn đề trong thế giới thực và
giải quyết những vẫn đề của chính bạn với tương tác thế giới thực .
1 Vẽ trái tim với nhân vật Panda
59 / 102
Giới thiệu dự án
Mục đích hoạt động • Bạn có thể kết nối thiết bị mà tín hiệu đầu vào đa dạng tới mBlock.
• Bạn có thể điều khiển hướng với thiết bị đầu vào và vẽ tranh với nhân vật.
Tổng quan về hoạt động Sử dụng các mô-đun đầu vào tín hiệu tương tự khác nhau để luyện tập kích cỡ nhân vật và cách
di chuyển các hướng mà bạn muốn.
Trong hoạt động này, bạn sẽ có thời gian để vẽ đường thẳng để thể hiện trái tim chúng ta và các
đường thẳng coi như là sự di chuyển khác nhau của nhân vật.
Thông tin hoạt động 1 cặp hoặc hoạt động cá nhân (Nhiều học sinh, bố mẹ)
Hoạt động 1h cơ bản để thể hiện: Kết nối phần cứng, vẽ tranh bằng nhân vật
mBlock, 2 nút nhất, Joystick, biến trở
Phòng máy tính , hoặc sử dụng laptop phòng học thông minh nếu có sẵn
01
60 / 102
Đồ dùng cần có
Bạn cần có cac đồ dùng dưới đây để thực hiện dự án.
Vẽ Tên Thông số kĩ thuật và số
lượng
Bảng mạch Arduno Uno x1
Đế mở rộng x1
Chỉ cáp mở rộng phần đế
Hoặc cáp bảy màu
3 chân cái-cái (x3)
5chân cái-cái (x1)
Mô đun nút nhấn x2
Joystick x1
Biến trở x1
Cáp USB x1
02
61 / 102
Cài đặt phần cứng và kết nối
Hình thức lắp ráp cơ bản
Tạo ra những thứ của riêng mình như game pad và sử dụng joystick để điều khiển
hướng của các nhân vật của bạn di chuyển. Nút nhấn đỏ là nút vẽ, và nhấn nút màu
vàng để lên đường khác. Hãy tạo ra bức tranh thú vị của riêng tôi bằng cách điều chỉnh
biến trở.
Cài đặt phần cứng của bạn như gamepad
Kết nối phần cứng
-Nút nhấn đỏ: Kết nối tới chân số 3 tín hiệu số.
-Nút nhấn vàng: kết nối tới chân số 4 tín hiệu số.
-Joystick: Kết nối đến chân tín hiệu tương tự số 2 và số 4.
-Biến trở: kết nối tới chân tương tự số 0.
03
62 / 102
Lập trình cơ bản
Hãy nhìn các khối cơ bản sử dụng tạo nhân vật vẽ đường thẳng thông qua chương trình
và sử dụng mỗi khối theo cách khác nhau.
Khối lệnh Ý nghĩa
Khối lệnh được sử dụng khi bắt đầu chương trình cho lần đầu
mà bao gồm các sự kiện cho thực hiện nhân vật
Các lệnh được bao gồm trong phần điều khiển để thực
hiện trong khối lệnh vô thời hạn này
Câu lệnh điều kiện này thực hiện nếu điều kiện được cho
thỏa mãn
,
Khối với kí hiệu bằng nhau và bất đẳng thức là khối lệnh
thuộc về operations (các toán tử ) và 4 khối tính toán
đằng sau là các khối lệnh tính toán đơn giản .
Đây là khối lệnh thuộc về[ hoạt động] (action). Nó là khối
lệnh cho di chuyển các nhân vật để đến vị trí mong muốn
Lệnh này thuộc về [ hoạt động] (action). Nó là khối lệnh
để di chuyển nhân vật tới tọa độ X và tọa độ Y
Nhấn vào “Make Variable” ( tạo biến ) để tạo các biến khác
nhau .
Đây là khối lệnh được sử dụng để vẽ với bút được bao
gồm bút. Bạn có thể thay đổi độ dày của bút
Đây là khối có thể tạo ra các khối khác nhau như hàm
(function).
Khi bạn hiểu được các khối khác nhau ở trên, hãy viết chương trình cơ bản .
