JOY-CAR Educationroboter auf micro:bit Basis WWW.JOY-IT.
INHALTSVERZEICHNIS BAUTEILE TRAINING CHASSIS SENSOREN ELEKTRONIK KOMMUNIKATION MONTAGE-MATERIAL DETAILS MONTAGE MONTAGE DER BODENGRUPPE MONTAGE DES ANTRIEBSSTRANGS MONTAGE DER ELEKTRONIK MONTAGE DES CHASSIS-AUFSATZES ULTRASCHALLALTERNATIVMONTAGE ANSCHLUSSVERKABELUNG QUAL DER WAHL MAKECODE EINFÜHRUNG DER ERSTE START JOY-CAR DIE ERWEITERUNG DAS VOLLE PROGRAMM
MICROPYTHON EINFÜHRUNG INTERFACE DER ERSTE START CODE LOSLEGEN SUPPORT
JOY-CAR Das Joy-Car ist ein modular aufgebautes RobotikLernkit, welches zum Erlernen der Baugruppen und deren Funktionen als ganze Maschine dient. Die detaillierte Anleitung und die Programmierung machen das Lernen besonders einfach. Das JoyCar verfügt über Sensoren wie z. B. Line FinderSensoren und einen Ultraschall-Sensor sowie über eine programmierbare RGB-Beleuchtung. Über einen zweiten micro:bit lässt sich das Joy-Car zusätzlich durch den Beschleunigungssensor über eine kabellose BT-Verbindung steuern.
BAUTEILE Willkommen bei deinem eigenen Joy-Car-Bausatz! Es gibt vieles zu entdecken, doch auf diese Reise musst du nicht alleine gehen. In den folgenden Kapiteln zeigen wir dir Schritt für Schritt, wie du aus deinem Bausatz dein eigenes, fahrbares Projekt kreierst.
CHASSIS 1x BATTERIEHALTERUNG C PARKHALTERUNG A 1x 4x CHASSIS-AUFSATZ MOTORHALTERUNG PARKHALTERUNG B BATTERIEHALTERUNG A SERVOHALTERUNG ULTRASCHALLHALTERUNG BODENGRUPPE 1x 1x BATTERIEHALTERUNG B 1x 2x 1x 2x 1x ABSTANDSHALTER 1x 6
ELEKTRONIK 1x LINETRACKINGSENSOR BATTERIEFACH LED BOARD HINDERNISSENSOR 3-PIN DUPONTKABELSATZ MAINBOARD 4x SPEEDSENSOR 2x ULTRASCHALLSENSOR 1x 3x 2x SERVOMOTOR 2x MOTOR 2x 1x 7x 4-PIN DUPONTKABELSATZ 5x MICRO:BIT 1x NICHT IN ALLEN JOY-CAR-SETS ENTHALTEN! 7
MONTAGEMATERIAL SCHRAUBE SCHRAUBE ABSTANDSHALTER SCHRAUBE UNTERLEGSCHEIBE ABSTANDSHALTER SCHRAUBE MUTTER GLEITKUGEL 4x M2,5 x 5 mm 12x M2,5 x 10 mm 4x M2,5 x 22 mm SCHRAUBE 6x M3 x 8 mm 5x M3 x 14 mm 30x M2,5 20x M2,5 MUTTER 15x M3 4x M2,5 x 10 mm 4x M3 x 30 mm 2x KABELBINDER 15x 8
MONTAGE Bevor du mit deinem Joy-Car loslegen kannst, muss dieses zunächst zusammengebaut werden. Aber keine Sorge! Auch wenn es viele Bauteile, Module und Kabel gibt, lassen wir dich nicht am Straßenrand stehen. In diesem Kapitel zeigen wir dir Schritt für Schritt wie du dein Joy-Car zusammensetzt.
BODENGRUPPE ANTRIEBSSTRANG MONTAGE DER BODENGRUPPE Als Erstes erfolgt die Montage der Bodengruppe. Hier werden zunächst alle Halterungen und Abstandshalter angebracht, die im weiteren Verlauf des Aufbaus benötigt werden. ACHTUNG! Alle Acrylteile sind mit einer Schutzfolie beklebt. Diese solltest du vor der Montage entfernen.
1. ABSTANDSHALTER ANBRINGEN Bringe zunächst die 4 Abstandshalter (M3 x 30 mm) an der Bodengruppe an und sichere diese von unten mit den passenden Muttern (M3). 2. ULTRASCHALL-HALTERUNG ANBRINGEN Bring nun die Ultraschall-Halterung an der Bodengruppe an. Sichere die Halterung von unten mit der passenden Schraube (M3 x 14 mm) und der entsprechenden Mutter (M3).
