شروع به ساخت پروژه های الکترونیکی با استفاده از Raspberry Pi Pico و Kitronik Inventor’s Kit کنید.
Raspberry Pi Pico یک برد میکروکنترلر قدرتمند و کم هزینه است که می تواند به عنوان مغز برای انواع پروژه های الکترونیکی استفاده شود. علاوه بر این، در حال حاضر طیف گسترده ای از افزونه ها و لوازم جانبی برای آن موجود است.
یکی از این افزونه‌ها کیترونیک Inventor’s Kit برای Raspberry Pi Pico است. این کیت شامل یک کتابچه، تخته شکست، تخته نان، و اجزای مختلف الکترونیکی است تا ساعت‌ها یادگیری آینده را تضمین کند. بیایید نگاه دقیق تری بیندازیم.
چه چیزی می توانم با کیت مخترع کیترونیک بسازم؟
کیت مخترع کیترونیک با (تقریبا) همه چیزهایی که برای ایفای نقش مخترع نیاز دارید ارائه می شود:
- پین شکستگی PCB برای Raspberry Pi Pico
- سروو
- نمایشگر کوچک
- چوب زیپ (دارای سنجاق)
- ال ای دی ها
- مقاومت ها
- تیغه و موتور فن
- سیم های جامپر
- زنگ
- خازن ها
- کانکتور ترمینال
- پتانسیومتر
برای تکمیل این کیت، تنها چیزی که نیاز دارید یک Raspberry Pi Pico است که هدرهای پین GPIO به آن لحیم شده است. اگر اولین بار است که از لحیم کاری استفاده می کنید، عصبی نباشید: راهنمای ما را در مورد نحوه لحیم کردن پین های هدر روی Raspberry Pico بررسی کنید.
انجام آزمایشات
جزوه کیت دارای دستورالعمل های گام به گام عالی، ارجاعات تصویری، و همچنین توضیحاتی است که عناصر کد را تجزیه می کند تا یادگیری شما را تقویت کند. ده آزمایش تعاملی شما را با تکنیک هایی مانند ورودی ها و خروجی های دیجیتال، استفاده از پتانسیومتر برای کاهش نور LED، استفاده از ترانزیستور برای به حرکت درآوردن موتور، قدرت باد با سرعت متغیر، ساخت موسیقی با زنگ و غیره آشنا می کند.
پروژه های نمونه برای کیت با استفاده از زبان MicroPython، یک گونه از Python برای میکروکنترلرها، برنامه ریزی شده اند. یاد بگیرید که چگونه با MicroPython در Raspberry Pico شروع کنید.
چراغ چشمک زدن، چشمک زدن!
بیایید با چشمک زدن LED داخلی Pi Pico راحت باشیم. در مقدمه پروژه، خلاصه ای سریع از آنچه انتظار می رود اتفاق بیفتد، همراه با توضیحی در مورد آنچه در حال وقوع است، مشاهده خواهید کرد.
کد نشان داده شده در تصویر بالا شامل تغییرات جزئی برای Pi Pico W است که یک اتصال داخلی به LED دارد. اگر Pi Pico استاندارد (بدون قابلیت Wi-Fi) را خریداری کرده اید، به جای آن به LED داخلی با کد زیر مراجعه کنید:
LED = machine.Pin(25, machine.Pin.OUT) #Set up the onboard LED Pin as an output
برای جلوگیری از اجرای کد برای همیشه، باید دکمه Stop را در Thonny IDE فشار دهید. هر زمان که دکمه صفحه کلید فشار داده می شود، خود را به چالش بکشید تا این روند را متوقف کنید.
از یک سوئیچ برای روشن و خاموش کردن LED استفاده کنید
همانطور که در کتابچه کار می کنید، متوجه خواهید شد که نویسنده شما را راهنمایی می کند تا دانش خود را به تدریج تقویت کنید. در این آزمایش، شما بر روی کدهای موجود برای کنترل LED با استفاده از عبارات شرطی در یک حلقه True infinite استفاده خواهید کرد.
هنگام فشار دادن سوئیچ برای روشن و خاموش کردن LED Pi Pico از سیگنال های دیجیتال ورودی و خروجی استفاده می شود. به بیان ساده، هنگامی که سوئیچ را با انگشت خود فشار می دهید، مدار کامل می شود و 3.3 ولت به پین ورودی GPIO متصل در Pico ارسال می شود. پس از آن کد شرط برآورده می شود و LED روشن می شود. هنگامی که دکمه فشار داده نمی شود، شرط elif برآورده می شود و LED خاموش می شود.
