Top Banner
1 / 102 Gii pháp giáo dc STEM tt nht Lập trình & Chế tạo & Chia sẻ ý tưởng Arduino + GorillaShield + Các mô-đun I/O + mBlock5 + Các khi mrng Tác giả: Stonefield Kim
102

Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

Oct 16, 2021

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

1 / 102

Giải pháp giáo dục STEM

tốt nhất

Lập trình & Chế tạo & Chia sẻ ý tưởng

Arduino + GorillaShield + Các mô-đun I/O +

mBlock5 + Các khối mở rộng

Tác giả: Stonefield Kim

Page 2: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

2 / 102

Page 3: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

3 / 102

Ⅰ Chuẩn bị cho lập trình tương tác thiết bị thực

(Physical computing)

1. Arduino là gì? ·········································································· 6

2. Cách sử dụng thiết bị vào,ra và đế mở rộng ···························· 9

3. Cách dùng khối cơ bản và khối mở rộng ································ 13

4. Cài đặt phần mềm & kiểm tra kết nối ····································· 19

Ⅱ Sử dụng thiết bị vào, ra

1. Nút nhấn ··············································································· 30

2. Đèn LED ··············································································· 32

3. Biến trở ················································································· 34

4. Joystick ················································································· 36

5. Còi chíp ················································································ 38

6. Đèn LED giao thông ······························································ 40

7. Màn hình LCD ······································································· 42

8. Led ma trận ··········································································· 44

9. Cảm biến siêu âm ································································· 46

10. Neopixel (dải led RGB) ························································ 48

11. Cảm biến chạm ··································································· 51

12. FND(Flexible Numeric Display) Led 7 đoạn ·························· 53

13. Động cơ DC ········································································ 55

14. Động cơ rung ······································································ 57

Ⅲ Tận hưởng tương tác với thiết bị thực với Arduino

1. Vẽ trái tim với nhân vật gấu trúc ············································ 60

2. Tạo nhân vận với led ma trận ·············································· 74

Nội dung

Page 4: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

4 / 102

3. Tạo game Ladybug (bọ rùa) ···················································· 85

Bài học chuẩn bị cho lập

trình tương tác với thiết

bị thực (Physical

computing)

Lập trình tương tác thiết bị thực (physical computing) định nghĩa là một hệ thống

mà máy tính tương tác với thế giới thực bằng cách nhận thông tin chẳng

hạn như đèn và âm thanh bằng cách sử dụng bộ xử lý trung tâm như vi

điều khiển và một thiết bị bên ngoài như động cơ hoặc đèn led. Trong

chương trình dạy, chúng tôi đưa ra bài học giải quyết vấn đề thiế lập và lập

trình hệ thống tương tác thế giới thực với vi điều khiển và sự đa dạng thiết

bịvào, ra.

Sự chuẩn bịsơ bộ rất quan trọng cho bài tập [ tương tác với thế giới thực

có thể tạo ra các vật thể thông minh di chuyển được . Phần mềm, các máy tính ,

các vi điều khiển, và các thiết bịvào,ra làm việc theo một cách hệ

thống,phối hợp với nhau có thể gây ra việc học khó khăn nếu chỉ có một

thành phần gặp vấn đề. Vì vậy để chắc chắn bạn nên cài đặt tất cả các

thành phần thật tốt để không bị rắc rối trong lớp học. Học cài đặt cơ bản

của Arduino để sử dụng như vi điều khiển và mBlock, phần mềm lập trình

Page 5: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

5 / 102

Page 6: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

6 / 102

Arduino

Arduino là một sản phẩm điện tử giá rẻ dành dùng trong học tập được thiết kế bởi Massimo

Banzi, giáo sư tại the Interaction Design Institute Ivrea, Italy's Graduate School of Art and

Technology, which blended art and IT in 2005.

Máy Con người

Arduino:đóng vai trò như bộ não con người chịu trách nhiệm bộ nhớ, lưu trữ dữ liệu, bộ xử lý.

Sensor: Đóng vai trò như mắt mũi miệng tai của con người và chịu trách nhiệm cho cảm nhận và giao tiếp

với thế giới thực

Motor: đóng vai trò như một cơ quan tập thể dục như chân tay con người.

01

1 Arduino là gì ?

Page 7: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

7 / 102

Tại sao lại sử dụng Arduino

① Tất cả các bảng mạch [tương tác thế giới thực] (physical computing) trên đều phù

hợp với Arduino . Arduino gây ra khó khăn trong việc kết nối thiết bị vào và ra , chỉnh

sửa hình dạng mạch and các chân kết nối để tạo ra các mạch đa dạng như trên.

② Các mạch được tạo ra bên trên dễ sử dụng. Do đó, người ta có thể kết nối đến nhiều

thiết bị vào, ra đa dạng và người ta sử dụng Arduino, một bảng mạch với tính tương

thích và tỏng quát cao để luyện tập.

Thật dễ để sử dụng Arduino

Aduino kết nối thiết bị vào ra dùng bảng mạch

nhựa được gọi là bảng mạch trắng. Xây dựng

mạch sử dụng những bảng mạch trắng yêu cầu

rất nhiều kiến thức, mà gây khó để tập trung vào

học lập trình ,một trong những thành phần quan

trọng của giáo dục phần mềm. Do đó, đế mở rộng

vào ra có thể dễ dàng được kết nối thiết bị vào

ra. Trang bị với để mở rộng 2 lớp đặt bên trên Arduino,bạn có thể dễ dàng kết nối nhiều

thiết bị vào ra. Có nhiều đế mở rộng đa dạng:

02

03

Page 8: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

8 / 102

Sự đa dạng các loại đế mở rộng

Kết hợp đế mở rộng trên Arduino

Mô đun cảm biến kết nối tới đế mở rộng qua cáp kết nối

Sử dụng đế mở rộng để dễ kết nối thiết bị vào ra, and dự án có thể dễ dàng hoàn thành

sử dụng nhiều thiết bị vào ,ra. Bởi vì số lượng sẵn có thiết bị vào ra tăng lên, sự sáng tạo

của học sinh sẽ chứa đựng được tất cả. Trong giáo trình này, chúng ta sử dụng đế mở

rộng cảm biến hỗ trợ chân 3,4,5.

Page 9: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

9 / 102

Các loại thiết bị vào ra

Có rất nhiều thiết bị vào ra có sẵn cho Arduino. Chức năng có để được chia thành 3 loại

là: đầu vào, đầu ra, giao tiếp.

Đầu vào Đầu ra Giao tiếp

Nút nhấn Còi chíp Bluetooth

Cảm biến ánh sáng Động cơ servo Wi-Fi

Biến trở Đèn led Thu nhận hồng ngoại

Cảm biến siêu âm Màn hình LCD

Joystick Động cơ rung Sóng RF433

Công tắc khóa Led 7 đoạn RFID

01

2 Cách sử dụng thiết bị vào ra và đế mở rộng

Page 10: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

10 / 102

Sử dụng đế mở rộng

Thiết bị vào ra kết nối tới Arduino bao gồm 2 pin, GND (cực -) and VCC (cực dương), mà

cung cấp điện áp, và chân tín để truyền dữ liệu. Phụ thuộc vào thiết bị vào hay ra ,số lượng

chân tín hiệu có thể tăng từ 1 tới 3. Do đó, để hỗ trợ nhiều thiết bị vào ra, có chân bao gồm

chân 3,4,5 trên đế mở rộng.

