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[Linklt7697系列] 八校國中小夏令營不藏私大公開-Linklt7697搶答器

前情提要:LinkIt 7697開發板教學]BlocklyDuino圖形化介面 – 環境建置與介面

作者/攝影 趙偉伶
時間  1小時
成本 $1500
難度 * *
材料表
  • Linklt7697
  • 麵包版
  • 公母杜邦線
  • 10 mmLED燈
  • 大型按鈕
  • Mico USB線
  • 連接器
  • 極限開關

透過前篇   [LinkIt 7697開發板教學]BlocklyDuino圖形化介面 – 環境建置與介面   了解了BlocklyDuino圖形化介面後,接著要認識電腦程式是如何運作的。想問問大家,覺得電腦跟人類的思考方式有什麼不同呢?

電腦其實需要我們人類給他非常明確指令去控制,才會順利做事情,例如:媽媽請你拿桌上的水,人類會直接走到水杯前面後拿起來,在這之前如何移動、如何伸出手、張開手指、握住水杯等等幾乎都是身體自發性完成的。而電腦就不一樣了,他需要明確的指令才行。例如:走到座標XYZ哪個位置,機械手臂向下移動到哪個位置,先張開手指再闔上手指等等,一個都不能錯!寫程式就是我們與電腦的溝通方式,你會更了解電腦的思考模式。

 

動動手

要做搶答器,要先將按鈕組裝起來,就跟著圖一起來做吧!

 第一步:組裝連接器與極限開關

第二步:組裝按鈕

第三步:接上LED

接著,將7697開發板插上麵包板,拿出兩顆LED及四條公母杜邦線,將兩顆LED的正極(比較長的腳)分別接到7697開發板的P7與P8腳位,負極(比較短的腳)則接到開發板的GND腳位,完成如下圖:

第四步:接上按鈕

先了解按鈕的電路原理,再將接好的兩顆按鈕拿出來,並依下列圖示接在P3、P4及GND的位置。

動動腦,寫程式

BlocklyDuino圖形化程式有很多不同的抽屜,而每個抽屜都代表了不同功能的程式指令。今天的搶答器會用到〝程式流程抽屜〞、〝邏輯抽屜〞跟〝數位I/O抽屜〞,讓我們一邊認識程式積木一邊完成搶答器的程式吧!

第一步:搶答器動作分解

先了解程式的思考邏輯,再去認識所需積木,一步步將搶答器程式構築出來。

試試看,在了解這些邏輯後,是否可以完成搶答器的程式呢??

 

第二步:認識搶答器所需的程式積木

每個Blocklyduino程式都會有"初始化"跟"重複執行"兩個積木,如果沒有,可以從"程式流程抽屜"找到,就跟小豬一起來認識這兩個積木吧!

 

要如何知道誰先按下按鈕來搶答呢?這時登場的是邏輯抽屜的"如果(if)",它可用來檢查某個條件是否發生了,以搶答器來說就是按鈕被按下了。本次搶答器有三個條件,讓我們來看如何形成三個條件判斷吧!

條件判斷,電腦的邏輯有所不同,請看下圖。

Linklt Smart 7697這塊開發板背面有一根根的針腳,可以用來連接各種不同的電子元件。在程式中會用Pin X代表不同的元件,例如把按鈕接在Pin3的話,在程式鐘就能用Pin3來得知按鈕的狀態。

電腦傳輸資料,有分成兩種訊號:數位訊號跟類比訊號,讓小豬告訴大家這兩種訊號的差別。

搶答器會根據哪一個按鈕被壓下來決定LED要亮或暗,就是先前介紹的數位訊號,所以會使用到數位I/O抽屜的程式積木。

讓LED燈亮跟暗,代表要讓7697開發板對某一支針腳提供高電位或低電位。在此,如同按鈕,可用腳位編號來表示LED。

認識了這些積木,應該可以寫出搶答器的程式了吧?

