Le Raspberry Pi est un excellent moyen d'apprendre à la fois la technologie DIY et la programmation sur un budget. Ils sont également de bons ordinateurs bon marché pour les enfants, avec beaucoup de ressources d'apprentissage inclus pour aider les jeunes esprits à saisir des concepts utiles pour l'avenir.
Il y a beaucoup de grands projets débutants qui utilisent les broches GPIO (entrée / sortie). C'est génial 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 débutant et Python!
Bien que ce soit génial pour les personnes ayant une certaine expérience du codage, que se passe-t-il si vous vouliez apprendre à quelqu'un comment utiliser les broches GPI 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 apprenant quelques idées de base d'animation et de programmation, le tout sans avoir à taper de code! Ce tutoriel est parfait pour faire participer les enfants à l'électronique DIY et à la pensée programmatique dès le plus jeune âge. La vidéo et l'article sont parfaits pour la maison ou la classe.
Ce dont vous aurez besoin
- 1 x Raspberry Pi avec Raspbian installé. Un Pi 3 est utilisé aujourd'hui, mais tout Pi va faire
- 1 x LED
- 1 x 220 Ohms ou résistance supérieure
- 1 x planche à pain
- 2 x fils de branchement
Installation de la LED
Nous voulons installer notre LED et résistance sur la planche à pain comme ceci:
Voici un diagramme de cette même configuration. Notez que dans ce diagramme la LED est l'inverse, mais le circuit est toujours exactement le même.
Nous voulons le configurer de sorte que le fil de connexion de la broche GPIO 5 se connecte à la jambe de notre résistance . L'autre jambe de la résistance se fixe sur le côté positif de notre LED . Si vous vous demandez quel côté c'est, regardez le haut de votre LED. Un côté devrait être courbé, et l'autre côté devrait être plat. Le côté incurvé est positif et le côté plat est négatif . Utilisez un morceau de fil de raccordement pour connecter le côté négatif de la LED à une broche GND .
Vérifiez que votre circuit est correct et démarrez votre Pi! Si vous vous demandez quelle est la broche, notre guide du débutant pour le Pi Raspberry Pi: Le tutoriel officieux Raspberry Pi: Le tutoriel officieux Si vous êtes un propriétaire Pi actuel qui veut en savoir plus ou un propriétaire potentiel de cette taille de carte de crédit périphérique, ce n'est pas un guide que vous voulez manquer. Lire la suite peut vous aider.
Notions de base de Scratch
Pour ouvrir scratch, cliquez sur le menu Démarrer de Raspberry Pi et naviguez jusqu'à Programming> Scratch 2.0 . Quand le scratch s'ouvre il ressemblera à ceci:
Il se passe beaucoup de choses ici, mais c'est assez simple. Le côté gauche de l'écran est l'endroit où l'action se passe. Tout ce que nous codons sera joué dans cette boîte.
Juste en dessous se trouve la fenêtre des sprites où vous pouvez charger des images dans votre programme, ou peindre vos propres sprites si vous vous sentez créatif!
Dans le panneau du milieu, 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 votre projet encore plus, mais aujourd'hui nous ne les utiliserons pas.
Sur la droite est l'endroit où vous pouvez faire glisser ces blocs pour faire de la magie se produire!
Le côté droit est actuellement vide. Faisons quelque chose à ce sujet!
GPIO Pins
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 More Blocks .
Maintenant, cliquez sur Ajouter une extension et choisissez Pi GPIO . Cela va ajouter des blocs que nous pouvons utiliser avec nos broches Raspberry Pi.
Maintenant que nous avons tous les outils dont nous avons besoin, faisons un programme!
Chat émettant de la lumière
Puisque nous avons déjà un sprite de chat chargé, utilisons-le. Nous allons faire un programme qui fait que le chat fasse un pas chaque fois que l'on clique sur un bouton, et allume la LED pendant une seconde à chaque fois. Commencez par saisir le bloc Déplacer 10 étapes dans l'onglet Mouvement, puis faites-le glisser vers l'espace vide sur la droite. Maintenant, cliquez sur l'onglet More Blocks et faites glisser la sortie GPIO vers la droite et connectez-la au bas du premier bloc. Ça devrait ressembler à ça:
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 montrée ci-dessus, ce sera également le numéro 5. Maintenant, si vous cliquez sur le bloc de code, il brillera pendant un moment. Cela signifie qu'il fonctionne, donc vous devriez voir votre chat bouger, et la LED s'allumera. Le progrès!
Rendre plus compliqué
Maintenant que nous avons un début de base, ajoutons un peu de logique à notre code. En ce moment, notre lumière s'allume et ne s'éteint plus jamais. Ce que nous voulons, c'est attendre un moment avant de repartir. Nous allons utiliser un bloc d' attente pour cela.
Sous l'onglet Contrôle, attrapez un bloc d' attente de 1 seconde et attachez-le au bas de votre pile. Maintenant, le programme sait attendre une seconde chaque fois qu'il y arrive. Pour éteindre la LED, prenez une autre sortie GPIO pour la bloquer et faites-la glisser vers le bas.
Cette fois-ci, nous voulons éteindre la LED en réglant le GPIO sur une sortie basse . Cliquez sur la petite flèche déroulante à côté de la sortie haute et modifiez-la pour la sortie basse . N'oublie pas que ce bloc a aussi besoin du même numéro GPIO que celui ci-dessus!