Có 6 loại ghép nối vào ra của Arduino

Giao diện vào ra Giải thích Giá trị dữ liệu Ví dụ chân

Đầu vào tín hiệu số Đầu vào BAT/TAT 0,1 Nút bấm 3

Đầu vào tín hiệu tương tự Đầu ra BAT/TAT 0,1 Đèn led 3

Đầu vào tương tự Đầu vào giá trị thay đổi 0~1023 Cảm biến ánh

sáng 3

Đầu ra chân tương

tự(PWM) Đầu ra giá trị thay đổi 0~255 Động cơ servo 3

Giao tiếp I2C

(Inter-Intergrated Circuit) Giao tiếp 1:N Kí tự, số Màn hình LCD 4

UART

(Universal Asynchronous

receiver/transmitter)

Giao tiếp nối tiếp Kí tự ,số Bluetooth 4

SPI

(Serial Peripheral Interface) Giao tiếp tốc độ cao 1:N Kí tự, số Led ma trận 5

Đế mở rộng có các pin được sắp xếp theo thứ tự GSV (GND-VCC-SIGNAL), và nó được

đặt ở vùng kết nối ghép nối của thiết bị vào ra . Kiểm tra ghép nối của thiết bị vào ra và kết

nối chúng theo tên pin được thiết kể ở vùng tương ứng.

02

Page 11: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

11 / 102

6 loại ghép nối vào ra Arduino

Kết nối dây theo thứ tự chân GVS của nút nhất, cảm biến và kết nối dây trong GVS với

thứ tự chân số 3 của đế mở rộng.Bình thường , sử dụng GND(-) cho màu đen và VCC(+)

Page 12: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

12 / 102

cho màu đỏ

Page 13: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

13 / 102

Khối điều khiển thiết bị vào ra tín hiệu số

Là khối lệnh được sử dụng để đọc trạng thái ON/OFF hay 0,1 từ đầu vào. Ví dụ, khi nút

nhấn được kết nối tới chân 9, sử dụng khối trên và nhập chân tín hiệu số mà sensor được

kết nối

Và để sử dụng đầu ra với giá trị 0,1 hoặc trạng thái BAT/TAT. Chọn chân tín hiệu số mà

bạn muốn là đầu ra và đặt ON/OFF như là đầu ra. Bạn có thể sử dụng biến để thay đổi

trạng thái đầu ra.

01

3 Cách sử dụng khối cơ bản và khối mở rộng

Page 14: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

14 / 102

. Khối điều khiển thiết bị vào ra tín hiệu tương tự

Đây là khối lệnh mà nhận tín hiệu tương tự với giá trị khác nhau theo trạng thái. Gía trị

cảm biến có số từ 0-1023. Nó có hình dạng tròn để phân biệt với khối đầu ra tín hiệu số .

Nhập chân tín hiệu tương tự mà cảm biến tương tự được kết nối.

Khối lệnh này sử dụng khi bạn muốn đầu ra với trạng thái giá trị thay đổi. Nó có vẻ giống

tương tự khối đầu ra tín hiệu số và được viết như PWM. Bạn có thể đặt chân tạo PWM

và đặt giá trị đầu ra từ 0-255. Biến cho phép bạn điều chỉnh giá trị đầu ra mong muốn theo

như điều kiện của bạn

02

Page 15: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

15 / 102

Khối điều khiển chuyên dụng

Khối lệnh tín hiệu số/ tương tự không phải lúc nào cũng có thể dùng cho thiết bị vào, ra

mà yêu cầu chính xác cài đặt hoặc thư viện. Còi chíp dùng khối lệnh chuyên dụng để phát

âm thanh đầu ra với nhịp điệu và điều chỉnh dạng

Động cơ servo sử dụng khối lệnh chuyên dụng mà chuyển đổi giá trị đầu ra 0-255 sang giá

trị tín hiệu tương tự 0-180 độ sử dụng PWM

Đây là khối lệnh chuyên dụng cho cảm biến siêu âm.Chân trig phát ra sóng siêu âm và chân

Echo nhận sóng siêu âm được sử dụng để tính toán và trả lại khoảng cách sử dụng giá trị

vận vận tốc âm thanh.Khoảng cách được biểu diễn là cm

03

Page 16: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

16 / 102

Khối điều khiển chỉ nhận dữ liệu tải lên

Bởi vì đầu ra LCD chỉ sử dụng giao tiếp I2C, nó không thể điều khiển với các khối đầu

vào/đầu ra kể cả tín hiệu số lẫn tín hiệu analog . Do đó cần các khối chỉ điều khiển LCD.

Các khối riêng biệt không chạy trong thời gian thực khi cờ được click.Bạn phải tải lên và

sử dụng chương trình trong Arduino.

Khối chuyên dụng để điều khiển biểu diễn số được gọi là FND.

03

Page 17: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

17 / 102

Khối điều khiển chuyên dụng để sử dụng neopixels( dải led rgb) mà để điều khiển vị trí và

biểu diễn màu sắc đa dạng.

Khối điều khiển chuyên dụng ma trận led 8x8. Cảm xúc đa dạng, chữ và số có thể được

biểu diễn sử dụng các led đc chia bởi hàng và cột

Thêm nữa có nhiều khối mở rộng nữa có thể điều khiển 14 loại thiết bị vào ra khác nhau.

Page 18: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

18 / 102

Tải phần mềm

Arduino được lập trình sử dụng môi trường phát triển tích hợp (IDE), thường được gọi là

sketch. Chương trình lập trình dựa trên C rất khó trên khía cạnh để sử dụng trong các lớp

phần mềm tại lớp tiểu học và cấp 1 và capas2 . Do đó, nó được lập trình sử dụng các khối

lệnh mà có thể điều khiển Arduino dựa trên scratch( ngôn ngữ kéo thả)

01

4 Cài đặ t phần mềm và kiểm tra kết nối

01 Tìm kiếm mblock trên thanh đại chỉ và kết nối tới makeblock.cc hoặc mblock.cc.

? .

02 Nhấn Download trên màn hình chính của mBlock.

Page 19: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

19 / 102

03 Cuộn xuống để download mBlock5.

04 Sau khi download thành công phiên bản offline cho Windows, chạy tập tin để cái đặt nó.

05 Khi cài đặt hoàn tất ,chương trình giống như giao diện Scratch sẽ chạy

. .

Page 20: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

20 / 102

Cài đặt phần mềm

Để viết chương trình Arduino sử dụng chương trình mBlock, vì vậy cần lựa chọn loại

Arduino để sử dụng và cài đặt khối mở rộng để sử dụng cho việc tạo ra chương trình

Chọn thẻ Device(tiếng Việt sẽ là thiết bị) và nhấn chọn vào nút bấm “add”.

Chọn Arduino Uno từ thư viện thiết bị và nhấn vào nút OK

Arduino Uno được thêm vào danh sách thiết bị

Khi thiết bị được thêm vào ,khối lệnh có thể điều khiển Arduino được tạo từ bên phải

02

Page 21: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

21 / 102

Page 22: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

22 / 102

Arduino Uno chỉ có thể sử dụng các khối lệnh tín hiệu số/tín hiệu analog vào /ra đơn giản .

Để sử dụng thiết bị vào ra đa dạng ,khối lệnh chuyên dụng cho các thiết bị cụ thể là cần thiết

Có[ trung tâm mở rộng ](Expand Center) để sử dụng các khối lệnh chuyên dụng.

Khi bạn kích vào Expand( mở rộng) ,[trung tâm mở rộng] (Expansion Center) xuất hiện

Có rất nhiều khối mở rộng được tạo bởi nhiều người dùng Arduino trên toàn thế giới trong ,[trung tâm

mở rộng] (Expansion Center).