04
63 / 102
Gỡ lỗi lập trình
Để tìm ra mỗi giá trị tọa độ với joystick, Ghi lại giá trị khi joystick ở trung tâm. Khi một số học sinh
tiến hành bài tập joystick ,joystick là thiết bị vật lý ,không phải tất đều cùng trung vị . Do đó, nếu
bạn phát hiện đúng hướng, tốt hơn là lập trình nó để phát hiện ra rằng nó đúng khi nó lớn hơn
khoảng 50 hoặc lớn hơn trung bình.
Hãy kiểm tra mỗi lần như bên dưới để kiểm tra sự khác nhau mô đun cảm biến
- kiểm tra sự vận hành của nút nhấn đỏ : Gía trị 0,1
- Kiểm tra sự vận hành của nút nhấn vàng :giá trị 0,1
-Kiểm tra vận hành biến trở :Khoảng giá trị là 0~1023
05
01 Kiểm tra đầu vào cảm biến
64 / 102
- kiểm tra joystrick vẽ :khoảng giá trị 0~1023
65 / 102
Hãy tạo biến mô đun cảm biến khác nhau để kiểm tra sự vận hành.Khi bạn tạo ra biến ,bạn
có thể sử dụng các cách khác nhau.Bạn có thể làm việc bằng cách kiểm tran giá trị của
hàm (function) tròn cửa số nhân vật
Chương trinh Mô tả chương trình
Nhấn tạo biến “Make variable”,được chỉ định bằng
chọn vào hình tròn màu da cam để tạo biến . Sau
đó của sổ tạo biến như hình bên dưới xuất hiện.
Hãy viết tên của biến bằng tiếng anh. Tên biến
cũng có thể được viết bằng tiếng Việt. Hãy tạo biến
nút nhấn màu đỏ, màu vàng, joystick, và biến trở
cho các mô-đun cảm biến của chúng ta
Tên mô- đun Tên biến
Nút nhấn đỏ red_button_D3
Nút nhấn vàng yellow_button_D3
Biến trở var_A0
Joystick (trục X) joystick_X
Joystick (trục Y) joystick_Y
Bạn có thể kiểm tra các biến khác nhau trong cửa sổ
nhân vật như ở dưới đây.
02 Tạo biến
66 / 102
Nếu khối mà bạn đã lập trình được liệt kê lần lượt, thật khó để tìm chúng khi có lỗi. “My
block” cho phép bạn dễ dàng tìm kiếm và thay đổi chỉ với khối nếu nó không làm việc.
Chương trình Mô tả chương trình
① Định nghĩa biến chung
② Tạo khối ‘variable value collection’(bộ
sưu tập giá trị biến sử dụng tạo khối
Theo như kết quả , cách vận hành ① and ② giống
nhau.
Có nhiều cách thông thường để tạo biến. Càng nhiều
biến bạn có, khối càng dài có thể gây khó khăn khi
đọc và diễn giải chương trình của bạn
Trong thiết bị
Nếu bạn tạo khối được gọi là variable
collection( bộ sưu tập biến) sử dụng block making
(tạo khối), chỉ các khối đã định nghĩa như trong
danh sách liệt kê, vì vậy khi lỗi xảy ra trong chương
trình, bạn có thể dễ tìm chỉ với khối tương ứng và
tạo nó dễ dàng để diễn dịch cách chương trình
thực hiện mà bạn có thể
03 Tạo hàm
67 / 102
Chương trình Mô tả chương trình
Để di chuyển nhân vật tới bên phải trục X, giá trị lớn
hơn 519, trung tâm của joystick (mỗi con lại khác
nhau) phải được nhập vào. Nếu giá trị được cài
dựa trên trung tâm với giá trị 519, nhân vật di
chuyển như là giá trị đầu vào thay đổi thậm chí
với sự thay đổi nhỏ của joystick. Nó là. (di chuyển
sang phải 10)
Để di chuyển nhân vật sang trái trục Xm giá trị nhỏ
hơn 519 (giá trị trung tâm của mỗi joystick là khác
nhau) phải được nhập vào.Nếu giá trị được cài
