Czas na realizację zajęć:
1 godzina lekcyjna (45 minut)

Przebieg zajęć

1. Wprowadzenie w tematykę i integracja grupy:

Czas na realizację tej części: ok 5 minut.

Pytamy uczniów o czym rozmawialiśmy podczas ostatniej lekcji?
• o serwomotorach,
• nauczyliśmy się sterować serwomotorem.

Dziś pierwsza lekcja z wyświetlaczem LED 8×8 pikseli RGB. Nauczymy się implementować jego działanie Poznamy zasadę sterowania i nauczymy się wyświetlać liczby.

2. Część zasadnicza:

Czas na realizację tej części: ok 35 minut.

Mówimy uczniom, że do sterowania wyświetlaczem będziemy wykorzystywać kilka gotowych funkcji z biblioteki LOFI:

• funkcja odpowiedzialna za uruchomienie wyświetlacza – rozpoczyna nadawanie sygnału cyfrowego sterującego wyświetlaczem, musi znajdować się zawsze wewnątrz głównej funkcji setup()

display.begin()

• funkcja odpowiedzialna za wyświetlanie danych na wyświetlaczu – powoduje odświeżenie wyświetlacza i wyświetlenie wszystkich danych zdefiniowanych wcześniej przez funkcje rysujące (o których za chwilę), powinna być użyta tylko raz wewnątrz pętli loop(), wówczas wyświetlanie obrazu jest najpłynniejsze:

display.show()

• Warto zwrócić uwagę, że funkcja ta będzie włączała konkretne diody i podobnie jak funkcja write(OUTPUT1, 100) włączająca diodę, potrzebujemy kolejnej funkcji, która wyłączy wcześniej wyświetlany efekt, zanim zechcemy wyświetlić nowy. W przypadku diody, po poleceniu delay(czas) używaliśmy ponownie funkcji write(OUTPUT1, 0). W przypadku wyświetlacza potrzebujemy do tego nowej funkcji.

• funkcja odpowiedzialna za wyczyszczenie wyświetlacza – powoduje ustawienie wszystkich pixeli wyświetlacza na wartość zero (czyli jako wyłączenie), powinna być użyta tylko raz jako pierwsza funkcja wewnątrz pętli loop(), aby niżej zamieszczona funkcja display.show(); włączyła odpowiednie diody:

displayClear()

• pomiędzy displayClear(), a display.show() będziemy zamieszczać funkcje rysujące.

Zasada działania wyświetlacza jest następująca:

Krok 1 – wyłączamy wszystkie diody – displayClear()
Krok 2 – używamy funkcji rysującej
Krok 3 – używając funkcji wyświetlającej włączamy świecenie konkretnych diod – display.show()

Rozdajemy zestawy LOFI Robot CODEBOX. Uczniowie siadają przy komputerach. Prosimy aby włączyli komputery, uruchomili Arduino IDE oraz wyjęli z zestawów płytkę Arduino, wyświetlacz i potencjometr:

• podłączamy wyświetlacz LED do OUTPUT3

UWAGA – wyświetlacz zawsze musi być podłączony OUTPUT3

• podłączamy potencjometr do INPUT2.

Prezentujemy uczniom podstawowy szkielet szkicu. Prosimy aby przepisali go w Arduino IDE:

#include <LOFI.h>
LOFI robot;

void setup() {
robot.displayBegin();
robot.displayShow();
}

void loop() {
robot.displayClear(); //funkcja wyłączająca poprzedni efekt graficzny
// tutaj będziemy wpisywać instrukcje do rysowania
robot.displayShow(); // funkcja wywołująca pokazanie danych na wyświetlaczu
}

Pierwszą funkcją do rysowania, którą poznamy jest funkcja wyświetlającą liczby. displayNumber(int NUMER);. Funkcja ta wyświetla liczby od od 0 do 99.

Przykład / Ćwiczenie 1

W powyższym szkicu zadeklaruj nową zmienną liczba, przypisz jej wartość 55 oraz dodając funkcję wyświetlającą liczby displayNumber(liczba) wyświetl tą wartość na wyświetlaczu Szkic zapisz jako “lofi_wyswietlacz_1”, zweryfikuj i wgraj na płytkę.

Przykładowe rozwiązanie:

#include <LOFI.h>
LOFI robot;
int liczba = 55;

void setup() {
robot.displayBegin();
}

void loop() {
robot.displayClear();
robot.displayNumber(liczba);
robot.displayShow();
}

Ćwiczenie 2

Zmodyfikuj szkic tak, aby na wyświetlaczu została wyświetlona inna liczba. Ćwiczenie powtórz dla 2-3 różnych liczb.

Przykład / Ćwiczenie 3

Napisz program który będzie wyświetlał liczby “z potencjometru” podłączonego do wejścia INPUT2. Szkic zapisz jako “lofi_wyswietlacz_2”, zweryfikuj i wgraj na płytkę.

Przykładowe rozwiązanie:

#include <LOFI.h>
LOFI robot;

void setup() {
robot.displayBegin();
}

void loop() {
robot.displayClear();
robot.displayNumber(robot.read(INPUT2));
robot.displayShow();
}

3. Podsumowanie i ewaluacja:

Czas na realizację tej części: ok. 5 minut.

Prosimy aby uczniowie ostrożnie spakowali zestawy. Jeden przedstawiciel każdej grupy przynosi zestaw na wyznaczone przez nauczyciela miejsce w klasie.

Zadajemy uczniom pytanie: Czego nauczyliśmy się na dzisiejszej lekcji?
• poznaliśmy funkcję display.begin() inicjującą działanie wyświetlacza,
• omówiliśmy zasadę działania wyświetlacza – wiemy do czego służą funkcje display.show() oraz displayClear()
• znamy funkcję rysującą displayNumber(liczba) odpowiedzialną za wyświetlanie liczb od 0 do 99,

Na zakończenie mówimy uczniom, że na kolejnej lekcji nadal będziemy uczyć się korzystać z wyświetlacza. Poznamy m.in. nową funkcję rectangle odpowiedzialną za rysowanie prostokąta. Sporo czasu poświęcimy również omówienie systemu RGB, o którym zapewne słyszeliście już nie raz.