LẬP TRÌNH MICROBIT CƠ BẢN

Trong giáo trình này, chúng tôi tập trung vào việc hướng dẫn các thao tác cơ bản để người đọc có thể làm được những ứng dụng đơn giản và làm nền tảng cho việc tự tìm hiểu cũng như sáng[r]

3 10 16 20 24 35 43 47 51 55 Bài 1: Làm quen với mạch lập trình MicroBit

Bài 2: Tương tác với hình hiển thị MicroBit Bài 3: Tổng hợp câu lệnh hiển thị

Bài 4: Điều khiển nút nhấn MicroBit

Bài 5: Lập trình MicroBit điện thoại thơng minh Bài 6: Tương tác giữ MicroBit hành vi người dùng Bài 7: Cảm biến MicroBit

Bài 8: Gửi liệu không dây mạch MicroBit Bài 9: Các cấu trúc lặp Điều kiện MicroBit Bài 10: Đồng hồ thông minh MicroBit

Bài 1:

- Học sinh hiểu bước việc lập trình MicroBit - Học sinh nắm thao tác MakeCode

- Học sinh viết chương trình đơn giản MicroBit

- Học sinh nắm việc sử dụng chương trình mơ MicroBit

2 Nội dung chi tiết

2.1 Tổng quan MicroBit

2.2 Các bước để lập trình MicroBit

1 Mục tiêu

MicroBit thiết bị nhỏ gọn cầm tay Chi tiết hơn, thực máy tính thu nhỏ có khả lập trình Tức người dùng thay đổi chức hoạt động để tạo ứng dụng hấp dẫn thu hút, từ điều khiển hiệu ứng đèn chớp tắt, ứng dụng phức tạp điều khiển Robot không dây, nhà thơng minh, chí ứng dụng cao cấp Internet vạn vật (còn gọi Internet of Things) Hiện MicroBit sử dụng trường học rộng rãi, trở nên phổ biến nước giới Phần Lan, Iceland hay Singapore Với việc hỗ trợ ngơn ngữ lập trình theo kiểu “kéo-thả” thư viện đầy đủ, em học sinh dễ dàng tiếp cận sáng tạo nhiều ứng dụng thú vị

Trong giáo trình này, chúng tơi tập trung vào việc hướng dẫn thao tác để người đọc làm ứng dụng đơn giản làm tảng cho việc tự tìm hiểu sáng tạo ứng dụng MicroBit

Bước 1: Kết nối với MicroBit

Việc kết nối với MicroBit thực đơn giản, cần dây micro USB vào máy tính Hệ điều hành máy tính tự động nhận mạch MicroBit USB bình thường

Hình mơ việc kết nối máy tính mạch MicroBit

Hình 1: Hình ảnh mặt mặt MicroBit

Hình 2: Kết nối mạch MicroBit với máy tính thông qua dây USB

Bước 2: Viết chương trình

Để lập trình cho MicroBit, có nhiều công cụ hỗ trợ Tuy nhiên giáo trình này, chúng tơi sử dụng mơi trường lập trình trực tuyến, gọi MakeCode Một lợi lớn mà MakeCode có việc mơ chương trình trước nạp trực tiếp vào mạch MicroBit Chức tiết kiệm nhiều thời gian cho việc kiểm tra chương trình Vào đường dẫn sau đây, chọn vào New Project https://makecode.microbit.org/

Chương trình MicroBit mặc định có khối sau:

- on start: Những câu lệnh khối thực bật nguồn, nhiên thực lần

- forever: Những câu lệnh khối lệnh thực sau khối on start, nhiên lặp lặp lại mãi mạch MicroBit cấp nguồn điện

Đầu tiên, đơn giản, dùng câu lệnh show icon nằm nhóm lệnh Basic (xem Hình 5)

Giao diện sau để bắt đầu lập trình:

Hình 3: Vào trang web lập trình trực tuyến MakeCode

Chúng ta ghép câu lệnh show icon Hình Câu lệnh show icon câu lệnh thay đổi nội dung hiển thị cách chọn vào dấu mũi tên bên phải

Bước 3: Nạp chương trình

Việc nạp chương trình vào mạch Micro

-Bit thực tiện lợi bo mạch nhận diện thiết bị USB bình thường Như hình bên dưới, mạch MicroBit nhận dạng ổ đĩa F Do đó, cần nhấn vào nút Download chọn đường dẫn tới mạch MicroBit xong Quá trình nạp vài giây Trong suốt trình nạp, đèn nguồn bên cạnh khe cắm USB chớp tắt liên tục Khi đèn ngừng chớp tắt lúc chương trình nạp xong bo mạch MicroBit bắt đầu chạy chương trình mà vừa thực

Hình 5: Viết chương trình lệnh show icon

Hình 6: Tạo chương trình câu lệnh show icon

Hình 7: Mạch MicroBit nhận dạng là ổ đĩa máy tính

2.3 Các bước để lập trình MicroBit

2.4 Các thao tác MicroBit

Đây đặc tính thú vị chương trình lập trình hỗ trợ bo mạch Micro

-Bit Ở khung cửa sổ bên trái, mạch mô lại chương trình mà vừa viết Nhờ chức mà tự tìm hiểu chức câu lệnh, giống việc nhấp vào câu lệnh xem đáp ứng mèo bên ngơn ngữ Scratch Trong ví dụ bên dưới, mạch mơ ln phiên hiển thị hình ảnh trái tim, tương ứng với chương trình thực khung chương trình bên phải

Nhờ chức mơ này, viết kiểm tra sơ chương trình trước nạp vào mạch MicroBit Bên cạnh đó, học sinh tự viết chương trình nhà, khơng cần mạch MicroBit, mà thấy kết

