micro:bit prawdziwy komputer na małej płytce

Moi drodzy,
poznacie dziś niezwykły komputer. Mieści się na małej płytce, można go łatwo zaprogramować i używać do celów edukacyjnych, oraz wielu zastosowań przktycznych.

Na stronie czołowej ma on 25 diod LED umieszczonych w 5-ciu wierszach oznaczonych od X0 do X4 i 5-ciu kolumnach oznaczonych Y0 do Y4. Mamy też 2 przyciski oznaczone jako A i B. Styki z otworami opisane jako 0, 1, 2, 3V, GND służą do podłączania dodatkowych modułów. Nazywamy je pinami. Do większej ilości pinów można się podłączyć przez złącze krawędziowe czyli przez te złote paski.

Na stronie tylnej też są elementy z których będziemy korzystać. Popatrzcie na opis. Góra środek, to gniazdo micro USB do podłączenia z komputerem. Po prawej białe gniazdo służące do podłączenia baterii zasilającej, a pomiędzy nimi jest przycisk RESET. Ta wersja micro:bita oznaczona jako V1.5 powstała w 2015 roku.

W roku 2020 powstała unowocześniona wersja oznaczona jako V2.

Wprowadzono tu wiele ciekawych zmian. Najważniejsze to:

- dodano przycisk dotykowy, na środku pod gniazdem USB

- dodano głośnik i mikrofon

- zastosowano większą pamięć,

- dodano wybrania przy otworach do podłączania się pinów. W ten sposób łatwo odróżnić te dwie wersje. W opisach będziemy się odnosili do wersji V1.5 i zaznaczali jakich zmian dokonano w wersji V2. 

A teraz stworzymy swój pierwszy program. Co będzie nam do tego potrzebne:

1. Komputer z dowolnym systemem operacyjnym i przeglądarką internetową. Najczęściej spotykamy komputery z systemem Windows, ale Linux, IOS, czy Chromebook też działają.

2. Komputer musi być podłączony do internetu. 

3. Płytka micro:bit w dowolnej wersji

4. Kabel microB USB.

No to zaczynamy. Uruchamiamy komputer, sprawdzamy połączenie internetowe i uruchamiamy przeglądarkę. Wpisujemy w okienku adresowym makecode.microbit.org i... powinno nam się pojawić takie okno:

Naciskamy Nowy projekt, nadajemy mu nazwę i przechodzimy do tworzenia naszego pierwszego kodu. No i już wszystko jasne. Ja nazwałem swój pierwszy projekt "Powitanie". Po jego akceptacji pojawi się taki ekran służący do edycji czyli tworzenia projektów:

Po lewej stronie widoczny jest symulator micro:bita, w środkowej lista bloków z których będziemy wybierać symbole graficzne używane do kodowania, a w prawej, to największe pole, posłuży nam do tworzenia właściwego kodu. Znajdują się tam już dwie podpowiadane grupy podczas uruchamiania i na zawsze. Nasz pierwszy program będzie po prostu wyświetlał tekst. Musisz teraz:

- wybrać z grupy podstawowej bloczek pokaż ciąg, a w cudzysłowie wpisać tekst, który będzie wyświetlany na ekranie. Domyślnie jest tam słówko Hello, a ty wpisz CAL. 

Zapamiętaj, że tekst będzie zawsze występował w cudzysłowie.

Zobacz w symulatorze jak to wygląda. Litery są wyświetlane kolejno od strony prawej do lewej. Taki sposób wyświetlania nazywamy skrolowaniem. Używając z komputerów zawsze spotkasz słówka w języku angielskim, to właśnie jedno z nich scroll. Poćwicz z różnymi tekstami. Zobacz co się stanie jak użyjesz polskich liter np. ąśłć. Zauważ, że wszystkie bloki wykonywane są tylko raz. To jest właśnie cecha pętli podczas uruchamiania. Pętla na zawsze będzie realizowana bez końca. Jak skończy się wykonywanie ostatniego bloku, to rozpocznie się od nowa od pierwszego.