Ça devrait ressembler à ça:
Maintenant, lorsque vous cliquez sur le bloc de code, le chat doit se déplacer et la LED doit s'allumer pendant une seconde avant de s'éteindre. En ce moment, cela ne fonctionne que lorsque nous cliquons sur notre bloc de code. Faisons un bouton pour le faire à la place.
Bouton, bouton, j'ai le bouton!
Nous avons besoin de quelque chose à cliquer pour dire à notre chat de bouger. Une flèche devrait faire l'affaire! Dans la fenêtre Sprites en bas à gauche, cliquez sur le bouton en regard de Nouveau sprite . Cela nous permettra de choisir parmi une bibliothèque de sprites fournie avec Scratch.
Nous utilisons le sprite Arrow1 comme il 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 faites ailleurs à utiliser. Une fois que vous avez ajouté votre flèche, elle devrait apparaître dans le même volet que votre chat sur la gauche. Faites glisser le chat sur le côté 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 sur la droite est vide maintenant. Nous voulons que notre chat lance son bloc de code chaque fois que la flèche est cliquée.
Pour ce faire, saisissez le bloc de clic de ce sprite dans l'onglet Evénements . Cela signifie que lorsque vous cliquez sur la flèche, son bloc commence à s'exécuter. Maintenant, nous devons envoyer un message à notre chat chaque fois que cela arrive. Heureusement, Scratch nous laissera faire exactement cela.
Vous recevoir, fort et clair!
Nous enverrons un message à notre chat en utilisant le bloc de diffusion . Prenez-le dans l'onglet Evénements et placez-le sous le bloc lorsque ce sprite a cliqué . Ce bloc enverra un message à tous les autres sprites de notre programme. À l'heure actuelle, il dit message1, mais permet d'ajouter notre propre message en cliquant sur la flèche déroulante à côté de message1 et en sélectionnant un nouveau message . Tapez aller dans la fenêtre qui apparaît et cliquez sur OK.
Maintenant, double-cliquez sur le chat à nouveau. Nous devons dire au chat d'écouter pour ce message de diffusion. Faites glisser le bloc Quand je reçois en haut de la pile que nous avons déjà créée, et assurez-vous que le menu déroulant se lit également. Maintenant, à chaque fois que vous cliquez sur la flèche dans le volet de gauche, les émissions vont, le chat reçoit aller et se déplace, et la LED devrait s'allumer.
Bien joué! Ça a l'air bien! Il y a juste une dernière chose que nous pouvons faire pour le rendre encore meilleur.
Histoire de chat sans fin
Si vous avez cliqué assez souvent sur votre flèche, vous remarquerez probablement que votre chat est parti du côté droit de l'écran. Nous pourrions simplement l'attraper et le faire glisser à chaque fois, mais les bons programmeurs sont paresseux, et ils font que le code fait le travail pour eux. Soyons de bons programmeurs et utilisons des blocs pour faire reculer notre chat.
Faites glisser le chat vers la gauche de l'écran et assurez-vous qu'il ne touche pas le bord. Placez le pointeur de votre souris sur le 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 suivis de deux nombres. Écrivez-les, nous en aurons besoin dans une minute.
Chaque fois que notre chat se déplace, nous voulons le dire: si vous touchez le côté droit de l'écran, revenez au début . Nous pouvons utiliser des blocs pour le dire. Commencez par saisir le bloc if puis dans l'onglet Control et faites-le glisser sous vos blocs de code. Celui-ci a l'air un peu différent, il a un écart de diamant en haut, et un écart au milieu. Nous utilisons ces lacunes pour lui dire quoi faire.
Maintenant, allez à l'onglet Sensing, et sélectionnez le pointeur de la souris? bloc. Vous remarquerez que c'est une forme de diamant, qui s'intègre parfaitement dans l'espace de diamant dans le bloc si alors . Si vous avez du mal à l'insérer, faites-le glisser sur le côté droit du premier, puis déplacez-le vers la gauche jusqu'à ce que vous voyiez la brèche en forme de losange. Vous remarquerez également que le pointeur de souris n'est pas ce que nous voulons. Utilisez le menu déroulant pour sélectionner le bord à la place.
Jusqu'à présent, cette partie du bloc dit: Si le chat touche le bord, ne faites rien ... jusqu'à présent. Changeons ça.
Retour au début
Notre bloc si alors a un écart à combler. Allez dans l'onglet Mouvement, sélectionnez le bloc go to x: y: et faites-le glisser dans l'espace dans notre bloc if .
Scratch est assez intelligent, et aura mis les nombres x et y où votre sprite chat est déjà positionné, mais vérifiez que ces chiffres correspondent à ceux que vous avez écrits plus tôt. Si ce n'est pas le cas, changez-les en cliquant sur les cases blanches à côté de x: et y:.
Le bloc de code complet pour votre chat devrait ressembler à ceci.
C'est maintenant un programme entièrement fonctionnel! Lorsque vous cliquez sur la flèche suffisamment de fois que votre chat frappe de l'autre côté de la fenêtre, il reviendra au début.
Voilà, nous avons terminé. Bien joué!
Maintenant vous pouvez utiliser Scratch sur Raspberry Pi
Aujourd'hui, vous avez créé un programme qui intégrait l'animation (lorsque le chat bouge), l'électronique DIY (construction d'un circuit LED et contrôle de celui-ci), et la logique d'un programmeur pour vous faciliter la vie.
Tout cela sans avoir à écrire une seule ligne de code.
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