樹莓派小學(xué)實踐——計算機(jī)控制小蜜蜂
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這是我?guī)Ш⒆觽兊谝淮斡?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/樹莓派">樹莓派（Raspberry Pi）做的實踐課題。課題由我兒子學(xué)校發(fā)起，歡迎每個家庭參與。我5歲的小兒子做的這個蜜蜂模型、蜂巢以及花朵，7歲的女兒負(fù)責(zé)編程。我?guī)兔ψ隽撕唵蔚暮附庸ぷ鞑⒉檎屹Y料，通過Scratch實現(xiàn)與樹莓派GPIO端口的通訊。
快速了解詳情請在YouTube上觀看視頻——Raspberry Pi bee project.
項目基于一款低功耗樹莓派學(xué)習(xí)機(jī)。樹莓派的兩種型號都可滿足本項目需求，為降低成本我選用了A型，而且這款耗能也比較低。借助GPIO連接器，4節(jié)D號(1號)充電電池就可以完成系統(tǒng)的供電。
蜜蜂由粘土橡皮泥制成，其位置由兩個簧片開關(guān)和其內(nèi)部的一塊磁鐵的位置決定。選取適當(dāng)?shù)碾娮鑼蓚€簧片開關(guān)分別和兩個LED相連，再通過一小片Pi擴(kuò)展板接到到樹莓派GPIO。
將一個簧片開關(guān)的一端連接到7號引腳(控制花朵)，另一個連接到19號引腳(控制蜂巢)，另一端都接地。兩個LED分別與11號引腳(表示蜂巢)和12號引腳(表示花朵)相連。
大部分模型的制作都出自5歲的小兒子之手，他甚至還幫我焊接了LED，當(dāng)然，不包括焊接Pi擴(kuò)展板。
樹莓派小學(xué)實踐：樹莓派控制小蜜蜂之編程
我7歲的小女兒負(fù)責(zé)編程。最近我用Raspberry Pi手冊教她學(xué)習(xí)了Scratch，這也是她有生以來第一個軟件工程。我只研究了怎樣實現(xiàn)與樹莓派GPIO端口的通訊(具體細(xì)節(jié)之后會討論)，其余大部分代碼都是女兒自己編寫的。一移走蜜蜂，屏幕上就出現(xiàn)一個異常(新特性/缺陷?)，異常提示音停止后LED和蜜蜂才有所反應(yīng)。這個問題真的很難解釋和排除，因此我們也就沒去理會。
原代碼如下:
當(dāng)然也需要進(jìn)行其他設(shè)置，尤其是需要建立Python GPIO庫，才能和樹莓派GPIO端口進(jìn)行通信，此外還需修改Scratch，去掉彈出消息框。
關(guān)于如何修改配置，詳見相應(yīng)博客條目：用樹莓派控制小蜜蜂之自動全屏運行Scratch程序。
樹莓派小學(xué)實踐：樹莓派控制小蜜蜂之成本
考慮進(jìn)專用電腦的成本，這個項目在交互式課題里花費也算是相對低廉。主要就是樹莓派(今后也可以用于其他項目)和充電電池(價格和樹莓派幾乎相當(dāng))。所用揚(yáng)聲器取材于MP3播放器，雖然價格很貴，但在折扣店可以買到便宜的非電動式揚(yáng)聲器，或者也可以使用標(biāo)準(zhǔn)件搭建。下表是總體的價格以及供應(yīng)商：
· A型樹莓派- Farnell / RS - ￡20
· 電池(可充電NiMh) - Maplin - ￡20
· 電池殼、開關(guān)和導(dǎo)線 - Maplin - ￡5
· 簧片開關(guān) - Maplin - ￡5
· LED - Maplin - ￡1
· Pi芯片 - ModMyPi - ￡5
· 2GB SD卡 - Amazon.co.uk - ￡5
· 揚(yáng)聲器 (可用廉價的替代) - Argos - ￡10
· 粘土橡皮泥 - WH Smiths - ￡6
· 封閉紙殼 - scrap box file - Free
· 磁鐵 - unknown already had
還需要鼠標(biāo)和鍵盤(用于操作電腦)顯示器任選，接口線選取要合適(例如：DVI / HDMI 轉(zhuǎn)vga)。
樹莓派小學(xué)實踐：樹莓派控制小蜜蜂之總結(jié)
全家人都參與進(jìn)來讓項目充滿樂趣。我們深入了解了蜜蜂和編程，也發(fā)現(xiàn)了對于簧片開關(guān)，一些電路元器件還有其他用途。我女兒對編程的興趣大增，她自己已經(jīng)在考慮獨立做一些小工程項目，當(dāng)然，能幫她弟弟完成項目，她也是樂在其中。
相關(guān)鏈接：
樹莓派小學(xué)實踐——計算機(jī)控制小蜜蜂http://www.ex-cimer.com/article/267105.htm
用樹莓派控制小蜜蜂之自動全屏運行http://www.ex-cimer.com/article/267106.htm
樹莓派之ScratchGPIO5的安裝http://www.ex-cimer.com/article/267152.htm
用樹莓派教7歲孩子編程http://www.ex-cimer.com/article/267107.htm
樹莓派文章專題：樹莓派是什么？你不知道樹莓派的知識和應(yīng)用
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