• Morsetræner med micro:bit

    Kategori Artikel spalte: 
    Af OZ1BXM Lars Petersen, oz1bxmatpobox [dot] com

    Indledning

    I denne artikel præsenterer jeg et morseprogram til micro:bit. Ved hjælp at dette program kan lærere/forældre/bedsteforældre demonstrere, hvordan rigtig morse lyder. Eleven kan selvfølgelig også selv prøve kræfter med morsealfabetet.

    Bogstaver og tal afspilles med en 700 Hz tone ved speed 40. Der kan øves afsendelse af morsetegn ved hjælp af en morsenøgle.

    diagram
    Figur 1. Kredsløbsdiagram.

    Morsetræneren starter med de korte bogstaver (a, n, t, e osv.). Dernæst kommer de mellemlange bogstaver (r, s, w, g osv.) og til sidst de lange (y, q, h, x osv.) samt alle tallene. Hvis man kun vil øve de korte bogstaver, kan man resette micro:bit når de mellemlange nås; så starter morsetræneren forfra med de korte bogstaver. Micro:bit har en trykknap til reset.

    Portene P0 – P2 på en micro:bit må højest belastes med 5 mA (source/sink), så en højttaler eller buzzer kan ikke kobles direkte til portene. I stedet bruges et speakerboard, som indeholder en forstærker og en højttaler. Speakerboardet strømforsynes fra micro:bit og købes som tilbehør.

    Morsenøglen (Key) kan man bygge selv, eller man kan bruge en fabriksfremstillet model. De fleste radioamatører har sikkert en nøgle stående, som kan udlånes eller doneres til formålet!

    Softwarens opbygning

    Morsetrænerens software er skrevet i MicroPython som er en version af Python 3 tilpasset mikrocontrollere. Editoren/compileren kaldes Mu og beskrives her:Mu and micro:bit. Dokumentation til MicroPython med mange eksempler og et godt index findes her.

    Kildekoden til morsetræneren er vedhæftet denne artikel, men kan også downloades fra http://oz1bxm.dk/python-morse.zip

    Hvis du vil kigge på kildekoden (uden at ændre noget) bør det ske ved hjælp af Wordpad eller lignende, da Notepad ikke formaterer filen korrekt.

    Rettelser i kildekoden kan ske i Mu. Tryk på ”Flash” for at kompilere og downloade hexfilen til din micro:bit. Rettelser kan også ske i https://python.microbit.org/v/1.1 som er standard-compileren til micro:bit. Her skal man manuelt kopiere hex-filen over til micro:bit drevet i Windows Explorer. Vær opmærksom på, at Python er følsom over for indrykninger. Et udtryk må ikke rykkes, hverken til højre eller venstre med mindre du ønsker en ændring i programmet!

    Her er to eksempler på justering i kildekoden: ændre tonehøjde eller ændre den hastighed, hvormed morsetegnene afspilles.

    Programmet kører i en loop med 3 hovedopgaver. Når en opgave aktiveres, bliver den færdiggjort før programmet kører videre.

    • Knap A: ”Repeat”, tegnet på displayet afspilles igen

    • Knap B: ”Next”, et nyt tegn vises på displayet og afspilles

    • Morsenøglen aflæses og lyden sættes off/on

    Byg en morsenøgle

    dele til morsekey
    Figur 2. Materialer til morsenøglen.

    Morsenøglen kan bygges hjemme på køkkenbordet eller i skolens sløjdlokale. Bundpladen er 8 mm krydsfiner (15 cm x 7 cm). Herpå fastskrues en mindre plade af samme materiale (7 cm x 3 cm). De to plader sammenspændes med Ø3mm skruer. Morsenøglens arm er en ca. 10 cm lang plastiklineal hvori der bores to Ø4 mm huller. Møbelknoppen er af træ og købt i Jem og Fix (varenr. 9040085). Diverse skruer, skiver og ledninger skal også bruges, se figur 2.

    finished morsekey
    Figur 3. Den færdige morsenøgle.