還沒還沒~因為程式的速度跑很快,如果只用LED亮燈指令的話,實際上是看不清楚地,所以要加入"時間抽屜"的"延遲積木"來決定LED到底要亮或暗多久時間。

知道這些積木作用之後,將這些積木阻合起來就是搶答器的程式了吧!!

完整的程式,如下:

 

可以找同學一起玩可愛搶答器囉!

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[積木也能控制機械車] 來自淡江電機實驗室-兒童無電腦程式邏輯訓練營

放寒假期間,家中的小朋友都去哪裡玩呢? 擔心小孩整天沉溺在電腦及平板上嗎?這次CAVEDU教育團隊邀請了淡江大學電機系同學針對兒童所設計出的「無電腦程式邏輯課程」進行教學。

本次課程分成兩大部分,第一部份是機械結構訓練,第二部分則是程式邏輯及方向感認識,有了對課程的基礎認識,就讓我們一起來看課程的各項細節吧!

作者/攝影 趙偉伶
課程時間  2017 2/11
課程講師 淡江電機實驗室
課程場地  機器人王國B1教室

本次課程我們聚集了中班到小學四年級的小朋友們來參加,在教學的過程中發現小學以上的小孩較為適合本次的課程。

第一部份、機械結構訓練

我們透過組裝樂高積木,來訓練小孩子認識機械結構的能力

而今天我們要教孩子們組裝的就是這台機械手臂車

可以大致上看出他對稱的機械結構,而本次課程會教小孩半邊的結構再進而讓他們嘗試自己組出另一半的結構

老師們跟小朋友都很認真在組裝機械車呢?!

這麼多零件,要拿哪一個呢?!

老師:我這麼認真教,有沒有再聽??

學生:有歐~~~

大約小學二年級以上的學生,老師教一次就能稍微地融會貫通並自己開始組裝

但像中班的學生,就需要老師在一旁指導哪些零件要怎麼裝

經過一番奮鬥,小孩們都把零件組裝完成囉!

好累阿~終於組裝完成了

而接著經過一個午休就開始進行第二部分

 

第二部分、程式邏輯及方向感訓練

休息一陣後,就開始教小孩們如何使用程式積木了

首先先簡單介紹一下三樣控制機械車的要件:

 1.邏輯板

按下邏輯板的綠燈為「執行程式」,紅燈為「停止程式」

2.方向積木

將方向積木放邏輯板(圖七)的格子中,就能夠產生指令給車子,是用來操縱車子方向及觸碰感測器很重要的元素之一。

3.闖關圖紙

闖關圖紙的設計是希望透過不一樣的關卡讓孩子們試著使用邏輯板(圖七)及方向積木(圖八)來進行闖關及破解任務。

看孩子們認真用邏輯板讓車子移動到想要到達的地方,除了可以訓練程式邏輯之外,還能夠訓練孩子們的方向感。

在課程的過程中,有時會看到孩子因左右分不清楚而感到挫敗,但老師們也不斷激勵孩子們思考解決錯誤及邏輯重組,透過這樣子的過程讓他們能從錯誤中學習,從另一層面來說,更是訓練他們面對失敗不斷努力的精神!

課程的設計上安排了許多不一樣的關卡,讓他們從闖關中學習,並由簡單到困難。

孩子們很積極並開心地參與其中,讓學習不再是書本上的事情,而是從體驗過程中刺激出更多可能性。

完成任務及闖關時,也讓孩子們有更多的成就感以及想要更深入了解課程的興趣。

闖關結束後,老師們安排了課後娛樂「用機械車畫畫」

將機械車綁上畫筆後,孩子們開始各顯本事囉!(操控的方式當然還是使用邏輯板跟方向積木)

最後小孩們畫出的圖片呈現出大藝術家的氣息呢!

課程一開始時,孩子們對於方向及程式邏輯思考都是不熟悉的,經過課程的訓練後大家都有進步,並且愛上了使用邏輯板控制機械車畫畫這件事呢!

最後孩子們還開心地一起來個大合照呢~~~~

 

 

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