|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Тестирование и калибровка датчиковСтр 1 из 6Следующая ⇒
ScratchDuino.Лаборатория
Санкт-Петербург
ЗАО «Тырнет»
ScratchDuino.Лаборатория
Санкт-Петербург ЗАО «Тырнет» Печатается по заказу ЗАО «Тырнет»
Рецензент — доктор педагогических наук, профессор заведующий кафедрой методики технологического образования РГПУ им. А. И. Герцена И. Б. Готская
Вострикова Е. А. ScratchDuino.Лаборатория: руководство пользователя / Е. А. Вострикова, Л. С. Захаров, Е. А. Львова. — Санкт-Петербург: Множительный центр ЗАО «Тырнет», 2015. — 54 с. Редактор: Е. В. Толстякова
Руководство пользователя предназначено для эксплуатации ScratchDuino.
В данном руководстве приводится следующая информация:
1. Инструкции по установке программного обеспечения для операционных систем (ОС) Windows, Linux и Mac OS. 2. Сведения о составе коробочной версии, методика тестирования и калибровки датчиков. Необходимые для работы сведения о языке программирования Scratch и ScratchDuino. 3. Примеры готовых скриптов по использованию датчиков. 4. Инструкции по регистрации и размещению собственных проектов на портале wiki.scratchduino.ru, а также возможности сотрудничества детей и взрослых в рамках фестиваля «Свободная робототехника Scratch-Duino».
© ЗАО «Тырнет» Содержание Введение. 6 1. Установка программного обеспечения для ScratchDuino.Лаборатория. 7 1.1. Семейство ОС Windows. 7 1.2. Семейство ОС Linux. 8 1.3. Семейство Mac OS. 10 1.4. IDE Arduino. 12 1.5. Запуск программного обеспечения с USB- накопителя без установки 2. Подключение Лаборатории к компьютеру. 16 2.1. Подсоединение ScratchDuino.Лаборатории через USB-кабель. 16 3. Состав комплекта. 18 4. Тестирование и калибровка датчиков. 20 4.1. Калибровка датчика света. 20 4.2. Калибровка датчика звука. 22 4.3. Значения, принимаемые переменными. 22 4.4. Калибровка датчика температуры.. 22 5. Программирование в среде ScratchDuino2. 24 5.1. Основные понятия ScratchDuino2. 24 5.2. Типы алгоритмов ScratchDuino2. 27 5.2.1. Линейные алгоритмы.. 27 5.2.2. Алгоритмы циклической структуры.. 29 5.2.4. Порядок «сборки» блока проверки условия. 31 5.2.5. Прием редактирования скрипта. 32 6. Проекты применения элементов платы ScratchDuino.Лаборатория. 33 6.1. Кнопки. 33 6.2. Рычажок. 34 6.3. Датчик звука. 35 6.4. Выносной температурный датчик. 39 6.5. Внешние датчики. 41 6.6. Совместная работа ScratchDuino.Лаборатории и ScratchDuino.Робоплатформы 44 7. Развиваем сообщество единомышленников. 47 7.1. Регистрация на wiki-портале проекта ScratchDuino. 47 7.2. Размещение фестивальной работы на wiki.scratchduino.ru. 52 7.3. Правила обсуждения фестивальных проектов на портале wiki.scratchduino.ru 55 8. Информация о проекте. 58 8.1. Использованные источники. 58 8.2. Информационная среда проекта. 58 Приложение. 59 Положение о фестивале «Свободная робототехника ScratchDuino». 59
Введение ScratchDuino.Лаборатория (см. рисунок ниже) — это разработанная в образовательных целях электронная плата с открытыми спецификациями, предназначенная для изучения физики, робототехники и программирования.
Вместе с платой поставляются: — микрофон; — датчик температуры (внешний); — датчик освещённости; — звуковой динамик; — светодиоды; — линейный потенциометр с рычажком; — четыре кнопки; — коннектор для подключения датчиков пользователя.