    Mit eksemplar af nøglen har en god ”feeling” når man morser. Ved at gøre armen (linealen) længere eller kortere kan man regulere nøglens hårdhed. Selv om nøglen er simpelt konstrueret, er den langt bedre at morse med end to prøveledninger!

    detail of morsekey
    Figur 4. Loddefligene monteres under skruerne.

    Sådan forbindes modulerne

    Speakerboard forbindes til micro:bit og til morsenøglen. I stedet for speakerboard kan en PC-højttaler med forstærker bruges (højttalerens stel forbindes til GND; dens input forbindes til P0)

    ledninger forbindes til modulerne
    Figur 5. Modulerne forbindes med prøveledninger (tegning)


    alt er sammenkoblet med ledninger
    Figur 6. Modulerne forbindes med prøveledninger (foto)

    Modulerne forbindes med farvede prøveledninger, som er forsynet med isolerede krokodillenæb. Hele konceptet omkring micro:bit er bygget op på denne type forbindelser (prøv selv at google ”microbit connection” og vælg fanebladet ”Billeder”).

    Krokodillenæb udgør en risiko for kortslutning mellem en pin og dens nabopin. Krokodillenæbbet bør derfor monteres lodret ved P0, P1, P2, 3V og GND for at mindske risikoen for utilsigtede forbindelser. Hvis der skal skabes forbindelse til andre end ovennævnte porte, bør du anvende en kantkonnektor (fås som tilbehør).

    Øvelser med morsetræneren Øvelse i modtagning (let): Morsetræneren viser et bogstav på displayet, som derefter afspilles. Sådan gør du: Se bogstavet på displayet. Tryk på knap A for at høre bogstavet afspillet i morse. Du kan trykke på knap A flere gange, så lyden gentages. Herved lærer du hvordan bogstaver lyder. Tryk på knap B for at hente et nyt bogstav.

    Øvelse i modtagning (svær): Morsetræneren afspiller et bogstav, som du skal genkende. Sådan gør du: Skjul displayet med hånden eller med et stykke pap. Tryk på knap A og lyt. Kan du høre hvilket bogstav det er? Tryk eventuelt flere gange for at få bogstavet gentaget. Fjern hånden for at se bogstavet på displayet. Gættede du rigtigt? Tryk på knap B for at hente et nyt bogstav.

    Øvelse i at sende morse: Du skal morse det bogstav, som morsetræneren lige har afspillet. Sådan gør du: Læs bogstavet på displayet og tryk på knap A. Nu sender morsetræneren bogstavet på den rigtige måde. Dernæst sender du det samme bogstav med morsenøglen. Lød dit bogstav lige som morsetrænerens? Hvis ikke, prøver du igen ved at trykke på knap A og dernæst sende bogstavet med morsenøglen. Morsede du rigtigt denne gang? Tryk på knap B for at hente et nyt bogstav.

    YouTube logo
    Du kan se øvelserne demonstreret på YouTube: https://youtu.be/5fQ8q03tjgc

    Hvor købes modulerne?
    Der er mange muligheder for at købe en micro:bit og tilbehør. Her er links til det sted, hvor jeg handlede.

    Micro:bit starterkit (187 kr, anbefales):
    https://www.podconsultsbutik.dk/...

    Speakerboard (75 kr):
    https://www.podconsultsbutik.dk/...

    10 prøveledninger (35 kr):
    https://www.podconsultsbutik.dk/...

    Podconsult sælger også andet tilbehør til micro:bit, fx kantkonnektorer

    End of text.
    Vedhæftede filer
    Tilhørende filer: 
    Vote og Share
    Vote: 
    Average: 5 (3 votes)
  • Introduktion til micro:bit

    Kategori Artikel spalte: 
    microbit
    micro:bit er ganske lille.

