Giải chuyên đề tin học 10 – cánh diều p1

Bài Phần mềm ngơn ngữ lập trình cho robot giáo dục Khởi động Khởi động trang 45 chuyên đề học tập Tin 10: Em kể tên số ngơn ngữ lập trình biết? Trả lời: Một số ngơn ngữ lập trình là: EssyCode, Scratch, C, C++, Python, Blockly Lập trình điều khiển EasyCode IDE Hoạt động Hoạt động trang 46 chuyên đề học tập Tin 10: Bài thực hành tạo chương trình điều khiển LED Yêu cầu: Tạo chương trình điều khiển đèn LED L nhấp nháy liên tục Hình Đèn LED L có bảng mạch Arduino nối sẵn vào chân 13 Trả lời: a Chuẩn bị - Robot Arduino - Máy tính cài phần mềm EasyCode b Tiến hành Bước Tạo chương trình Trên Thanh bảng chọn, chọn Tệp tin, chọn Tạo (Hình 2) nhấn tổ hợp phím Ctrl+N Bước Chọn thiết bị Trên Thanh bảng chọn, chọn Thiết bị, chọn Arduino Uno (Hình 3) Bước Lập trình Theo yêu cầu hoạt động, tiến hành lập trình cách lấy khối lệnh kéo thả, thả vào khu vực lập trình, ghép nối lựa chọn tham số khối lệnh chương trình (Hình 1) - Chọn khối lệnh: + Chọn khối lệnh Khi Arduino robot khởi động cách: (1) Nháy chuột trái vào nhóm lệnh Sự kiện (2) Nháy chuột trái để chọn khối Khi Arduino robot khởi động (3) Nháy giữ chuột trái kéo, thả lệnh vừa chọn khu vực lập trình (Hình 4) + Chọn khối lệnh Lặp lại nhóm lệnh Điều khiển + Chọn khối lệnh Xuất tín hiệu Số cho chân nhóm lệnh Vào, + Chọn khối lệnh Chờ nhóm lệnh Thời gian - Ghép khối lệnh: Kéo khối lệnh Lặp lại mãi hướng lại gần khối lệnh Khi Arduino robot khởi động Hình để ghép nối hai khối lệnh - Lựa chọn tham số cho khối lệnh: Mỗi khối lệnh có nhiều tham số Để lựa chọn hay đặt giá trị cho tham số, ta nhay chuột vào tham số tương ứng Có tham số thả xuống danh sách giá trị mà ta chọn, có tham số ta nhập trực tiếp giá trị từ bàn phím Bước Lưu chương trình Trên Thanh bảng chọn, chọn Tệp tin, chọn Lưu (hoặc nhấn tổ hợp phím Ctrl+S) để lưu chương trình Bước Kiểm tra nạp chương trình Di chuyển chuột đến vị trí Nút IDE, xuất ba nút lệnh Nút chương trình (tải chương trình lên Arduino), nút trình, nút để nạp để kiểm tra lỗi chương để mở chương trình IDE Bấm nút để kiểm tra chương trình, sau bấm chuột vào phần cửa sổ thông báo để xem thơng báo báo lỗi chương trình (nếu có) c Xử lý lỗi Nếu khó quan sát đoạn lệnh kích thước q nhỏ q to, ta thực theo cách sau: - Nhấn giữ tổ hợp phím Ctrl+lăn nút cuộn chuột lên xuống để phóng to thu nhỏ - Sử dụng định dạng quan sát để thao tác nhanh - Có thể ẩn phần Mã nguồn Arduino cách chọn Chỉnh sửa, chọn Ẩn mã nguồn Hoạt động trang 49 chuyên đề học tập Tin 10: Bài thực hành lập trình sử dụng cấu trúc tuần tự, rẽ nhánh lặp Yêu cầu: Viết chương trình điều khiển đèn LED tự động bật tắt thông minh theo ánh sáng môi trường Nếu trời sáng tắt đèn, trời tối bật đèn Biết rằng, tín hiệu cảm biến ánh sáng đưa vào chân Arduino, có mức THẤP trời sáng mức CAO trời tối Đèn LED kết nối với chân 13 Arduino, đèn bật cấp mức CAO đèn tắt cấp