Как и ScratchDuino.Робоплатформа, набор для конструирования роботов, ScratchDuino.Лаборатория построена на Arduino, открытой платформе прототипирования электроники на базе гибко перестраиваемого и несложного в использовании оборудования и программного обеспечения. 1. Установка программного обеспечения Данное руководство описывает установку и функционирование визуальной среды программирования ScratcthDuino 2.0. Инструкции по установке и функционированию предыдущей версии, ScratchDuino 1.4, можно найти на файл-сервере проекта — http: //files.scratchduino.ru/Инструкции/.
Семейство ОС Windows
Это программное обеспечение (далее — ПО) можно взять из следующих источников: — с USB-накопителя, поставляемого в комплекте со ScratchDuino.Лабо-ратория; — с файл-сервера проекта — http: //files.scratchduino.ru/.
Для установки ScratchDuino 2.0: — запустите инсталляционный файл../Software/Windows/ http: //files.scratchduino.ru/Software /Scratchduino2.0/Windows/. — следуйте указаниям Мастера установки (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Вид диалоговых окон Мастера установки. Результат: через несколько секунд на рабочем столе (или в списке программ кнопки Пуск, это зависит от индивидуальных настроек) появится иконка ScratchDuino 2.0 (рис. 1.2).
Рис. 1.2. ScratchDuino 2.0 в меню кнопки Пуск
Примечание: если требуется обновить ScratchDuino 2.0 до более свежей версии, старую версию предварительно следует удалить. Семейство ОС Linux
http: //files.scratchduino.ru/Software/ScratchDuino2.0/Linux/.
Процессы установки в обоих случаях одинаковы. Программное обеспечение ScratchDuino совместимо с операционными системами Ubuntu 12.xx и новее, Debian 8, Fedora 20+.
— Для установки ScratchDuino 2.0 в 64-битном Deb-дистрибутиве выберите пакеты scratchduino2-common-2.x.x.x64.deb и scratchduino2.x.x.deb. — Для установки ScratchDuino 2.0 в 32-битном Deb-дистрибутиве выберите пакеты scratchduino2-common-2.x.x.x32.deb и scratchduino2.x.x.deb. — Для установки Scratchduino 2. 0 в 32-битном RPM-дистрибутиве выберите пакет scratchduino2-XXX.i686.rpm. — Для установки Scratchduino 2. 0 в 64-битном RPM-дистрибутиве выберите пакет scratchduino2-XXX.x86_64.rpm.
Пакеты можно установить либо через графический интерфейс пользователя (GUI), либо c использованием консоли.
Для установки в графическом режиме просто щёлкните мышью по пакету, и появится GUI инсталлятора. На рис. 1.3 показан графический интерфейс Центра приложений Ubuntu [Ubuntu Software Center], установленного по умолчанию.
Рис. 1.3. Установка пакета через Центр приложений Ubuntu.
Щёлкните по кнопке Установить [Install]. Все необходимые для пакета зависимости установятся автоматически. В процессе установки вас попросят указать пароль администратора (рис. 1.4).
Рис. 1.4. Запрос на авторизацию.
Кроме того, вы получите предупреждение, что все пользователи будут добавлены в группу dialout, для обеспечения возможности их работы с COM-портом. В этом диалоговом окне щёлкните по OK (рис. 1.5).
Рис. 1.5. Добавление пользователей в группу dialout. Если у вас нет графической утилиты управления пакетами или вам просто привычнее работать в консоли, вы можете установить Deb-пакеты Scratch-Duino через утилиту dpkg: sudo dpkg -i имя_пакета С первого раза пакеты успешно не установятся из-за наличия неразрешенных зависимостей. Для разрешения зависимостей запустите команду sudo apt-get install -f. Когда все зависимости установятся, снова запустите
Если этот номер меньше 6, найдите и установите версию avrdude с бó льшим номером. Чтобы изменения в группе dialout вступили Для запуска ПО ScratchDuino щёлкните по логотипу ScratchDuino2
Установка ScratchDuino 2.0 в RPM-дистрибутиве аналогична установке в Deb-дистрибутиве: воспользуйтесь графическим менеджером пакетов или скомандуйте yum install имя_пакета в консоли.