dựa trên trung tâm là giá trị 519 nhân vật di chuyển
như giá trị đầu vào được thay đổi thậm chí sự thay
đổi nhỏ của joystick.Nó sẽ di chuyển sang trái 10
Nó sẽ di chuyển sang trái và sang phải như bên dưới
04 Luyện tập di chuyển nhân vật của bạn với joystick. Hệ tọa độ X
68 / 102
Chương trình Mô tả chương trình
Để di chuyển nhân vật hướng xuống dưới
trong trục Y, giá trị lớn hơn 506 (giá trị trung
tâm của mỗi joystick khác nhau) phải được
nhập vào. Nếu giá trị được cài dựa trên giá
trị trung tâm là 506 nhân vật sẽ di chuyển như
giá trị đầu vào thay đổi thậm chí với sự thay
đổi nhỏ của joystick. Nó di chuyển xuống
dưới 10.Nó sẽ di chuyển lên và xuống như
trong ảnh
05 Luyện tập di chuyển nhân vật của bạn với joystick. Hệ tọa độ trục Y
69 / 102
Hãy thay đổi nhân vật là bút chì để vẽ. Nếu bạn chọn ‘Sprite Library’ trong thư viện, các
khối đa dạng sẽ xuất hiện như bên dưới.Và hãy chọn bút đã đánh dấu màu xanh như
hình
Chương trình Mô tả chương trình
Để vẽ tranh sử dụng nhân vật đã chọn thay đổi
kích thước của bút bằng nhấn vào Zoom Out (phóng
to) để thay đổi kích thước khối cơ bản.
Để tạo trung tâm với đầu bút chì, bạn cần cài điểm
trung tâm tại vị trí của bút chì bằng cách chọn
‘Shape Center Setting’ (cài đặt trung tâm khối) để
vẽ trang xung quanh đầu bút chì .
06 Thay đổi nhân vật
07 Sủa lại nhân vật, điều chỉnh trung tâm ,
70 / 102
Chương trình Mô tả chương trình
Nhấn nút nhấn đỏ để hạ bút xuống và vẽ tranh.Cài
màu mực bút là đỏ.Nếu bạn nâng bút bằng cách
nhấn nút nhấn vàng bạn không thể vẽ đường
thẳng
program Program description
Gía trị của biến trở trong 0-1023.Để tạo độ đậm
đường vẽ có 10 cấp.Gía trị được chia bởi 100 làm
tròn để trở thành số nguyên .
Chương trình Mô tả chương trình
Sau khi sao chép sprite đã tạo, tạo một bản sao để vẽ
một hình ảnh đối xứng trên trục Y và thay đổi giá
trị của tọa độ X để đảo ngược dòng.
Ẩn sprite sao chép để vẽ hình trái tim.
08 Nâng hạ bút với điều khiển nút nhấn
09 Biến trở để thay đổi độ đậm đường vẽ
10 Vẽ trái tim đối xứng qua trục Y
71 / 102
Chương trình
Results screen
11 Chương trình cuối
72 / 102
Thiết lập
06
73 / 102
Tạo kí tự, cảm xúc với led ma trận
Giới thiệu dự án
Mục tiêu hoạt động • Bạn có thể sử dụng led ma trận với mBlock.
• Bạn có thể điều khiển kí tự ,cảm xúc của led ma trận với các nút khác nhau.
Tổng quan hoạt động Sử dụng đầu vào tín hiệu số khác nhau, hãy tạo các kí tự,cảm xúc khác nhau với led ma trận di
chuyển theo cách khác nhau. Thêm nữa, hãy thiết kế kí tự, cảm xúc mà bạn muốn tạo và hiển
thị nó lên led ma trận.
Thông tin hoạt động 1 cặp hoặc cá nhân (học sinh, cha mẹ)
Hoạt động cơ bản một tiếng để trình bày: kết nối phần cứng, tạo kí tự
mBlock, 2 nút nhấn, biến trở, Dotmatrix (led ma trận)
phòng máy tính hoặc sử dụng laptop của phòng học thông minh nếu có sẵn
74 / 102
Đồ dùng cần có
Bạn sẽ cần các đồ dùng dưới đây để thực hiện dự án này.
