Table of Contents

Laboratorul 03 - Senzori și butoane predefinite

Scop

Cuvinte cheie

Butoane

Un buton este conceptual vorbind ca un întrerupător care permite sau nu trecerea curentului printr-o anumită secțiune dintr-un circuit. Astfel pentru a vedea dacă un buton (sau un întrerupător) este apăsat sau nu, verificăm valoarea tensiunii pe acea secțiune de circuit. Dacă valoarea logică este 0, atunci butonul nu este apăsat (practic, circuitul este întrerupt), iar dacă valoarea logică este 1, atunci butonul este apăsat. Valoarea efectivă a tensiunii poate fi 5V sau 3.3V în funcție de placa de dezvoltare folosită și de tipul de pin folosit pentru conectarea acelui buton.

Pentru placa Microbit și în cadrul simulatorului nu va fi nevoie să conectăm vreun buton extern deoarece sunt disponibile două butoane interne numite “A” și “B”:

Pentru interacțiunea cu butoane avem următoarele funcții principale la dispoziție:

value = input.button_is_pressed(Button.A)    # întoarce True sau False în funcție de 
                                             # starea butonului A.
                                             # pentru butonul B, vom folosi Button.B
# în primul rând, definim o funcție care conține secțiunea de cod ce va fi executată 
# în momentul în care butonul este apăsat
def on_button_pressed_a():
    # aici scriem codul
    pass
 
# setăm funcția care va fi apelată la apăsarea butonului A
# pentru butonul B, vom folosi Button.B
input.on_button_pressed(Button.A, on_button_pressed_a)

Senzori

Un senzor reprezintă un dispozitiv care măsoară un parametru fizic al mediului extern (precum lumină, umiditate, temperatură sau sunet) și îl transformă într-un semnal care poate fi interpretat de către dispozitiv. Deseori, senzorul este o rezistență variabilă care se schimbă direct proporțional cu parametrul fizic măsurat. Astfel, în mod similar unui buton, pentru a citi valoarea unui senzor vom citi valoarea tensiunii de pe senzor.

Diferența principală față de buton este că avem nevoie de un pin analogic. Spre deosebire de pinii digitali care pot fi folosiți doar pentru valori 0V sau 5V, pinii analogici pot fi folosiți pentru a citi sau scrie o serie mai mare de valori și sunt utili pentru finețea măsurătorii. Valorile de scriere pot fi între 0-255 și sunt mapate pentru 0 - 5V sau 0 - 3.3 V în funcție de placa de dezvoltare și de pin.

Pe placa Microbit și în simulatorul disponibil online, avem la dispoziție mai mulți senzori precum: lumină, temperatură, giroscop, busolă sau zgomot.

Pentru interacțiunea cu senzorii disponibili pe placă avem următoarele funcții principale la dispoziție:

accel_x = input.acceleration(Dimension.X)    # valori între -1023, 1023
light_val = input.light_level()              # valori între 0 (întuneric) și 255 (lumină)
light_val = input.compass_heading()          # valori între 0 și 359 grade
                                             # 0   -  44: Nord
                                             # 45  - 134: Est
                                             # 135 - 224: Sud
                                             # 225 - 314: Vest
                                             # 315 - 359: Nord
temp = input.temperature()
touched = input.logo_is_pressed()            # returns True is logo is pressed
                                             # and False otherwise
noise_level = input.sound_level()            # value between 0 and 255
# în primul rând, definim o funcție care conține secțiunea de cod ce va fi executată 
# în momentul în care se va "scutura" placa
def on_gesture_shake():
    # aici scriem codul
    pass
 
# setăm funcția care va fi apelată în momentul în care
# placa va detecta că este scuturată.
input.on_gesture(Gesture.Shake, on_gesture_shake)
# definiția funcției care conține secțiunea de cod ce va fi executată 
def on_sound_loud():
    # aici scriem codul
    pass
 
# setăm funcția care va fi apelată în momentul în care
# va fi detectat:
input.on_sound(DetectedSound.LOUD, on_sound_loud)
# definiția funcției care conține secțiunea de cod ce va fi executată 
def on_logo_event_pressed():
    # aici scriem codul
    pass
 
# setăm funcția care va fi apelată în momentul în care
# va fi detectat:
input.on_logo_event(TouchButtonEvent.PRESSED, on_logo_event_pressed)

Exerciții

Toate exercițiile vor fi realizate pe MakeCode

  1. Simulați rostogolirea unui zar: la “scuturarea” plăcii se va afișa un număr aleator între 0 și 6.
  2. Butoane muzicale: în funcție de butonul apăsat, redați o melodie generată din note (ca în laboratorul anterior)
  3. În funcție de butonul care este apăsat pe placă, generați o imagine care să fie afișată pe ecranul de LED-uri.
  4. Modificați aplicația anterioară ca la apariția unui zgomot, să se aprindă toate LED-urile timp de 2 secunde, iar apoi să se stingă.
  5. Lumină inteligentă: dacă nivelul luminii scade sub un anumit prag, se va lumina complet ecranul; dacă nivelul crește peste un anumit prag se va lumina complet ecranul.
  6. Termometru interactiv: se va citi valoarea de temperatură, iar în funcție de intervalul în care se află valoarea citită se va realiza câte o acțiune:
    • 0 - 30 de grade Celsius - se va afișa un craniu și se va reda melodia built-in “Funeral”.
    • 30 - 37 de grade Celsius - se va afișa o față zâmbitoare și se va reda melodia built-in “Entertainer”.
    • 37 - 42 de grade Celsius - se va afișa fața ”-_-” (ASLEEP în ICON-urile predefinite) și se va reda melodia built-in “POWER_DOWN”
    • 42 - 50 de grade celsius - se va afișa un craniu și se va reda melodia built-in “Funeral”.
    • Opțional, se poate înlocui melodia “Funeral” cu generarea din note a melodiei “Astronomia”.
  7. Implementați un contor care să afișeze pe ecran de câte ori a fost apăsat logo-ul.
  8. Busolă sonoră: într-un while True, în funcție de cele 4 puncte cardinale și de orientarea plăcii, redați câte o melodie diferită și afișați punctul cardinal pe ecran.
  9. Contor bătăi din palme: Numărați de câte ori se generează un zgomot puternic și afișați contorul pe ecran. Contorul se va reseta când ajunge la valoarea 10.
  10. Exercițiu avansat: Animal de companie
    1. Animalul este reprezentat printr-o față zâmnbitoare sau supărată afișată pe ecran.
    2. Pentru a “mângâia animalul” se apasă logo-ul. Se va reda un sunet corespunzător atunci când este apăsat logo-ul.
    3. Se va da drumul la un timer imediat ce programul pornește, iar dacă se trece de 10 secunde de când nu a mai fost mângâiat, “animalul” va scoate un sunet corespunzător. Dacă se trece de 20 de secunde de când nu a mai fost mângâiat, “animalul moare” și se afișează un “X” pe ecran sau o altă imagine reprezentativă (fiți creativi).
    4. Timer-ul este resetat de fiecare dată când se apasă logo-ul.