Le Raspberry Pi est un excellent moyen d'apprendre à la fois la technologie de bricolage et la programmation avec un budget limité. Ce sont également d'excellents ordinateurs bon marché pour les enfants, avec de nombreuses ressources d'apprentissage intéressantes incluses pour aider les jeunes esprits à saisir des concepts utiles pour l'avenir.
Il existe de nombreux projets pour débutants qui utilisent les broches GPIO (entrée/sortie à usage général) du Pi. C'est également idéal pour le codage, car le système d'exploitation Raspbian est livré avec Python intégré. Il existe même une version de Minecraft pour le Pi qui peut vous aider à apprendre à la fois l'électronique pour débutants et Python !
Bien que ce soit idéal pour les personnes ayant une certaine expérience en codage, que se passerait-il si vous vouliez apprendre à quelqu'un comment utiliser les broches GPIO du Pi sans avoir à apprendre un langage de programmation ?
Avec Scratch, vous pouvez .
Aujourd'hui, nous allons utiliser Scratch pour allumer une LED attachée à nos broches GPIO, tout en découvrant quelques idées d'animation et de programmation de base --- le tout sans avoir à taper de code ! Ce didacticiel est parfait pour impliquer les enfants dans l'électronique de bricolage et la réflexion programmatique dès leur plus jeune âge. La vidéo et l'article sont parfaits pour la maison ou la salle de classe.
Nous voulons configurer notre LED et notre résistance sur la maquette comme ceci :
Voici un schéma de cette même configuration. Notez que dans ce schéma, la LED est dans l'autre sens, mais le circuit est toujours exactement le même.
Nous voulons le configurer de sorte que le fil de raccordement de la broche GPIO 5 se connecte à la jambe de notre résistance . L'autre jambe de la résistance se fixe au côté positif de notre LED . Si vous vous demandez de quel côté il s'agit, regardez le haut de votre LED. Un côté doit être courbé et l'autre doit être plat. Le courbé le côté est positif , et le plat le côté est négatif . Utilisez un morceau de fil de raccordement pour connecter le côté négatif de la LED à un GND broche.
Vérifiez que votre circuit est correct et démarrez votre Pi ! Si vous vous demandez quelle broche correspond à quelle broche, notre guide du débutant sur le Pi peut vous aider.
Pour ouvrir scratch, cliquez sur le menu Démarrer de Raspberry Pi et accédez à Programmation> Scratch 2.0 . Lorsque scratch s'ouvrira, il ressemblera à ceci :
Il se passe beaucoup de choses ici, mais c'est assez simple à comprendre. La gauche côté de l'écran est l'endroit où l'action se produit. Tout ce que nous coderons jouera dans cette boîte.
Juste en dessous se trouve la fenêtre de sprite où vous pouvez charger des images dans votre programme ou peindre vos propres sprites si vous vous sentez créatif !
Au milieu panneau, vous trouverez tous les blocs que vous pouvez utiliser pour créer vos programmes. Vous remarquerez également deux onglets appelés Costumes et Sons que vous pouvez utiliser pour personnaliser encore plus votre projet, mais aujourd'hui nous ne les utiliserons pas.
Sur la droite C'est là que vous pouvez faire glisser ces blocs pour que la magie opère !
Le côté droit est actuellement vide. Faisons quelque chose à ce sujet !
Avant d'aller plus loin, nous devrons ajouter quelques blocs à notre boîte à outils pour accéder à nos broches GPIO et allumer notre LED. Dans le panneau du milieu, cliquez sur Plus de blocs .
Cliquez maintenant sur Ajouter une extension et choisissez Pi GPIO . Cela ajoutera des blocs que nous pourrons utiliser avec nos broches Raspberry Pi.
Maintenant que nous avons tous les outils dont nous avons besoin, créons un programme !