Hình vẽ tên Thông số kỹ thuật và số
lượng
Mạch Arduino Uno X1
Để mở rộng cảm biến X1
Chỉ cáp mở rộng phần đế
Hoặc cáp bảy màu
3chân cái –cái x3
5chân cái –cái x1
Mô-đun nút nhấn X2
Led ma trận X1
Màn hình LCD X1
Cáp USB X1
02
75 / 102
Cài đặt phần cứng và kết nối
Hình thức lắp ráp cơ bản
Hãy thể hiện tính cách của bạn trên led ma trạn sử dụng nút nhất đỏ và vàng, và tạo
cảm xúc thay đổi khi bạn ấn nút nhấn.
Kết nối phần cứng
-Nút nhấn đỏ: kết nối tới chân 3 tín hiệu số. /-nút nhấn vàng:kết nối tới chân 4 tín hiệu số.
-Led ma trận: kết nối chân 9 với DIN. Kết nối chân 10 với CS. Kết nối chân 11 với CLK.
03
76 / 102
Gỡ rối chương trình
Chương trình Mô tả chương trình
-Để sử dụng mô-đun LCD, bạn phải lựa chọn khối mở
rộng .
-Cài đặt địa chỉ chính xác tới từng loại module LCD
khác nhau.
-Viết ‘Hello’ trên dòng đầu tiên của mô-đun LCD.
-Viết ‘World’ trên dòng thứ hai của mô-đun LCD.
-Sau tất cả công việc, hãy tải chương trình lên
Arduino. Sau đó kiểm tra kết quả màn hình
Mô-đun LCD thường có 3 loại địa chỉ.
Chọn 1 trong 3 địa chỉ 0x20,0x27,0x3f. Nếu bạn chọn địa chỉ
Nếu đầu ra không làm việc, lựa chọn địa chỉ khác và thực hiện
04
01 Kiểm tra mô-đun LCD
77 / 102
Hãy tạo các biến mô-đun cảm biến khác nhau để kiểm tra quá trình thực hiện.Khi bạn tạo
biến, bạn có thể sử dụng các cách khác nhau. Bạn có thể làm việc bằng cách kiểm tra
giá trị của hàm (function) trong cửa sổ nhân vật
Chương trình Mô tả chương trình
Kích vào tạo biến “Make variable”,được chỉ định
bằng chọn vào hình tròn màu da cam để tạo biến .
Sau đó của sổ tạo biến như hình bên dưới xuất
hiện.
Hãy viết tên của biến bằng tiếng anh. Tên biến
cũng có thể được viết bằng tiếng Việt. Hãy tạo biến
nút nhấn màu đỏ, màu vàng, biến hàng và biến cột
cho các led ma trận mà chúng ta sử dụng
.
Tên mô-đun Tên biến
Nút nhấn đỏ red_button
Nút nhấn vàng yellow_button
Hàng led ma trận row_count
Cột led ma trận col_count
* Nếu bạn sử dụng mô-đun LCD,hoặc FND( led 7
đoạn) ,bạn có thể tải chương trình lên Arduino dễ
dàng kiểm tra biến.
Chương trình Mô tả chương trình
02 Tạo biến
03 Thay đổi chữ trên màn hình lcd với nút nhấn
78 / 102
-Kích nút nhấn đỏ để biểu diễn ‘Hello’ trên LCD.
-Kích nút nhấn vàng để in ‘WORLD’ trên LCD.
-Nếu mỗi khi bạn kích chuột ở đây,bạn phải xóa LCD
để xóa các kí tự LCD trước và đầu ra xuất ra cái
mới. Hãy ghi nhớ!
Trước sử dụng led ma trận,kiểm tra vị trí của hàng và cột của led ma trận.
Chương trình
04 Kiểm tra vị trí led matrix
79 / 102
Mô tả chương
trình
-Để kiểm tra vị trí của led ma trận, bật mỗi hàng
và mỗi cột từ hàng 1 cột 1 đến hàng 8 cột 8
trong 1 giây
Nhớ vị trí của led ma trận chúng ta muốn đại
diện.
80 / 102
Hãy tạo cảm xúc của led ma trận sử dụng các khối để tạo.
Chương trình Mô tả chương trình
05 Biểu diễn nụ cười trong led ma trận
81 / 102
Chương trình Mô tả chương trình
-Nếu bạn nhấn nút bấm màu đỏ, khối đèn ma trận
được biểu diễn và ‘SMILE’ được in trên dòng
đầu tiên.