Семейство Mac OS
Для установки ПО ScratchDuino 2.0 под ОС семейства Mac OS можно воспользоваться USB-накопителем, поставляемым в комплекте со ScratchDuino.Лабораторией, или скачать инсталляционные файлы с файл-сервера проекта. Инсталляционный файл на USB-накопителе —../Mac/ScratchDuino2.0.dmg. Ссылка для скачивания с файл-сервера проекта — http: //files.scratchduino.ru/Software/ScratchDuino2.0/Mac/.
Ваш Mac-компьютер, вероятно, откажется запускать приложение из недоверенного источника. Чтобы отключить настройки безопасности, откройте диалог System Preferences и щёлкните по иконке Security & Privacy. Щёлкните по иконке замка, введите свой пароль и установите опцию “Allow apps downloaded from” в “Anywhere.” Это снизит вашу безопасность, так как разрешит запуск неподписанных приложений (см. рис. 1.6).
Рис. 1.6. Интерфейс Security and Privacy. Для установки ScratchDuino 2.0 дважды щёлкните по файлу ScratchDuino2.x.dmg, где x — младшая цифра номера версии (для 2.0 — 0); ваш Mac добавит новый виртуальный диск и иконку в разделе дисков в Finder. После этого просто перетащите приложение ScratchDuino в папку Application и ожидайте окончания копирования (рис. 1.7).
Рис. 1.7. Установка ScratchDuino 2.0 в Mac OS.
По завершении копирования перейдите в папку Application и запустите ScratchDuino2.
Когда вы запустите приложение в первый раз, появится сообщение. Подтвердите открытие файла, и это сообщение перестанет появляться (см. рис. 1.8).
Рис. 1.8. Запуск ScratchDuino в Mac OS. IDE Arduino Продвинутые пользователи могут установить среду для программирования Arduino — Arduino IDE.
Для установки ПО Arduino IDE с сайта официальных разработчиков скачайте последнюю версию ПО Arduino IDE для своей операционной системы с сайта разработчика — https: //www.arduino.cc/en/Main/Software и следуйте указаниям Мастера установки: https: //www.arduino.cc/en/Guide/. 1.5. Запуск программного обеспечения с USB- накопителя В комплект входит USB-накопитель, на котором установлен один из дис-трибутивов ОС семейства Linux. На момент написания руководства это Linux Mint 17.2. Разработчик оставляет за собой право менять предоставляемый дистрибутив. В этой системе уже установлено всё требуемое ПО (драйвер Arduino Uno, Scratch 1.4, ScratchDuino 1.4, ScratchDuino2.0 и даже Arduino IDE). Для начала работы со ScratchDuino.Робоплатформой достаточно выполнить загрузку компьютера с этого USB-накопителя. Этот способ работы имеет следующие преимущества:
— готовность к работе со ScratchDuino.Лабораторией на компьютере с любой операционной системой без затрат времени на установку программного обеспечения. Через несколько минут после присоединения USB-накопителя можно запускать ПО ScratchDuino и, следуя инструкциям раздела 2, приступить к составлению программы.
— возможность пользоваться полноценной версией операционной системой семейства Linux, не внося изменений на жёсткий диск компьютера.
К числу недостатков этого способа работы со ScratchDuino. Лабораторией относятся:
— медленная скорость загрузки операционной системы; — ограниченное количество циклов перезаписи USB-накопителя (от 10000 до 100000, в зависимости от модели). При длительном использовании в качестве жёсткого диска USB-накопитель выходит из строя. Это значит, что при регулярном использовании ScratchDuino.Лаборатории (например, в учебном процессе) лучше установить операционную систему семейства Linux на жёсткий диск.
