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Utilizzare un lettore Mp3 DFPlayer Mini con BBC micro:bit

Recentemente mi è stato chiesto da una collega che lavora presso una scuola primaria, di supportarla nello studio sull’uso di micro:bit ed aiutarla nella realizzazione dell’allestimento di un’automazione da inserire in una recita. L’automazione realizzata con micro:bit è la parte finale del percorso di Coding che farà svolgere ai suoi studenti. Il sistema che dovrà realizzare consiste in una scultura parlante che riproduce brani specifici al verificarsi di eventi esterni: pressione di pulsanti, rilevazione di un ostacolo, in generale il trigger può essere qualsiasi evento rilevato da un sensore.

Per la realizzazione di questo progetto ho utilizzato Blocks per la programmazione a cui sono state aggiunte le istruzioni dell’estensione DFPlayer Mini, un mini lettore MP3 realizzato da DFRobots che può essere connesso a diversi microcontrollori tra cui anche micro:bit.

Attualmente sto utilizzando questo dispositivo per estendere le funzionalità della EduRobot Greenhouse mini, la mini serra stampata in 3D su cui ho realizzato un nuovo percorso di formazione per la scuola e di cui a breve rilascerò in modalità gratuita i sorgenti.
Alla serra ho aggiunto allarmi vocali preregistrati che forniscono informazioni audio sullo stato della serra che utilizzano DFPlayer Mini.

Questa tutorial è una guida passo passo, non entrerò nel dettaglio dell’elettronica, indicherò solamente come connettere il modulo MP3 e micro:bit e come programmare l’automazione.

Tutti i riferimenti tecnici sulla scheda MP3 DFPlayer Mini possono essere trovati sul wiki di dfrobot seguendo il link.

DFPlayer Mini può essere acquistato su diversi store a costi contenuti. E’ indispensabile munirsi di un micro SD su cui andremo a memorizzare i brani MP3e che verrà poi inserita nel player.

Per la riproduzione dei suoni ho utilizzato una cassa amplificata conessa mediante jack audio stereo da 3,5 mm alla scheda DFPlayer Mini.

I nomi dei file MP3 dovranno essere dei numeri, nel mio caso: 001.mp3, 002.mp3, 003.mp3.
E’ possibile, se lo si desidera, nel caso di un numero elevato di brani, organizzare i file MP3 in cartelle e richiamare in modo opportuno dal codice.

La scheda micro SD, che non dovrà essere più grande di 32GB, (nel mio caso 8GB) e dovrà essere formattata in formato FAT16 o FAT32 (nel mio caso FAT32), ma tutte le specifiche le trovate sul wiki sopra indicato.

Ricordo per gli utenti Mac, che sulla scheda dovranno essere cancellati i file il cui nome inizia con “.”.

Il collegamento tra DFPlayer Mini e cassa può essere realizzato in diversi modi:

Modo 1
Munirsi di un cavo maschio-maschio audio stereo mini jack da 3,5 mm, tagliare un capo ed utilizzare i fili separatamente (rosso: canale destro, bianco: canale sinistro, nero: massa), connettere questi alla scheda DFPlayer Mini saldando dei jumper maschio-maschio, oppure usando morsetti wago.

Modo 2
Munirsi di un jack maschio stereo da 3,5 mm come quello indicato nell’immagini dotato di ingressi a cui è possibile connettere i cavi audio serrandoli con i morsetti a vite. Il jack va connesso alla cassa (o all’amplificatore) ed i tre fili alla scheda DFPlayer Mini

In entrambi i casi ricordarsi di:

  • connettere il cavo di massa alla massa sia del DFPlayer che del micro:bit;
  • che il cavo audio non sia troppo lungo;
  • sarebbe ottimo se si riuscisse ad inserire l’intero circuito all’interno di una scatola schermata.

Il DFPlayer può essere alimentato, come indicato dalle specifiche, con tensioni: dai 3,2V DC ai 5,5V DC. Ricordo che se utilizzate alimentazini diverse per i vostri circuiti, connettere sempre tutte le masse insieme.

Nell’immagine che segue metto in evidenza con frecce i pin utilizzati nel schema di collegamento.

Schema di collegamento


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RobotArm:bit, storia di un piccolo progetto

Qualche settimana fa…

Mannaggia fare questo mestiere è complicato, la giornata sarà ancora lunga, terminerà solo questa sera dopo la riunione con le famiglie…
ora mi prendo 10 minuti di pausa, è intervallo, mi chiudo in laboratorio di sistemi elettronici alla ricerca di un momento yogico, ma il frastuono degli allievi che chiacchierano a gran voce in corridoio non mi permette la “ricarica” completa.
Con la matita pasticcio su un foglio di carta millimetrata, ad un certo punto un frastuono mi fa sobbalzare dalla sedia, è la porta del laboratorio aperta malamente da un allievo che mi dice:

Allievo: “Vabbè Prof. poteva dircelo!”

Io: “Marco! La parola magicaaaa?”

Allievo: “Buooongioorno Proooof”

Io: “Marco il Prof. è un po’ scombussolato, tenta di far la dieta è in carenza di zuccheri ha dormito poco…. eeee sta cercando unaaa soluzione!”