Bởi vì có rất nhiều khối mở rộng ,chương trình cần một khoảng thời gian để tải vì vậy chỉ có 2 mục

được hiển thị ngay lần đầu tiên

Tìm kiếm “ARDUINO_EXTENSION” trong hộp tìm kiếm của [trung tâm mở rộng] (Expansion Center)

và thêm vào khối mở rộng dưới đây. Hoặc đến trang 12.

Page 23: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

23 / 102

Các khối lệnh được biểu diễn để sử dụng thiết bị vào ra đa dạng không được cung cấp bởi Arduino

Uno

Kết nối Arduino

Để viết chương trình Arduino, bạn cần kết nối Ardu

ino tới máy tính của bạn.Để làm điều này, sử dụng

cáp USB để kết nối Arduino đến máy tính của bạn

Trong trường hợp của Arduino,bạn có thể kết nối cáp

USB và vận hành thiết bị bằng cách nhận năng lượng

thông qua cáp mà không kết nối với nguồn ngoài. Nếu

bạn sử dụng cáp chia sau khi tải chương trình lên bạn

phải kết nối với nguồn điện riêng.

Sau khi kết nối Arduino tới máy tính của bạn, chương

trình mBlock cần cài đặt cổng giao tiếp nối tiếp để kết nối

với Arduino

03

Page 24: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

24 / 102

Nhấn nút thiết bị có thể kết nối để mở cổng COM có thể kết nối.

Nhấn nút kết nối ở phía dưới để mở cửa sổ chọn cổng USB.

Khi kết nối được hoàn tất, màn hình sẽ thay đổi như hình phía dưới.

Nhấn “Setting” để cập nhật phần mềm hệ thống (firmware) trên màn hình

Chạy nó một lần trong lần dùng đầu tiên.

Page 25: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

25 / 102

Khi phần mềm hệ thống cập nhật thành công, Arduino có thể chạy ở chế độ trực tiếp (live)

Kiểm tra vận hành Arduino

Sau khi cài đặt phần mềm , thậm chí nếu phần mềm được kết nối, bạn nên kiểm tra nếu

thực sự Arduino đang làm việc và thực hành ở lớp học. Nếu bạn không kiểm tra xem

04

Page 26: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

26 / 102

Arduno liệu có nguyên vẹn, nó sẽ rất khó để tìm ra vấn đề Arduino là gì,phần mềm có vấn

đề, cảm biến có vấn đề, hoặc cấu trúc lập trình sai. Do đó,ý tưởng tốt là có học sinh của

bạn thực hiện kiểm tra vận hành tại lúc bắt đầu mỗi buổi học.

Tải chương trình lên Arduino

Nếu bạn muốn vận hành bằng cách tải chương trình lên Arduino thậm chí nếu bạn dùng

khối mở rộng hoặc khối cơ bản. Lựa chọn chế độ Edit-Arduino (chỉnh sửa Arduino)

05

02 Tải lên Arduino và bật tắt led trên chân 13 .

Page 27: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

27 / 102

Để tải chương trình tới Arduino bạn phải thay thế khối “When clicking the flag” ( khi nhấn

vào cờ) với “Arduino program” (chương trình Arduino) và xóa đi khối nhân vật nếu nó được

thêm vào.

Page 28: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

28 / 102

업로드 모드로 코딩을 하게 되면 블록명령만 보이는 것이 아닌 블록명령과 동일한 텍스트 명령도

확인이 가능하다.

Học cách sử dụng

Thiết bị vào ra

Trong giáo dục SW, hoạt động lập trình được coi là nhiệm vụ quan trọng để thể hiện suy nghĩ con

người.Chương trình có thể không những làm việc trên màn hình máy tính mà còn kết nối đầu vào

và đầu ra của dữ liệu cần thiết tới thế giới bên ngoài để làm việc trong thế giới thực .

Phương pháp này được gọi là [tương tác với thế giới thực] (physical computing), [tương tác với

thế giới thực] (physical computing) yêu cầu thiết bị có thể nhận và xử lý dữ liệu khác nhau từ thế

giới thực. Trong mục đíc này, Arduino là một trong những thiết bị phổ thông nhất

Arduino là thiết bị mà có thể nhận giá trị đầu vào từ các cảm biến khác nhau và điều khiển đầu ra

thiết bị chẳng hạn như đèn Led, động cơ để tạo nên đối tượng có thể tương tác với môi trường.

Ví dụ, bạn có thể phát triển đa đang các sản phẩm dựa trên Arduino, chẳng hạn như các robot

đơn giản,nhiệt kế, phát hiện cảm xúc, thiết bị nhạc và âm thanh, nhà thông minh, đồ chơi trẻ em

và lập trình robot giáo dục. Arduino có các nguồn mở về mạch điện để bất cứ ai cũng có thể tạo

ra và chỉnh sửa.

Trong chương này, bạn sẽ học cách sử dụng thiết vào ra kết nối với Arduino từng thiết bị một

chuẩn bị cơ bản có các dự án hoạt động về sau.

Page 29: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

29 / 102

Thông tin cơ bản

Vào / Ra Vào

Cổng kết nối Tín hiệu số

Gía trị sử dụng 0, 1

Số chân dùng 3 chân

(Nút nhấn) Sử dụng Khi đầu vào bật/ tắt giá trị

Cài đặt phần cứng

01

02

1 Nút nhất

Page 30: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

30 / 102

Mã lập trình ví dụ

- nút nhấn Hãy kiểm ra giá trị của nút nhấn với biến .

Device

Sprite

Kết quả thực hiện

- Khi nút nhất chưa ấn, giá trị của biến” button” là 0.Nếu nút nhấn được ấn ,giá trị của biến

“button” là 1

03

04

2 Đèn Led

Page 31: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

31 / 102

Thông tin cơ bản

Vào / ra ra

Cổng kết nối Tín hiệu số

Gía trị sử dụng 0, 1 hoặc PWM(2~255)

Số chân sử dụng 3 chân

Đèn Led Sử dụng Khi xuất giá trị đầu ra bật/tắt như đèn hoặc đầu ra

có độ sáng khác nhau

Cài đặt phần cứng

Mã lập trình mẫu

01

02

03

Page 32: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

32 / 102

- Kiểm tra cách sử dụng của đèn Led.

Kết quả thực hiện

- Chạy nhắc lại trong khi đèn led bật và tắt .

04

3 Biến trở

Page 33: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

33 / 102

Thông tin cơ bản

Vào/ ra vào

Chân kết nối Tín hiệu tương tự

Gía trị sử dụng 0~1023

Số chân 3 chân

Biến trở Sử dụng Khi xoay nhận giá trị biến trở

Cài đặt phần cứng

Mã lập trình mẫu

01

02

03

Page 34: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

34 / 102

- Kiểm tra khoảng giá trị của biến trở.

Thiết bị (Device)

Hình sprite(Sprite)

Kết quả thực hiện

- Xoay biến trở sang trái để giá trị đầu ra là 0 và xoay sang phải để giá trị đầu ra là 1023.

04

4 Joystick

Page 35: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

35 / 102

Thông tin cơ bản

Vào / Ra Vào

Cổng kết nối Cả tín hiệu số và tương tự

Gía trị sử dụng 0~1023, (0,1)

Số chân kết nối 5 chân

Joystick, nút nhấn Sử dụng Nhập giá trị của trục x và trục y bằng cách di

chuyển núm joystick và giá trị đầu ra nút khi nhấn

Cài đặt phần cứng

01

02

Page 36: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

36 / 102

Mã lập trình ví dụ

- Kiểm tra giá trị của các trục x và y bằng cách di chuyển núm joystick.

Device (thiết bị)

Sprite (hình sprite)

Kết quả thực hiện

- The values of the X and Y axes are output as the joystick moves.