Ниже приведены шаги для начинающих пользователей по запуску программного обеспечения с USB-накопителя:
1. Вставьте в свободный разъём USB USB-накопитель и включите (или перезагрузите, если он включён) компьютер. 2. В начале загрузки BIOS на экране компьютера на очень короткое время появляются названия клавиш, с помощью которых можно выйти в загрузочное меню (Boot Menu). Типичные клавиши — F2, F8, F10, F12 и Delete. Название клавиши будет отображаться на экране с логотипом производителя. Для однократного изменения порядка загрузки лучше воспользоваться Boot Menu, в противном случае следует внести изменения в наcтройки BIOS (см. далее).
3. При нажатии указанной клавиши появится загрузочное окноBoot Menu (см. рис. 1.9).
Рис. 1.9. Вид экрана выбора USB в меню загрузки. 4. Откройте список устройств, с которых возможна загрузка. Выберите среди доступных устройств вариант с названием USB. Сохраните изменения, выйдите из Boot Menu и перезагрузите компьютер. 5. Дождитесь загрузки операционной системы. Это может занять некоторое время! 6. Запускайте ПО ScratchDuino щелчком по логотипу ScratchDuino2
В ранних версиях BIOS отсутствует меню загрузки. В этом случае загрузку с USB-накопителя можно выполнять, внеся изменения в настройки BIOS. BIOS ранних версий также не поддерживают ввод мыши. Перемещаться по меню надо будет с помощью клавиатуры.
Каждый производитель имеет свой макет для меню BIOS (см. рис. 1.10), но большинство производителей включают в меню BIOS общие настройки (параметры питания, настройки даты и времени и т.д.), среди которых есть и порядок загрузки(Advanced BIOS Features или BIOS Features).
Рис. 1.10. Вид экрана при работе со вкладкой настройки Выбрав вариант загрузки с USB-накопителя, сохраните изменения и за-кройте настройки BIOS (рис. 1.11).
Рис. 1.11. Вид экрана при сохранении настроек BIOS разных версий. 2. Подключение ScratchDuino.Лаборатории
Когда вы установите ПО, вам потребуется подключить ScratchDuino.Лабо-раторию к своему компьютеру. ScratchDuino.Лаборатория может обмени-ваться данными с компьютером через кабель USB. 2.1. Подсоединение ScratchDuino.Лаборатории
Вставьте USB-кабель, идущий в комплекте со ScratchDuino.Лабораторией, в USB-разъём компьютера и к картриджу Arduino Uno, для обеспечения связи ScratchDuino2 и ScratchDuino.Лаборатории. Для запуска ПО ScratchDuino щёлкните по логотипу ScratchDuino2 В процессе запуска откроется Панель Управления(рис. 2.1). В этой панели следует выполнить сканирование портов для поиска доступных устройств. Если отмечен флажок auto, сканирование выполнится автоматически. В противном случае можно выполнить сканирование в ручном режиме (щёлкнув по кнопке Поиск новых устройств). Имя порта зависит от операционной системы: для Windows это COMX; для Linux — /dev/ttyACMX; для Mac OS — /dev/tty.usbmodemXXX.
Рис. 2.1. Панель Управления в ОС Windows. На Панели Управленияотображается перечень портов, где около каждого порта отображён кружок: красный, если устройство на порте не обнару-жено; желтый, если Лаборатория обнаружена, но требуется обновить прошивку; и зелёный, если Лаборатория работает нормально. Во втором случае щёлкните по кнопке Перепрошить (см. рис. 2.1) и подтвердите обновление, как показано на рис. 2.2.