Chương trình Mô tả chương trình
-Nếu bạn ấn nút màu vàng, khối đèn ma trận được
biểu diễn và ‘NO-SMILE’ được in trên dòng thứ
2.
06 Nhấn nút nhấn để thay đổi cảm xúc và kí tự trên lcd
82 / 102
Chương trình Mô tả chương trình
- Hãy tạo số 1 arập từ led ma trận
- Nếu bạn có số bạn thích ,hãy biểu diễn nó
07 Tạo số 1 kiểu Arập
83 / 102
Tổng kết
05
84 / 102
Tạo trò chơi con bọ rùa
Giới thiệu dự án
Mục đích hoạt động • Bạn có thể tạo trò chơi bọ rùa.
• Nâng cấp trò chơi bọ rùa lên tương tác thế giới thực.
Tổng quan hoạt động Tạo game ăn kẹo bằng cách điều khiển bọ rùa với keyboard. Đầu tiên hãy tạo trò chơi mà nhiệm
vụ với đặc tính cơ bản, và sau đó thêm một vài tính năng để tạo ra trò chơi vui vẻ hơn . Nâng
cấp lên trò chơi tương tác với thế giới thực sử dụng các joysticks, còi chip,và nhiều hơn nữa. Bọ
rùa được điều khiển bởi người dùng với joystick. Bọ rùa để lại dấu vết trên đường. Kẹo sẽ xuất
hiện các vị trí ngẫu nhiên. Nếu 3 giây trôi qua hoặc bọ rùa chạm vào bánh quy, bánh quy sẽ thay
đổi vị trí. Nếu bọ rùa ăn kẹo , điểm cô ấy sẽ tăng lên 1. Mỗi lần bọ rùa ăn kẹo , còi chíp sẽ kêu,
đèn led sẽ sáng. Nó sẽ cảnh báo bạn đã kiếm được 1 điểm.
Thông tin hoạt động 1 cặp hoặc cá nhân (Học sinh, bố mẹ)
Nền tảng trò chơi: 1 tiếng để hiệu chỉnh tương tác thế giới thực: 1 tiếng
mBlock, Joystick, Còi chíp, Động cơ rung, đèn LED
Phòng máy tính, hoặc sử dụng laptop phòng học thông minh có sẵn
01
85 / 102
Mô tả các khối sử dụng
Học về các khối cơ bản sử dụng để tạo trò chơi bọ rùa và sử dụng mỗi khối theo các cách
khác nhau.
Khối lệnh Ý nghĩa
Khối lệnh sử dụng khi bắt đầu chương trình cho thời gian đầu,
mà bao gồm các sự kiện để thực hiện nhân vật.
Dòng lệnh dưới thực hiện khi phím space được nhấn
Lệnh này đươc chứa trong điều khiển (‘Control’) thực hiện
lặp lại lệnh trong khối lệnh ‘repeat’ 10 lần.
Khối lệnh điều khiển thực hiện nếu điều kiện được cho thỏa
mãn
Chờ cho tới khi gặp điều kiện.
Lệnh và toán tử logic và so sánh that mà phát ra số ngẫu
nhiên (số ngẫu nhiên).
Khối lệnh cho di chuyển nhân vật để đến vị trí mong muốn.
Lệnh này thuộc về chuyển động và xác định hướng đi và sự di
chuyển của sprite (hình sprite).
Kích vào ‘Make Variable’ để tạo các biến khác nhau.Lệnh
dưới đây tạo biến để lưu trữ điểm.
02
86 / 102
Khối lệnh này cho việc phát hiện liên hệ giữa các sprites (hình
sprite).
Khối lệnh này dùng để tính thời gian từ lúc bắt đầu chạy.
Lệnh để thả bút để chỉ đường di chuyển của bọ rùa.
Để tăng độ khó cho trò chơi, khối sẽ giảm kích thước và đánh
dấu là trò chơi đã kết thúc.
Khi bạn hiểu các khối lệnh khác nhau ở trên, hãy viết chương trình cơ bản.