03

04

Page 37: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

37 / 102

Thông tin cơ bản

Vào/ ra output

Cổng kết nối Tín hiệu số

Gía trị sử dụng 0,1 hoặc PWM(0~255)

Số chân sử dụng 3 chân

Còi chíp Sử dụng Khi xuất ra âm thanh với tỉ lệ khác nhau

Cài đặt phần cứng

01

02

5 Còi chip

Page 38: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

38 / 102

Mã lập trình mẫu

- Kiểm tra cách điều chỉnh tỉ lệ đầu ra sử dụng còi chíp

Chế độ tải chương trình lên Arduino

Kết quả thực hiện

- Các nút C4,F2, và B4 được chơi với ¼ nhịp

03

04

Page 39: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

39 / 102

Thông tin cơ bản

Vào / ra Ra

Cổng kết nối Tín hiệu số

Gía trị sử dụng 0,1 hoặc PWM(0~255)

Số chân sử dụng 4 chân

Đèn led giao thông Sử dụng Khi bạn muốn điều khiển nhiều màu với led

Cài đặt phần cứng

01

02

6 Đèn led giao thông

Page 40: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

40 / 102

Mã lập trình mẫu

- Kiểm tra vận hành cỉa đèn led giao thông.

Kết quả thực hiện

- Ánh sáng từ đèn led giao thông được điều chỉnh bật và tắt .

03

04

Page 41: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

41 / 102

Thông tin cơ bản

Vào/ ra ra

Cổng kết nối I2C(A5,A4)

Gía trị sử dụng Số, các kí tự

Số chân sử dụng 4chân

Màn hình LCD Sử dụng Khi in các giá trị só hoặc chữ khác nhau

Cài đặt phần cứng

01

02

7 Màn hình

LCD

Page 42: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

42 / 102

Mã lập trình mẫu

- Hãy in :’Hello’ và ‘World’ trên màn hình LCD.

Kết quả thực hiện

- Dòng đầu tiên của màn hình LCD là ‘và dòng thứ hai là ‘WORLD’.

03

04

Page 43: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

43 / 102

Thông tin cơ bản

Vào / ra output

Cổng kết nối Tín hiệu số

Gía trị sử dụng Số, đồng hồ

Số chân sử dụng 5chân

Led ma trận Sử dụng Khi xuất ra các kiểu ánh sáng khác nhau

Cài đặt phần cứng

01

02

8 Led ma trận

Page 44: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

44 / 102

Mã lập trình mẫu

- Kiểm tra vị trí của hàng và cột của led ma trận.

Kết quả thực hiện

- Mỗi hàng sẽ sáng theo thứ tự như sau: led 1 cột 1 hàng 1 ,hàng8 cột 8, hàng 1 cột 8 ,hàng 8

cột 1.

- Chắc chắn nhớ mỗi vị trí từ 1 hàng 1 cột đến 8 hàng 8 cột của led ma trận.

03

04

Page 45: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

45 / 102

Thông tin cơ bản

Vào / ra vào

Cổng kết nối Tín hiệu số

Giá trị sử dụng Số

Số chân sử dụng 4chân

Cảm biến siêu âm Sử dụng Khi đo khoảng cách đối tượng

Cài đặt phần cứng

01

02

9

Cảm biến siêu âm

Page 46: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

46 / 102

Mã lập trình mẫu

- Kiểm tra khoảng cách của đối tượng sử dụng cảm biến siêu âm.

Device (thiết bị)

Sprite( hình sprite)

Kết quả thực hiện

- Bằng cách sử dụng cảm biến siêu âm, giá trị thay đổi có thể đầu ra dựa theo khoảng cách đối

tượng (Khoảng cách có thể đo: 2cm~400cm)

03

04

Page 47: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

47 / 102

Thông tin cơ bản

Vào / ra Ra

Cổng kết nối Tín hiệu số

Gía trị sử dụng 0,1 hoặcPWM(0~255)

Số chân điều khiển 3 chân

Neo pixel(dải led rgb) Sử dụng Khi xuất mầu sắc thay đổi của ánh sáng led

Cài đặt phần cứng

01

02

10 NeoPixel( dải led rgb)

Page 48: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

48 / 102

Mã lập trình mẫu

- In ra màu mong muốn tại vị trí của neopixel (dải led rgb)

03

Page 49: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

49 / 102

Kết quả thực hiện

-Đèn led đỏ là vị trí đèn đầu tiên của neopixel, xanh lá cây là đèn thứ hai và xanh nước biển là

dèn thứ 3 được lặp lại .

04

Page 50: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

50 / 102

Thông tin cơ bản

Vào/ ra Vào

Cổng kết nối Tín hiệu số

Gía trị sử dụng 0, 1

Số chân sử dụng 3chân

Cảm biến chạm Sử dụng Khi nhập giá trị bật/tắt

Cài đặt phần cứng

01

02

11 Cảm biến chạm

Page 51: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

51 / 102

Mã lập trình mẫu

- Kiểm tra giá trị cảm biến với biến “touch” (chạm)

Device( thiết bị)

Sprite(hình sprite)

Kết quả thực hiện

- Khi bạn không chạm vào cảm biến chạm giá trị của biến “touch” ( chạm) là xuất ra 0. Khi bạn

chạm vào cảm biến chạm giá trị của biến “touch” ( chạm) là xuất ra 1

03

04

Page 52: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

52 / 102

Thông tin cơ bản

Vào / ra Ra

Cổng kết nối Tín hiệu số

Gía trị sử dụng Số

Số chân sử dụng 4chân

FND(led 7 đoạn) Sử dụng Biểu diễn số trên màn hình

Cài đặt phần cứng

Mã lập trình mẫu

01

02

03

1 2 FND(Flexible Numeric Display) (Led 7 đoạn)

Page 53: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

53 / 102

- Hãy in ‘2019’ trên FND (led 7 đoạn).

Kết quả thực hiện

- ‘2019’ được xuất ra FND.

04

Page 54: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

54 / 102

Thông tin cơ bản

Vào / ra Ra

Cổng kết nối Tín hiệu số

Gía trị sử dụng 0,1 hoặc PWM(0~255)

Số chân sử dụng 4 chân

Động cơ 1 chiều Sử dụng Khi xuất ra quay ngược và quay thuận

Cài đặt phần cứng

01

02

13 Động cơ quạt một chiều

Page 55: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

55 / 102

Mã lập trình mẫu

- Điều khiển động cơ 1 chiều bằng bàn phím

Device( thiết bị) Sprite(hình Sprite)

Kết quả thực hiện

- Khi nhấn phím mũi tên trên bàn phím động cơ 1 chiều sẽ quay tròn và khi nhấn phím mũi tên xuống

thì sẽ quay ngược lại

03

04

Page 56: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

56 / 102

Thông tin cơ bản

Vào/ ra ra

Cổng kết nối Tín hiệu số

Gía trị sử dụng 0,1 hay PWM(0~255)

Số chân sử dụng 3chân

Động cơ rung Sử dụng Khi cấn xuất ra rung động

Cài đặt phần cứng

01

02

14 Động cơ rung

Page 57: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

57 / 102

Mã lập trình mẫu

- Chạy động cơ dao động .

Kết quả thực hiện

- Khi độ rung của động cơ rung tăng 1 lần nó sẽ hoạt động trong 0.2 giây và khi cường độ rung

động đạt 260 độ rung được đặt lại bằng 0.

