بي بي سي مايكرو: بت - كمبيوتر صغير للأطفال التعلم: قدرات الإدخال / الإخراج

مرحبًا geektimes. تحدث الجزء الأول لفترة وجيزة عن بي بي سي مايكرو: كمبيوتر صغير تعليمي للأطفال قليلا.



كما ذكرنا سابقًا ، فإن BBC Micro: يتم توفير لوحات البت لجميع الطلاب البريطانيين مجانًا ، كما يتم استخدامها أيضًا في دروس علوم الكمبيوتر. من الواضح أن العديد من المهام والخوارزميات أكثر إثارة للاهتمام لتجربة "العيش" ، ويتم استيعاب النظرية بشكل أفضل عندما يتم تعزيزها من خلال الممارسة. لذلك ، من المثير للاهتمام معرفة الميزات التي توفرها BBC Micro: bit ، وما يمكنك القيام به عليه.

لنبدأ بقدرات الإدخال / الإخراج.

دعني أذكرك أنك لست بحاجة إلى تثبيت أي برنامج لاستخدام اللوحة ، فكل شيء يتم عبر الإنترنت (بالنسبة لجنون العظمة - يوجد أيضًا محرر غير متصل بالإنترنت). من خلال متصفح عادي ، يتوفر كل من محرر ومحاكي كامل (بالمناسبة ، من المناسب اختبار البرنامج فيه ، حتى بدون لوحة متوفرة). بي بي سي مايكرو: يمكن برمجة بت في محرر بصري ، باستخدام جافا سكريبت أو في بايثون (أغتنم هذه الفرصة لإرسال تحيات إلى وزارة التعليم وعلماء الكمبيوتر الذين لا يزالون يستخدمون Turbo Pascal).

المدخلات والمخرجات

تذكر كيف تبدو اللوحة من حيث الأجهزة.



يوجد زران على اللوح ، مقياس تسارع ، بوصلة وخط من الدبابيس. للإخراج ، يتم استخدام شاشة LED على شكل مصفوفة 5x5 LED. ومع ذلك ، لم يكن المطورون قادرين على توفير مجموعة متنوعة من الطرق لإدخال البيانات وإخراجها.

يمكنك استخدام جميع الطرق في نفس الوقت:



كما ترى ، وظائف مثل:

- إخراج الخط
- ناتج الرقم
- عرض الأيقونات الرسومية (من الممكن أيضًا تنشيط / إلغاء تنشيط مصابيح LED بشكل فردي ، والتي يمكن استخدامها لإنشاء ألعاب مصغرة ، على سبيل المثال ، "الثعابين").

خيارات الإدخال متنوعة أيضًا للوحة بهذا الحجم:

- أزرار الأجهزة A أو B ، والضغط عليها في وقت واحد
- وضع غير عادي للغاية للإصبع لمس أحد المسامير 1 أو 2 أو 3 ، يجب أن يلمس اليد الثانية دبوس GND
- وظائف باستخدام مقياس التسارع: الاهتزاز ، وتحويل اللوحة لأعلى أو لأسفل مع الشاشة ، وحتى "السقوط الحر".

بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك استخدام البوصلة أو كاشف الضوء .

بوصلة

برمجيا ، يمكنك الحصول على قيم البوصلة ، ثم استخدامها في الكود ، على سبيل المثال مثل هذا:



للأسف ، على عكس المحاكي ، على لوحة حقيقية ، لم تكن دقة البوصلة عالية جدًا ، ومع ذلك ، ربما قمت بطريقة ما بمعايرتها بشكل غير صحيح. في الحياة الواقعية ، أظهرت البوصلة أي شيء سوى الاتجاه إلى الشمال.

مقياس التسارع

جميع محاور التسارع الثلاثة متاحة للمستخدم. على سبيل المثال ، يمكننا إعطاء برنامج بسيط يسمح لمنحدرات اللوحة بتحريك نقطة على الشاشة:


(للحصول على "دمى" على اليوتيوب ، قمت بوضع تحليل مفصل لهذا المثال)

جهاز استشعار درجة الحرارة

من الممكن الحصول على قيم درجة الحرارة برمجياً.

المنفذ التسلسلي

وأخيرًا ، بالنسبة لعشاق Arduino ، من الممكن إخراج البيانات إلى المنفذ التسلسلي. هذا يوسع بشكل كبير قدرات الجهاز ، على سبيل المثال ، مما يسمح لك بتوصيل Micro: bit بجهاز كمبيوتر أو Raspberry Pi وحفظ البيانات المستلمة في السجل. يمكن أن يكون مناسبًا أيضًا إخراج بيانات تصحيح الأخطاء إلى المنفذ.

لاستخدام المنفذ التسلسلي ، يجب عليك أولاً تثبيت برنامج التشغيل من developer.mbed.org ، ثم يتم تلقي البيانات كالمعتاد بواسطة أي برنامج.

فيما يلي برنامج يعرض بيانات من مقياس التسارع في المنفذ التسلسلي:



يمكن حفظ البيانات على الكمبيوتر كملف csv ، ثم عرضها على شكل رسم بياني:

مستشعر الضوء

وأخيرًا ، يتم عرض مستشعر الضوء وقيمه بسهولة في المنفذ التسلسلي:

الخلاصة

بشكل عام ، يمكن ملاحظة أن سعره كان 15 جنيهًا إسترلينيًا (وهو 4 رحلات بالمترو في لندن) ، وكان الدفع جيدًا جدًا. إنه مخصص للأطفال الذين تزيد أعمارهم عن 11 عامًا ، ويسمح عمليًا بدراسة أساسيات علوم الكمبيوتر والخوارزميات ، والتي ، بالطبع ، أكثر إثارة للاهتمام من المشكلات النظرية المجردة. من الممكن أيضًا دراسة تفاعل الكمبيوتر مع أجهزة الاستشعار و "العالم الخارجي" ، دون الخوض في تعقيدات الدوائر: مجموعة أجهزة الاستشعار المثبتة مسبقًا في اللوحة ، كما ترى ، جيدة جدًا لمثل هذا السعر.

ليس كل Micro: تم اعتبار ميزات البت هنا. على سبيل المثال ، لا يزال بإمكان اللوحة التحكم في المؤازرة ، أو إخراج الصوت إلى أحد المسامير. يحتوي Micro: bit أيضًا على وحدة راديو ، والتي تتيح لك إنشاء ألعاب وبرامج متعددة اللاعبين. بالنسبة لأولئك الذين يرغبون في استخدام أجهزة إضافية ، بدأت مجموعات إضافية في الظهور للبيع ، على سبيل المثال ، مجموعة مخترع البستان.

بالطبع ، اللوحة ليست مثالية ، على سبيل المثال ، لا توجد فتحة كافية لبطاقات SD أو محاكي كامل عند استخدام Python. ولكن حتى في الشكل الحالي ، فإن BBC Micro: bit يمكن أن تجعل دروس علوم الكمبيوتر أكثر تفاعلية ومثيرة للاهتمام. على الأقل للطلاب البريطانيين.

كما هو مقترح في التعليقات ، يتم أيضًا اختبار مشروع مماثل في ألمانيا ، باستخدام لوحة Calliope صغيرة خاصة . يتم إجراء التجربة في ولاية سارلاند الفيدرالية ، ويتعرف الطلاب على الحواسيب الصغيرة من الصف الثالث .