mức THẤP (Hình 7) Trả lời: a Chuẩn bị Máy tính cài phần mềm EasyCode b Tiến hành Bước Tạo chương trình Bước Chọn thiết bị Bước Lập trình Bước Lưu chương trình Bước Kiểm tra chương trình - Trong lập trình nói chung lập trình trực quan nói riêng, có nhiều câu lệnh, khối lệnh hay cấu trúc sử dụng lăp lại Chương trình Hình có hai khối lệnh ghép (chứa nhiều khối lệnh con) nếu…thực hiện… Để thực nhanh, ta chép khối lệnh, sửa đổi tham số cho phù hợp Ta nháy chuột phải vào khối lệnh đơn, khối lệnh ghép cần chép, sau chọn Tạo (Hình 9) - Ngoài ra, nháy chuột trái vào khối lệnh đơn, khối lệnh ghép, ta thêm lựa chọn Tùy theo trạng khối lệnh, xuất bảng tùy chọn khác Tại bảng tùy chọn Hình có số lựa chọn sau: + Thêm Chú giải: để thêm mô tả cho ý nghĩa khối lệnh chương trình + Thu Nhỏ Mảnh: Để quan sát khối lệnh ghép giống lệnh đơn + Ngưng tác dụng: Sử dụng khơng muốn xóa khối lệnh mà muốn tạm dừng tác dụng lệnh + Xóa mảnh: Dùng để xóa khối lệnh đơn khối lệnh thép + Trợ giúp: Xem thêm hướng dẫn khối lệnh (nếu có) c Xử lý lỗi Khi chọn nhầm kéo thừa khối lệnh: - Có thể xóa lệnh cách kéo, thả lệnh muốn xóa vào biểu tượng thùng rác - Có thể quay lại q trình trước cách chọn Chỉnh sửa, chọn Quay lại ấn tổ hợp phím Ctrl+ Z Luyện tập Luyện tập trang 51 chuyên đề học tập Tin 10: Sửa lệnh rẽ nhánh Hoạt động để ngưỡng bật tắt đèn LED chân A0 300 thời gian bật, tắt rút ngắn lại 500ms Trả lời: Ngưỡng bật tắt đèn LED chân A0 300 thời gian bật, tắt rút ngắn lại 500ms Vận dụng Bài trang 51 chuyên đề học tập Tin 10: Em viết chương trình điều khiển hai đèn: LED xanh (chân 12) LED đỏ (chân 13) liên tục bật tắt trái ngược nhau, đèn bật đèn tắt ngược lại Em lựa chọn thời gian bật, tắt tùy ý Trả lời: Bài trang 51 chuyên đề học tập Tin 10: Em viết chương trình điều khiển ba đèn LED (được nối vào chân 3,5,6) Hình 10, hoạt động sau: a) Sáng từ trái sang phải b) Sáng từ phải sang trái lặp lại c) Sáng nhấp nháy Trả lời: a Sáng từ trái sang phải b Sáng từ phải sang trái lặp lại c Sáng nhấp nháy Câu hỏi tự kiểm tra Câu trang 51 chuyên đề học tập Tin 10: Trong câu sau đây, câu đúng? 1) Môi trường phát triển tích hợp để soạn thảo chương trình 2) Trong ngơn ngữ lập trình trực quan, chương trình viết cách kéo thả câu lệnh gắp ghép chúng với khu vực làm việc 3) Lập trình giúp robot hoạt động thơng minh 4) Lập trình trực quan giúp ta nhanh chóng tạo chương trình cho robot mà khơng lo bị lỗi cú pháp a) Lập bảng nối dây b) Thiết lập cặp đầu vào IN1, IN2, IN3, IN4 để hai động giảm tốc: quay chiều, quay ngược chiều, dừng lại Trả lời: a Thiết lập bảng nối dây: Sơ đồ nguyên lý Bảng nối dây: Nguồn Mạch L298 OUT1 Động OUT2 + - OUT3 OUT4 12V 5V nối với IN3 GND Chọn chân động thứ Chọn chân động thứ b Thiết lập cặp đầu vào IN1, IN2, IN3, IN4 để hai động giảm tốc: quay chiều, quay ngược chiều, dừng lại: - Kết nối chân 5V với IN3, IN4 - Bỏ kết nối chân 5V với hai