03

04

Sử dụng Arduino để tận

hưởng tương tác với thế

giới thực

Page 58: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

58 / 102

Học cơ bản về Arduino và học cách sử dụng nó . Bạn cũng học được cách kết

nối và điều khiển các thiết bị vào ra đa dạng, vì vậy bạn cũng sẵn sàng tạo ra

những đối tượng thông minh của riêng bạn. Trong chương này, bạn sẽ trải

nghiệm việc tạo các thiết bị tương tác với thế giới thực từ chuẩn bịđến thực

hiện các dự án khác nhau đến lập trình thiết kế đầu vào đầu ra . Khi bạn đã

học đủ trong chương này, cố gắng tìm kiếm các vấn đề trong thế giới thực và

giải quyết những vẫn đề của chính bạn với tương tác thế giới thực .

1 Vẽ trái tim với nhân vật Panda

Page 59: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

59 / 102

Giới thiệu dự án

Mục đích hoạt động • Bạn có thể kết nối thiết bị mà tín hiệu đầu vào đa dạng tới mBlock.

• Bạn có thể điều khiển hướng với thiết bị đầu vào và vẽ tranh với nhân vật.

Tổng quan về hoạt động Sử dụng các mô-đun đầu vào tín hiệu tương tự khác nhau để luyện tập kích cỡ nhân vật và cách

di chuyển các hướng mà bạn muốn.

Trong hoạt động này, bạn sẽ có thời gian để vẽ đường thẳng để thể hiện trái tim chúng ta và các

đường thẳng coi như là sự di chuyển khác nhau của nhân vật.

Thông tin hoạt động 1 cặp hoặc hoạt động cá nhân (Nhiều học sinh, bố mẹ)

Hoạt động 1h cơ bản để thể hiện: Kết nối phần cứng, vẽ tranh bằng nhân vật

mBlock, 2 nút nhất, Joystick, biến trở

Phòng máy tính , hoặc sử dụng laptop phòng học thông minh nếu có sẵn

01

Page 60: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

60 / 102

Đồ dùng cần có

Bạn cần có cac đồ dùng dưới đây để thực hiện dự án.

Vẽ Tên Thông số kĩ thuật và số

lượng

Bảng mạch Arduno Uno x1

Đế mở rộng x1

Chỉ cáp mở rộng phần đế

Hoặc cáp bảy màu

3 chân cái-cái (x3)

5chân cái-cái (x1)

Mô đun nút nhấn x2

Joystick x1

Biến trở x1

Cáp USB x1

02

Page 61: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

61 / 102

Cài đặt phần cứng và kết nối

Hình thức lắp ráp cơ bản

Tạo ra những thứ của riêng mình như game pad và sử dụng joystick để điều khiển

hướng của các nhân vật của bạn di chuyển. Nút nhấn đỏ là nút vẽ, và nhấn nút màu

vàng để lên đường khác. Hãy tạo ra bức tranh thú vị của riêng tôi bằng cách điều chỉnh

biến trở.

Cài đặt phần cứng của bạn như gamepad

Kết nối phần cứng

-Nút nhấn đỏ: Kết nối tới chân số 3 tín hiệu số.

-Nút nhấn vàng: kết nối tới chân số 4 tín hiệu số.

-Joystick: Kết nối đến chân tín hiệu tương tự số 2 và số 4.

-Biến trở: kết nối tới chân tương tự số 0.

03

Page 62: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

62 / 102

Lập trình cơ bản

Hãy nhìn các khối cơ bản sử dụng tạo nhân vật vẽ đường thẳng thông qua chương trình

và sử dụng mỗi khối theo cách khác nhau.

Khối lệnh Ý nghĩa

Khối lệnh được sử dụng khi bắt đầu chương trình cho lần đầu

mà bao gồm các sự kiện cho thực hiện nhân vật

Các lệnh được bao gồm trong phần điều khiển để thực

hiện trong khối lệnh vô thời hạn này

Câu lệnh điều kiện này thực hiện nếu điều kiện được cho

thỏa mãn

,

Khối với kí hiệu bằng nhau và bất đẳng thức là khối lệnh

thuộc về operations (các toán tử ) và 4 khối tính toán

đằng sau là các khối lệnh tính toán đơn giản .

Đây là khối lệnh thuộc về[ hoạt động] (action). Nó là khối

lệnh cho di chuyển các nhân vật để đến vị trí mong muốn

Lệnh này thuộc về [ hoạt động] (action). Nó là khối lệnh

để di chuyển nhân vật tới tọa độ X và tọa độ Y

Nhấn vào “Make Variable” ( tạo biến ) để tạo các biến khác

nhau .

Đây là khối lệnh được sử dụng để vẽ với bút được bao

gồm bút. Bạn có thể thay đổi độ dày của bút

Đây là khối có thể tạo ra các khối khác nhau như hàm

(function).

Khi bạn hiểu được các khối khác nhau ở trên, hãy viết chương trình cơ bản .

04

Page 63: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

63 / 102

Gỡ lỗi lập trình

Để tìm ra mỗi giá trị tọa độ với joystick, Ghi lại giá trị khi joystick ở trung tâm. Khi một số học sinh

tiến hành bài tập joystick ,joystick là thiết bị vật lý ,không phải tất đều cùng trung vị . Do đó, nếu

bạn phát hiện đúng hướng, tốt hơn là lập trình nó để phát hiện ra rằng nó đúng khi nó lớn hơn

khoảng 50 hoặc lớn hơn trung bình.

Hãy kiểm tra mỗi lần như bên dưới để kiểm tra sự khác nhau mô đun cảm biến

- kiểm tra sự vận hành của nút nhấn đỏ : Gía trị 0,1

- Kiểm tra sự vận hành của nút nhấn vàng :giá trị 0,1

-Kiểm tra vận hành biến trở :Khoảng giá trị là 0~1023

05

01 Kiểm tra đầu vào cảm biến

Page 64: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

64 / 102

- kiểm tra joystrick vẽ :khoảng giá trị 0~1023

Page 65: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

65 / 102

Hãy tạo biến mô đun cảm biến khác nhau để kiểm tra sự vận hành.Khi bạn tạo ra biến ,bạn

có thể sử dụng các cách khác nhau.Bạn có thể làm việc bằng cách kiểm tran giá trị của

hàm (function) tròn cửa số nhân vật

Chương trinh Mô tả chương trình

Nhấn tạo biến “Make variable”,được chỉ định bằng

chọn vào hình tròn màu da cam để tạo biến . Sau

đó của sổ tạo biến như hình bên dưới xuất hiện.

Hãy viết tên của biến bằng tiếng anh. Tên biến

cũng có thể được viết bằng tiếng Việt. Hãy tạo biến

nút nhấn màu đỏ, màu vàng, joystick, và biến trở

cho các mô-đun cảm biến của chúng ta

Tên mô- đun Tên biến

Nút nhấn đỏ red_button_D3

Nút nhấn vàng yellow_button_D3

Biến trở var_A0

Joystick (trục X) joystick_X

Joystick (trục Y) joystick_Y

Bạn có thể kiểm tra các biến khác nhau trong cửa sổ

nhân vật như ở dưới đây.

02 Tạo biến

Page 66: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

66 / 102

Nếu khối mà bạn đã lập trình được liệt kê lần lượt, thật khó để tìm chúng khi có lỗi. “My

block” cho phép bạn dễ dàng tìm kiếm và thay đổi chỉ với khối nếu nó không làm việc.

Chương trình Mô tả chương trình

① Định nghĩa biến chung

② Tạo khối ‘variable value collection’(bộ

sưu tập giá trị biến sử dụng tạo khối

Theo như kết quả , cách vận hành ① and ② giống

nhau.