    Indledning
    I august 2018 modtog alle 65.000 elever i 4. klasse i folkeskolen en microcomputer. I Danmark kaldes den for ultra:bit men den hedder micro:bit på engelsk. Formålet er at lære børn at kode over de næste tre år. DR oplyser på sin hjemmeside, at kreativitet, nysgerrighed og skaberkraft vil være i focus.

    Kan micro:bit bruges af radioamatøren, og i givet fald hvordan? Jeg tror, at Arduino familien fortsat vil være radioamatørens foretrukne mikrocomputer. Radioamatører, som er forældre eller bedste­forældre, bør alligevel have et vist kendskab til micro:bit. Dermed kan legen og samtalen om micro:bit mellem barnet og den voksne udvikle sig til en interesse for elektronik og radio.

    Hardware
    Micro:bit er opbygget på et dobbeltsidet print med dimensionerne 43 mm x 52 mm. Hoved­komponenten er en 32 bit mikroprocessor af typen ARM Cortex-M0. Processoren har 256 KB flash memory og 16 KB RAM. Clockfrekvensen er 16 MHz, og der er indbygget Bluetooth trans­ceiver.

    microbit
    micro:bit kører på 3 volt og programmeres via USB.

    Hardware på printet:
    * Mikroprocessor
    * USB 2.0 controller med spændingskonverter fra 5 volt til 3,3 volt
    * 3-axis accelerometer
    * 3-axis magnetometer
    * Temperatursensor
    * Lyssensor

    Interfaces:
    * Bluetooth (på mikroprocessoren)
    * Micro-USB konnektor
    * Konnektor til 3 volt eksternt batteri
    * I/O: 5 huller beregnet til krokodillelnæb eller 4 mm bananstik
    * I/O: 23 pins (3 x PWM, 17 x GPIO, 6 x analog input, seriel I/O, SPI, I2C). For at bruge disse pins skal der anvendes en kantkonnektor

    Øvrige:
    * Display med 5 x 5 LED som kan vise een karakter ad gangen.
    * LED som blinker når en hex-fil downloades
    * To programmerbare trykknapper
    * Resetknap

    Sammenligning med andre mikrocomputere
    Micro:bit en mikrocomputer med spændende faciliteter indbygget. Den har et rudimentært display og er velegnet til programmering af simple konstruktioner. Dens største fordel er, at den kan program­meres og anvendes af børn ned til 10 år.

    Micro:bit er ikke så fleksibel som Arduino familien. Arduino er god til styring af hardware, da den har mange porte og understøtter mange protokoller. De forskellige shields, som fås til Arduino, er også en stor fordel. Arduino har ikke noget indbygget display, hvilket må regnes som en ulempe.

    Micro:bit kan heller ikke måle sig med Raspberry Pi, som er overlegen pga. Linux operativsystemet og gode grafiske egenskaber.

    microbit
    micro:bit kan programmeres med Block editor.

    Programmering
    Der er ikke noget operativsystem i micro:bit, men en boot-loader sørger for nem og hurtig download af den hex-fil, som brugeren har kompileret. Micro:bit kodes fra en browser. Der er et visuelt programmeringsværktøj (Blocks editor), som sætter brugeren i stand til at programmere ved at flytte elementer rundt på skærmen. De enkelte elementer er udformet som brikker og passer sammen som i et puslespil. Det er virkelig god pædagogik at programmere på denne måde! Det skal også nævnes, at man også kan skrive kildekode i en en tekstfil på traditionel vis.

    Der er en testfunktion i Blocks editoren så man kan afprøve sit program. Denne testfunktion er også god pædagogik. Så ved man hvad programmet gør, før det downloades.

    Resourcer
    Stor engelsk hjemmeside om micro:bit
    https://microbit.org/

    BBC micro:bit - så er du i gang.
    Dansk PDF-fil som indeholder 10 nemme øvelser.
    https://podconsult.dk/microbit/B...

    Dansk video om at komme i gang med visuel programmering
    http://micro-bit.dk/2016/12/21/s...
    Vote og Share
    Vote: 
    Average: 4.1 (7 votes)