Ο πολύτιμος μικροεπεξεργαστής

Το 2013 στο Ηνωμένο Βασίλειο παρουσιάστηκε ένα νέο πρόγραμμα σπουδών. Το συγκεκριμένο πρόγραμμα τροποποιήθηκε από την κλασσική διδασκαλία που έχουμε στην πληροφορική (Εξάσκηση σε δυνατότητες και σε εργαλεία του H/Y και παρουσίαση), σε εκμάθηση του προγραμματισμού μέσω της χρήσης. Κατά συνέπεια οι εκπαιδευόμενοι αντί να διδάσκονται πως να εργάζονται στον Η/Υ, θα διδάσκονται το πως να τον προγραμματίζουν σύμφωνα με τα θέλω τους.

Η δημιουργικότητα και η πρωτότυπη σκέψη αποκτούν πλέον μεγάλη βαρύτητα δίνοντας την ευκαιρία στους εκπαιδευόμενους να δουλεύουν όπως αυτοί θέλουν, ανακαλύπτοντας μόνοι τους τα προβλήματά τους και να λύσεις. Ο προγραμματισμός Η/Υ πλέον δεν πρέπει να θεωρείται αυτοσκοπός, αλλά ένα εργαλείο διερεύνησης που μας παρέχει ευρηματικές λύσεις. Χρησιμοποιώντας αυτή την προσέγγιση ο προγραμματισμός προσελκύει όλο και περισσότερα παιδιά.

Ο μικροελεγκτής του Micro:bit προέκυψε έπειτα από πρωτοβουλία του BBC, να δημιουργήσει μια πλακέτα όπου το κόστος της θα είναι χαμηλό και θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην σχολική κοινότητα. Η χρήση του μας παρέχει μεγάλο εύρος δραστηριοτήτων από τον έλεγχο ρομπότ μέχρι και τον έλεγχο μουσικών οργάνων. Ωστόσο η ηλικιακή ομάδα που χρησιμοποιείται είναι μικρότερη από αυτή του Arduino. Ο κύριος λόγος είναι ότι οι συνδεσμολογίες του είναι πιο απλές και το μέγεθος της πλακέτας είναι μικρό. Στις ημέρες μας το Micro:bit έχει εισχωρήσει σε σχολεία όλου του κόσμου (Φινλανδία, Ισλανδία, Σρι Λάνκα, Σιγκαπούρη κ.λπ.) και με γρήγορα βήματα εισέρχεται και στην Ελλάδα.

Το micro:bit είναι μια μικρή πλακέτα (όχι μεγαλύτερη από μια πιστωτική κάρτα) που περιλαμβάνει:

• έναν ισχυρό ARM M0+ μικροελεγκτή (microcontroller),
• 2 φυσικά κουμπιά (A και B),
• Ένα πλέγμα από led (led matrix – 5×5) που μπορεί να απεικονίσει κείμενο και γραφικά,
• ένα επιταχυνσιόμετρο (accelerometer) και ένα μαγνητόμετρο (magnetometer) που μπορεί να ανιχνεύσει την σχετική θέση και κατεύθυνση της πλακέτας,
• έναν αισθητήρα φωτός,
• ένα θερμόμετρο,
• μια ομάδα από ακροδέκτες στους οποίους μπορούμε να συνδέσουμε διάφορα εξωτερικά εξαρτήματα στο micro:bit.

Έχει 5 στρογγυλούς μεταλλικούς ακροδέκτες. 3 από αυτούς είναι ακροδέκτες εισόδου/εξόδου στους οποίους μπορούμε να συνδέσουμε αισθητήρες, φωτοδιόδους (leds), κ.λπ.

Υπάρχει επίσης ένας ακροδέκτης 3V που μπορεί να παρέχει ρεύμα και ένας ακροδέκτης γείωσης (GND).

Το περιβάλλον προγραμματισμού

Το micro:bit μπορεί να προγραμματιστεί με διάφορα προγραμματιστικά περιβάλλοντα (γνωστά και ως ολοκληρωμένα προγράμματα ανάπτυξης, IDEs από το Integrated Development Environments).