Có nhiều cách thông thường để tạo biến. Càng nhiều

biến bạn có, khối càng dài có thể gây khó khăn khi

đọc và diễn giải chương trình của bạn

Trong thiết bị

Nếu bạn tạo khối được gọi là variable

collection( bộ sưu tập biến) sử dụng block making

(tạo khối), chỉ các khối đã định nghĩa như trong

danh sách liệt kê, vì vậy khi lỗi xảy ra trong chương

trình, bạn có thể dễ tìm chỉ với khối tương ứng và

tạo nó dễ dàng để diễn dịch cách chương trình

thực hiện mà bạn có thể

03 Tạo hàm

Page 67: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

67 / 102

Chương trình Mô tả chương trình

Để di chuyển nhân vật tới bên phải trục X, giá trị lớn

hơn 519, trung tâm của joystick (mỗi con lại khác

nhau) phải được nhập vào. Nếu giá trị được cài

dựa trên trung tâm với giá trị 519, nhân vật di

chuyển như là giá trị đầu vào thay đổi thậm chí

với sự thay đổi nhỏ của joystick. Nó là. (di chuyển

sang phải 10)

Để di chuyển nhân vật sang trái trục Xm giá trị nhỏ

hơn 519 (giá trị trung tâm của mỗi joystick là khác

nhau) phải được nhập vào.Nếu giá trị được cài

dựa trên trung tâm là giá trị 519 nhân vật di chuyển

như giá trị đầu vào được thay đổi thậm chí sự thay

đổi nhỏ của joystick.Nó sẽ di chuyển sang trái 10

Nó sẽ di chuyển sang trái và sang phải như bên dưới

04 Luyện tập di chuyển nhân vật của bạn với joystick. Hệ tọa độ X

Page 68: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

68 / 102

Chương trình Mô tả chương trình

Để di chuyển nhân vật hướng xuống dưới

trong trục Y, giá trị lớn hơn 506 (giá trị trung

tâm của mỗi joystick khác nhau) phải được

nhập vào. Nếu giá trị được cài dựa trên giá

trị trung tâm là 506 nhân vật sẽ di chuyển như

giá trị đầu vào thay đổi thậm chí với sự thay

đổi nhỏ của joystick. Nó di chuyển xuống

dưới 10.Nó sẽ di chuyển lên và xuống như

trong ảnh

05 Luyện tập di chuyển nhân vật của bạn với joystick. Hệ tọa độ trục Y

Page 69: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

69 / 102

Hãy thay đổi nhân vật là bút chì để vẽ. Nếu bạn chọn ‘Sprite Library’ trong thư viện, các

khối đa dạng sẽ xuất hiện như bên dưới.Và hãy chọn bút đã đánh dấu màu xanh như

hình

Chương trình Mô tả chương trình

Để vẽ tranh sử dụng nhân vật đã chọn thay đổi

kích thước của bút bằng nhấn vào Zoom Out (phóng

to) để thay đổi kích thước khối cơ bản.

Để tạo trung tâm với đầu bút chì, bạn cần cài điểm

trung tâm tại vị trí của bút chì bằng cách chọn

‘Shape Center Setting’ (cài đặt trung tâm khối) để

vẽ trang xung quanh đầu bút chì .

06 Thay đổi nhân vật

07 Sủa lại nhân vật, điều chỉnh trung tâm ,

Page 70: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

70 / 102

Chương trình Mô tả chương trình

Nhấn nút nhấn đỏ để hạ bút xuống và vẽ tranh.Cài

màu mực bút là đỏ.Nếu bạn nâng bút bằng cách

nhấn nút nhấn vàng bạn không thể vẽ đường

thẳng

program Program description

Gía trị của biến trở trong 0-1023.Để tạo độ đậm

đường vẽ có 10 cấp.Gía trị được chia bởi 100 làm

tròn để trở thành số nguyên .

Chương trình Mô tả chương trình

Sau khi sao chép sprite đã tạo, tạo một bản sao để vẽ

một hình ảnh đối xứng trên trục Y và thay đổi giá

trị của tọa độ X để đảo ngược dòng.

Ẩn sprite sao chép để vẽ hình trái tim.

08 Nâng hạ bút với điều khiển nút nhấn

09 Biến trở để thay đổi độ đậm đường vẽ

10 Vẽ trái tim đối xứng qua trục Y

Page 71: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

71 / 102

Chương trình

Results screen

11 Chương trình cuối

Page 72: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

72 / 102

Thiết lập

06

Page 73: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

73 / 102

Tạo kí tự, cảm xúc với led ma trận

Giới thiệu dự án

Mục tiêu hoạt động • Bạn có thể sử dụng led ma trận với mBlock.

• Bạn có thể điều khiển kí tự ,cảm xúc của led ma trận với các nút khác nhau.

Tổng quan hoạt động Sử dụng đầu vào tín hiệu số khác nhau, hãy tạo các kí tự,cảm xúc khác nhau với led ma trận di

chuyển theo cách khác nhau. Thêm nữa, hãy thiết kế kí tự, cảm xúc mà bạn muốn tạo và hiển

thị nó lên led ma trận.

Thông tin hoạt động 1 cặp hoặc cá nhân (học sinh, cha mẹ)

Hoạt động cơ bản một tiếng để trình bày: kết nối phần cứng, tạo kí tự

mBlock, 2 nút nhấn, biến trở, Dotmatrix (led ma trận)

phòng máy tính hoặc sử dụng laptop của phòng học thông minh nếu có sẵn

Page 74: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

74 / 102

Đồ dùng cần có

Bạn sẽ cần các đồ dùng dưới đây để thực hiện dự án này.

Hình vẽ tên Thông số kỹ thuật và số

lượng

Mạch Arduino Uno X1

Để mở rộng cảm biến X1

Chỉ cáp mở rộng phần đế

Hoặc cáp bảy màu

3chân cái –cái x3

5chân cái –cái x1

Mô-đun nút nhấn X2

Led ma trận X1

Màn hình LCD X1

Cáp USB X1

02

Page 75: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

75 / 102

Cài đặt phần cứng và kết nối

Hình thức lắp ráp cơ bản

Hãy thể hiện tính cách của bạn trên led ma trạn sử dụng nút nhất đỏ và vàng, và tạo

cảm xúc thay đổi khi bạn ấn nút nhấn.

Kết nối phần cứng

-Nút nhấn đỏ: kết nối tới chân 3 tín hiệu số. /-nút nhấn vàng:kết nối tới chân 4 tín hiệu số.

-Led ma trận: kết nối chân 9 với DIN. Kết nối chân 10 với CS. Kết nối chân 11 với CLK.

03

Page 76: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

76 / 102

Gỡ rối chương trình

Chương trình Mô tả chương trình

-Để sử dụng mô-đun LCD, bạn phải lựa chọn khối mở

rộng .

-Cài đặt địa chỉ chính xác tới từng loại module LCD

khác nhau.

-Viết ‘Hello’ trên dòng đầu tiên của mô-đun LCD.

-Viết ‘World’ trên dòng thứ hai của mô-đun LCD.

-Sau tất cả công việc, hãy tải chương trình lên

Arduino. Sau đó kiểm tra kết quả màn hình

Mô-đun LCD thường có 3 loại địa chỉ.

Chọn 1 trong 3 địa chỉ 0x20,0x27,0x3f. Nếu bạn chọn địa chỉ

Nếu đầu ra không làm việc, lựa chọn địa chỉ khác và thực hiện

04

01 Kiểm tra mô-đun LCD

Page 77: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

77 / 102

Hãy tạo các biến mô-đun cảm biến khác nhau để kiểm tra quá trình thực hiện.Khi bạn tạo

biến, bạn có thể sử dụng các cách khác nhau. Bạn có thể làm việc bằng cách kiểm tra

giá trị của hàm (function) trong cửa sổ nhân vật

Chương trình Mô tả chương trình

Kích vào tạo biến “Make variable”,được chỉ định

bằng chọn vào hình tròn màu da cam để tạo biến .