chân IN3, IN4 Kết nối chân GND với chân IN3 IN4 - Bỏ kết nối chân 5V với chân IN3, sau kết nối chân 5V với IN4 Bài Thực hành lập trình điều khiển robot giáo dục Khởi động Khởi động trang 57 chuyên đề học tập Tin 10: Robot có loại động cơ: động chiều, động servo động bước Theo em, để điều khiển tay gắp, robot thường dùng loại động nào? Trả lời: Tay gắp giúp robot thực nhiệm vụ gắp di chuyển đồ vật như: vận chuyển hàng, phân loại sản phẩm, … Tùy ứng dụng mà tay gắp thiết kế sử dụng phù hợp Trong robot giáo dục, việc sử dụng động servo giúp tay gắp hoạt động linh hoạt dễ dàng Thực hành lập trình điều khiển tay gắp robot Bài Lập trình điều khiển tay gắp robot Bài trang 57 chuyên đề học tập Tin 10: Lập trình điều khiển tay gắp robot Yêu cầu: Lập trình điều khiển tay gắp robot hoạt động gắp nhả liên tục Biết tín hiệu điều khiển động servo tay gắp kết nối với chân A1 Trả lời: a Chuẩn bị - Robot Arduino - Máy tính cài phần mềm EasyCode b Tiến hành Bước Lập sơ đồi khối thuật tốn (Hình 1) Bước Lập chương trình (Hình 2) Bước Nạp chương trình Bước Quan sát hoạt động robot Quan sát hoạt động robot sửa lỗi chương trình robot hoạt động yêu cầu c Xử lý lỗi Khi tay gắp hoạt động không mong muốn, ta cần thực công việc sau: - Kiểm tra để đảm bảo việc lắp ráp mạch điện tử sơ đồ Hình 11, Bài 4, Chuyên đề (trang 25) - Kiểm tra tay gắp để khơng bị kẹt khí - Kiểm tra lại chương trình Nếu chương trình sai sửa lại - Nạp lại chương trình Thực hành lập trình robot tự động gắp đồ vật Bài Lập trình điều khiển robot tự động gắp đồ vật Bài trang 58 chuyên đề học tập Tin 10: Lập trình điều khiển robot tự động gắp đồ vật Yêu cầu: Lập trình điều khiển robot tự động gắp đồ vật (ví dụ minh họa cho tình khoảng cách từ cảm biến siêu âm robot tới đồ vật 8cm robot gắp) Trả lời: a Chuẩn bị - Robot Arduino - Máy tính cài phần mềm EasyCode b Tiến hành Bước Lập sơ đồ thuật tốn (Hình 3) Bước Lập chương trình (Hình 4) Bước Nạp chương trình Bước Quan sát hoạt động robot Quan sát hoạt động robot sửa lỗi chương trình robot hoạt động yêu cầu Bước Lập trình mở rộng Em viết lại chương trình để robot hoạt động sau: Nếu khơng gặp robot di chuyển phía trước mở tay gắp Nếu gặp đồ vật (khoảng cách 15cm) robot dừng lại giây, gắp đồ vật, quay trái 0,5 giây, nhả vật, lùi lại giây, sau quay phải 0,5 giây Chương trình sau: c Xử lý lỗi Nếu tay gắp khơng thực thực hiện: - Kiểm tra để đảm bảo việc lắp ráp mạch điện tử có sơ đồ khơng tín hiệu điều khiển tay gắp phải kết nối với chân A1 Arduino - Kiểm tra nạp chương trình Vận dụng Bài trang 60 chuyên đề học tập Tin 10: Em lập trình lại robot tiến phía trước tiến phía trước 20cm gắp vật Trả lời: Chương trình là: Bài trang 60 chuyên đề học tập Tin 10: Sử dụng cảm biến hồng ngoại, em lập trình để robot di chuyển theo vạch đen nhà màu sáng Trả lời: Đầu tiên ta cần lấy thông số để nhận biết mắt bên bên đường đen Chúng ta cần