Ở khung cửa sổ thứ 2, có câu lệnh MicroBit, tổ chức theo nhóm, nhóm có màu khác Cũng mơi trường lập trình Scratch, việc tổ chức giúp dễ dàng tìm kiếm câu lệnh dựa vào màu sắc chúng Cuối cùng, khung chương trình, dùng để ghép nối khối lệnh MicroBit Tương tự ngôn ngữ kéo thả

Scratch, mơi trường lập trình MicroBit tổ chức thành phần trình bày Hình Thay cho sân khấu với nhân vật mèo, có hình ảnh mạch MicroBit Thực chất, hình ảnh mơ việc thực thi chương trình mạch MicroBit Về bản, việc mơ xác với chương trình chạy thực tế mạch MicroBit

Hình: Chương trình mơ MicroBit

Hoàn toàn tương tự với Scratch, việc ghép nối câu lệnh MicroBit dựa vào nguyên lý “kéo-thả”, minh họa Hình

Tuy nhiên, môi trường MicroBit, câu lệnh ghép nối khơng hợp lệ, bị tơ xám Chỉ ghép nối cách hợp lệ, hiển thị màu câu lệnh đó, minh họa Hình 10

Hồn tồn tương tự Scratch, có cách để thay đổi thông số câu lệnh:

- Nhấp đơi vào giá trị màu trắng, sau nhập giá trị

- Chọn vào danh sách có sẵn, minh họa Hình 11

Hình 9: Ba bước để thực việc kéo thả

Hình 10: Ghép nối hợp lệ khơng hợp lệ

Hình 11: Thay đổi thơng số câu lệnh

Trang

2.4.1 Ghép nối câu lệnh

2.4.2 Thay đổi thông số câu lệnh

3 Bài tập lớp

Hình 12: Nhân - Xóa câu lệnh

Để thực chức này, nhấp chuột phải vào câu lệnh đó, chọn Duplicate Delete Block, minh họa Hình 12

Học sinh tự thiết kế thêm hình ảnh sinh động khác kịch hiển thị MicroBit câu lệnh show icon

Bài 2:

Tương tác với

2 Nội dung chi tiết

2.1 Giới thiệu hình hiển thị

2.2 Nguyên tắc sử dụng câu lệnh show leds

1 Mục tiêu

- Học sinh hiểu bước hình hiển thị

- Học sinh viết chương trình tạo hiệu ứng hiển thị MicroBit - Học sinh nắm việc tổ chức chương trình MicroBit

- Học sinh phối hợp câu lệnh để tạo hiệu ứng hiển thị đẹp - Học sinh lưu mở lại chương trình

MicroBit có tất 25 đèn nhỏ (cịn gọi LED) tổ chức thành hàng cột Hình Có nhiều cách để hiển thị nội dung mong muốn hình hiển thị Tuy nhiên học tập trung vào việc sử dụng câu lệnh show leds Câu lệnh nằm mục Basics, có màu xanh dương, hình bên dưới:

Câu lệnh đưa giao diện tương tác sinh động với hình hiển thị 25 led MicroBit Chúng ta muốn bóng đèn sáng, cần nhấp chuột vào Khi muốn bóng đèn tắt, nhấp thêm lần Trong ví dụ đây, hình vng hiển thị mạch MicroBit

Hình 1: Màn hình hiển thị với 25 đèn nhỏ mặt trước MicroBit

Trang 12

2.3 Câu lệnh tạo hiệu ứng đợi pause

Câu hỏi lớp: Học sinh giải thích giống khác đoạn chương trình Hình Hình bên

Giống nhau: Đều hiển thị hình vng hình hiển thị

Khác nhau: Chương trình Hình gửi lệnh hiển thị hình lần mà Tuy nhiên đèn sáng mãi nhận lệnh tắt Ngược lại, Hình 3, đèn liên tục nhận lệnh phải sáng Như vậy, thấy, chương trình Hình tối ưu so với Hình 3, kết chúng giống

Trong này, để hiển thị nhiều nội dung hấp dẫn, cần sử dụng thêm câu lệnh đợi Câu lệnh có tên pause nằm nhóm Basic với câu lệnh show leds

Hình 3: Sáng hình vng hình hiển thị

Hình 4: Một chương trình khác để hiển thị hình vng

3 Bài tập lớp

Đơn vị thời gian câu lệnh mili giây Chúng ta thấy câu lệnh lựa chọn thơng số bên cách nhấn vào phím mũi tên bên phải hình đây:

Như hình bên trên, thời gian đợi tối đa giây mà Nếu muốn tạo hiệu ứng đợi lâu hơn, có cách sau đây:

- Ghép nhiều câu lệnh pause với

- Gõ tay vào màu trắng thời gian mong muốn Ví dụ muốn đợi giây, gõ vào 5000, đơn vị mili giây

Một chương trình gợi ý việc tạo hiệu ứng hiểu thị MicroBit sau:

Học sinh viết chương trình hiển thị hình trái tim (câu lệnh show icon) giây Sau đó, thiết kế hiệu ứng pháo hoa lặp lặp lại hình hiển thị

Đáp án: Do hình trái tim hiển thị lần, nên câu lệnh show icon dùng phần on start Các câu lệnh tạo hiệu ứng pháo hoa thực phần forever Một gợi ý cho chương trình sau:

Hình 6: Các thơng số phép lựa chọn câu lệnh đợi

Trang 14

Một nhu cầu tất yếu việc lập trình Lưu Mở lại chương trình Trước tiên, để lưu chương trình tại, có bước bản, minh họa Hình 9:

1 Đặt tên cho chương trình cần lưu

2 Nhấn vào nút Save chọn đường dẫn để lưu

Lưu ý: Chương trình lưu lại với định dạng file hex

Để mở lại chương trình cũ tiếp tục lập trình, từ hình chính, chọn Import góc bên phải hình, mơ tả Hình 10:

4 Lưu mở lại chương trình

Hình 8: Đáp án gợi ý

Một giao diện Hình 11 ra, chọn tiếp Import File chọn tới đường dẫn file hex lưu trước