Рис. 2.2. Диалоговое окно обновления прошивки. Панель Управленияможно минимизировать, щёлкнув по кнопке Выход на ней (рис. 2.3). Чтобы восстановить окно, в ОС Windows щёлкните по жёлтому (или зелёному) кружку в Панели задач. Для закрытия порта, через который осуществляется связь Лаборатории и ScratchDuino, щёлкните по крестику в верхнем правом углу окна (рис. 2.3). Рис. 2.3. Панель Управления и иконка в Панели задач (для Windows). 3. Состав комплекта
ScratchDuino.Лаборатория («Цифровая лаборатория») предназначена для проведения лабораторных и демонстрационных экспериментов и учебных исследовательских проектов и практикумов на уроках информатики, технологии и уроках естественнонаучного цикла начальной, основной и старшей школы, в 5–11 классах.
Оборудование включает: — микроконтроллер Arduino Uno с возможностью автономной работы и подключения к компьютеру с экраном; — датчики, встроенные на плату (см. рис. 3.3); — датчики подключаемые (рис. 3.1), предназначенные для снятия пока-заний параметров объектов исследования внешними исполнительными устройствами.
Рис. 3.1. Выносной датчик температуры и соединительный шнур Рис. 3.2. Кабель длиной 180 см для подключения Рис. 3.3. Элементы платы ScratchDuino.Лаборатория: В комплект также входят: — кабель для подключения к компьютеру (см. рис. 3.2); — USB-накопитель с программным обеспечением; — руководство пользователя; — гарантийный талон. Калибровка датчика света Для калибровки датчика света используем измеритель освещённости. В данном случае использовался цифровой люксметр LX101. Результаты измерений приведены в таблице 2 и на рис. 4.1.
Таблица 2. Связь показаний датчика света ScratchDuino.Лаборатории и люксметра LX-101
Рис. 4.1. Зона линейной зависимости (зона достоверности) Если использовать справочник по рекомендованному уровню освещённости рабочих мест из инструкции к люксметру LX-101 (рис. 4.2), то можно сделать вывод о том, что встроенный датчик света ScratchDuino.Лабо-ратории с большой степенью достоверности может быть использован как датчик освещённости до 100 лк по формуле 1. Данная формула получена в результате построения линии тренда (аппроксимация функции) для значений от 12 до 73 датчика света ScratchDuino.Лаборатории. y = x - 15, 62 (1)
зона достоверности датчика
Рис. 4.2. Требования к уровню освещённости рабочих мест в лк, Калибровка датчика звука Показания датчика звука считываются в переменную Звук. Измерения проводятся в комнате при полной тишине. В этом случае датчик показывает значение 23 ед. Естественные звуки (голос, музыка и т.д.) соответствуют диапазону 60–80 ед. Максимума в 100 ед. можно добиться, энергично дунув в датчик. Для выявления функциональной зависимости показаний датчика звука в децибелах (дБ) необходимо использовать цифровой шумомер. Методика проведения измерений и выведение формулы описаны в калибровке датчиков света и температуры.
Основные понятия ScratchDuino2 ScratchDuino2 — компьютерная модель реального мира. Окно программы с элементами интерфейса показано на рис. 5.1.
