樹(shù)莓派小學(xué)實(shí)踐——計算機控制小蜜蜂

　　這是我帶孩子們第一次用樹(shù)莓派（Raspberry Pi）做的實(shí)踐課題。課題由我兒子學(xué)校發(fā)起，歡迎每個(gè)家庭參與。我5歲的小兒子做的這個(gè)蜜蜂模型、蜂巢以及花朵，7歲的女兒負責編程。我幫忙做了簡(jiǎn)單的焊接工作并查找資料，通過(guò)Scratch實(shí)現與樹(shù)莓派GPIO端口的通訊。

　　快速了解詳情請在YouTube上觀(guān)看視頻——Raspberry Pi bee project.

　　樹(shù)莓派小學(xué)實(shí)踐：樹(shù)莓派控制小蜜蜂之原理

　　項目基于一款低功耗樹(shù)莓派學(xué)習機。樹(shù)莓派的兩種型號都可滿(mǎn)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D號(1號)充電電池就可以完成系統的供電。

　　蜜蜂由粘土橡皮泥制成，其位置由兩個(gè)簧片開(kāi)關(guān)和其內部的一塊磁鐵的位置決定。選取適當的電阻將兩個(gè)簧片開(kāi)關(guān)分別和兩個(gè)LED相連，再通過(guò)一小片Pi擴展板接到到樹(shù)莓派GPIO。

　　將一個(gè)簧片開(kāi)關(guān)的一端連接到7號引腳(控制花朵)，另一個(gè)連接到19號引腳(控制蜂巢)，另一端都接地。兩個(gè)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，當然，不包括焊接Pi擴展板。

樹(shù)莓派小學(xué)實(shí)踐：樹(shù)莓派控制小蜜蜂之編程

　　我7歲的小女兒負責編程。最近我用Raspberry Pi手冊教她學(xué)習了Scratch，這也是她有生以來(lái)第一個(gè)軟件工程。我只研究了怎樣實(shí)現與樹(shù)莓派GPIO端口的通訊(具體細節之后會(huì )討論)，其余大部分代碼都是女兒自己編寫(xiě)的。一移走蜜蜂，屏幕上就出現一個(gè)異常(新特性/缺陷?)，異常提示音停止后LED和蜜蜂才有所反應。這個(gè)問(wèn)題真的很難解釋和排除，因此我們也就沒(méi)去理會(huì )。

　　原代碼如下:

　　當然也需要進(jìn)行其他設置，尤其是需要建立Python GPIO庫，才能和樹(shù)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(jiàn)相應博客條目：用樹(shù)莓派控制小蜜蜂之自動(dòng)全屏運行Scratch程序。

樹(shù)莓派小學(xué)實(shí)踐：樹(shù)莓派控制小蜜蜂之成本

　　考慮進(jìn)專(zhuān)用電腦的成本，這個(gè)項目在交互式課題里花費也算是相對低廉。主要就是樹(shù)莓派(今后也可以用于其他項目)和充電電池(價(jià)格和樹(shù)莓派幾乎相當)。所用揚聲器取材于MP3播放器，雖然價(jià)格很貴，但在折扣店可以買(mǎi)到便宜的非電動(dòng)式揚聲器，或者也可以使用標準件搭建。下表是總體的價(jià)格以及供應商：

　　· A型樹(shù)莓派- Farnell / RS - ￡20

　　· 電池(可充電NiMh) - Maplin - ￡20

　　· 電池殼、開(kāi)關(guān)和導線(xiàn) - Maplin - ￡5

　　· 簧片開(kāi)關(guān) - Maplin - ￡5

　　· LED - Maplin - ￡1

　　· Pi芯片 - ModMyPi - ￡5

　　· 2GB SD卡 - Amazon.co.uk - ￡5

　　· 揚聲器 (可用廉價(jià)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

　　還需要鼠標和鍵盤(pán)(用于操作電腦)顯示器任選，接口線(xiàn)選取要合適(例如：DVI / HDMI 轉vga)。

樹(shù)莓派小學(xué)實(shí)踐：樹(shù)莓派控制小蜜蜂之總結

　　全家人都參與進(jìn)來(lái)讓項目充滿(mǎn)樂(lè )趣。我們深入了解了蜜蜂和編程，也發(fā)現了對于簧片開(kāi)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，當然，能幫她弟弟完成項目，她也是樂(lè )在其中。

相關(guān)鏈接：

樹(shù)莓派小學(xué)實(shí)踐——計算機控制小蜜蜂http://dyxdggzs.com/article/267105.htm

用樹(shù)莓派控制小蜜蜂之自動(dòng)全屏運行http://dyxdggzs.com/article/267106.htm

樹(shù)莓派之ScratchGPIO5的安裝http://dyxdggzs.com/article/267152.htm

用樹(shù)莓派教7歲孩子編程http://dyxdggzs.com/article/267107.htm

樹(shù)莓派文章專(zhuān)題：樹(shù)莓派是什么？你不知道樹(shù)莓派的知識和應用