Học sinh thiết kế hiệu ứng đẹp hình Microbit, lưu lại chương trình trình bày cho lớp vào hơm sau

5 Bài tập nhà

Hình 10: Chọn vào Import để mở lại chương trình cũ

Bài 3:

Tổng hợp

Các câu lệnh hiển thị nằm mục Basics Tuy nhiên bấm vào nút more bên dưới, câu lệnh thuộc nhóm Tất câu lệnh MicroBit hỗ trợ để người dùng hiển thị nhiều hình ảnh đẹp hình gồm 25 LED đơn

Cũng giống câu lệnh Scratch, cần kéo thả câu lệnh đặt vào khối lệnh on start forever, thực thi Dựa vào kết hình mơ phỏng, tự tìm hiểu chức câu lệnh Phần bên trình bày chi tiết chức câu lệnh Tuy nhiên giáo viên cho học sinh tự tìm hiểu mà khơng cần phải trình bày trước nội dung bên

Câu lệnh hiển thị số hình Tuy nhiên, số có chữ số từ đến Nếu số có chữ số trở lên, chạy ngang qua bên trái

- Học sinh tự tìm hiểu câu lệnh hiển thị MicroBit - Học sinh có khả phối hợp nhiều câu lệnh

- Học sinh nắm vững nguyên lý hiển thị MicroBit

2.1 Giới thiệu tổng quan nhóm lệnh hiển thị

3.1 Câu lệnh show number

1 Mục tiêu

2 Nội dung chi tiết

3 Giới thiệu chức câu lệnh

Hình 1: Các câu lệnh hiển thị nằm mục Basics

Trang 18

Ví dụ hiển thị số 12 hình Tuy nhiên hiển thị số 1, sau dịch chuyển dần sang bên trái để hiển thị tiếp số

Hai câu lệnh show leds show icon trình bày trước, nên khơng trình bày lại Câu lệnh tiếp theo, show string cho phép chuỗi dài kí tự dịch chuyển sang trái Tuy nhiên, câu lệnh khơng hỗ trợ tiếng việt có dấu

Tuy nhiên, tham số bên câu lệnh show string có kí tự, hiển thị kí tự hình mà thơi khơng có hiệu ứng dịch chữ sang bên trái Ví dụ chương trình bên dưới, hiển thị kí tự A hình mà thơi

3.2 Câu lệnh show string

Hình 3: Ví dụ châu lệnh show string

Hình 4: Câu lệnh show string có kí tự khơng có hiệu ứng dịch trái

Đây câu lệnh phần more Chức câu lệnh xóa tồn hình

Học sinh phối hợp câu lệnh để tạo hiệu ứng đẹp hình hiển thị

Cũng giống câu lệnh show icon, câu lệnh định nghĩa sẵn số hình ảnh mũi tên Người dùng chọn từ danh sách hỗ trợ sẵn MicroBit

3.4 Câu lệnh show arrow

4 Bài tập lớp

Bài 2:

Tương tác với

màn hình hiển thị trên MicroBit

Bài 4:

Điều khiển nút nhấn

- Học sinh hiểu nguyên lý hoạt động nút nhấn

- Học sinh có khả sử dụng câu lệnh liên quan đến nút - Học sinh kết hợp nhiều câu lệnh MicroBit

Trên mạch MicroBit hỗ trợ sẵn nút nhấn, có tên gọi A B Hình bên Cũng giống bàn phím máy tính, hai nút nhấn đóng vai trị thiết bị nhập, gửi liệu đầu vào

Các câu lệnh để điều khiển nút nhấn thuộc nhóm Input, nhóm thứ sau nhóm Basic

2 Nội dung chi tiết

3 Lập trình điều khiển nút nhấn

2.1 Giới thiệu tổng quan nút nhấn

1 Mục tiêu

Hình 1: Hai nút nhấn A B MicroBit

Trang 22

Khác với kiến trúc chương trình trước, câu lệnh thực khối on start, sau chuyển qua phần forever lập lập lại, việc điều khiển nút nhấn thực kiện Đây kiến trúc lập trình đại, cải thiện nhiều hiệu suất hệ thống

Chúng ta thực chương trình đơn giản đầu tiên, nhấn phím A chữ A hình, nhấn phím B chữ B Câu lệnh yêu cầu on button pressed, hình bên

Trong câu lệnh này, lựa chọn kiện tương ứng cho nút nhấn A, B nút nhấn lúc

Như thấy, chương trình thực hồn tồn độc lập với khối lệnh on start forever Những chương trình hồn tồn mơ trực tuyến

Thiết kế hiệu ứng dấu mũi tên Khi nhấn phím A, phím mũi tên di chuyển sang trái Khi nhấn phím B, phím mũi tên di chuyển sang phải Đáp án gợi ý chương trình Hình

Giải thích: Hiệu ứng thực nhiều hình hiển thị xuất cách khoảng thời gian đủ nhỏ Chẳng hạn video mà xem, thực hình tĩnh cách 1/30s (30 hình giây) Chúng ta sử dụng nguyên lý để định nghĩa hàng loạt khung hình câu lệnh show leds Sau đặt hình liên tiếp nhau, thấy hiệu ứng

Chương trình đơn giản sau:

4 Bài tập lớp

Hình 3: Câu lệnh kiện cho nút nhấn với lựa chọn khác nhau

Học sinh tự thiết kế hiệu ứng khác ví dụ chữ dịch lên, dịch xuống, chữ nhấp nháy thay đổi hiệu ứng chữ cách nhấn phím A B kết hợp phím Học sinh trình bày kết vào buổi hơm sau

Để làm thêm hiệu ứng đẹp, học sinh sử dụng thêm lệnh phần Led, chọn tiếp vào more Chúng ta có lệnh set brightness để chỉnh độ sáng mà hình hiển thị Học sinh dùng câu lệnh chữ sáng từ mờ sang rõ ngược lại