87 / 102
Tạo trò chơi bọ rùa
Đầu tiên, tạo các phiên bản bọ rùa khác nhau để điều khiển sprites (hình sprite ) với bàn
phím. Điều khiển bọ rùa tiến phía trước, lùi phía sau, bên trái, bên phải của bàn phím và
chờ 3 giây cho bánh quy hoặc chạm vào bọ rùa để thay đổi vị trí bất kì. Cho thấy bạn đã
ăn 10 lần như thế nào
Đầu tiên, lập trình định hướng lại bọ rùa sử dụng bàn phím.Ấn bàn phím để di chuyển
hướng mà bạn đặt. Vị trí khởi tạo là 0,0 trong hệ tọa độ X,Y.
Chương trình Mô tả chương trình
Chọn bọ rùa từ Sprite Library.
Khi phím tương ứng với hướng được ấn ,hướng để
di chuyển sẽ được đặt và khoảng cách di chuyển
sẽ được đặt.
Khi bạn kích vào cờ nó sẽ di chuyển tới 0,0 trên mặt
phẳng tọa độ như bên dưới .Dấu vết trước đó sẽ
bị xóa và sau đó bút sẽ được hạ xuống để chỉ
đường dẫn trên đường đi.
* Mặt phẳng tọa độ dưới đây là nền tảng hình ảnh để
cho sự hiểu biết của bạn.
03
01 Lập trình nhân vật bọ rùa
88 / 102
Điểm sẽ được đặt lại về 0 và trò chơi được lặp lại 10 lần. Kẹo sẽ xuất hiện bất kì trong hệ
tọa độ X,Y và tránh bọ rùa.
Chương trình Mô tả chương trình
Select a sweet from the sprite store.
02 Lập trình nhân vật donut
89 / 102
Chương trình
Giải thích
-Chạy khi cờ được kích (when the flag is clicked).
-Đặt lại điểm bằng 0.
-Nhắc lại trò chơi 10 lần.
-Đặt tọa độ X ,Y là số bất kì giữa giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của mối hệ tọa độ
-Đặt lại bộ hẹn giờ.
-Chạm vào bọ rùa hoặc chờ nhiều hơn 3 giây
-Khi kẹo chạm bọ rùa điểm được tăng lên 1 .
Đồ dùng cần thiết
Để nâng cấp tương tác thế giới thực (physical computing), bạn cần những đồ dùng dưới
đây
Hình ảnh Tên Thông số kĩ thuật và
chất lượng
Bảng mạch Arduino Uno X1
04
90 / 102
Đế mở rộng vào ra cảm
biến X1
Chỉ cáp mở rộng phần đế
Hoặc cáp bảy màu
3chân cái-cái x3
5chân cái cái x1
Joystick x1
Còi chíp x1
Đèn LED x1
Động cơ rung x1
Cáp USB x1
Kết nối thiết bị vào ra 05
91 / 102
Thiết bị I/O Cổng kết nối
Joystick A2, A3(chỉ joystick)
Đèn LED D3
Còi chip D5(PWM)
Động cơ rung D9(PWM)
92 / 102
Nâng cấp trò chơi bọ rùa với điều khiển joystick
Để kiểm tra nếu mô-đun cảm biến là đầu vào ,kiểm tra lần lượt từng cảm biến .
Chương trình Mô tả chương trình
Device( thiết bị) & Sprite (hình sprite)
Mặt trước, mặt sau, bên trái, bên phải sẽ thay đổi
phụ thuộc vào vị trí mà bạn điều khiển joystick. Nói
chung, bạn đặt các tiêu chí tăng giá trị bên phải và
bên trên.Cầm joystick và kết nối cáp xuống dưới,
nối chân A3 tới chân X và nối chân A2 tới chân Y
Gía trị tham chiếu khi joystick không được di chuyển.
X là 0 khi joystick điều chỉnh sang trái.
Khi joystick sang phải X trở thành 1023
Y sẽ tới 0 khi joystick đi xuống.
Y sẽ là 1023 khi joystick đi lên.
06
01 Kiểm tra giá trị đầu vào cảm biến
93 / 102
Bởi vì mô-đun cảm biến tương ứng với thiết bị đầu ra là joystick, tạo biến mà nhận 2 đầu
vào tín hiệu tương tự.
Chương trình Mô tả chương trình
Kích vào’ Make Variable’, được chỉ ra bằng hình tròn
màu da cam, để tạo biến. Vì vậy tạo biến mới như
hình bên dưới. Đặt khối đầu vào tín hiệu tương tự
trong biến.