3. GLEITKUGELN MONTIEREN Bringe nun die Gleitkugeln an der Bodengruppe an und befestige sie von oben mit den entsprechenden Schrauben (M2,5 x 10 mm). ACHTUNG! Verwende zur Montage der Gleitkugel an der Hinterachse zusätzlich den Abstandshalter. B C A 4. BATTERIEHALTERUNG ANBRINGEN Nimm die Batteriehalterung A und lege diese auf die Oberseite der Bodengruppe. Das schmale Ende der Batteriehalterung sollte dabei zur Mitte der Bodengruppe zeigen.
BODENGRUPPE ANTRIEBSSTRANG MONTAGE DES ANTRIEBSSTRANGS ELEKTRONIK Im nächsten Schritt setzen wir den Antriebsstrang zusammen und montieren diesen auf dem Joy-Car. Der Antriebsstrang beinhaltet die Motoren und ist somit für den Vortrieb des Joy-Cars zuständig.
1. MOTOREN VORMONTIEREN Setze die beiden Motoren in die Führungen der Motorhalterungen ein und befestige sie mit den passenden Schrauben (M2,5 x 22 mm) und Muttern (M2,5). Verwende zusätzlich pro Schraube jeweils zwei Unterlegscheiben (M2,5), eine am Schraubenkopf und eine am Schraubenende. Stecke anschließend die schwarze Lochscheibe auf die Innenseite des Motors. 2. HALTERUNG AN CHASSIS ANBRINGEN Bringe nun die Motorhalterungen an der Bodengruppe an.
BODENGRUPPE ANTRIEBSSTRANG MONTAGE DER ELEKTRONIK ELEKTRONIK Als nächstes setzen wir alle elektronischen Bauteile in die Bodengruppe ein. Dazu zählen nicht nur die einzelnen Sensoren, sondern auch die LED-Module, welche als Scheinwerfer zum Einsatz kommen.
1. SCHEINWERFER VORNE Setze nun die WS2812B LED-Scheinwerfer-Module in die Front der Bodengruppe ein. Befestige diese mit den beiliegenden Kabelbindern. Du kannst einfach jeweils einen Kabelbinder durch die Öffnung in den Scheinwerfern und durch die Öffnungen in der Bodengruppe führen und diese dann festziehen. KABELBINDER DURCH ÖFFNUNGEN DER BODENGRUPPE UND DER SCHEINWERFER FESTZIEHEN. 2.
3. LINETRACKING-SENSOREN Bring die Linetracking-Sensoren auf der Unterseite der Bodengruppe mit den passenden Schrauben (M2,5 x 10 mm) und Muttern (M2,5) an. Verwende zusätzlich pro Schraube jeweils 2 Unterlegscheiben (M2,5). 4. SPEED-SENSOREN Setze die Speed-Sensoren auf der Unterseite der Bodengruppe ein. Befestige diese mit den passenden Schrauben (M2,5 x 10 mm) und Muttern (M2,5). Verwende pro Schraube wieder jeweils 2 Unterlegscheiben (M2,5).
5. ULTRASCHALL-SENSOR Setze den Ultraschall-Sensor in die Halterung ein. Bei Bedarf kann dieser mit etwas Klebstoff zusätzlich befestigt werden. Die vier Anschlüsse des Sensors sollten dabei nach oben zeigen. ACHTUNG! Solltest du dich im 2. Arbeitsschritt der Montage der Bodengruppe dazu entschieden haben, den Ultraschall-Sensor auf einem beweglichen Servo zu montieren, so musst du diesen Schritt überspringen.
BODENGRUPPE ANTRIEBSSTRANG MONTAGE DES CHASSIS-AUFSATZES Die Bodengruppe ist soweit fertig zusammengesetzt, daher kümmern wir uns nun um den Chassis-Aufsatz. DIeser beinhaltet, neben der Mainboard-Halterung, auch die Hindernis-Sensoren.
1. ABSTANDSHALTER ANBRINGEN Bringe die 4 Abstandshalter (M2,5 x 10 mm) am Chassis-Aufsatz an und sichere diese von unten mit den passenden Muttern (M2,5). ACHTUNG! Achte darauf, dass sich die beiden markierten Löcher auf der in Fahrtrichtung linken Seite befinden. 2. HINDERNIS-SENSOREN Montiere nun die Hindernis-Sensoren auf der Unterseite des Chassis-Aufsatzes mit den passenden Schrauben (M2,5 x 10 mm), Unterlegscheiben und Muttern (M2,5).