Puisque nous avons déjà un sprite de chat chargé, utilisons-le. Nous allons créer un programme qui fait faire un pas au chat chaque fois qu'un bouton est cliqué, et qui fait que la LED s'allume pendant une seconde à chaque fois. Commencez par saisir le déplacer de 10 étapes bloquer du Mouvement et faites-le glisser vers l'espace vide à droite. Cliquez maintenant sur Plus de blocs et faites glisser l'onglet définir la sortie GPIO sur vers la droite et connectez-le au bas du premier bloc. Cela devrait ressembler à ceci :
Vous remarquerez qu'il y a un numéro 5 dans mon bloc GPIO, cliquez sur le cercle blanc et entrez le numéro de votre broche GPIO ici. Si vous configurez votre LED de la même manière que celle indiquée ci-dessus, ce sera également le numéro 5. Maintenant, si vous cliquez sur le bloc de code, il s'allumera pendant un moment. Cela signifie qu'il est en marche, vous devriez donc voir votre chat bouger et la LED s'allumera. Progrès !
Maintenant que nous avons un début de base, ajoutons un peu plus de logique à notre code. En ce moment, notre lumière s'allume et ne s'éteint plus jamais. Ce que nous voulons, c'est qu'il attende un moment avant de repartir. Nous allons utiliser une attente bloquer pour cela.
Sous le contrôle onglet, saisissez un attendez 1 seconde bloc et attachez-le au bas de votre pile. Maintenant, le programme sait attendre une seconde à chaque fois qu'il y arrive. Pour éteindre à nouveau le voyant, saisissez un autre régler la sortie GPIO sur bloc et faites-le glisser vers le bas.
Cette fois, nous voulons qu'il éteigne la LED, en réglant le GPIO sur sortie basse . Cliquez sur la petite flèche déroulante à côté de sortie élevée et changez-le en sortie basse . N'oubliez pas que ce bloc a également besoin du même numéro GPIO que celui du dessus !
Cela devrait ressembler à ceci :
Maintenant, lorsque vous cliquez sur le bloc de code, le chat doit bouger et la LED doit s'allumer pendant une seconde avant de s'éteindre. Pour le moment, cela ne fonctionne que lorsque nous cliquons sur notre bloc de code. Faisons un bouton pour le faire à la place.
Nous avons besoin de quelque chose sur lequel cliquer pour dire à notre chat de bouger. Une flèche devrait faire l'affaire ! Dans les Sprites fenêtre en bas à gauche, cliquez sur le bouton à côté de Nouveau sprite . Cela nous permettra de choisir parmi une bibliothèque de sprites fournie avec Scratch.
Nous utilisons le sprite Arrow1 car cela semble approprié pour notre programme, mais vous pouvez utiliser n'importe quel sprite que vous aimez. Vous pouvez même dessiner vos propres sprites dans Scratch ou télécharger des images que vous avez créées ailleurs pour les utiliser. Une fois que vous avez ajouté votre flèche, elle devrait apparaître dans le même volet que votre chat à gauche. Faites glisser le chat vers la gauche de l'écran et votre flèche vers le haut comme ceci :
Nous devons donner à notre flèche son propre ensemble de blocs. Double-cliquez sur le sprite flèche, vous devriez voir que le volet de droite est maintenant vide. Nous voulons que notre chat exécute son bloc de code à chaque clic sur la flèche.
Pour ce faire, saisissez le lorsque ce sprite a cliqué bloquer des Événements languette. Cela signifie que chaque fois que vous cliquez sur la flèche, son bloc commencera à fonctionner. Maintenant, nous devons envoyer un message à notre chat chaque fois que cela se produit. Heureusement, Scratch nous permet de faire exactement cela.
Nous enverrons un message à notre chat en utilisant la diffusion bloquer. Récupérez-le dans les Événements onglet et placez-le sous le lorsque ce sprite a cliqué bloquer. Ce bloc enverra un message à tous les autres sprites de notre programme. Pour le moment, il est écrit message1, mais ajoutons notre propre message en cliquant sur la flèche déroulante à côté de message1 et en sélectionnant nouveau message . Tapez aller dans la fenêtre qui apparaît et cliquez sur OK.