Tên biến Vai trò
X Lưu giá trị joystick cổng A3
Y Lưu giá trị joystick cổng A2
score Tính tổng điểm và lưu lại
Các biến khác nhau có thể được kiểm tra trạng thái (cửa
sổ nhân vật ) như bên dưới.
02 Tạo biến
03 Luyện tập di chuyển nhân vật của bạn với joystick. Hệ tọa độ X
94 / 102
Chương trình Mô tả chương trình
Nếu bạn di chuyển joystick từ phía này sang phía
khác , bạn nên tạo bọ rùa di chuyển với hướng
như vậy.
Nếu giá trị đầu vào joystick thông qua chân A3 là
lớn hơn giá trị trung bình có nghĩa là nó di
chuyển sang phải.
Chương trình Mô tả chương trình
Nếu bạn di chuyển joystick từ phía này sang phía
khác , bạn nên tạo bọ rùa di chuyển với hướng
như vậy.
Nếu giá trị đầu vào joystick thông qua chân A3 là
nhỏ hơn giá trị trung bình có nghĩa là nó di
chuyển sang trái.Nếu giá trị X nhỏ hơn 400, tạo
nó di chuyển sang trái
04 Luyện tập di chuyển nhân vật của bạn với joystick. Hệ tọa độ Y
95 / 102
Chương trình Mô tả chương trình
Nếu bạn di chuyển joystick lên hoặc xuống,
bạn nên tạo bọ rùa di chuyển theo cùng
hướng đó.
Nếu giá trị đầu ra joystick thông qua chân
A2 lớn hơn giá trị trung vị, có nghĩa là nó
sẽ tiến lên.Nếu giá trị Y lớn hơn 600, nó sẽ
di chuyển tiến lên.
Nếu bạn di chuyển joystick lên hoặc xuống,
bạn nên tạo bọ rùa di chuyển theo cùng
hướng đó.
Nếu giá trị đầu ra joystick thông qua chân A2
nhỏ hơn giá trị trung vị, có nghĩa là nó sẽ đi
xuống.Nếu giá trị Y là 400 hoặc nhỏ hơn nó sẽ
di chuyển đi xuống.
05
Điều khiển bọ rùa
96 / 102
Hoàn thiện lập trình điều khiển joystick Kết quả
Nâng cấp trò chơi bọ rùa với tương tác thế giới thực 07
01 Đồ dùng cần thiết
97 / 102
Khi bọ rùa di chuyển và ăn bánh quy, đèn led sẽ bật và còi chíp sẽ kêu và rung để thông
báo cho người dùng bọ rùa đã ăn bánh quy.Để tăng mức độ khó của trò chơi, mỗi một
lần tăng điểm thì bánh quy sẽ giảm và trò chơi kết thúc
Hãy tìm ra nơi mà thêm khối đầu ra phần cứng khi nâng cấp trò chơi bọ rùa mà chúng ta
điều khiển từ bàn phím với việc thêm các thiết bị tương tác với thế giới thực
Mã lập trình doughnut sprite
Thêm điều khiển ,khối biến để gửi tới thiết bị khi donut sprite được ăn bởi bọ rùa .
02 Lập trình để thêm thiết bị và sprites
98 / 102
Mã lập trình thiết bị (device)
99 / 102
1.Chèn thêm lệnh để khởi tạo động cơ rung.
2. Nếu biến điều khiển chỉ ra bọ rùa chạm vào bánh quy là 1 thì đèn led tại chân 3 sẽ sáng
và giá trị đầu ra của còi chíp và động cơ rung tại chân 5 và chân 9 đặt là 150.
3. Đầu ra của chân 3,5,9 bình thường là tắt.
100 / 102
Hoàn thiện chương trình
Thêm khối lênh phần cứng .Mô tả của mỗi khối dưới đây
03 Hoàn thiện chương tình
101 / 102
Kết quả thực hiện
Nâng cấp
1
Hãy chơi với trò chơi cuối cùng và nói các đặc tính bạn cần thêm nhiều tính năng hấp dẫn
khác.
2 Hãy viết ra một số phần khó và nói về vấn đề khó
08
09
102 / 102