BODENGRUPPE ANTRIEBSSTRANG ULTRASCHALL-ALTERNATIVMONTAGE Der Ultraschall-Sensor lässt sich alternativ auch auf dem Chassis-Aufsatz montieren. Hier wird er zusätzlich mit einem Servomotor montiert und bietet damit einen größeren Messbereich. Solltest du diese Variante bevorzugen und die Montage auf der Bodengruppe übersprungen haben, kannst du mit diesem Kapitel fortfahren. Ansonsten fahre einfach mit dem nächsten Kapitel fort.
1. SERVOARM ANBRINGEN Setze den länglichen Servoarm auf den Getriebekopf des Motors. Fixiere diesen nun mit der dem Motor beiliegenden Schraube. 2. SERVOMOTOR EINSETZEN Setze nun den Servomotor mit dem Kabel voran in die Aussparung des Chassis-Aufsatzes ein. Befestige ihn am Chassis mit den dem Motor beiliegenden Schrauben.
3. ULTRASCHALL-HALTERUNG ZUSAMMENSETZEN Setze nun die Ultraschall-Halterung auf die Servohalterung und verschraube diese mit der passenden Schraube (M3 x 14 mm) und der entsprechenden Mutter (M3). 4. ULTRASCHALL-HALTERUNG MONTIEREN Platziere nun die Ultraschall-Halterung auf dem Servoarm und befestige diese mit den beiliegenden Kabelbindern.
BODENGRUPPE ANTRIEBSSTRANG ANSCHLUSSVERKABELUNG Nun ist es an der Zeit die Elektronik mit dem Mainboard des Joy-Cars zu verkabeln. ACHTUNG! Mainboard, Chassis-Aufsatz und Bodengruppe sind noch nicht miteinander verschraubt. Dennoch ist es jetzt am einfachsten die Kabel anzuschließen und zu verlegen und erst danach die drei Einheiten fest miteinander zu verbinden.
1. LINETRACKING-SENSOREN VERKABELN Die drei Linetracking-Sensoren werden nun mit jeweils einem Drei-Pin-Kabel verbunden. Das andere Ende der Kabel kann dann durch die Öffnungen in der Bodengruppe und des Chassis-Aufsatzes geführt und, wie unten zu sehen, am Board des JoyCars angeschlossen werden. ACHTUNG! Die Empfindlichkeit der Sensoren kann zusätzlich justiert werden. Die hierfür nötigen Details findest du hier.
2. GESCHWINDIGKEITS-SENSOREN VERKABELN Auch die beiden Geschwindigkeits-Sensoren werden mit jeweils einem Drei-Pin-Kabel verbunden und mit dem Board des JoyCars verbunden.
3. SCHEINWERFER VERKABELN Die vier Scheinwerfer-Module werden mit jeweils einem Vier-Pin-Kabel verbunden und auf das Mainboard des Joy-Cars geführt.
4. ULTRASCHALL-SENSOR VERKABELN Der Ultraschall-Sensor wird ebenfalls mit einem Vier-Pin-Kabel mit dem Mainboard verbunden.
5. MOTOREN VERKABELN Die beiden Motoren sind bereits mit jeweils zwei Kabeln vorverkabelt. Diese werden zu den seitlichen Verbindern auf dem Board des Joy-Cars geführt. Du benötigst hier einen Schraubendreher, um die Klemmen zu lösen und wieder zu befestigen, nachdem du die Kabel eingesteckt hast.
6. BATTERIEFACH VERKABELN Das Batteriefach ist, genau wie die Motoren zuvor, ebenfalls mit zwei Kabeln vorverkabelt. Auch diese werden in den entsprechenden Klemmen auf dem Board des Joy-Cars befestigt. Hierbei ist das rote Kabel für die „+“-Klemme und das schwarze Kabel für die „-“-Klemme vorgesehen. Nach dem Anschluss kannst du das Batteriefach einfach in die bereits montierte Batteriehalterung legen. Dort liegt es sicher und kann nicht verrutschen.
7. HINDERNIS-SENSOREN VERKABELN Die beiden Hindernis-Sensoren haben zwar vier Pin-Leisten ausgeführt, benötigen jedoch nur drei Kabel. Sie werden daher auch nur mit jeweils einem Drei-Pin-Kabel angeschlossen und zum Board geführt. L R ACHTUNG! Die Empfindlichkeit der Sensoren kann zusätzlich justiert werden. Die hierfür nötigen Details findest du hier.
8. OPTIONAL: SERVO-MOTOREN VERKABELN Solltest du den Ultraschall-Sensor in der Alternativmontage mit einem Servo-Motor montiert haben, so wird dieser nun mit einem Drei-Pin-Kabel am ersten Servo-Anschluss angeschlossen. Auch ein zweiter Servo-Motor, der für eine individuelle Programmierung genutzt werden kann, kann optional nun mit angeschlossen werden.