Dzisiaj rozpoczniemy nowe tematy. Zaczniemy od programu Tinkercad, z którego korzystają wszyscy majsterkowicze. Uruchamiamy program i logujemy się na naszym koncie roboczym. Dla tych, którzy będą to robili po raz pierwszy przygotuję krótki przewodnik w trakcie zajęć. Przechodzimy do zakładki Circuit i spróbujmy powielić taki przykład.

Ten schemat zbudujemy za pomocą Tinkercada, a praktyczny rezultat naszej pracy jest widoczny na fotce.

Wielkanoc 2020

Moi kochani, te piękne odrobinki:

zmieniły życie na całym Świecie. Wiele osób przez nie zachorowało, wiele umarło i jeszcze może umrzeć, wiele cierpi w odosobnieniu, większość z nas nie może pracować, bawić się, chodzić do szkoły i wychodzić z domów. Wobec tego życzenia Świąteczne postanowiliśmy sobie złożyć też w nieco inny sposób . Zajrzyjcie do naszych domów i posłuchajcie co chcą nam powiedzą Ci których kochamy.
Aha i pamiętajcie, że ten przekaz jest możliwy tylko dzięki ludziom, którzy walczą z wirusem Covid 19 i tymi, którzy tworzą i programują nasze komputery. Dla nich wszystkich wielki szcunek i podziękowania.

Życzę Wam dużo zdrowia, wszelkiej pomyślności i zapraszam do obejrzenia filmów:

Basia i Darek - po raz pierwszy razem na planie !

Kasia i Paweł - w  leniwie świątecznym nastroju

Ania, Franek i Antek nie mogli przygotować filmów

Stach, Madzia, Agata z Yodą i Filip

Marysia z Mikołajem i Michał trenujący zapasy z Kumplem

Andrzej i Sofia - na tarasie w słoneczku, pełny luz

Jurek i Danusia (zaraz się zjawi)

Janek - skupiony i poważny

Marek i Bogusia - od paru lat w Trójmieście Kaszubskim

Szymon i Piotr, a Marta dołączy jak tylko zrobi chłopakom kanapki

Dziękuję za przygotowanie i obejrzenie filmów. Wiem, że można je było zrobić inaczej. Nie było czasu. Zaczęliśmy w Wielki Czwartek. Podzielcie się wrażeniami i dobrej zabawy.

SCRATCH - najnowsze wersje programu

Witam Was serdecznie,
dawno się nie odzywałem, a tymczasem mamy już najnowszą wersję programu SCRATCH, czyli wersję 3.0. Ale nie martwcie się te programy które zapisaliście na dysku wcześniej zawsze będzie można odczytać i zapisać w wersji najnowszej.
Wasz plik, który zapisaliście jako na przykład wyścigi samochodów.sb po otwarciu w wersji najnowszej zostanie zapisany jako wyścigi samochodów.sb3
A więc w najnowszej wersji tak zwane rozszerzenie pliku, czyli trzy litery po kropce będzie miało nazwę sb3.
Rozszerzenia plików są ważne, gdyż pozwalają szybko określić jakich typów plików dotyczą. I tak przykładowo:
sb3, sb2, sb - to pliki programu SCRATCH
jpg - to pliki graficzne (obrazy, rysunki itp.)
wav, mp3 - pliki dźwiękowe
W komputerach i smartfonach używamy bardzo wiele takich rozszerzeń nazw plików i część z nich na pewno wkrótce poznacie.
A teraz poćwiczymy. Uruchom program SCRATCH w wersji on line lub off line.
Po chwili pojawi się ekran roboczy, który z prawej strony będzie miał panel taki jak na rysunku.