Από όλα τα περιβάλλοντα, το απλούστερο και πιο προσιτό, κυρίως για πιο μικρά παιδιά είναι το περιβάλλον MakeCode.

https://makecode.microbit.org

ή/και https://www.microsoft.com/en-us/makecode

Είναι πλήρως διαδικτυακό, χωρίς να χρειάζεται κάποια εγκατάσταση στον Η/Υ μας.

Μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα λογαριασμό, ώστε να αποθηκεύονται οι εφαρμογές που αναπτύσσουμε στο διαδικτυακό μας χώρο.

Παρόλο που το περιβάλλον MakeCode δουλεύει σε φυλλομετρητές διαδικτύου, μπορεί να δουλέψει και χωρίς σύνδεση δικτύου αν έχουμε μεταγλωττίσει τουλάχιστον ένα έργο.

Διαθέτει και desktop app (https://makecode.microbit.org/offline-app) και για Windows και για MAC OS.

Το περιβάλλον MakeCode παρέχει επίσης μια εισαγωγική σειρά μαθημάτων αν πατήσουμε το κουμπί «Ξεκινώντας» πάνω δεξιά.

Μπορούμε να ξεκινήσουμε να προγραμματίζουμε χωρίς να έχουμε micro:bit. Το περιβάλλον παρέχει έναν προσομοιωτή ο οποίος μπορεί να προσομοιώσει ένα μεγάλο μέρος της λειτουργικότητάς του.

Τέλος στο https://classroom.microbit.org/ δημιουργούμε τάξη από τα μέλη που μπορούμε να επεμβαίνουμε στον κώδικα που δημιουργία κάποιος από τα μέλη ή/και να στέλνουμε αλλαγές σε κάθε ένας ή και όλους/ες μαζί.

Το πολύτιμο Hub/Board/brick 

Το Nezha breakout board είναι ένα ευέλικτο σύστημα επέκτασης για το micro: bit. Μπορεί να υποστηριξεί 4 σερβοκινητήρες, 4 κινητήρες και 7 διεπαφές αισθητήρων που χρησιμοποιούν υποδοχές RJ11. Το κέλυφος έχει επίσης σχεδιαστεί με συμβατές διεπαφές Lego και Fischertechnik.

Ειδικό σύστημα αναγνώρισης χρωμάτων, μας επιτρέπει να προσδιορίζουμε τις θύρες ψηφιακών, αναλογικών και IIC.

Για παράδειγμα μπορούμε να συνδέουμε ενεργό εξοπλισμό με βάση τις έγχρωμες ετικέτες που υπάρχουν και στο board Nezha και στους αισθητήρες (ή άλλο ενεργό εξοπλισμό) αντίστοιχα όπως παρουσιάζεται και στη συνέχεια:

Οι αισθητήρες και ενεργός εξοπλισμός PlanetX

Το microbit διαθέτει έναν αριθμό ενσωματωμένων αισθητήρων που περιλαμβάνουν έναν αισθητήρα φωτός περιβάλλοντος, έναν αισθητήρα θερμοκρασίας, ένα επιταχυνσιόμετρο και μια πυξίδα. Το microbit μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί με πολλούς εξωτερικούς αισθητήρες. Υπάρχει επίσης ένας φθηνός και χρησιμοποιημένος αισθητήρας μικρομπιτ που μπορείτε επίσης να βρείτε εδώ. Το όνομα του αισθητήρα microbit είναι Octopus sensors Διαθέτει επίσης μια ποικιλία αισθητήρων microbit που σας επιτρέπουν να κάνετε πολύ εντυπωσιακά έργα στελέχους.

Η ELECFREAKS έχει αναπτύξει μια σειρά αισθητήρων που ονομάζεται αισθητήρες planetx.

Μπορείτε να κάνετε πολλά  έργα  STEM με αισθητήρες planetx.