6.5 Tajni signali svjetlosti - infracrveni senzor
Svjetlost koju Micro:bit vidi, a mi ne možemo!
Uvod
IR senzori mogu osjetiti toplinu i otkriti objekte bez dodira, što ih čini vrlo korisnima u robotici i pametnim uređajima. Prednost infracrvene svjetlosti je što omogućuje bežičnu komunikaciju i otkrivanje bez fizičkog kontakta. Mana joj je što ne prolazi dobro kroz prepreke, a jako svjetlo (npr. sunce) može ometati njen rad.
Na radionici ćemo istražiti kako Micro:bit može primati infracrvene signale, a Maqueen robot reagirati na njih – baš kao mali robotić koji razumije daljinski upravljač!
Nakon otkrića, IR svjetlost se počela koristiti u termografiji (mjerenje topline), a danas je ključna u svemu – od daljinskih upravljača do svemirskih teleskopa!
Vježbe
Materijali koje ćemo koristiti
Na ovoj radionici koristiti ćemo edukacijski robot Maqueen, koji na sebi već ima motore, LED svjetla, zvučnik, infracrveni prijemnik i senzore, tako da možeš odmah vidjeti kako se kod pretvara u kretanje i reakcije robota.
Kao odašiljač infracrvenih signala upotrijebit ćemo mali IR daljinski upravljač, sličan onome za televizor, kojim će polaznici naređivati Maqueen robotu što da radi.
Zadatak 1:
- Očitaj infracrvene signale s daljinskog upravljača i ispiši kodove preko serijske komunikacije u MakeCode okruženju (Device Console).
- Uzmi daljinski upravljač, okreni ga prema IR senzoru i pritisni jednu po jednu zadanu tipku: 2, 4, 5, 6 i 8.
- Za svaki pritisak tipke, promotri koji se broj (IR kod) pojavi na ekranu računala i taj broj zapiši u tablicu.
- Usporedi rezultate sa prijateljem, kako bi provjerio imate li svi ista očitanja za iste tipke.
- Ako se potkrala greška, ponovi mjerenje.
Tablice za popunjavanje:
| Tipka na daljinskom | Smjer kretanja | IR kod (zapisati broj) |
|---|---|---|
| 2 | naprijed | |
| 6 | desno | |
| 8 | nazad | |
| 4 | lijevo | |
| 5 | stop |
Zapisani će se brojevi kasnije koristiti u MakeCode programu kao uvjet u if blokovima naredbi: ako je primljen kod = (broj za tipku 2) onda pokreni Maqueen naprijed, itd.
Zadatak 2:
Cilj je da micro:bit više ne prikazuje samo kodove, nego da na temelju primljenog koda pokrene motore robota: naprijed, natrag, lijevo, desno ili stop.
Program je vrlo sličan – i dalje postoji dio koji sluša IR prijemnik, ali se sada dodaju if uvjeti koji provjeravaju koji je broj primljen i, ovisno o njemu, pozivaju odgovarajuću Maqueen naredbu.
U ovaj program upiši redom brojeve na odgovarajuća mjesta (smjerove) umjesto 0.
Dodatna pitanja i zadaci:
- Dodaj tipku za svjetla: odaberi jednu slobodnu tipku na daljinskom i očitaj njezin IR kod, pa u programu napravi da Maqueen upali/ugasi svoja prednja LED svjetla kada se ta tipka pritisne.
- Turbo brzina: odaberi još jednu tipku i napravi da Maqueen, kada je pritisneš, vozi brže naprijed (veća vrijednost brzine motora), a kada pritisneš stop, vrati se na normalnu brzinu.
- Sirena robota: poveži jednu tipku s Maqueen zvučnikom – kad se pritisne ta tipka, robot kratko zasvira ili zapišti, a zatim nastavi voziti.
- Vožnja unatrag s upozorenjem: kada stisneš tipku za nazad, uz vožnju unatrag Maqueen nekoliko puta trepće LED-icama kao signal za oprez.
- Tajna kombinacija: odaberi dvostruki pritisak (npr. brzo 2 puta tipka 2) i pokušaj prepoznati tu situaciju u kodu (npr. pomoću brojača ili mjerenja vremena) pa napravi posebnu reakciju robota (mali ples” ili krug).
Što smo naučili?
- Infracrvena (IR) svjetlost nosi nevidljive signale koje može primiti senzor, i da ih micro:bit može prevesti u brojeve (kodove).
- Kako daljinski upravljač zapravo šalje kodove, te kako te kodove očitavamo i zapisujemo na računalu.
- Kako u programu koristiti if uvjete da određeni broj (IR kod) pretvorimo u naredbu za robota – naprijed, nazad, lijevo, desno ili stop.
- Spojili smo sve u cjelinu: daljinski, IR signal, micro:bit i Maqueen, i sami isprogramirali robota kojeg možemo voziti kao pravi mali inženjeri robotike.
Razgovaraj na Discord-u.
(pridruži se)