BODENGRUPPE ANTRIEBSSTRANG ABSCHLUSS ELEKTRONIK Du hast es fast geschafft! Da nun alles montiert und verkabelt ist, setzen wir nun nur noch den Chassis-Aufsatz auf die Bodengruppe, verschrauben das Mainboard und setzen den micro:bit ein.
1. HOCHZEIT Da nun alle Sensoren montiert und alle Kabel angeschlossen sind, kann der Chassis-Aufsatz mit der Bodengruppe verheiratet werden. Setze dazu den Chassis-Aufsatz auf die Bodengruppe auf und verschraube ihn an den vier Abstandshaltern mit den entsprechenden Schrauben (M3 x 8 mm) 2. MAINBOARD Setze nun das Mainboard des Joy-Cars auf die bereits angebrachten Abstandshalter des Chassis-Aufsatzes auf und verschraube dies mit den vier Schrauben (M2,5 x 5 mm).
3. MICRO:BIT EINSETZEN Schiebe nun deinen micro:bit in die Halterung des Mainboards ein. Achte darauf, dass dabei die beiden Knöpfe des micro:bits nach oben zeigen. ACHTUNG! Je nach Ausführung ist der micro:bit im Set nicht enthalten und muss zusätzlich erworben werden. B 4. PARKHALTERUNG Nimm die beiden großen Parkhalterungen B und setze in beide jeweils zwei der Parkhalterungen A ein. Du kannst das ganze zusätzlich mit etwas Klebstoff stabilisieren.
4. JOY-CAR AUFSETZEN Du kannst das Joy-Car auf die Parkhalterungen aufsetzen, wenn du z.B. die Motoren programmierst. So fährt das Joy-Car nicht sofort davon, wenn du deinen Code ausprobierst. Die Montage deines Joy-Cars ist nun abgeschlossen. Du kannst nun entweder mit dem nächsten Kapitel fortfahren, hier erklären wir dir Schritt für Schritt wie die einzelnen Sensoren funktionieren und wie diese eingesetzt werden können, oder du stürzt dich direkt in die Programmierung.
Du bist dir noch immer unsicher was die Verkabelung deines Joy-Cars angeht? Du weißt noch immer nicht so recht, wo lang du die Kabel führen sollst und irgendwie sieht alles nicht richtig aus? Schau dir doch an unserer Beispielverkabelung ab, wie du die Kabel am besten führen kannst und an welchen Stellen du sie mit Kabelbindern befestigen kannst, damit auch die Verkabelung deines Joy-Cars einen guten Eindruck macht.
TRAINING Dein Joy-Car ist zusammengebaut und frisch poliert? Super! Doch losfahren kannst du noch nicht. In diesem Kapitel gehen wir ins Detail und erklären dir die Module, wie diese funktionieren und wie sie mit deinem JoyCar kommunizieren.
SENSOREN ULTRASCHALL-SENSOR Der Ultraschall-Sensor kann beim Joy-Car zur Erkennung von Objekten und Hindernissen in einem Entfernungsbereich zwischen 2 und 300 cm genutzt werden. So kann auch in größerer Entfernung einem Hindernis ausgewichen oder sogar auf dieses zugesteuert werden. Der Ultraschall-Sensor ist dazu in der Lage, Entfernungen präzise zu messen, indem er hochfrequente Schallimpulse aussendet. Trifft dieser Impuls auf ein Objekt so wird der Schallimpuls reflektiert.
INFRAROT-SENSOREN Der Hindernissensor, der Linetracking-Sensor und der Speedsensor arbeiten alle nach dem gleichen Prinzip: Infrarot. Die Sensoren nutzen eine Infrarot-LED und einen Infrarotempfänger um das LED Licht zu erkennen. HINDERNIS-SENSOR Der Hindernis-Sensor kann Gegenstände in der Nähe des Joy-Cars erkennen. Dazu wird mit der LED Infrarotlicht nach vorne gestrahlt.
EMPFINDLICHKEIT (LINETRACKER- & HINDERNIS-SENSOREN) Die Empfindlichkeit der Sensoren kann angepasst werden, falls diese nicht mehr zuverlässig funktionieren. Dabei sind die Linetracking-Sensoren und die Hindernis-Sensoren mit Potentiometern ausgestattet, die mit einem Schraubendreher justiert werden können, um die Empfindlichkeit einzustellen. Auf jedem Sensor ist zusätzlich eine LED angebracht, die nur aufleuchtet, wenn der Sensor gerade etwas erkennt.