4 Bài tập lớp

Bài 5:

Lập trình MicroBit bằng điện thoại

Trong giới thiệu, lập trình cách dùng máy tính, kết nối vào mạng Internet vào trang web www.makecode.makecode.org để lập trình Tuy nhiên số trường hợp, việc sử dụng máy tính cồng kềnh không thuận tiện Trong trường hợp này, sử dụng điện thoại thơng minh để lập trình cho mạch MicroBit Mặc dù tại, thao tác điện thoại chưa thuận tiện, nhiên cơng nghệ mới, đáng ghi nhận board mạch MicroBit Trong hướng dẫn này, chúng tơi trình bày bước để lập trình cho mạch MicroBit điện thoại thông minh, cho tảng Android iOS

- Học sinh nắm thao tác kích hoạc mạch MicroBit vào chế độ Bluetooth - Học sinh viết nạp chương trình điện thoại Android

- Học sinh viết nạp chương trình điện thoại iOS

2 Nội dung chi tiết

2.1 Giới thiệu

Để lập trình Android, cần vào kho ứng dụng Google Play để tải phần mềm mico:bit Chúng ta tìm kiếm từ khóa microbit hình minh họa bên dưới, sau nhấn nút CÀI ĐẶT để tải ứng dụng

Khi cài đặt xong, hình điện thoại xuất ứng dụng để lập trình cho mạch MicroBit (xem Hình 2) Khi nhấn vào icon này, ứng dụng mở Hình Bạn chọn Đồng ý Cho phép, để ứng dụng cấp quyền thực thi điện thoại Android

2.2 Lập trình điện thoại Android

1 Mục tiêu

Hình 2: Icon ứng dụng MicroBit

Hình 3: Giao diện ứng dụng

Đây bước mà phải làm để lập trình MicroBit điện thoại Do việc nạp chương trình dựa tảng giao tiếp Bluetooth Tuy nhiên bước cần thực lần mà thơi Để ghép đơi với mạch MicroBit, cần bật nguồn cho mạch MicroBit Sau đó, nhấn vào nút Connect điện thoại

Trình tự ghép đơi minh họa Hình 4, mô tả sau: - Bước 1: Nhấn vào nút Connect

- Bước 2: Nhấn tiếp vào nút PAIR A NEW MICRO:BIT

- Bước 3: Nhấn vào nút OK Đồng ý để cấp quyền cho ứng dụng

Màn hình Bước lên, cung cấp hướng dẫn cho để kích hoạt chế độ Blue

-tooth board mạch MicroBit Chúng ta nhấn giữ đồng thời nút A B khoảng giây, sau nhấn vào nút Reset, thả nút Reset tiếp tục giữ nút A B Chúng ta thấy số hiệu ứng hiển thị hình MicroBit hình ổn định kí hiệu Đến lúc này, thả nút A B

Tồn quy trình để kích hoạt chế độ ghép nối Bluetooth Màn hình cuối mật mã để kết nối với board mạch MicroBit Đến lúc này, nhấn vào nút Next bước điện thoại

Giao diện sau điện thoại ra, để nhập mật mã

Hình 4: Các thao tác điện thoại để ghép đôi thiết bị

Hãy để ý hình dạng bóng đèn MicroBit, sau nhấp vào hình điện thoại để có hình dạng tương ứng Cuối nhấn nút PAIR Khi việc kết nối thành cơng, hình sau ra, nhấn nút OK Một hình khác ra, với tên board mạch MicroBit

Sau ghép đôi xong, nhấn nút BACK điện thoại để trở giao diện Tại đây, nhấn vào nút Create Code để bắt đầu lập trình cho mạch MicroBit

Tồn q trình minh họa Hình 7, nhấn vào nút Create Code (Bước 1), kéo hình xuống phần MakeCode Editor (Bước 2), chọn Let’s Code (Bước 3)

Hình 6: Kết nối thành công, tên thiết bị mục ghép nối

Hình 7: Bắt đầu lập trình cho MicroBit

Trang 28

Giao diện để lập trình điện thoại hồn tồn tương tự với phiên máy tính, chọn vào New Project (Bước 1), giao diện mặc định để bắt đầu lập trình (Bước 2) Chúng ta chọn câu lệnh ghép nối chúng lại (Bước 3) Cuối nhấn vào nút Tải (Bước 4) để tải chương trình điện thoại Chúng ta đổi tên file tải cho gợi nhớ (xem Hình 9) Trong ví dụ này, chúng tơi đổi file hex mặc định có tên test.hex

Để nạp chương trình cho mạch MicroBit, trở hình chủ điện thoại (nhấn nút HOME nhấn BACK nhiều lần) Từ hình chính, làm mơ tả Hình 10

Hình 8: Các bước để viết chương trình điện thoại

Hình 9: Đặt tên cho chương trình tải về

Đầu tiên, nhấn vào nút Flash, sau chọn vào file hex lưu trước (trong ví dụ file test) Tiếp theo nhấn chọn Flash Tuy nhiên, sau bước thứ này, cần phải bật mạch MicroBit sang chế độ Bluetooth, trước nhấn vào nút OK bước Làm tương tự bước ghép đôi mạch MicroBit điện thoại, nhấn đè nút A B, nhấn thả nút Reset, tiếp tục nhấn đè nút A B ứng báo hiệu kết nối Bluetooth sẵn sàng mạch MicroBit, thả nút A B Cuối cùng, nhấn nút OK bước Các hình xuất hiện, báo hiệu việc nạp chương trình cho mạch MicroBit thành cơng

Đến bước này, chương trình hỏi có muốn tiếp tục kết nối với mạch MicroBit hay khơng Chúng ta chọn NO việc khơng cần thiết Nếu chương trình chạy khơng ý, quay lại mục để soạn thảo lại chương trình, tải nạp lại chương trình Trước nhấn OK để nạp, đừng quên trình tự nhấn đè nút A B, nhấn thả nút Reset, chờ chế độ Bluetooth kích hoạt thả nút A B

