Kodarklubben Åland

Första kurstillfället

Medis Mariehamn, 26 september 2018

Kursinnehåll

Vad ska den här kursen handla om då?

I den här kursen fortsätter vi delvis där vi slutat i Kodarklubbens nybörjarkurs, men med inriktning på elektronik och att bygga ut micro:bit!

I korta drag kommer vi prata om

  • att koppla ihop datorer som micro:bit med annan elektronik,
  • att styra motorer och läsa av sensorer,
  • och gå in på mer avancerad programmering som bland annat
    • funktioner
    • att reagera på signaler och reaktiv programmering

Inventor´s Kit

I den här kursen arbetar vi utifrån ett Inventor´s Kit.

Det finns förstås olika Inventor´s Kit, det vi kommer koncentrera oss på kommer från Kitronik men det finns t.ex också ett från SparkFun som är väldigt likt det från Kitronik.

Kitronik Inventor´s Kit
Kitronik Inventor´s Kit
SparkFun Inventor´s Kit
SparkFun Inventor´s Kit

Om komponenterna

Vi ska börja med att titta på de olika komponenterna och hur de fungerar.

Breadboards!

Syftet med en breadboard är att kunna bygga kretsar utan att löda och etsa kretskort, istället kopplas kretsen på en breadboard så är det lätt att riva och bygga nya kretsar sen. Däremot är det bra att känna till hur alla hålen är ihopkopplade på en breadboard för att undvika kortslutningar och annat krångel.


Såhär är anslutningarna på en breadboard sammankopplade.

Lysdiod (LED)

  • Är en diod, som lyser
  • Funkar bara åt ena hållet!
    • Håll koll på plus och minus

Läs mer hos Adafruit, allt om lysdioder: https://learn.adafruit.com/all-about-leds

RGB-lysdiod (RGB-LED)

Egentligen nästan samma som en vanlig LED, fast med fler ben.

  • Kan ha gemensam anod eller gemensam katod.
  • Färgnyansen styrs med “pulsbreddsmodulering” av de olika benen, (men det behöver vi inte tänka så mycket på med en micro:bit)

Motstånd

  • Genererar värme när det kopplas över en strömkälla (mellan plus och minus)
  • Behövs för strömmen till en diod, som lysdioder till exempel!

En bra lag!

Det finns en ”lag” som heter Ohms lag som handlar om hur spänning (V), ström (I) och motstånd (R) förhåller sig till varandra:

Spänningen är lika med strömmen gånger motståndet:

$$V = I \cdot R$$

Strömmen är lika med spänningen delad med motståndet:

$$I = \frac{V}{R}$$

Motståndet är lika med spänningen delad med strömmen:

$$R = \frac{V}{I}$$

Hitta rätt motstånd med Ohms lag

Om vi säger att

  • Vi får ungefär $V_S=3 V$ (spänning) från micro:bit,
  • en röd LED har $V_{LED}=2,1 V$
  • och drar typ $I_{LED}=25 mA$

så kan vi använda Ohms lag såhär:

$$R_{LED}=\frac{V_S-V_{LED}}{I_{LED}}=\frac{3-2,1}{0,0025}=45\Omega$$

och räkna ut att vi behöver ett motstånd med $R = 45\Omega$, då kan vi välja ett motstånd på $47\Omega$.

En sista komponent att prata om idag

Servo-motor!

  • Finns med i SparkFuns kit men inte i Kitroniks.
  • Den vanligaste modellen i vårt sammanhang heter ”FS90R” och är ett
  • ”Continuous Rotation Servo” vilket betyder att det kan rotera fritt som en vanlig motor.
  • Styrs med ”pulsbreddsmodulering” (det där ordet igen) men det sköter micro:bit åt en!
  • Har två lägen:
    • Rotera fritt
    • Rotera ett visst antal grader åt endera hållet

Läs mer om pulsbreddsmodulering: https://learn.sparkfun.com/tutorials/pulse-width-modulation

Slides

Ladda ner slides från första kurstillfället här:

Eller titta på dem här:

(öppna i nytt fönster)

Länkar för mer läsning