Maintenant, double-cliquez à nouveau sur le chat. Nous devons dire au chat d'écouter ce message diffusé. Faites glisser le Lorsque je reçois bloquer tout en haut de la pile que nous avons déjà créée et assurez-vous que le menu déroulant indique go ainsi que. Maintenant, chaque fois que vous cliquez sur la flèche dans le volet de gauche, il diffuse go , le chat reçoit go et se déplace, et la LED doit s'allumer.
Bien joué! Ça s'annonce bien ! Il n'y a qu'une dernière chose que nous pouvons faire pour le rendre encore meilleur.
Si vous avez cliqué suffisamment de fois sur votre flèche, vous remarquerez probablement que votre chat est sorti du côté droit de l'écran. Nous pourrions simplement le saisir et le faire glisser à chaque fois, mais les bons programmeurs sont paresseux et ils font faire le travail au code pour eux. Soyons de bons programmeurs et utilisons des blocs pour faire reculer notre chat tout seul.
Faites glisser le chat vers le côté gauche de l'écran et assurez-vous qu'il ne touche pas le bord. Placez le pointeur de votre souris au milieu de l'image-objet du chat et regardez dans le coin inférieur du volet de gauche. Il y aura un x et un y suivi de deux chiffres. Notez-les, nous en aurons besoin dans une minute.
Chaque fois que notre chat bouge, nous voulons lui dire :si vous touchez le côté droit de l'écran, revenez au début . Nous pouvons utiliser des blocs pour lui dire cela. Commencez par saisir le si alors bloquer depuis le Contrôle onglet et faites-le glisser sous vos blocs de code. Celui-ci a l'air un peu différent, il a un espace en diamant en haut et un espace au milieu. Nous utilisons ces lacunes pour lui dire quoi faire.
Allez maintenant dans la Sensation et sélectionnez toucher le pointeur de la souris ? bloquer. Vous remarquerez qu'il s'agit d'une forme de diamant, qui s'intègre parfaitement dans l'espace de diamant dans le if then bloquer. Si vous rencontrez des difficultés pour l'intégrer, faites-le glisser vers la droite de si alors d'abord, et déplacez-le vers la gauche jusqu'à ce que vous voyiez l'espace en forme de losange briller. Vous remarquerez également qu'il indique pointeur de la souris ce qui n'est pas ce que nous voulons. Utilisez le menu déroulant pour sélectionner edge à la place.
Jusqu'à présent, cette partie du bloc indique Si le chat touche le bord faire… rien pour l'instant. Changeons cela.
Notre si
Scratch est assez intelligent et aura déjà mis les nombres x et y où votre sprite de chat est positionné, mais vérifiez que ces nombres correspondent à ceux que vous avez notés plus tôt. Si ce n'est pas le cas, modifiez-les en cliquant sur les cases blanches à côté de x : et o : .
Le bloc de code complet pour votre chat devrait ressembler à ceci.
Ceci est maintenant un programme entièrement fonctionnel! Lorsque vous cliquez sur la flèche suffisamment de fois pour que votre chat touche l'autre côté de la fenêtre, il reviendra au début.
Ça y est, nous avons terminé. Bravo !
Aujourd'hui, vous avez créé un programme qui intègre une animation (lorsque le chat bouge), de l'électronique de bricolage (construire un circuit LED et le contrôler) et une logique de programmation pour vous faciliter la vie.
Tout cela sans avoir à écrire une seule ligne de code.
Si vous êtes un parent ou un enseignant, il existe de nombreuses façons d'initier les enfants au codage, et de nombreux projets de matériel pour débutants fantastiques adaptés aux jeunes esprits. Tout ce qui rend l'électronique et l'informatique de bricolage accessibles aux enfants peut élargir leur façon de penser et leur donner les bases pour apprendre des choses plus grandes et meilleures sur toute la ligne.