KOMMUNIKATION I2C Der Begriff I2C steht für Inter-Integrated Circuit, stellt einen seriellen Datenbus dar und beschreibt, wie Geräte miteinander kommunizieren und ihre Daten austauschen. Die Daten werden dabei über zwei Leitungen übertragen, der SDA (Serial Data) und der SCL (Serial Clock) Leitung. Über die SDA-Leitung werden die eigentlichen Daten übertragen. Die SCL-Leitung gibt dabei lediglich die Taktfrequenz vor und signalisiert, wann ein Bit auf der Datenleitung anliegt.
PWM PWM steht für „Pulse Width Modulation“ bzw. Pulsweitenmodulation. Bei diesem Verfahren wird das Verhältnis von der Einschaltzeit zur festgelegten Periodendauer variiert. Die Pulsweitenmodulation wird genutzt um Verbraucher, wie z. B. Motoren oder LEDs in der Geschwindigkeit oder in der Helligkeit zu steuern. Die dauer einer Periode liegt in der Regel bei einigen wenigen Millisekunden oder weniger.
MOTOREN Die Motoren werden über den verbauten PWM-Controller angesteuert. Hier kann sowohl die Geschwindigkeit über das PWM-Signal (0-255) reguliert werden, als auch die Drehrichtung (vorwärts & rückwärts) und der Bremsmodus (starkes & sanftes Bremsen) eingestellt werden. FÜR EXPERTEN: Der PWM-Controller kann per I2C über die Adresse 0x70 angesteuert werden.
IO-EXPANDER Der IO-Expander ist an deinem Joy-Car eine zentrale Einheit, an dem die meisten Sensoren angeschlossen sind. Da der micro:bit nicht über genügend Eingänge für alle Sensoren verfügt werden diese an den IO-Expander angeschlossen. Dieser kommuniziert dann mit dem micro:bit über die I2C Schnittstelle. Auf diese Weise werden lediglich zwei Ports des micro:bits belegt. Es ist sogar ein unbenutzter, digitaler Ausgang am IO-Expander frei, den du für eigene Projekte und Sensoren verwenden kannst.
DETAILS JUMPER ON/OFF Auf dem Mainboard deines Joy-Cars kannnst du über die Jumper weitere Konfigurationen vornehmen. Hier kannst du den Speaker [SPK] und die Batteriespannungsmessung [BAT] deaktivieren und so die Pins P16 bzw. P2 auf der Stiftleiste des Mainboards aktivieren. So kannst du dir zwei weitere Pins für deine eigene Entwicklung aktivieren, falls du sie benötigst. Um dein Joy-Car ein- bzw. auszuschalten musst du nicht immer wieder die Batterien einlegen bzw. herausnehmen.
ENERGIEVERSORGUNG In der Montageanleitung hast du bereits erfahren, dass du die Batteriehalterung an dem BAT-Terminal anschließen kannst. Solltest du dennoch einmal eigene Modifikationen vornehmen, bist du nicht an die Batteriehalterung gebunden. Hier ist es gut zu wissen: An dem BAT-Terminal kannst du eine beliebige Spannungsquelle zwischen 4,5-9 V anschließen.
ALLES AM RECHTEN FLECK Das Mainboard des Joy-Cars bildet natürlich nur die Verbindungseinheit zwischen den einzelnen Sensoren und Modulen und dem micro:bit. Du möchtest wissen, wo und wie die einzelnen Einheiten mit dem micro:bit in Verbindung stehen? Oder vielleicht möchtest du sogar selbst Änderungen vornehmen? Auf unserer schematischen Abbildung haben wir alle Einheiten zusammengefasst und zeigen dir, wie sie vom Micro:Bit angesteuert werden.
QUAL DER WAHL MAKECODE ODER MICROPYTHON? MAKECODE? MICROPYTHON? NA WAS DENN NUN...? Du kannst dein Joy-Car sowohl mit MakeCode als auch mit MicroPython programmieren. Du fragst dich, was davon denn nun richtig ist? Wir helfen dir weiter! MakeCode und „Mu für MicroPython“ sind beides Entwicklungsumgebungen. Prinzipiell gibt es hier kein richtig oder falsch. Mit beiden Varianten kannst du alle Funktionen deines Joy-Cars verwenden und auch eigene Anwendungen auf dem JoyCar programmieren.
EINFÜHRUNG MAKECODE MAKECODE? Du hast bisher nur wenig Programmiererfahrung? Dann ist MakeCode der perfekte Einstieg, um dich mit dem Joy-Car vertraut zu machen. Mit MakeCode kannst du dir farbige Blöcke zusammenstellen, die die Funktionalitäten des Joy-Cars abbilden, ohne auch nur eine Zeile Code schreiben zu müssen. Und dennoch bringt dir dieses System das Programmieren näher und bereitet dich auf eine praxisorientierte Programmierung vor.