Sau đó của sổ tạo biến như hình bên dưới xuất

hiện.

Hãy viết tên của biến bằng tiếng anh. Tên biến

cũng có thể được viết bằng tiếng Việt. Hãy tạo biến

nút nhấn màu đỏ, màu vàng, biến hàng và biến cột

cho các led ma trận mà chúng ta sử dụng

.

Tên mô-đun Tên biến

Nút nhấn đỏ red_button

Nút nhấn vàng yellow_button

Hàng led ma trận row_count

Cột led ma trận col_count

* Nếu bạn sử dụng mô-đun LCD,hoặc FND( led 7

đoạn) ,bạn có thể tải chương trình lên Arduino dễ

dàng kiểm tra biến.

Chương trình Mô tả chương trình

02 Tạo biến

03 Thay đổi chữ trên màn hình lcd với nút nhấn

Page 78: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

78 / 102

-Kích nút nhấn đỏ để biểu diễn ‘Hello’ trên LCD.

-Kích nút nhấn vàng để in ‘WORLD’ trên LCD.

-Nếu mỗi khi bạn kích chuột ở đây,bạn phải xóa LCD

để xóa các kí tự LCD trước và đầu ra xuất ra cái

mới. Hãy ghi nhớ!

Trước sử dụng led ma trận,kiểm tra vị trí của hàng và cột của led ma trận.

Chương trình

04 Kiểm tra vị trí led matrix

Page 79: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

79 / 102

Mô tả chương

trình

-Để kiểm tra vị trí của led ma trận, bật mỗi hàng

và mỗi cột từ hàng 1 cột 1 đến hàng 8 cột 8

trong 1 giây

Nhớ vị trí của led ma trận chúng ta muốn đại

diện.

Page 80: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

80 / 102

Hãy tạo cảm xúc của led ma trận sử dụng các khối để tạo.

Chương trình Mô tả chương trình

05 Biểu diễn nụ cười trong led ma trận

Page 81: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

81 / 102

Chương trình Mô tả chương trình

-Nếu bạn nhấn nút bấm màu đỏ, khối đèn ma trận

được biểu diễn và ‘SMILE’ được in trên dòng

đầu tiên.

Chương trình Mô tả chương trình

-Nếu bạn ấn nút màu vàng, khối đèn ma trận được

biểu diễn và ‘NO-SMILE’ được in trên dòng thứ

2.

06 Nhấn nút nhấn để thay đổi cảm xúc và kí tự trên lcd

Page 82: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

82 / 102

Chương trình Mô tả chương trình

- Hãy tạo số 1 arập từ led ma trận

- Nếu bạn có số bạn thích ,hãy biểu diễn nó

07 Tạo số 1 kiểu Arập

Page 83: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

83 / 102

Tổng kết

05

Page 84: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

84 / 102

Tạo trò chơi con bọ rùa

Giới thiệu dự án

Mục đích hoạt động • Bạn có thể tạo trò chơi bọ rùa.

• Nâng cấp trò chơi bọ rùa lên tương tác thế giới thực.

Tổng quan hoạt động Tạo game ăn kẹo bằng cách điều khiển bọ rùa với keyboard. Đầu tiên hãy tạo trò chơi mà nhiệm

vụ với đặc tính cơ bản, và sau đó thêm một vài tính năng để tạo ra trò chơi vui vẻ hơn . Nâng

cấp lên trò chơi tương tác với thế giới thực sử dụng các joysticks, còi chip,và nhiều hơn nữa. Bọ

rùa được điều khiển bởi người dùng với joystick. Bọ rùa để lại dấu vết trên đường. Kẹo sẽ xuất

hiện các vị trí ngẫu nhiên. Nếu 3 giây trôi qua hoặc bọ rùa chạm vào bánh quy, bánh quy sẽ thay

đổi vị trí. Nếu bọ rùa ăn kẹo , điểm cô ấy sẽ tăng lên 1. Mỗi lần bọ rùa ăn kẹo , còi chíp sẽ kêu,

đèn led sẽ sáng. Nó sẽ cảnh báo bạn đã kiếm được 1 điểm.

Thông tin hoạt động 1 cặp hoặc cá nhân (Học sinh, bố mẹ)

Nền tảng trò chơi: 1 tiếng để hiệu chỉnh tương tác thế giới thực: 1 tiếng

mBlock, Joystick, Còi chíp, Động cơ rung, đèn LED

Phòng máy tính, hoặc sử dụng laptop phòng học thông minh có sẵn

01

Page 85: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

85 / 102

Mô tả các khối sử dụng

Học về các khối cơ bản sử dụng để tạo trò chơi bọ rùa và sử dụng mỗi khối theo các cách

khác nhau.

Khối lệnh Ý nghĩa

Khối lệnh sử dụng khi bắt đầu chương trình cho thời gian đầu,

mà bao gồm các sự kiện để thực hiện nhân vật.

Dòng lệnh dưới thực hiện khi phím space được nhấn

Lệnh này đươc chứa trong điều khiển (‘Control’) thực hiện

lặp lại lệnh trong khối lệnh ‘repeat’ 10 lần.

Khối lệnh điều khiển thực hiện nếu điều kiện được cho thỏa

mãn

Chờ cho tới khi gặp điều kiện.

Lệnh và toán tử logic và so sánh that mà phát ra số ngẫu

nhiên (số ngẫu nhiên).

Khối lệnh cho di chuyển nhân vật để đến vị trí mong muốn.

Lệnh này thuộc về chuyển động và xác định hướng đi và sự di

chuyển của sprite (hình sprite).

Kích vào ‘Make Variable’ để tạo các biến khác nhau.Lệnh

dưới đây tạo biến để lưu trữ điểm.

02

Page 86: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

86 / 102

Khối lệnh này cho việc phát hiện liên hệ giữa các sprites (hình

sprite).

Khối lệnh này dùng để tính thời gian từ lúc bắt đầu chạy.

Lệnh để thả bút để chỉ đường di chuyển của bọ rùa.

Để tăng độ khó cho trò chơi, khối sẽ giảm kích thước và đánh

dấu là trò chơi đã kết thúc.

Khi bạn hiểu các khối lệnh khác nhau ở trên, hãy viết chương trình cơ bản.

Page 87: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

87 / 102

Tạo trò chơi bọ rùa

Đầu tiên, tạo các phiên bản bọ rùa khác nhau để điều khiển sprites (hình sprite ) với bàn

phím. Điều khiển bọ rùa tiến phía trước, lùi phía sau, bên trái, bên phải của bàn phím và

chờ 3 giây cho bánh quy hoặc chạm vào bọ rùa để thay đổi vị trí bất kì. Cho thấy bạn đã

ăn 10 lần như thế nào

Đầu tiên, lập trình định hướng lại bọ rùa sử dụng bàn phím.Ấn bàn phím để di chuyển

hướng mà bạn đặt. Vị trí khởi tạo là 0,0 trong hệ tọa độ X,Y.

Chương trình Mô tả chương trình

Chọn bọ rùa từ Sprite Library.

Khi phím tương ứng với hướng được ấn ,hướng để

di chuyển sẽ được đặt và khoảng cách di chuyển

sẽ được đặt.

Khi bạn kích vào cờ nó sẽ di chuyển tới 0,0 trên mặt

phẳng tọa độ như bên dưới .Dấu vết trước đó sẽ

bị xóa và sau đó bút sẽ được hạ xuống để chỉ

đường dẫn trên đường đi.