Większość elementów na ekranie już znacie, ale przypomnijmy je w kolejności:

Przycisk góra pierwszy od lewej (czyli zielona flaga) służy do: X1

Przycisk góra (znak czerwony) służy do: X2

Przycisk góra pierwszy z prawej służy do: X3

Przycisk góra drugi z prawej służy do: X4

Przycisk góra trzeci z prawej służy do: X5

A teraz poproście Rodziców o wydrukowanie pytań sprawdzających i odpowiedzcie na nie.

Pytania kontrolne:

SCRATCH - przesuwanie duszka po scenie

Dziś nauczymy się ustawiać duszki na scenie i je przemieszczać. Najpierw wybierzemy tło o nazwie xy-grid. Cała scena jest podzielona za pomocą poziomych i pionowych linii zwanych współrzędnymi. Wzdłuż linii poziomych odmierzamy współrzędne X, a pionowych Y. Punkt leżący na środku ekranu ma współrzędne X:0, Y:0. Wybierzmy jako duszka słoneczko i umieśćmy je na środku ekranu.

A teraz przesuńmy słoneczko myszką do punktu o współrzędnych X:100,Y:100. Znasz grę w okręty, a więc określanie położenia przez podanie jego współrzędnych nie sprawi ci kłopotu. Scena powinna wyglądać tak:

Teraz próbujmy przesunąć słońce do punktu X:-200,Y:-100. Te znaki minus przed liczbami oznaczają, że punkt leży na lewo od środka ekranu i poniżej czerwonej linii poziomej. Oto rezultat naszej pracy.

Ćwiczymy:
umieść słoneczko kolejno w punktach X:100,Y:-100    X:0, Y100    X:-100,Y:50

Takie przesuwanie myszką wymaga trochę pracy i zajmuje sporo czasu. Nadeszła więc pora aby to komputer wykonywał za nas te proste czynności. Nauczymy go tego układając program. Ustawiamy słoneczko na środku ekranu. Do okna skryptów będziemy przeciągać potrzebne polecenia. Są one podzielone na osiem grup. Zaczniemy od grupy "Kontrola". Każdy program musi się od czegoś zaczynać. Wybierzmy więc polecenie "kiedy naciśnięto zieloną flagę" i przeciągnijmy je do środkowego okna. Następne polecenie powinno przemieścić naszego duszka, czyli słoneczko, do punktu X:200, Y:150. Wybierzmy więc z grupy "Ruch" polecenie "idź do x:   y: " i wpiszmy współrzędne punktu docelowego. 

To jest nasz pierwszy program w SCRATCHu. Sprawdźmy jak działa gdy naciśniemy zieloną flagę widoczną w prawym górnym  narożniku sceny. Nasze słoneczko szybko i dokładnie przemieściło się do wskazanego punktu. No to jeszcze kilka razy zmieniamy punkt początkowy i naciskamy zieloną flagę. Zawsze tak samo szybko i dokładnie. To są właśnie zalety komputera. No a teraz rozbudujemy nasz program tak aby po wydaniu innego polecenia słoneczko wracało do położenia wyjściowego.

Ten nowy fragment programu inicjuje naciśnięcie klawisza "spacja", choć możesz sobie wybrać dowolny inny klawisz. Po jego naciśnięciu słoneczko przemieści się do położenia X:0, Y:0

A teraz ułożymy program, który pozwoli przemieszczać duszka za pomocą klawiatury.

Każde naciśnięcie strzałki zmienia współrzędną X, lub Y o 10 lub -10. Zmiana o 10 to powiększenie jej wartości, a zmiana o -10 to zmniejszenie. A więc dodanie to ruch w górę lub w prawo, a odjęcie to ruch w lewo lub w dół. Zielona flaga powoduje powrót do położenia X:0, Y:0

Możemy też zmieniać prędkość poruszania się duszka. 

