2017/8/20 日曜日

29年度 第4回「Scratch(スクラッチ)でプログラム2」 2017/8/20

Filed under:平成29年度活動報告 — reporter1

塩尻市こども科学探検団の4回目のテーマは「Scratch(スクラッチ)でプログラム2」です。

今回は、ラズベリーパイとLEDや超音波距離センサをつなぎScratch(スクラッチ)で動かす”ハード制御”へ挑戦します。
机の上には、新たに配布された部品一式が並んでいます(サーボメータは次回使います)。
※部品のほかに、細かいパーツをニッパーで切り取る時に目を守る「保護メガネ」も入っています。

子供たちは教室へ入ると、慣れた様子でラズベリーパイとディスプレイやキーボード、マウスをつなぎ講座の準備を済ませます。
参加者と講師・サポーター全員であいさつを済ませ、講座が始まりました。

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<ラズベリーパイとスピーカーを繋ぐ>
まず最初に、今回配布されたスピーカーとラズベリーパイを接続します。

1.スピーカーとラズベリーパイをケーブルで繋ぎ、
スピーカーの電源コードとコンセントを繋ぎます。
2.ターミナルという「コマンド入力し操作や設定を行う」ツールを
起動します(真っ黒な画面です)。
3.「amixer cset numid=3 1」というコマンドを入力します。
※今回の設定は、アナログ出力を優先する値になっています。

子供たち、英小文字のコマンドをキーボードで入力するのに苦戦しましたが無事にスピーカーの接続が出来ました。
早速、Scratch(スクラッチ)で色々な音を出して違いを確認します。

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<演習4:LEDを点灯してみよう!>
次は、ラズベリーパイへLED(発光ダイオード)を繋ぎ、点灯させます。

最初に講師の方から、LED・カーボン抵抗・ブレッドボードの部品の説明やラズベリーパイのGPIOという入力・出力用インターフェースの説明を受けます。
沢山穴の開いたブレッドボードの仕組み(穴の場所によって、縦に繋がったり横に繋がったりと仕組みが違っています)の説明を受け、簡単な理解度クイズで確認しました。

演習4-1:LEDを点灯してみよう。
まずは、ブレッドボードへLEDとカーボン抵抗を1組つけてScratchで点灯させる演習に挑戦しました。

1.ブレッドボードへ部品を取り付けます
LEDをつける場所や、カーボン抵抗の種類を間違えないように
確認しながらブレッドボードへ取り付けます。
※一箇所でも間違うと、点灯しないので注意が必要な作業です。

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2.部品の取り付けが済むと、ブレッドボードと
ラズベリーパイのGPIOをジャンパ線で接続します。

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3.Scratch、LEDを点灯するプログラムを書く。
ScratchでGIPO制御用ブロックを追加し、LEDを点灯させる
プログラムを作ります。
子供達は、LEDが点く時間と消す時間を変更して点滅する事を
確認します。

演習4-2、4-3、4-4は宿題です、習った事を思い出しながら自宅で挑戦してください。

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<演習5:LEDを点灯してみよう!2>
今までは「Scratch 2.0」を使でしたが、「Scratch 2.0」は細かいハード制御に対応していません。
演習5からは古いバージョンである「Scratch 1.4」を使用します。
まずは、演習4-1を使って、「Scratch 2.0」と「Scratch 1.4」の違いを確認します。

GIPO制御用のブロックの表現が少し違っていますが、実際にやっている事は同じです。

<演習6:超音波距離センサを使ってみよう!>
次は、超音波距離センサ(超音波を発信し物に当たって跳ね返って来るまでの反射時間を利用し距離を測定する)の制御に挑戦します。
今回、使用する超音波距離センサは2~400cmを測定する事が出来るものです。

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1.ブレッドボードへ部品を取り付けます
演習4-1より使う部品の量が増えるので、接続には注意が必要です。
(考えて作業しないと、ケーブルが絡まり間違いやすくなります)

2.センサを使うための準備を行います
センサのファームウエアアップデートを実行します。
(1)ターミナルツールを起動します(真っ黒な画面です)。
(2)「sudo rpi-update」というコマンドを入力します
(このコマンドで、ファームウエアを新しい物に更新します)
(3)結果を見てエラーが無い事を確認します。
(4)「sudo reboot」というコマンドを入力します。
(このコマンドで、再起動した事になります)
注意
複数のラズベリーパイで同時に実行したので、エラーになり
実行できなかった子がいました。
アップデート出来なかった子は「自宅」や「第5回教室(開始前)」で
もう一度試しましょう。

3.サンプルプログラムを使い、超音波センサの動作確認しました。
うまく動作しない時は、サポーターの方へ相談して原因を探します。
※部品の場所が違ったり、部品故障が原因だったりと、
原因を探すのには時間が掛かりますが、
その分、動作した時の達成感は大きいです!!

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超音波距離センサへ向け手を近づけたり、離したりすると音が変わります。
何かの曲を演奏しているようにも聞こえますね。

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次回は「オリジナル ロボットを作ろう 1」です。
スケッチブックを使って工作し、オリジナルのロボットを作り上げます。
工作で使用するはさみのりセロテープを持参して下さい。

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