Hình 10: Các bước để nạp chương trình cho MicroBit

Hình 11: Quá trình tải chương trình lên mạch MicroBit báo hiệu nạp thành công

Hoàn toàn tương tự với phiên chạy Android, vào kho ứng dụng AppStore, tìm kiếm từ khóa microbit để tải ứng dụng điện thoại Sau tải cài đặt, mở chương trình lên Giao diện giống với phiên chạy Android

Tất nhiên, để sử dụng kết nối Bluetooth, phải bật Bluetooth điện thoại lên trước, cách vào mục Setting, bật kí hiệu Bluetooth (nằm bên cạnh kí hiệu wifi) lên minh họa Hình 13

Hình 12: Tìm kiếm tải ứng dụng MicroBit thiết bị iOS

Hình 13: Bật kết nối Bluetooth điện thoại iPhone

Để thực chức này, minh họa Hình 12, chọn vào lựa chọn Choose micro:bit, chọn tiếp Pair a micro:bit Tới đây, tương tự làm việc với thiết bị Android Chúng ta khoan bấm nút Next (Bước 4) mà chuyển sang mạch MicroBit, nhấn theo trình tự: Đè nút A B, nhấn thả nút RESET, chờ tín hiệu kết nối Bluetooth kích hoạt, thả nút A B Tới đây, quay lại điện thoại, để nhấn tiếp nút OK

Các bước minh họa Hình 15, bao gồm nhập mã hiển thị MicroBit (Bước 1), nhấn Next (Bước 2), tiếp tục nhấn Next (Bước 3), chọn Ghép có thơng báo hiển thị (Bước 4), cuối cùng, chọn OK để kết thúc việc ghép đôi

Sau nhấn OK bước 5, quay trở lại hình Bước Hình 14 Tuy nhiên, lúc danh sách có thiết bị MicroBit Tất nhiên xóa thiết bị ghép nối với thiết bị khác cách nhấn vào biểu tượng Remove

Hình 14: Ghép đơi mạch MicroBit iOS

Hình 15: Nhập mã để ghép đôi thiết bị

Trang 32

Trở hình Home ứng dụng này, nhấn vào tùy chọn thứ 2, Create Code (xem Hình 17) Một giao diện quen thuộc với để lập trình

Cuối cùng, sau chương trình hồn chỉnh, nhấn nút tải (Bước Hình 17) Giao diện sau (Hình 18) ra, yêu cầu chuyển mạch Micro

-Bit sang chế độ Bluetooth Chúng ta cần phải lần nữa, nhấn đè A B, nhấn thả RESET, tiếp tục đè nút A B kí hiệu Bluetooth xuất mạch MicroBit thả Cuối cùng, quay lại điện thoại, để nhấn nút Continue

Hình 16: Một thiết bị MicroBit thêm vào danh sách

Hình 17: Viết chương trình cho MicroBit

Đến chương trình tự động làm hết cho phần lại, kết nối nạp chương trình Ở bước này, phiên iOS thực tốt so với phiên Android Việc nạp liệu diễn nhanh thao tác bớt rườm rà phiên Android Giao diện bên ra, báo hiệu việc nạp thành công Trong trường hợp muốn soạn lại chương trình, cần nhấn OK chương trình tự động quay giao diện lập trình

Hình 18: Chuyển mạch MicroBit sang chế độ Bluetooth trước nhấn nút Continue

Bài 6:

Tương tác

giữa MicroBit và

Đối với ứng dụng đại, việc tương tác với người dùng trở nên ngày thông minh Cụ thể, MicroBit, người dùng lắc tay, nghiêng sang trái hay sang phải để tạo kiện gửi đến MicroBit

Nguyên lý để phát hành vi người dùng MicroBit dựa cảm biến gia tốc, có tên tiếng Anh Accelerometers Quy tắc hoạt động cảm biến minh họa Hình 1, bao gồm phần: khoang chứa hình trụ gắn liền vào vật thể mà cần đo gia tốc, cịn bóng vật di chuyển chiều bên khoang chứa Khi di chuyển khoang chứa, bóng di chuyển bên khoang chứa, khiến lò xo co dãn Dựa vào độ co dãn lị xo, đốn biết lực gia tốc chuyển động

Để đo đạt khơng gian chiều, mơ hình nhân lên gấp 3, tương ứng cho trục không gian X, Y Z Tuy nhiên, tất nguyên lý phức tạp MicroBit đơn giản nhiều bới câu lệnh kiện, trình bày phần

Tất câu lệnh để tương tác với hành vi người dùng hỗ trợ sẵn MicroBit trình bày Hình Chỉ câu lệnh on shake phần Input, có nhiều hành vi hỗ trợ sẵn cho Trong phần tiếp theo, số lựa chọn thông dụng cho câu lệnh on shake trình bày

Hình 1: Nguyên lý hoạt động cảm biến gia tốc

2.2 Các câu lệnh phát hành vi

- Học sinh hiểu nguyên lý phát hành vi người dùng dựa cảm biến gia tốc - Học sinh sử dụng câu lệnh để phát hành vi người dùng

- Học sinh kết hợp câu lệnh để tạo ứng dụng đơn giản

2 Nội dung chi tiết

2.1 Nguyên lý phát hành vi người dùng

1 Mục tiêu

Đây hành vi bản, hành vi mặc định câu lệnh on shake Khi lắc nhẹ mạch MicroBit, kiện xảy Chúng ta thực chương trình nhỏ để thử nghiệm kiện Hình Chương trình hồn tồn mơ mà khơng cần nạp trực tiếp vào mạch MicroBit Chúng ta cần rê chuột qua lại mạch MicroBit mô phỏng, kiện on shake xảy

