U današnjem projektu ćemo pokazati kako koristiti ulazno-izlazne pinove s micro:bita i što sve možemo s njima. Ovo je vrlo koristan dio jer nam 20 pinova nudi širok spektar mogućnosti za daljnje projekte jer povezuje vanjske uređaje s mozgom operacije, tj. s micro:bitom. Za početak ćemo raditi s vanjskim uređajima kao što su LEDice, tipkala i senzori. Svi vanjski uređaji se spajaju preko 20 pinskog edge konektora. Vrlo korisno je imati pločicu za proširivanje jer su neki pinovi na micro:bitu teško dostupni, a lemljenje žičica na sam micro:bit ne dolazi u obzir jer zbog visoke temperature prijeti opasnost od termičkog oštećenja samog micro:bita što rezultira trajnom neispravnošću uređaja. Za napajanje vanjskih uređaja koristiti ćemo 3V izvod s micro:bita jer su u pitanju veoma mali potrošači, inače je potrebno koristiti dodatni vanjski izvor napajanja. Programski kod ćemo raditi u JavaScript-u i svaki korak će biti objašnjen kako smo pokazali još prošli put.
NA SLICI su prikazani pinovi Micro:bita i čemu su namijenjeni. Naravno, sve što je analogno nam može služiti i kao digitalno.
Projekt 1: Blink it!
UVOD U ZADATAK:
Cilj zadatka je napraviti program koji će s digitalnog izlaza paliti i gasiti LEDicu. Paljenje LEDice će se vršiti pomoću ugrađenog tipkala A (možemo dodati i vanjsko tipkalo te ga spojiti pomoću digitalnog ulaza), a gašenje LEDice pomoću ugrađenog tipkala B, dok će pritiskom na oba tipkala (A+B) LEDica zatreperiti. Naravno prije spajanja LEDice potrebno je napomenuti da je obavezno priključiti odgovarajući predotpor jer prijeti opasnost od oštećenja ako se predotpor ne priključi.
Kao predotpor ne možemo koristiti bilo koji otpornik nego mora biti posebno proračunat ovisno o tipu LEDice i ulaznom naponu. U našem slučaju nazivni podatci crvene LEDice su 2V i 20mA (0,02A).
R=(U-Un)/In
Pri čemu je U ulazni napon s micro:bita (3,3V), Un nazivno napon LEDice (2V) i In nazivna struja LEDice (0,02A).
R=(3,3V-2V)/0,02A=65Ω
Kako se ne proizvode sve vrijednost otpornika potrebno je uzeti prvi veći, u našem slučaju je vrijednost 68Ω.
IZRADA:
Prvi korak je spojiti LEDicu s predotporom na micro:bit, tj. pozitivni dio na izlaz 1, a negativni dio na GND.
Drugi korak je započeti programirati. Kao što smo i rekli, pritiskom na ugrađeno tipkalo A, pali se LEDica. Znači da digitalni izlaz(koristimo digitalni jer njegove vrijednosti mogu biti 0 ili 1, dok na analognom može biti 0 – 1023) mora postaviti vrijednost na 1. Upravljanje s pinovima se nalazi u rubrici Advanced pod pins (priključci).
Treći korak je dodati ostale funkcije uređaja, a to su da pritiskom na ugrađeno tipkalo B gasi LEDica (postavljanje digitalnog izlaza na 0) dok pritiskom na oba ugrađena tipkala (A+B) LEDica kratko zatreperi. Treptanje može biti i beskonačno pomoću petlje, ali ako želite kratki interval dovoljno je upaliti LEDicu, čekati 1 sekundu (promjenjivo) te ugasiti ledicu. Programski kod je gotov.
Napomena:
Vanjska tipkala se dodaju na sličan način, također s predotporom, ali se spajaju na pin 3V i na neki od digitalnih ulaza. Vrijednost predotpora mora biti nešto veća jer je micro:bitu dovoljan samo električni impuls koji proizvedemo pritiskom na tipkalo. Ulaz bi se mogao oštetiti ako je električni impuls prejak, zato i u ovom slučaju dodajemo predotpor. Preporučena vrijednost je 10kΩ.
Projekt 2: Mokro ili suho?
UVOD U ZADATAK:
Cilj zadatka je napraviti program koji će pomoću analognog ulaza očitavati vrijednosti improviziranog senzora vlage (mjerenje otpora između dva vodiča kroz neki material, a u našem slučaju je to zemlja). Izmjerene vrijednosti će varirati između 0 i 1023 što znači da možemo uspoređivati vrijednosti i postavljati neke operacije te da nam program u budućnosti može poslužiti prilikom izrade sklopa za navodnjavanje biljaka. Kada se izmjerena vrijednost senzora spusti ispod neke razine (300) uključit će se LEDica. Pin 0 je upotrebljiv jer može biti analogan, ali i digitalan kao u prethodnom projektu. Potrebno je odabrati odgovarajuću naredbu kako bi odredili način upravljanja pinom. Za izradu senzora potrebna su nam dva čavla te dva vodiča.
IZRADA:
Prvi korak je napraviti improvizirani senzor vlage i spojiti ga s micro:bitom. Čavle je potrebno učvrstiti tako da stoje paralelno razmaknuti otprilike 25mm. Možete staviti nešto između njih i oblijepiti ih izolirajućom trakom. Svaki čavao spojite s vodičem, te priključite na izlaze micro:bita 0 i 3V, pošto je u pitanju senzor za otpor, nije bitan polaritet senzora. Također je potrebno spojiti LEDicu s predotporom kao u prethodnom zadatku samo na digitalni pin 1 i GND.
Drugi korak je započeti programirati. Pritiskom na ugrađeno tipkalo A očitava se vrijednost senzora vlage i ispisuje na 5x5 LED zaslonu. Prije toga je potrebno plotati očitanu vrijednost do vrijednosti 1023.
Treći korak je dodavanje ostalih funkcija u koje se može ubrajati i uključivanje pumpe za vodu (s relejem) dok vrijednost vlage dođe do određene vrijednosti. U našem slučaju će se uključiti vanjska LEDica kada se vrijednost senzora spusti ispod 300 (suha zemlja).
TESTIRANJE uređaja
Napomena:
Granična vrijednost očitanja senzora (u našem slučaju 300) može varirati tako da je potrebno testirati i prilagoditi uvijetima. Program se može optimizirati da ne troši toliko električne energije, ali ovo je demonstracijski uređaj. Prilikom dodavanja releja za uključivanje pumpe za vodu ili nekih većih trošila od LEDica potrebno je koristiti ploču s relejima koja koristi vanjsko napajanje ili napraviti tranzistorsku sklopku koja radi na istom principu. Puni naziv senzora je Soil moisture sensor. Za ozbiljnije projekte obavezno je koristiti prave senzore, a ne improvizirane poput ovoga jer u nekim slučajevima mogu dati poprilično pogrešna mjerenja što može dovesti do neželjenih posljedica (kod navodnjavanja može napraviti poplavu u slučaju da senzor cijelo vrijeme očitava kako je zemlja suha). Obavezno je napomenuti kako se senzor vlage ne smije kratko spojiti jer će uništiti micro:bit!
