Janne Korsimo
7.-9. luokka
IT PRO
microbit ohjelmointi ohjelmoinnin alkeet
Osa 3: Sensorit
Tavoitteet:
- Tutustua micro:bitin sisäänrakennettuihin sensoreihin: liike (kiihtyvyys), valoisuus, lämpötila, kompassi
- Ohjelmoida laite reagoimaan sensoreiden mittauksiin (esim. näyttämään suuntaa, mittaamaan valoa)
- Käyttää ehtoja ja toistolooppeja yhdessä sensorien kanssa (esim. hälytys kun valo on vähissä)
- Ymmärtää analogisten anturien lukemia (esim. valoarvo 0-255) ja käyttää vertailuja
Tehtävä 11: Kallistusnuoli
Oheisesta linkistä Materiaalit | Linkki saat tarvitatessa lisätietoa. Etsi kohta Microbit osa3, liike
Ohjeet:
- Luo projekti
Kallistus. Ohjelma näyttää nuolen suuntaan, johon micro:bit kallistuu. - Lisää neljä erillistä “kun kallistetaan …” -lohkoa (Syöte-kategoriasta, valitse eleiksi kallistetaan vasemmalle, oikealle, eteenpäin (logo alas) ja taaksepäin (logo ylös)).
- Jokaisen tällaisen tapahtuman sisälle laita “näytä nuoli …” -lohko (Yleiset tai Led-kategoriasta). Valitse suunnaksi vastaava nuoli: vasen nuoli, oikea nuoli, alas- ja ylöspäin nuoli.
- Testaa emulaattorilla: klikkaa ja vedä micro:bitin kuvaa kallistamalla sitä. Jokaisessa kallistussuunnassa pitäisi syttyä nuoli osoittamaan alas (kun logo osoittaa alas, eli laite kallistuu eteenpäin), ylös, vasen tai oikea.
- Kokeile micro:bitillä: kallistele laitetta eri suuntiin ja tarkkaile nuolia LED-näytöllä.
Vinkki: Micro:bit tunnistaa myös muita liikkeitä (ravistus, vapaa pudotus ym.). Kokeile halutessasi “kun ravistetaan” -lohkoa (käytitkin sitä nopassa) tai “kun vapaa pudotus”, jolloin micro:bit reagoi, jos sen pudottaa (pehmeästi!).
Vinkki 2: Tiedeluokka Linkki -video Microbit osa 3 (liike) näyttää esimerkkejä liikeanturin käytöstä micro:bitillä
Palauta koodi Teamsin tehtävään: MicroBit-11
Tehtävä 12: Valohälytin
Ohjeet:
- Luo projekti
Halytys. Tehdään hälytin, joka reagoi ympäristön valoisuuteen. - Valitse “ikuisesti”-lohko (Yleiset). Sen sisällä mittaamme valoa jatkuvasti ja päätämme, hälytetäänkö.
- Lisää “jos … niin … muuten” -ehtolohko (Logiikka-kategoriasta) ikuisesti-lohkon sisään.
- Ehdoksi tarvitset valoisuuden arvon: saat sen lohkolla “valon voimakkuus” (Syöte-kategoriasta, löytyy anturit). Vedä “valon voimakkuus” -lohko ehtolauseen ehtokohtaan.
- Lisää ehtoon vertailu: “valon voimakkuus < 50” (vertailulohko löytyy Logiikasta). Arvo 50 on esimerkki hämärän rajasta – voit säätää sitä.
- Jos valoa on alle kynnysarvon (pimeää): laita “soita sävel” -lohko (Musiikki-kategoriasta) soittamaan hälytysääni. Valitse sävel (esim. keskic) ja toistoaika (esim. 1 tahtiosa). Voit myös lisätä “näytä kuvake” -lohkon, esim. ⚠-merkki, samanaikaisesti.
- Muuten (eli valoa on riittävästi): voit laittaa vaihtoehtoisen toiminnon, esim. “näytä kuvake” aurinko ☀ tai teksti "OK". Näin laite ilmoittaa, että kaikki on hyvin kun on valoisaa.
- Testaa: emulaattorissa voit säätää valoisuutta (löytyy More... anturiasetuksista). Kun arvo menee alle 50, ohjelman pitäisi mennä “hälytys”-haaraan.
- Lataa koodi micro:bittiin. Kokeile laittamalla sormi tai käsi micro:bitin LED-näytön päälle (anturi on näytön ledeissä): laitteen pitäisi havaita pimeys ja alkaa hälyttää. Valoon tuotaessa hälytyksen tulisi sammua.
Vinkki: Jos käytössä on micro:bit V2, siinä on sisäänrakennettu kaiutin, josta ääni kuuluu. Jos sinulla on vanhempi V1-malli, voit liittää kuulokkeen tai pienen summerin micro:bitin pinnien 0 ja GND väliin johdoilla, jotta kuulet äänen. Voit myös jättää äänen pois ja käyttää pelkkää visuaalista hälytystä (esim. vilkkuvaa kuvioa) pimeän tunnistamiseen.
Palauta koodi Teamsin tehtävään: MicroBit-12
Tehtävä 13: Lämpömittari
Ohjeet:
- Luo projekti
Lampotila. Micro:bitissä on lämpötila-anturi (se lukee piirilevyn lämpötilaa, suunnilleen ympäristön lämpö). Tehdään ohjelma, joka näyttää lämpötilan. - Vedä “kun painiketta A painetaan” -lohko työalueelle.