Bài tập lớp: Giáo viên cho học sinh thực lại chương trình giải thích chức

Trả lời: Khi lắc mạch, hiển thị icon giây

Hình 3: Chương trình thử nghiệm kiện on shake Hình 2: Các câu lệnh phát hành vi

Trang 38

1 Học sinh thực chương trình hiển thị số 1, 2, hình hiển thị tương ứng với kiện hình hiển thị hướng lên, xuống, nghiêng sang trái sang phải Chương trình gợi ý sau:

Trong phần này, ý nghĩa hành vi khác tóm tắt lại bảng bên Tuy nhiên, để hiểu chức cặn kẽ hơn, cần thực chương trình nhỏ Hình

Ở góc bên trái mạch MicroBit có Logo, Logo hướng lên trên, kiện logo up xảy

Tương tự câu lệnh trên, kiện xảy logo hướng xuống

Trên mạch MicroBit có hình gồm 25 đèn hiển thị Khi hình hướng lên trên, kiện screen up xảy Ngược lại với kiện screen up, kiện xảy hình hiển thị úp xuống

Khi thả mạch MicroBit rơi tự do, kiện gọi Nhóm kiện cuối mơ va chạm Nó tương đương việc giật mạnh tay mạch Micro

-Bit cho dừng lại đột ngột Các thơng số 3g, 6g 8g tượng trưng cho mức độ dừng lại đột ngột mạch MicroBit

Sự kiện xảy nghiêng mạch bên trái

Sự kiện xảy nghiêng mạch bên phải

2.4 Các hành vi khác

3 Bài tập lớp

Hình 4: Chương trình gợi ý

Hình 6: Đáp án cho chương trình "Xúc xắc điện tử" Hình 5: Lệnh lấy giá trị ngẫu nhiên

2 Học sinh thực chương trình “Xúc xắc điện tử”: Lắc mạch MicroBit hiển thị ngẫu nhiên số từ đến

Gợi ý: Học sinh sử dụng câu lệnh lấy số ngẫu nhiên Hình

3 Học sinh cải tiến chương trình “Xúc xắc điện tử”, thay hiển thị số từ đến 6, hiển thị dấu chấm, hai dấu chấm, … xúc xắc bình thường Gợi ý:

- Tạo biến số lưu giá trị số ngẫu nhiên

- Sử dụng thêm câu lệnh điều kiện mục Logic Các bước chi tiết để thực tập sau:

Hình 7: Tạo biến số cho chương trình

Hình 9: Đáp án gợi ý cho chương trình "Xúc xắc điện tử"

Trang 40

Bước 2: Đặt tên cho biến (ví dụ randomValue), nhấn OK

Hình 10: Đáp án gợi ý cho chương trình "Oẳn tù tì"

Học sinh thực trị chơi “Oẳn tù tì” điện tử cách sử dụng mạch MicroBit Mạch hiển thị biểu tượng ngẫu nhiên hình ảnh Búa – Dao - Kéo

Gợi ý:

- Lấy ngẫu nhiên từ đến 3: – Búa, 2- Bao, – Kéo - Sử dụng câu lện show icon

Đáp án:

Học sinh thực chương trình đếm số bước chân di chuyển Mạch MicroBit gắn vào chân (khơng để đế giày!!!!) Bình thường, mạch khơng thị cả, nhấn vào nút A, mạch hiển thị lên số bước chân di chuyển

Gợi ý:

- Tạo biến để lưu trữ số bước chân (counterStep) - Tăng biến lên kiện on shake

- Hiển thị nhấn nút A Đáp án:

Hình 11: Chương trình đếm số bước chân di chuyển

Hình 12: Chương trình đếm số bước chân quãng đường di chuyển

Trang 42

Học sinh cải thiện tập trình, nhấn vào nút B, mạch MicroBit hiển thị quãng đường di chuyển

Gợi ý: Sử dụng số bước chân, nhân với khoảng cách gần bước chân (khoảng 0.8m)

Bài 7:

Cảm biến

Trang 44

Cảm biến thiết bị điện tử cảm nhận trạng thái hay q trình vật lý hay hóa học môi trường cần khảo sát, biến đổi thành tín hiệu điện để thu thập thơng tin trạng thái hay q trình Đơn giản hơn, cảm biến điện tử giống giác quan người, giúp hệ thống điện tử nhận biết trạng thái môi trường xung quanh

Hiện tại, bo mạch MicroBit hỗ trợ loại cảm biến cảm biến ánh sáng, cảm biến nhiệt độ cảm biến la bàn

Cảm biến ánh sáng MicroBit hỗ trợ sẵn biến light level, nằm mục Input Một chương trình nhỏ để kiểm tra giá trị biến minh họa

Thực ra, giá trị cảm biến ánh sáng thực hình hiển thị Mỗi bóng đèn hình hiển thị có chu kì hoạt động Ở chu kì thứ nhất, làm nhiệm vụ phát sáng Ở chu kì cịn lại, trở thành cảm biến nhận dạng độ sáng Do đó, việc xuất giá trị cảm biến hình hiển thị, làm cho giá trị light level khơng ổn định bị ảnh hưởng bóng đèn xung quanh Ở sau, học sinh hướng dẫn để gửi giá trị cảm biến qua mạch MicroBit khác Lúc đó, giá trị cảm biến ánh sáng trở nên trung thực xác

Tương tự cảm biến ánh sáng, cảm biến nhiệt độ hỗ trợ sẵn MicroBit thơng qua biến temperature Chúng ta thực chương trình đơn giản Hình để kiểm tra giá trị biến Khác với cảm biến ánh sáng, giá trị cảm biến nhiệt độ ổn định phản ánh nhiệt độ mơi trường xung quanh

Hình 1: Chương trình kiểm tra giá trị cảm biến ánh sáng

- Học sinh hiểu cảm biến

- Học sinh sử dụng câu lệnh liên quan đến cảm biến đơn giản - Học sinh kết hợp câu lệnh để tạo ứng dụng đơn giản