Przy okazji poznamy nowe polecenie rozpoczynające program. Po kliknięciu duszka zacznie się on przesuwać do punktu X:200, Y:-100. Ruch potrwa jedną sekundę. Zamiast 1 wpisz teraz inną dowolną liczbę. W ten sposób zmienisz prędkość ruchu.
Zauważ, że w prawym dolnym rogu sceny pokazywane są współrzędne położenia kursora myszki. Znając je możesz łatwiej zaplanować akcję do której układasz program.

Programowanie - a co to takiego

Spróbuję was przekonać, że każdy już niedługo ułoży swój pierwszy program. Zapytacie a co to jest program komputerowy. To nic innego jak kilka prostych poleceń wydanych komputerowi w odpowiedniej kolejności. Te polecenia muszą być wydane w języku zrozumiałym dla komputera i programisty.

Ludzie na Ziemi, posługują się ponad 100 językami. Podobnie programiści też używają bardzo wielu języków. My poznamy język SCRATCH, którego symbolem jest taki sympatyczny kotek.

SCRATCH to tak zwany język wizualny, gdzie polecenia dla komputera wydaje się przez wybór odpowiednich symboli. Został on zaprojektowany przez Mitchela Resnicka (konstruktora serii klocków Lego MindStorms).

Jak będziemy pracować w SCRATCH-u. Mamy do wyboru następujące możliwości:
1. Mając stały dostęp do szybkiego internetu przenosimy się na stronę www.scratch.mit.edu i korzystamy z dostępnej tam najnowszej wersji 2.0. Możemy używać dowolnego komputera lub tabletu.
2. Można też zainstalować na swoim komputerze wersję nie wymagającą podczas pracy połączenia z internetem. Pobieramy ją stąd http://scratch.mit.edu/scratch_1.4/ i instalujemy. Opis ten powstał jakiś czas temu i dotyczy przykładów z programu w wersji 1.0. Dziś (rok 2020) wersje aktualne to 2.0 i 3.0. Są one podobne, a więc śmiało korzystaj z tych najnowszych.
Program jest dostępny bezpłatnie i posiada wiele wersji językowych w tym także polską.
Uruchamiamy program SCRATCH i po chwili mamy na ekranie trzy okna. Okno naszego projektu
może być po lewej lub prawej stronie ekranu zależnie od wersji.

Górną, wiekszą część naszego okna będziemy nazywać sceną - tak jak w teatrze. Scena po angielsku to Stage. Na środku sceny stoi znany nam już kotek, którego będziemy też nazywać duszkiem, co po angielsku brzmi Sprite. Na naszym ekranie może być wiele duszków. Możemy je wybierać z dostępnej biblioteki lub rysować samemu. Można też zrobić zdjęcie. Ale o tym za chwilę. Duszki możemy umieszczać w dowolnym miejscu sceny.

Ćwiczymy:
Złap duszka myszką i trzymając lewy klawisz umieszczaj go po kolei w 4 narożnikach sceny.

Nauczymy się teraz dodawać nowe duszki. Dolna część ekranu występującego w tym oknie to jakby magazyn tego co będzie na scenie. Na początek wybierzemy duszki z biblioteki. Klikamy na odpowiedni symbol na belce "Nowy duszek" i po chwili mamy na ekranie wiele obrazków z różnych kategorii. Wybierz po jednym duszku z kategorii Zwierzęta, Transport, Ludzie i każdego duszka umieść w narożniku sceny. Ja wybrałem takie, a Ty wybierz co sam lubisz.

Aby zakończyć ten etap pracy zapisz jej rezultaty. W tym celu w oknie gdzie do tej pory była nazwa Untitled, wpisz swoją nazwę np. Mój pierwszy projekt, a potem z menu Plik wybierz: Pobierz na swój komputer. I już masz zapisany rezultat naszej pierwszej lekcji.
Zapamiętaj:
SCRATCH język programowania za pomocą którego przekazujemy komputerowi nasze polecenia i oczekujemy, że komputer je sprawnie wykona.