سفر شما با مدارها، تخته‌های نان، و همه چیز در این بین آغاز می‌شود. اگر گیر کردید، پیوند آزمایش نوشته شده در جزوه ارائه شده را برای راهنمایی دنبال کنید.
نور، سنسور، عمل!
اگرچه برخی ممکن است فکر کنند که کنترل LED با دست جادویی است، اما در واقع یک فوتوترانزیستور است که نور را تشخیص می دهد. با قرار دادن یک جسم (مانند دست شما) برای جلوگیری از نور مستقیم، فتوترانزیستور واکنش نشان می دهد و LED Pi Pico را روشن می کند. این واقعا شبیه به نحوه روشن شدن خودکار چراغ های جلو توسط سنسور داشبورد خودرو در شب است. این پروژه شما را مجبور به استفاده از سیم های جامپر، مقاومت و فوتوترانزیستور می کند.
این آزمایش بر روی یک ورودی آنالوگ متمرکز است، بسته به آن که سطح نور LED تنظیم می شود (بر اساس روشنایی درک شده از اتاق شما). همانطور که به یاد دارید، سوئیچ مورد استفاده قبلاً از سیگنال دیجیتال (فقط روشن یا خاموش) استفاده می کرد. این بار، شما از یکی از کانال های ADC Pico (مبدل آنالوگ به دیجیتال) برای اندازه گیری سیگنال آنالوگ متغیر از ترانزیستور فوتو استفاده می کنید.
هنگامی که سطح زیر یک آستانه مشخص است، LED پردازنده روشن می شود. اگر بالاتر از آستانه باشد، LED خاموش می شود. به راحتی می توانید مقدار lightLevelToSwitchAt در کد را به عدد دیگری تغییر دهید. آیا هنوز هم همان تأثیر را می بینید؟
دو سر بهتر از یک سر هستند
در موقعیت‌هایی که مشکلاتی پیش می‌آیند، اغلب خوب است که یک سری دوم از چشم‌ها را داشته باشید که کد پایتون شما را بررسی می‌کنند (مخصوصاً زمانی که کسی موضوع Reddit را پیدا کند که تفاوت‌های سیم‌کشی LED بین Pi Pico و Pi Pico W را توضیح می‌دهد).
در این مورد، جفت کردن پس‌زمینه‌های مهندسی برق و مدیریت لینوکس با هم باید به جلسات کاملی از سرهم‌بندی و کاوش در پازل‌ها در جمعه شب منجر شود. با این اوصاف، زمانی که هر دوی اعضای تیم اشتباه می کنند، تنها کاری که باید انجام دهید این است که موتور جستجوی مورد علاقه خود را مسابقه دهید و شرط بندی کنید که به طور تصادفی به پاسخ شما برسد. اگر گیر کردید، همیشه می‌توانید برای راهنمایی‌ها و ترفندها به منابع یادگیری کیترونیک مراجعه کنید.
در ابتدا منتظر چه چیزی هستید؟
در آخرین آزمایش، می‌توانید یک «توربین بادی» بسازید که تمام درس‌ها را در جشن نهایی دانش جدیدتان به ارمغان می‌آورد. آیا کار با سیگنال های دیجیتال را ترجیح می دهید؟ شاید از احساس یک شعبده باز در حالی که دست خود را روی یک ترانزیستور فوتوترانزیستور برای دستکاری روشنایی نور LED تکان می دهید لذت می برید؟
اگر فوق العاده خلاق هستید، این امکان وجود دارد که بتوانید یک نسخه 8 بیتی از آهنگ تم مورد علاقه خود را با صدای زنگ بازآفرینی کنید. یعنی اگر بتوانید فرکانس های مناسب هر نت را به دست آورید.
کاوش الکترونیک با پیکو
این تنها کاری را که می‌توانید با Raspberry Pi Pico و Kitronik Inventor’s Kit انجام دهید، شکسته است. آزمایش های الکترونیکی بسیار بیشتری برای کشف وجود دارد. از طرف دیگر، کیت‌ها و تخته‌های دیگر برای Pico در دسترس هستند. اگر احساس اعتماد به نفس دارید، می توانید به سادگی Pico را به تخته نان استاندارد متصل کنید تا قطعات الکترونیکی خریداری شده جداگانه را سیم کشی کنید. یا می توانید از آن برای بسیاری از پروژه های دیگر مانند بازی های قدیمی، موسیقی و اتوماسیون خانگی استفاده کنید.