- Lisää sen sisään “näytä numero” -lohko (Yleiset).
- Etsi “lämpötila”-lohko (Syöte-kategoriasta, anturit-otsikon alta). Se antaa lämpötilan (°C). Aseta “lämpötila” lohko näytä numero -lohkon lukupaikkaan. Nyt A-napin painallus näyttää micro:bitin mittaaman lämpötilalukeman.
- Voit halutessasi lisätä perään “näytä teksti” -lohkon kirjoittamaan "C" (Celsius-aste) lämpötilan jälkeen, jotta ymmärrät että kyse on asteista.
- Testaa emulaattorissa: klikkaa A-painiketta. Näkyviin tulee luku (esim. 21) ja mahdollisesti "C". Emulaattorissa voit myös säätää lämpötilaa (sensor panel), mutta oikealla micro:bitillä saat huonelämpötilan.
- Lataa koodi laitteeseen. Paina A – näet nykyisen lämpötilan. Kokeile laittaa micro:bit esimerkiksi käsiesi väliin hetkeksi lämpiämään ja paina A uudestaan – nouseeko lukema?
Vinkki: Micro:bitin lämpöanturi ei ole erittäin tarkka ja reagoi hieman viiveellä. Kokeile silti mittailla eri paikkojen lämpötiloja (ulkoilma, jääkaappi kuten seuraavassa vinkeissä ehdotetaan) – saat suuntaa-antavia lukemia.
Palauta koodi Teamsin tehtävään: MicroBit-13
Tehtävä 14: Kokeile itse! Askelmittari
Suunnittele ohjelma, joka laskee askeleet (tai ravistukset) micro:bitin avulla. Voit hyödyntää kiihtyvyysanturia ja muuttujaa laskemiseen:
- Käytä “kun ravistetaan” -tapahtumaa (tai “kun liikutaan” tms.), ja lisää sen sisällä laskuri-muuttujaan +1 (kuten teit nappilaskurissa aiemmin).
- Näytä päivitetty askelmäärä LED-näytöllä.
- Voit myös nollata laskurin esim. painamalla B-nappia (tee erillinen nappitapahtuma sitä varten).
Ideana on, että micro:bit havaitsee jokaisen ravistuksen yhtenä "askeleena". Kiinnitä micro:bit vaikka vyölle ja testaa kävellessä – toimiiko askelmittarina?
Vinkki: Joudut soveltamaan aiempia taitojasi: yhdistä tehtävän 5 nappilaskurin muuttuja- ja laskuri-idea ja ravistus-tapahtuman käyttö. Jos haluat lisähaastetta, voit yrittää tehdä askelmittarin, joka mittaa askeleita vain tietyssä ajassa tai antaa jonkin palkinnon esim. 100 askeleesta.
Palauta koodi Teamsin tehtävään: MicroBit-14
Tehtävä 15 (Lisätehtävä): Kompassi
Ohjelmoi micro:bit kompassiksi, joka näyttää ilmansuunnan. Micro:bitin kompassianturi kertoo suunnan asteina (0–359). Tässä vinkkejä toteutukseen:
- Kompassin käyttö vaatii kalibroinnin: Kun lataat kompassiohjelman micro:bittiin ensimmäistä kertaa, laite pyytää kallistelemaan sitä, kunnes kaikki LEDit syttyvät. Tee kalibrointi pyörittelemällä micro:bittiä. (Kalibrointi tapahtuu automaattisesti, kun käytät kompassilohkoja).
- Käytä “ikuisesti”-lohkoa lukemaan kompassin suunta koko ajan. Luo muuttuja Asteet ja aseta siihen “kompassin suunta” -lohkon arvo jokaisella toistolla.
- Tee ehtolauseet: esim. jos Asteet < 45 tai Asteet >= 315, niin näytä "N" (north/pohjoinen); muuten jos Asteet < 135, näytä "E" (itä); muuten jos Asteet < 225, näytä "S" (etelä); muuten näytä "W" (länsi). (Huom. 360° kompassiympyrä on jaettu neljään sektoriin ~90° kukin).
- Vaihtoehtoisesti voit näyttää nuolenkuvan pohjoiseen: MakeCodessa on “näytä nuoli (pohjoinen)” ja muita ilmansuuntanuolia valmiina. Voit valita näytettäväksi sen nuolen, joka vastaa lähintä kompassin suuntaa.
Testaa kompassia kääntelemällä micro:bittiä eri ilmansuuntiin. Pohjoinen on 0 astetta, itä 90°, etelä 180° ja länsi 270°. Micro:bitin pitäisi näyttää oikea kirjain/nuoli suunnan mukaan.
Vinkki: Kompassi on herkkä magneettisille häiriöille. Varmista ettei lähellä ole suuria metalliesineitä kun testaat.
Palauta koodi Teamsin tehtävään: MicroBit-15
Palauta koodi Teamsin tehtävään: MicroBit-15
BBC micro:bitin avulla harjoitellaan koodaamisen perusteita.
Micro:bit on kämmeneen mahtuva, ohjelmoitava tietokone.
Vinkkejä löytyy lisää yhteisön sivustolta, http://microbit.org/fi/