* Mặt phẳng tọa độ dưới đây là nền tảng hình ảnh để

cho sự hiểu biết của bạn.

03

01 Lập trình nhân vật bọ rùa

Page 88: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

88 / 102

Điểm sẽ được đặt lại về 0 và trò chơi được lặp lại 10 lần. Kẹo sẽ xuất hiện bất kì trong hệ

tọa độ X,Y và tránh bọ rùa.

Chương trình Mô tả chương trình

Select a sweet from the sprite store.

02 Lập trình nhân vật donut

Page 89: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

89 / 102

Chương trình

Giải thích

-Chạy khi cờ được kích (when the flag is clicked).

-Đặt lại điểm bằng 0.

-Nhắc lại trò chơi 10 lần.

-Đặt tọa độ X ,Y là số bất kì giữa giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của mối hệ tọa độ

-Đặt lại bộ hẹn giờ.

-Chạm vào bọ rùa hoặc chờ nhiều hơn 3 giây

-Khi kẹo chạm bọ rùa điểm được tăng lên 1 .

Đồ dùng cần thiết

Để nâng cấp tương tác thế giới thực (physical computing), bạn cần những đồ dùng dưới

đây

Hình ảnh Tên Thông số kĩ thuật và

chất lượng

Bảng mạch Arduino Uno X1

04

Page 90: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

90 / 102

Đế mở rộng vào ra cảm

biến X1

Chỉ cáp mở rộng phần đế

Hoặc cáp bảy màu

3chân cái-cái x3

5chân cái cái x1

Joystick x1

Còi chíp x1

Đèn LED x1

Động cơ rung x1

Cáp USB x1

Kết nối thiết bị vào ra 05

Page 91: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

91 / 102

Thiết bị I/O Cổng kết nối

Joystick A2, A3(chỉ joystick)

Đèn LED D3

Còi chip D5(PWM)

Động cơ rung D9(PWM)

Page 92: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

92 / 102

Nâng cấp trò chơi bọ rùa với điều khiển joystick

Để kiểm tra nếu mô-đun cảm biến là đầu vào ,kiểm tra lần lượt từng cảm biến .

Chương trình Mô tả chương trình

Device( thiết bị) & Sprite (hình sprite)

Mặt trước, mặt sau, bên trái, bên phải sẽ thay đổi

phụ thuộc vào vị trí mà bạn điều khiển joystick. Nói

chung, bạn đặt các tiêu chí tăng giá trị bên phải và

bên trên.Cầm joystick và kết nối cáp xuống dưới,

nối chân A3 tới chân X và nối chân A2 tới chân Y

Gía trị tham chiếu khi joystick không được di chuyển.

X là 0 khi joystick điều chỉnh sang trái.

Khi joystick sang phải X trở thành 1023

Y sẽ tới 0 khi joystick đi xuống.

Y sẽ là 1023 khi joystick đi lên.

06

01 Kiểm tra giá trị đầu vào cảm biến

Page 93: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

93 / 102

Bởi vì mô-đun cảm biến tương ứng với thiết bị đầu ra là joystick, tạo biến mà nhận 2 đầu

vào tín hiệu tương tự.

Chương trình Mô tả chương trình

Kích vào’ Make Variable’, được chỉ ra bằng hình tròn

màu da cam, để tạo biến. Vì vậy tạo biến mới như

hình bên dưới. Đặt khối đầu vào tín hiệu tương tự

trong biến.

Tên biến Vai trò

X Lưu giá trị joystick cổng A3

Y Lưu giá trị joystick cổng A2

score Tính tổng điểm và lưu lại

Các biến khác nhau có thể được kiểm tra trạng thái (cửa

sổ nhân vật ) như bên dưới.

02 Tạo biến

03 Luyện tập di chuyển nhân vật của bạn với joystick. Hệ tọa độ X

Page 94: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

94 / 102

Chương trình Mô tả chương trình

Nếu bạn di chuyển joystick từ phía này sang phía

khác , bạn nên tạo bọ rùa di chuyển với hướng

như vậy.

Nếu giá trị đầu vào joystick thông qua chân A3 là

lớn hơn giá trị trung bình có nghĩa là nó di

chuyển sang phải.

Chương trình Mô tả chương trình

Nếu bạn di chuyển joystick từ phía này sang phía

khác , bạn nên tạo bọ rùa di chuyển với hướng

như vậy.

Nếu giá trị đầu vào joystick thông qua chân A3 là

nhỏ hơn giá trị trung bình có nghĩa là nó di

chuyển sang trái.Nếu giá trị X nhỏ hơn 400, tạo

nó di chuyển sang trái

04 Luyện tập di chuyển nhân vật của bạn với joystick. Hệ tọa độ Y

Page 95: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

95 / 102

Chương trình Mô tả chương trình

Nếu bạn di chuyển joystick lên hoặc xuống,

bạn nên tạo bọ rùa di chuyển theo cùng

hướng đó.

Nếu giá trị đầu ra joystick thông qua chân

A2 lớn hơn giá trị trung vị, có nghĩa là nó

sẽ tiến lên.Nếu giá trị Y lớn hơn 600, nó sẽ

di chuyển tiến lên.

Nếu bạn di chuyển joystick lên hoặc xuống,

bạn nên tạo bọ rùa di chuyển theo cùng

hướng đó.

Nếu giá trị đầu ra joystick thông qua chân A2

nhỏ hơn giá trị trung vị, có nghĩa là nó sẽ đi

xuống.Nếu giá trị Y là 400 hoặc nhỏ hơn nó sẽ

di chuyển đi xuống.

05

Điều khiển bọ rùa

Page 96: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

96 / 102

Hoàn thiện lập trình điều khiển joystick Kết quả

Nâng cấp trò chơi bọ rùa với tương tác thế giới thực 07

01 Đồ dùng cần thiết

Page 97: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

97 / 102

Khi bọ rùa di chuyển và ăn bánh quy, đèn led sẽ bật và còi chíp sẽ kêu và rung để thông

báo cho người dùng bọ rùa đã ăn bánh quy.Để tăng mức độ khó của trò chơi, mỗi một

lần tăng điểm thì bánh quy sẽ giảm và trò chơi kết thúc

Hãy tìm ra nơi mà thêm khối đầu ra phần cứng khi nâng cấp trò chơi bọ rùa mà chúng ta

điều khiển từ bàn phím với việc thêm các thiết bị tương tác với thế giới thực

Mã lập trình doughnut sprite

Thêm điều khiển ,khối biến để gửi tới thiết bị khi donut sprite được ăn bởi bọ rùa .

02 Lập trình để thêm thiết bị và sprites

Page 98: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

98 / 102

Mã lập trình thiết bị (device)

Page 99: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

99 / 102

1.Chèn thêm lệnh để khởi tạo động cơ rung.

2. Nếu biến điều khiển chỉ ra bọ rùa chạm vào bánh quy là 1 thì đèn led tại chân 3 sẽ sáng

và giá trị đầu ra của còi chíp và động cơ rung tại chân 5 và chân 9 đặt là 150.

3. Đầu ra của chân 3,5,9 bình thường là tắt.

Page 100: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

100 / 102

Hoàn thiện chương trình

Thêm khối lênh phần cứng .Mô tả của mỗi khối dưới đây

03 Hoàn thiện chương tình

Page 101: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

101 / 102

Kết quả thực hiện

Nâng cấp

1

Hãy chơi với trò chơi cuối cùng và nói các đặc tính bạn cần thêm nhiều tính năng hấp dẫn

khác.

2 Hãy viết ra một số phần khó và nói về vấn đề khó

08

09

Page 102: Giải pháp giáo dục STEM tốt nhất - gorillacell.kr

102 / 102