2 Nội dung chi tiết 1 Mục tiêu

2.1 Cảm biến gì?

2.1.1 Cảm biến ánh sáng

Chúng ta thực nhanh chương trình để kiểm tra cảm biến la bàn Hình

Tuy nhiên, khác với hai cảm biến Khi sử dụng cảm biến la bàn, MicroBit yêu cầu phải chỉnh lại thước đo Một thơng báo lên, yêu cầu xoay mạch MicroBit để tất đèn phải sáng Sau hoàn thành bước này, chương trình phép chạy

Sau việc cân chỉnh hoàn thành, giá trị la bàn sẽ nằm từ 359 Nhỏ 45 độ hướng Bắc, từ 45 đến 135 hướng Tây, từ 135 đến 225 hướng Nam, 225 đến 315 hướng Đông Một phần giá trị từ 315 đến hướng Bắc

Học sinh thực chương trình để vẽ bốn hướng Đông Tây Nam Bắc cảm biến la bàn Đáp án gợi ý cho tập minh họa Hình

Hình 2: Chương trình kiểm tra cảm biến nhiệt độ

Hình 3: Chương trình kiểm tra cảm biến la bàn

2.1.3 Cảm biến la bàn

Trang 46

Học sinh tự tìm hiểu cảm biến khác hỗ trợ sẵn MicroBit acceleration Đây cảm biến gia tốc, trình bay Bài Học sinh so sánh giá trị cảm biến so với kiện hành vi trình bày Bài

Hình 5: Cảm biến gia tốc Hình 4: Đáp án gợi ý cảm biến la bàn

Bài 8:

Gửi liệu

không dây giữa

Trong sống tại, đón nhận thành tựu cách mạng công nghiệp 4.0 Một đặc điểm quan trọng cách mạng lần việc trao đổi thông tin không dây thiết bị Trên bo mạch MicroBit hỗ trợ sẵn cho câu lệnh đơn giản để gửi liệu từ mạch sang mạch khác Các câu lệnh nằm nhóm Radio,

Một nguyên lý việc giao tiếp khơng dây MicroBit mạch phải có nhóm với Mặc định, nhóm mạch MicroBit Tuy nhiên để đảm bảo an toàn, chỉnh lại nhóm chúng theo số mà quy định

Hiển nhiên, để giao tiếp mạch MicroBit, cần thực chương trình, cho nốt truyền chương trình cịn lại cho nốt nhận Phần trình bày chi tiết việc thực chương trình cho nốt

Để đơn giản, nhấn phím A, gửi số cho nốt nhận, ví dụ số Nhấn nút B, gửi số Chúng ta chọn nhóm cho nốt 10 Tuy nhiên, học sinh chọn số cho hệ thống

Hình 1: Các câu lệnh thuộc nhóm Radio để truyền nhận liệu khơng dây

Trang 48

- Học sinh hiểu nguyên lý gửi nhận liệu không dây

- Học sinh sử dụng câu lệnh gửi nhận liệu không dây - Học sinh phối hợp nhiều câu lệnh để tạo thành chương trình

2 Nội dung chi tiết 1 Mục tiêu

2.1 Sự cần thiết gửi nhận liệu không dây

Việc định nhóm cho hệ thống thực phần on start Và việc gửi liệu thực kiện nhấn nút A hay B (được trình bày Bài 4) Chương trình gợi ý sau:

Cũng tương tự nốt truyền, hàm on start, định nhóm cho nốt nhận 10 Tiếp sau đó, dùng câu lệnh on radio received Câu lệnh câu lệnh kiện, giống với nút nhấn A hay B, trường hợp này, nhận liệu đó, kiện xảy Chương trình sau:

Trong chương trình trên, nhận liệu số nào, thị số hình câu lệnh show number Kết nhận lưu trữ mặc định biến receivedNumber, nằm mục Variable Hình

Hình 2: Chương trình cho nốt truyền

Hình 3: Chương trình cho nốt nhận

Bây giờ, học sinh kết hợp chương trình mạch MicroBit để thấy việc gửi liệu không dây

Học sinh thực nhiều câu lệnh từ nốt gửi, cách sử dụng câu lệnh liên quan đến hành vi người dùng, ví dụ nghiêng qua trái, nghiêng qua phải Bên nốt nhận, thay hiển thị số, học sinh hiển thị dấu mũi tên icon khác

Hình 4: Biến receivedNumber mục Variable

3 Bài tập lớp

Bài 9:

Các cấu trúc lặp và Điều kiện

Hình 1: Cấu trúc lặp MicroBit

Trang 52

Cấu trúc lặp dùng để đơn giản việc thực chương trình có nhiều câu lệnh lặp lặp lại nhiều lần Cấu trúc gặp phần ngôn ngữ Scratch không trình bày chi tiết Các câu lệnh thuộc cấu trúc lặp nằm phần Loop Hình

Trong phần này, tập trung vào câu lệnh đầu tiên, với chức trình bày bảng

Lặp lại câu lệnh bên lần Số lần lặp thay đổi được, ví dụ đổi lần thành 10 lần

Lặp lại câu lệnh bên chừng điều kiện Khi điều kiện sai, cấu trúc lặp dừng lại

Lặp lại lần, từ đến Tuy nhiên với lần lặp, biến index có giá trị Số lần lặp thay đổi

Bài tập lớp: Học sinh cho xuất số từ đến hình MicroBit Mỗi lần xuất hiện, số giây trước đổi sang số

- Học sinh hiểu cấu trúc lặp điều kiện MicroBit

- Học sinh sử dụng câu lệnh lặp điện kiện MicroBit - Học sinh phối hợp nhiều câu lệnh để tạo thành chương trình

2 Nội dung chi tiết 1 Mục tiêu

2.1 Cấu trúc lặp

Hình 2: Một chương trình sử dụng cấu trúc lặp

Hình 3: Câu lệnh điều kiện

Đáp án: Câu lệnh tối ưu cho tập trình bày bên Tuy nhiên câu lệnh cịn lại hồn tồn thực chức Giáo viên cho phần thực câu lệnh tập nâng cao