論 EIN NEUER START Jedes Projekt besteht zu Beginn aus zwei Grundblöcken. Dem „beim Start“-Block und dem „dauerhaft“-Block. Alle Anweisungen, die sich innerhalb dieser beiden Blöcke befinden, werden vom Programm ausgeführt. Dabei wird jedoch der „beim Start“-Block lediglich einmalig ausgeführt, sobald du dein Programm startest. Der „dauerhaft“-Block hingegen wird immer und immer wieder ausgeführt.
IMMER UND IMMER WIEDER... Auch Schleifen lassen sich mit den Blöcken problemlos abbilden. Hier kannst du beispielsweise etwas so lange ausführen lassen, bis die Bedingung nicht mehr erfüllt ist („während“-Block) oder etwas auf Basis einer bestimmten Anzahl wiederholen („x-mal wiederholen“-Block). AUF DER SUCHE! Im linken Bereich deines Projektfensters findest du auch die Blockübersicht, mit allen Blöcken, die dir zur Verfügung stehen. Sie sind nach Kategorien geordnet und lassen sich aufklappen.
DER ERSTE START EIN NEUES KAPITEL Du hast noch keine Erfahrungen mit der MakeCode-Entwicklungsumgebung gesammelt, möchtest aber gerne mit einem kleinen Beispiel starten? Wir bringen dir die Umgebung näher! Auf HTTPS://MAKECODE.MICROBIT.ORG/ gelangst du zur Entwicklungsumgebung. Hier gehts los, sobald du die Seite betrittst. Im mittleren Bereich der Seite werden dir all deine Projekte aufgelistet. Außerdem kannst du hier ein neues Projekt erstellen.
Du musst deinem neuen Projekt nur einen Namen geben und schon kann es los gehen. GIB HIER DEINEM PROJEKT EINEN NAMEN BESTÄTIGE DANACH DEINE EINGABE Als nächstes startest du direkt in der Entwicklungsumgebung und kannst dir deine ersten Blöcke zusammenstellen. Für dein erstes Projekt erstellen wir nun gemeinsam ein kleines Beispielprojekt.
Du wirst sehen, dass sich die Blockübersicht vergrößert hat und sich die Kategorie, die du gerade angeklickt hast, geöffnet hat. NIMM DEN „ZEIGE LEDS“-BLOCK UND ZIEHE IHN MIT DEINER MAUS EINFACH IN DEN „BEIM START“-AUSFÜHRUNGS-BLOCK Du kannst die einzelnen Kästchen anklicken und somit einstellen, welche der LEDs aktiviert werden sollen.
Doch das war nur der Teil, der einmalig beim Start ausgeführt wird. Ziehe jetzt aus der Grundlagen-Kategorie den „zeige Text“-Block und einen „pausiere“-Block in deinen „dauerhaft“-Ausführ-Block. NIMM DEN „ZEIGE LEDS“-BLOCK UND ZIEHE IHN MIT DEINER MAUS EINFACH IN DEN „BEIM START“-AUSFÜHRUNGS-BLOCK Du kannst den Text und auch die Dauer der Pause zusätzlich ändern, indem du auf die weißen Felder klickst.
Dein erster Beispielcode ist fertig und kann jetzt auf deinen micro:bit übertragen werden. Schließe dazu zuerst deinen micro:bit an deinen Computer an. In den meisten Fällen sollte dein micro:bit automatisch erkannt und gekoppelt werden, sodass dein Code bequem direkt auf dein Gerät geladen wird. KLICKE HIER FÜR DIE AUTOMATISCHE ÜBERTRAGUNG.
Auch wenn möglicherweise der Browser deinen micro:bit nicht erkannt hat, so sollte er in deinem Windows-Explorer dennoch als Laufwerk erkannt worden sein. HIER KANNST DU DEINEN MICRO:BIT ALS DATENTRÄGER ÖFFNEN Kopiere dann deine Programmierung, die du zuvor heruntergeladen hast, in den Datenträger-Ordner deines micro:bits. Dein Code installiert sich dann automatisch. KOPIERE DIE DATEI AUF DEINEN MICRO:BIT Die automatische Installation dauert nur ein paar Sekunden.
DIE JOY-CAR ERWEITERUNG Alle Funktionalitäten des Joy-Cars haben wir für dich in einer eigenen Erweiterung zusammengestellt. Um diese für dein Projekt zu aktivieren, öffne in deiner Blockübersicht zunächst den Reiter Fortgeschritten und klicke auf Erweiterungen. Suche nun in der Suche nach dem Joy-Car und klicke auf unsere Erweiterung. Sie wird dann automatisch zu deinem Projekt hinzugefügt.