Рис. 5.1. Окно ScratchDuino 2:
Мир Scratch состоит из множества объектов (лат. objectum — предмет), обитающих в общем пространстве. Объекты — это всё, что существует в природе: люди, животные, ветер, снег, дерево, солнце, буквы, мороженое, конфеты и т.д. Объекты могут также быть Исполнителями алгоритмов. Алгоритм — это точное пошаговое предписание, которое определяет действия Исполнителя, ведущие от начальных данных (например, взятых с датчиков ScratchDuino.Лаборатории) к требуемому результату. Разработка алгоритма — это творческий процесс. Алгоритм может быть представлен в виде скрипта. Скрипты в Scratch и в ScratchDuinoсоставляются из готовых блоков-команд, похожих на блоки конструктора Лего. Синтаксис Scratch интуи-тивно понятен.Чтобы создать скрипт, достаточно соединить несколько блоков. Сами блоки и их порядок очень важен, так как они определяют, что будет делать Исполнитель. Исполнители в Scratch описываются спрайтами (спрайт —англ. Sprite — вымышленный герой, эльф), а пространство, где происходят события, называется Сценой. Сцена тоже может быть Исполнителем. Описание сюжетов в Scratch основано на использовании алгоритмов. В Scratch всего 2 вида исполнителей алгоритмов: Сцена и спрайты. Спрайты, созданные пользователями, загруженные или найденные в библиотеке спрайтов, являются объектами (Исполнителями), которые выполняют действия в проекте. Во многих проектах есть как минимум один спрайт, который в отличие от сцены может передвигаться по экрану проекта. Помимо выполнения команд, спрайт может менять свой костюм. Менять вид спрайта можно напрямую или с помощью команд в области редактирования спрайтов. Для смены костюма нужно перейти во вкладку Костюмы, которая находится рядом с вкладками Скрипты и Звуки. Во вкладке Костюмы находится весь список костюмов, которые можно редактировать, импортировать из библиотеки спрайтов или с компьютера. Можно создать новый костюм. Сцена включает набор изображений, расположенных во вкладке Фоны (рис. 5.2), которые являются фоном для действий Исполнителей. При запуске программы создаётся готовый фон: белый прямоугольник шириной 480 пикселей и высотой 360 пикселей. Пиксель — это минимальная точка изображения и экрана в компьютерной графике.
Рис. 5.2. Вкладка Фоны. Система команд спрайтов состоит из 125 команд, а сцены — из 85. Этот набор позволяет спрайтам выполнять множество разнообразных алгоритмов. Все команды находятся в верхней левой панели окна программы и объединены в 10 групп, визуально выделенных разными цветами: Движение, Внешность, Звук, Перо, Данные, События, Контроль, Сенсоры, Операторы и ScratchDuino. Блок ScratchDuino содержит команды управления светодиодами (led on/off, led color on/off) и play note on lab (рис. 5.3).
Рис. 5.3. Команды ScratchDuino.Лаборатории Проекты в Scratchсостоят из нескольких скриптов для спрайтов, вы-полняемых одновременно (параллельно) с использованием одного или
Рис. 5.4. Структура проекта в Scratch. Выделена обязательная часть. Остальное зависит от авторского замысла. Для описания проектов в Scratch будем применять следующий план: — тема проекта; — описание требований к выполнению проекта; — описание хода выполнения проекта и/или пояснения к скрипту; — рисунок скрипта с изображением спрайта, для которого скрипт Линейные алгоритмы Линейный алгоритм — это алгоритм, в котором все действия выпол-няются последовательно друг за другом и только один раз. Схема представляет собой последовательность блоков, которые располагаются сверху вниз в порядке их выполнения.
Условия выполнения проекта: — исполнитель — Краб; — процесс рисования лесенки выполняется как в мультфильме; — реализуется простая возможность менять число ступенек и их размер; — выполнение скрипта должно проходить, если значение резистора (переменная Рычажок) больше 50. Выполнение проекта «Краб рисует лесенку» с использованием линейного алгоритма Выберем в качестве исполнителя алгоритма (спрайта) Краба и научим его рисовать лесенку. Краб живет на прямоугольном поле размером 480× 360 пикселей. Он умеет находить место на поле по его координатам [1]. Краб умеет: перемещаться на указанное количество шагов; ждать; поворачиваться влево и вправо на 0, 90 и 180 градусов. У Краба есть перо, которое оставляет след. Пример скрипта для Краба приведен на рис. 5.5. При использовании только линейного алгоритма: — процесс построения лесенки не виден, но рисунок появляется мгновенно; — изменение количества ступенек требует увеличения объёма скрипта и редактирования числовых значений в каждом блоке, поэтому данный способ нельзя назвать простым; — требования по использованию условия с Рычажком реализовать Рис. 5.5. Линейный алгоритм рисования лестницы.