dùng hai mắt A6 A7 với đường đơn giản Chương trình mẫu: Sau đo thơng số mắt nằm ngồi đường đen tính trung bình cho mắt Ví dụ với mắt A6, A7 sau: Mắt Trong đường đen Ngoài đường đen A6 A7 870 903 656 701 Giá trị trung bình 763 802 Tiếp theo tiến hành so sánh với giá trị trung bình vừa có được: - Nếu mắt A6 > giá trị trung bình ⇒ Mắt A6 vạch đen ngược lại - Nếu mắt A7 > giá trị trung bình ⇒ Mắt A7 vạch đen ngược lại Chúng ta có hai mắt nên có trường hợp xảy để robot vạch đen A6 A7 Trong đường đen Trong đường đen Ngoài đường đen Trong đường đen Trong đường đen Ngoài đường đen Bài Dự án học tập: Robot Khởi động Khởi động trang 61 chuyên đề học tập Tin 10: Em thấy cơng việc hàng ngày robot làm thay thú vị? Trả lời: Ví dụ robot lau nhà, robot nấu ăn, robot tự di chuyển… Gợi ý dự án Gợi ý dự án trang 66 chuyên đề học tập Tin 10: Em quan sát sống xung quanh, có vấn đề mà em muốn giải để sống tốt đẹp Em lập trình, chế tạo robot để giải vấn đề kiến thức kỹ Trả lời: Gợi ý sau: Bài Thực hành kết nối kiểm tra thiết bị ngoại vi Khởi động Khởi động trang 41 chuyên đề học tập Tin 10: Robot lắp đền LED, cịi chíp cảm biến siêu âm Theo em, để kiểm tra kết nối phận có cần sử dụng chương trình khơng? Trả lời: Robot lắp đền LED, cịi chíp cảm biến siêu âm Để kiểm tra kết nối phận có cần sử dụng chương trình Vận dụng trang 44 chuyên đề shọc tập Tin 10: Em kết nối đèn LED với chân (được đánh số từ đến 9) bảng mạch Arduino chọn lại chân tương ứng chương trình mẫu (điều khiển đèn LED) Nạp chương trình cho bảng mạch quan sát tượng, cho nhận xét Trả lời: a Chuẩn bị: - Robot Arduino - Máy tính cài phần mềm EasyCode b Tiến hành: Bước Lắp thêm đèn LED vào robot theo sơ đồ Hình Bước Mở chương trình Trong EasyCode, bảng chọn, chọn Ví dụ, chọn Arduino Robot, chọn Điều khiển đèn LED nhận chương trình Hình Bước Kiểm tra chương trình Nháy chuột vào nút để kiểm tra chương trình, sau nháy chuột vào phần cửa sổ thông báo để xem báo lỗi chương trình Bước Biên dịch nạp chương trình Di chuyển chuột đến vị trí biên dịch nạp chương trình xuất ba nút lệnh Chọn nút để nạp chương trình cho mạch Quan sát hoạt động đèn LED chương trình chạy c Xử lý lỗi Nếu đèn LED khơng sáng cần thực hiện: - Kiểm tra để đảm bảo việc lắp ráp mạch điện tử hồ sơ (Hình 1) - Nạp lại chương trình ... Bài trang 56 chuyên đề học tập Tin 10: Em lập trình robot thành hình vng cạnh 20cm Trả lời: Chương trình điều khiển robot thành hình vuông cạnh 20cm Bài trang 56 chuyên đề học tập Tin 10: Em lập... dụng Bài trang 60 chuyên đề học tập Tin 10: Em lập trình lại robot tiến phía trước tiến phía trước 20cm gắp vật Trả lời: Chương trình là: Bài trang 60 chuyên đề học tập Tin 10: Sử dụng cảm biến... dự án Gợi ý dự án trang 66 chuyên đề học tập Tin 10: Em quan sát sống xung quanh, có vấn đề mà em muốn giải để sống tốt đẹp Em lập trình, chế tạo robot để giải vấn đề kiến thức kỹ Trả lời: Gợi