JOY-CAR DIE ERWEITERUNG ALLES AN EINEM ORT Nachdem du über das Erweiterungsmenü die Joy-Car Erweiterung zu deinem Projekt hinzugefügt hast, findest du in deiner Blockübersicht den Reiter JoyCar. Hier sind alle Funktionalitäten des Joy-Cars vereint, sodass du direkt loslegen kannst. Die Funktionen sind hierbei nach Motoren, Beleuchtung, Sensoren und weiteren Funktionen kategorisiert. Die einzelnen Funktionen sollten leicht verständlich sein.
Nach der Installation der Erweiterung kannst du auch hier wieder jeden beliebigen Block aus der Übersicht einfach in dein Programm ziehen. So kannst du beispielsweise dein Joy-Car mit nur einer einzigen Blockanweisung vorwärts fahren lassen. ZIEH DIR DEINEN GEWÜNSCHTEN BLOCK EINFACH IN DEINE ANWENDUNG MEIN BLOCK Über die Blöcke der Joy-Car Erweiterung erhältst du also Zugriff auf alle Funktionen deines Joy-Cars. So kannst du dir deine Blöcke und deine gesamte Programmierung individuell zurecht legen.
MOTOREN Die Motoren sind der Antrieb des Joy-Cars. Mit ihnen kannst du das Joy-Car vor und zurück bewegen, verschiedene Geschwindigkeiten fahren, abbiegen und bremsen. Auch die zwei Servo-Motoren können in dieser Kategorie angesteuert werden. FAHREN MOTORVERZÖGERUNG BREMSEN Fahre vorwärts oder rückwärts. Die Geschwindigkeit kannst du zusätzlich in Prozent zwischen 0 (kein Antrieb) und 100 (maximaler Antrieb) wählen.
SCHEINWERFER Die vier LED-Module, also die Scheinwerfer des Joy-Cars, können in dieser Kategorie angesteuert werden. So kannst du hier die Frontscheinwerfer ansteuern, Blinker und Bremslichter aktivieren und noch weitere Funktionen finden. SCHEINWERFER BLINKER WARNBLINKER Hiermit kontrollierst du die Scheinwerfer. Vorne wird hierbei ein weißes Licht aktiviert und hinten leuchtet ein rotes Licht. Kontrolliere den Blinker für eine Seite (Links/ Rechts) des Joy-Cars.
SENSOREN Die Sensoren an deinem Joy-Car ermöglichen es dir erst auf bestimmte Ereignisse zu reagieren. Hindernisse, Linien, Markierungen und Geschwindigkeit? All das können die Sensoren an deinem Joy-Car erkennen. LINEFINDER-SENSOREN SPEED-SENSOREN Prüft den Linken/Mittleren/Rechten Linefinder-Sensor, ob eine Linie auf dem Boden erkannt werden konnte. Die Funktion gibt als Antwort Wahr oder Falsch (True/False) zurück.
WEITERE FUNKTIONEN Hier findest du noch weitere Funktionen des Joy-Cars, die über die bisherigen Motorfunktionalitäten, Sensorabfragen und Lichteinstellungen hinaus gehen. BUZZER BATTERIESPANNUNG Spiele eine vordefinierte Melodie über den Buzzer ab. Du kannst dabei zusätzlich auswählen, ob die Melodie nur einmal gespielt wird oder ob diese dauerhaft wiederholt werden soll. Die Batteriespannung kann über den Analog-Digital-Converter-Pin des micro:bit abgefragt werden.
DAS VOLLE PROGRAMM MAXIMALER SPASS, MINIMALER AUFWAND? Du möchtest lieber sofort losfahren? Du kannst auch, anstatt dein Joy-Car selbst zu entwickeln, unser vorbereitetes Skript auf deinem micro:bit installieren. Hier sind die wichtigsten Funktionen bereits in einer Anwendung mit drei verschiedenen Modi zusammengestellt. Lade dir einfach die MakeCode-Beispieldatei auf unserer Joy-Car-Webseite herunter.
EINFÜHRUNG MICROPYTHON MICROPYTHON? MicroPython ist eine Implementierung, die auf der Python 3 Sprache basiert. Sie wurde in der Programmiersprache C geschrieben und ist für die Anwendung auf Mikrocontrollern, wie dem micro:bit, optimiert. Anwender, die bereits mit den Grundlagen der Softwareprogrammierung vertraut sind, können direkt mit dieser Variante beginnen.