Рис. 5.6. Результат выполнения линейного скрипта для Спрайта 1
Вывод 1. При использовании линейного алгоритма невозможно выполнить все требования проекта. Алгоритмы ветвления Ветвящийся или разветвляющийся алгоритм — это алгоритм, в котором имеется несколько альтернативных ветвей действий. Выбор называют простым, когда есть только два варианта, и сложным, когда вариантов больше двух (рис. 5.10).
Рис. 5.10. Сложный выбор. Момент выбора называется точкой ветвления. Ветвление — одна из трех (наряду с линейным выполнением команд и циклом) базовых конструкций алгоритмов. Все языки программирования имеют специальные операторы (команды) ветвления (условные операторы) прогpaммы в зависимости от тoгo, выполнено указанное условие или нет. В ScratchDuino2 вгруппе Контроль имеются 3 условных оператора: полное и неполное ветвление и пауза (см. рис. 5.11).
Рис. 5.11. Условные операторы в ScratchDuino2. Выполнение проекта «Краб рисует лесенку» с использованием линейного, циклического и разветвляющегося алгоритмов Как видно на рис. 5.12, в готовый скрипт (рис. 5.8) были добавлены: 1) два блока ожидания 2) неполное ветвление
Рис. 5.12. Алгоритм с использованием ветвления. Вывод: Проект может быть выполнен в полном объёме только при использовании всех трёх видов алгоритмов (линейного, циклического и разветвляющегося). Кнопки ScratchDuino.Лаборатория позволяет управлять виртуальными Испол-нителями. Рассмотрим применение кнопок (переменные Аналог Лаборатория0, Аналог Лаборатория1, Аналог Лаборатория2иАналог Лаборатория4).
Условия выполнения проекта: — для «путешествия» Кота подобрана сюжетная сцена; — при нажатии цветных кнопок на ScratchDuino.Лаборатории Кот должен двигаться влево, вправо, вверх и вниз; — остановка скрипта происходит при нажатии на клавиатуре клавиши пробела.
Выполнение проекта Щёлкнуть по исполнителю Сцена, выбрать вкладку Фон. Выбрать Новый фон и щёлкнуть по кнопке Импорт. Откроется окно с готовыми изобра-жениями. Выбрать папку Nature. В папке Nature выбрать файл desert (рис. 6.1, справа).
Рис. 6.1. Пример двух скриптов для управления спрайтом в костюме Рычажок
Условия выполнения проекта: — исполнитель — Мяч; — Мяч при запуске скрипта начинает движение «Туда-сюда» по горизонтали, отталкиваясь от стенок в пределах сцены; — скорость движения Мяча задается c помощью Рычажка; — остановка скрипта происходит при нажатии на клавиатуре клавиши пробела.
Выполнение проекта Ключевой идеей решения является изменение шага изменения координаты по оси х. Эффект отталкивания от края сцены реализован с помощью проверки текущей координаты Мяча (положение х) и координаты левой и правой границ Сцены: 200 и -200 (рис. 6.2).
Рис. 6.2. Скрипт для Мяча и результат его выполнения. Датчик звука
Тема проекта: «Прыжок по команде (хлопку или слову)». Условия выполнения проекта: — исполнитель — Гимнастка; — после запуска скрипта видно Гимнастку, готовую к прыжку; — если громко крикнуть (или хлопнуть в ладоши), то Гимнастка подпрыгивает и через 3 секунды возвращается в исходное положение; — если уровень шума в помещении постоянно выше значения 24 (например, включена музыка), то Гимнастка через 3 секунды всё равно вернется в исходное положение (отдохнёт) и снова подпрыгнет; — остановка скрипта происходит при нажатии клавиши пробела. Выполнение проекта Зная, при каких значениях датчик звука реагирует на громкий звук (хлопок), можно подобрать значение, которое мы впишем в поле проверки условия. Решение построено на смене костюма для одного спрайта в результате проверки условия. На рис. 6.3 показано, что при смене значений датчика (больше 24) происходит смена костюма. Рис. 6.3. Скрипт для Гимнастки и результат его выполнения. Эффект прыжка достигается сменой центра второго костюма (рис. 6.4).