Allievo: “Cosa Prof???
Aaaa ok ho capito!
Sta scarabocchiando sui nostri disegni, ci vuole fregare!
Si sta inventando una di quelle robe elettroniche per farci venire voglia di studiare…
vabbè vabbè Prof.! Volevo solo sapere perché non porta anche noi di seconda alla mostra Lego, porta tutti gli altri e a noi non ha detto nulla!
Vogliamo usare anche noi i robottini!”

Io: “Marco! Porta pazienza ma anche il tuo Prof. dimentica!”

Allievo: “Ok ok ok ho capito l’età si fa sentire!”

Io: “Marco tu sai che gestisco il registro elettronico, vuoi mica che tutti i tuoi voti diventino bit disordinati persi nel Matrix?”

Allievo: “Magari Prof.! Scomparirebbero i 4 di mate!”

…volevo dirle… allora… noi veniamo con lei,
siamo in quattro,
e se vuole diamo anche una mano a fare orientamento scolastico,
insomma lei ci porta alla mostra e noi la ripaghiamo facendo orientamento”

Io: ”Marco ma questa cosa si chiama estorsione! 🙂
ok ok dai vi porto”

E’ sera…
torni a casa correggi i disegni e ritrovi lo scarabocchio,
ma a cosa stavo pensando?

Pensavo agli “oggetti faro”.
Te le devi inventar tutte per far studiare gli allievi.

Cos’é “l’oggetto faro”?

Il progetto che vi condivido è quello di un piccolo e semplice braccio robot, che sarà inserito all’interno di un percorso più ampio di Coding in cui si utilizza sia di BBC micro:bit che di Arduino, l’attività sarà svolta tra qualche mese.

Durante i corsi mi capita che studenti appassionati chiedano di realizzare progetti che pregiudicano competenze ancora non acquisite ed il rischio è che lo studio inizia con gran voglia di fare e subito dopo sopraggiunge affanno perché non si riesce a gestire la complessità degli argomenti trattati.

Ecco che il metodo degli “oggetti faro” può venirci in aiuto.
Ma di cosa si tratta?

E’ una strategia che probabilmente con altri nomi già viene attuata da altri colleghi, a me piace chiamarla in questo modo e in sostanza mi permette, costruendo “oggetti faro” di far percepire allo studente la direzione in cui si sta andando e durante l’attività di formazione mi permette di mantenere vivo l’interesse anche se la complessità aumenta nel tempo.

“Professore voglio progettare un braccio robot che possa sollevare almeno 1 kg e che abbia 6 gradi di libertà, ma non voglio copiarlo on-line, ma voglio progettarlo io, ho visto che sta usando micro:bit, ritiene che debba usare questa scheda oppure e meglio usare Arduino? Mi spiega come fare?
A Prof. non so molto di meccanica e di elettronica se compro tutto e porto a scuola mi spiega?”

Se la richiesta viene da un allievo di prima superiore, l’attività può diventare un po’ complessa da gestire 🙂

Tornando agli “oggetti faro”, RobotArm:bit è uno di questi.
Arriverà un momento in cui l’allievo mi chiederà di non giocare più con la matrice di LED del micro:bit, ma vorrà incominciare a movimentare oggetti e dopo aver spiegato come gestire ad esempio un servo con micro:bit gli si spiega come usarne due insieme, poi come usarne tre e poi come pilotare i tre servo a distanza con un altro micro:bit e poiché bisogna dare delle risposte all’allievo citato prima, si aggiunge l’esercitazione con “l’oggetto faro” realizzato in modo molto elementare ed espandibile…

A questo punto si attua una strategia project learning breve che ha come punto di partenza “l’oggetto faro” RobotArm:bit per esempio. Cosa può succedere?

Nella mente del ragazzo nascono nuove idee:

“Prof. disegno una versione più grande e la stampiamo a scuola, quali software devo imparare ad usare? Lo faccio io da solo a casa!”

Quindi nuovi breanch si aprono e gli studenti portano ad esplorare in autonomia nuovi argomenti, tutto questo mi permette di insegnare ad esplorare, è una semplice strategia che serve per far nascere passioni.

Però bisogna proseguire con il corso.
Nuovi contenuti nuove sperimentazioni per giungere “all’oggetto faro” successivo, ad esempio un WalkerBot:bit e così di seguito.

Insomma un percorso intervallato da milestones (punti di riferimento) costituiti da “oggetti faro” su cui attuo del project learning da cui cerco di far nascere branch creativi gestiti in modo indipendente da parte dello studente.

Come realizzare RobotArm:bit?

Se avete necessità di realizzare RobotArm:bit vi rimando su Thingiverse dove potrete prelevare i sorgenti grafici per la stampa 3D, di seguito invece una sequenza fotografica che mostra i passi di costruzione, alla fine di questo post trovate video e link al programma di test realizzato con il JavaScript Blocks editor, è molto semplice e mi permette di selezionare tre movimenti.

Le leve collegate ai servo devono essere incollate alle parti stampate in 3D, ovviamente se desiderate potete utilizzare delle viti.

4 oggetti

Inserimento del primo servo

Incollare le leve con i giunti da collegare all’albero di ciascun servomotore

Fissare i servomotori con le viti in dotazione

Unire ogni parte

Per la stampa si poteva fare di meglio… ma vabbè lascio a voi i miglioramenti.

Se avete bisogno del codice per realizzare i medesimi movimenti del video seguite il link.