INTERFACE EINRICHTUNG Beim ersten Start des Mu-Editors ist es zunächst notwendig, den gewünschten Modus zu wählen. Wähle hier BBC MICRO:BIT aus und bestätige die Auswahl mit OK. Die detaillierte englische MicroPython Dokumentation kann zusätzliche Hilfestellung bieten und ist hier zu finden. Die wichtigsten Optionen und Möglichkeiten des Editor-Interfaces werden in den nächsten Schritten erklärt. REPL REPL steht für READ-EVAL-PRINT-LOOP und stellt im Mu-Editor die Konsole dar.
PRÜFEN Hiermit kann der verfasste Quellcode überprüft werden. Fehler werden automatisch erkannt und entsprechend angezeigt. AUFSPIELEN Der verfasste Quellcode wird final überprüft, für den micro:bit kompiliert und anschließend auf das Gerät übertragen.
DER ERSTE START EIN NEUES KAPITEL Du hast noch keine Erfahrungen mit der Mu-Entwicklungsumgebung gesammelt, möchtest aber gerne mit einem kleinen Beispiel starten? Wir bringen dir die Umgebung näher! Nach dem Start der Entwicklungsumgebung beginnst du direkt mit einem leeren Projekt.
Starte am besten mit einem simplen Test. Übernimm ruhig das linke Beispiel. Hierbei wird der Text „Hallo Welt!“ auf der LED-Matrix deines micro:bits und auf der Konsole angezeigt. FÜGE DEINEN CODE HIER EIN KLICKE, WENN DU FERTIG BIST, AUF AUFSPIELEN, UM DEN CODE AUF DEINEN ANGESCHLOSSENEN MICRO:BIT ZU ÜBERTRAGEN. Nachdem du auf Aufspielen geklickt hast, wird der Code sofort auf deinen micro:bit übertragen und automatisch gestartet.
CODE MODIFIKATIONEN Du möchtest lernen, wie das Joy-Car funktioniert? Optimierungen einpflegen? Eigene Entwicklungen und Ideen hinzufügen? Kein Problem! In dem folgenden Teilkapitel haben wir unseren Code in seine Bestandteile zerlegt und ihn für dich in einzelne Dateien aufgeteilt. Wir erklären dir die relevanten Funktionen und was sie bewirken.
IO_EXPANDER_READ.PY Hier werden alle Sensorinformationen durch den IOExpander per I2C ausgelesen. Das Auslesen übernimmt dabei die Funktion fetchSensorData(). Es werden hierbei keine Übergabeparameter benötigt.
ADC_READ.PY Die Versorgungsspannung kann über den internen Analog-Digital-Converter des micro:bit ausgelesen werden. Hierüber könnte beispielsweise eine Spannungsüberwachung oder eine Batterie-Warnung integriert werden. Die Funktion supplyVoltage() übernimmt dabei das Auslesen aus dem ADC-Wandler. Sie erwartet keine Übergabeparameter und liefert eine einzelne Variable als Rückgabewert. Diese enthält die gemessene Spannung. RC_JOYCAR.PY & RC_REMOTE.
DEMO.PY Dieses Script dient als Beispiel-Anwendung und besteht aus drei Modi, die mit dem Button A durchgeschaltet werden können: Modus 0: Standby, Modus 1: Linienfolgen, Modus 2: Hindernisse erkennen und Ausweichen SONAR.PY SERVO.PY In diesem Script wird dir gezeigt, wie man das Sonar des Joy-Cars nutzen kann. Die Funktion sonar() erwartet keine Argumente und gibt den gemessenen Abstand zum nächsten Gegenstand in cm zurück. Dieses Script zeigt dir, wie du die beiden Servokanäle nutzen kannst.
LOSLEGEN AUFTANKEN UND LOS! Dein Joy-Car ist nun einsatzbereit. Du kannst dir entweder nun deine eigene Programmierung entwickeln oder unsere Beispielcodes ausprobieren und die Funktionen deines Joy-Cars kennenlernen. Alle Dateien und Beispiele findest du zum Download auf unserer Joy-Car-Webseite. TIPP: WENN DU SOFORT LOSLEGEN WILLST, PROBIERE DOCH DIE DEMO.PY - DATEI AUS.
SUPPORT Wir sind auch nach dem Kauf für dich da. Sollten noch Fragen offen bleiben oder Probleme auftauchen stehen wir dir auch per E-Mail, Telefon und Ticket-Supportsystem zur Seite. E-Mail: service@joy-it.net Ticket-System: http://support.joy-it.net Telefon: +49 (0)2845 9360 – 66 (10 - 17 Uhr) Für weitere Informationen besuche unsere Website auf: www.joy-it.net Weitere Tipps, Anleitungen und Hilfestellung findest du außerdem auf: JOYCAR.JOY-IT.