Рис. 6.4. Местоположение нового центра костюма ballerina-d.
Условия выполнения проекта: — два исполнителя — Самописец и Летучая мышь; — Самописец рисует красную линию — амплитуду звука; — Летучая мышь находится в произвольном месте, «слушает» звуки и «запоминает» максимальную величину переменной Звук, показывая ее в облачке (cм. рис. 6.5); — величина шага меняется с помощью Рычажка; — при нажатой клавише пробела останавливается исполнение всех скриптов, удаляется нарисованное изображение и Самописец устанавливается в начальное положение (нижний левый угол сцены).
Рис. 6.5. Вид амплитуды во время звучания композиции Ohne dich (Rammstein). Максимальная амплитуда — 72. Выполнение проекта Создать два спрайта (рис. 6.6): — красный квадрат — Самописец нарисовать самостоятельно; — Летучую мышь взять из коллекции.
Рис. 6.6. Спрайты проекта «Амплитуду на экран! » Согласно исследованиям звукового датчика (см. раздел 4.2), его минимальное значение в тишине — 23. Поэтому необходимо отнять это число, чтобы «сдвинуть» амплитуду на поле в ноль. Диапазон чувствительности датчика — от 23 до 93, т.е. примерно 70 единиц, а сцена, где отображается амплитуда, имеет высоту 360 пикселей. Разделим 360 на 70, и получим величину, на которую нужно умножать, чтобы рисунок амплитуды вписывался в сцену. «-150» — это значение, на которое надо переместить рисунок по оси y вниз, т.к. центр координат спрайта (точка с координатами (0; 0)) находится в центре сцены. Рычажок имеет диапазон от 0 до 100. Деление на 200 позволяет регулировать величину шага от 0 до 0, 5. Соответствующие скрипты показаны на рис. 6.7.
Рис. 6.7. Два скрипта для Спрайта 1: первый «рисует», второй — при нажатой клавише пробела «стирает» нарисованное и устанавливает «самописец» в начальное положение. Задание для Летучей мыши (рис. 6.8) требует использования переменной max [3] . До цикла ей присваивается нулевое значение. Если в цикле значение звукового датчика превышает нулевое значение, то значение переменной max обновляется и выводится на экран на 1 секунду.
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-05-05; Просмотров: 744; Нарушение авторского права страницы
Для успешной работы с Лабораторией под ОС Windows необхо-димо установить визуальную среду программирования Scratch-Duino 2.0.
Для установки ПО ScratchDuino 2.0 под ОС семейства GNU/
После успешной установки ScratchDuino 2.0 проверьте номер версии пакета avrdude (это утилита для прошивок микроконтроллера).
или наберите scratchduino2 в консоли.
Примечание: ПО Arduino IDE не размещено ни на диске, ни на файл-сервере проекта, так как при установке Arduino IDE пользователь может перепрограммировать заранее запрограммированный картридж Arduino Uno. Неопытным пользователям во избежание недоразумений не рекомендуется устанавливать Arduino IDE. Опытные пользователи могут установить ПО Arduino IDE c сайта разработчика.
Извлекайте USB-накопитель только после выключения компьютера! 
Тема проекта: «Краб рисует лесенку».
, чтобы можно было видеть (как в мультфильме [2] ) процесс рисования лесенки; 
, в условие проверки которого было введено значение Рычажка из подключенной ScratchDuino.Лаборатории. Согласно указанному условию, скрипт будет выполняться, если Рычажок стоит на правой половине своей «дорожки», т.е. значение переменной Рычажок больше 50.
Тема проекта: «Путешествие Кота».
Тема проекта: «Задаем скорость мячику Рычажком».
Тема проекта: «Амплитудуна экран! »