Cấu trúc điều kiện, câu lệnh ngơn ngữ Scratch Ý nghĩa hồn toàn giống với cấu trúc bên Scratch Nếu điều kiện câu lệnh bên thực Các câu lệnh điều kiện nằm mục Logic

Hình 4: Một ví dụ sử dụng câu lệnh điều kiện

Trang 54

Trong việc thực câu lệnh điều kiện, điều quan trọng xây dựng câu lệnh điều kiện (có hình thoi) MicroBit hồn tồn hỗ trợ sẵn điều kiện này, nằm bên câu lệnh điều kiện if else

Bài tập lớp: Học sinh cải tiến lại chương trình nốt nhận trước Thay hiển thị số, thị hình ảnh

Đáp án: Một đáp án gợi ý Hình Ở nhận giá trị khác Do cần kiểm tra điều kiện nhận số 1, tất giá trị lại hiển nhiên giá trị

Học sinh chủ động sáng tạo phối hợp câu lệnh học để viết chương trình hấp dẫn Một số gợi ý sau:

- Giám sát nhiệt độ phòng, nhiệt độ lớn ngưỡng định (40 độ), chớp tắt đèn để cảnh báo

- Giám sát độ sáng phòng, độ sáng nhỏ ngưỡng định, bật đèn lên - Điều khiển từ xa sử dụng MicroBit: Học sinh tự định nghĩa thêm câu lệnh, tương ứng với số khác nhau, để gửi từ nốt truyền sang nốt nhận Tương ứng với câu lệnh, nốt nhận thực chức

Bài 10:

Đồng hồ

thơng minh

Hình 1: Đồng hồ thông minh với MicroBit

Trang 56

Trong học này, dùng mạch MicroBit để mô đồng hồ thông minh Hãy tưởng tượng bạn có dây đeo mạch MicroBit vào tay dùng đồng hồ, minh họa Hình Ngồi chức hiển thị tại, cịn xem thêm thông tin khác nhiệt độ, cường độ ánh sáng hay chí la bàn

Việc nắm vững nguyên lý thực thi chương trình MicroBit quan trọng để thực dự án với độ phức tạp ngày cao Khác với ngôn ngữ lập trình truyền thống Pascal chí Scratch, chương trình MicroBit thực thi câu lệnh khối on start trước, sau lặp lặp lại khối forever Trong đó, ngơn ngữ lập trình khác, đa số câu lệnh thực thi theo thứ tự từ xuống câu lệnh cuối

Trong hướng dẫn này, thực chức sau: - Để tiết kiệm lượng, bình thường đồng hồ khơng hiển thị hình

- Khi người dùng muốn xem giờ, cần lắc tay, thông tin phút giây - Khi người dùng nhấn nút A, thông tin nhiệt độ hiển thị hình - Khi người dùng nhấn nút B, thơng tin cường độ ánh sáng

- Tất thông tin hiển thị tồn giây, sau hình tắt để tiết kiệm pin

- Học sinh hiểu nguyên lý tổ chức chương trình MicroBit - Học sinh có khả thực dự án nhỏ MicroBit - Học sinh có khả tự mở rộng dự án

2 Nội dung chi tiết 1 Mục tiêu

2.1 Chức đồng hồ thơng minh

Hình 2: Nguyên lý thực thi chương trình MicroBit

Hình 3: Tạo biến MicroBit

Điểm khác biệt thứ 2, khác biệt lớn ngôn ngữ lập trình MicroBit ngơn ngữ lập trình máy tính, chương trình thực kiện (ví dụ: kiện nhấn nút A, nhấn nút B hay lắc nhẹ mạch MicroBit) Khi kiện xảy ra, việc thực thi lệnh khối forever tạm dừng lại, chương trình bên khối lệnh thực thi Sau đó, MicroBit quay lại tiếp tục thực câu lệnh lặp lặp lại khối forever

Hình minh họa nguyên lý thực thi chương trình MicroBit Bình thường, chương trình thực hết câu lệnh khối on start, sau chuyển sau khối forever lặp lặp lại câu lệnh khối Tuy nhiên, có kiện xảy ra, việc thực thi chương trình forever tạm ngưng, bắt đầu lại câu lệnh khối kiện thực thi hết

Đầu tiên, thực chức đồng hồ điện tử, tự động cập nhật sau giây Rõ ràng, việc thực lặp lặp lại, thực chức khối lệnh forever

Trước tiên, cần khai báo biến số second, minute hour, để lưu giữ thông tin giây, phút Để làm việc này, vào mục Variable, chọn Make a Vari

-able, đặt tên cho biến số nhấn OK, minh họa Hình

Hình 4: Chương trình sau tạo biến số

Hình 5: Chỉnh trạng thái cho đồng hồ gần với tại

Trang 58

Chúng ta tiếp tục lại thao tác cho biến lại, minute hour Cuối cùng, có thêm khối lệnh biến số vừa tạo Hình

Ở đầu chương trình, khối lệnh on start, chỉnh giá trị biến số gần giống với Ví dụ giờ, 10 phút 30 giây, thực sau:

Hình 6: Thay đổi giây, cập nhật phút hết 60 giây

Hình 7: Tăng 60 phút

Bài tập lớp: Giáo viên cho học sinh tham khảo thực lại chương trình Học sinh lưu ý vào màu câu lệnh để tìm kiếm câu lệnh danh mục có màu tương ứng

Hình 8: Phân biệt khác chương trình

Hình 9: Chương trình cập nhật hoàn chỉnh

Đáp án: Về chức năng, chương trình hồn tồn giống Tuy nhiên chương trình bên phải thực tối ưu hơn, việc kiểm tra phút để tăng thực 60 giây lần Ở chương trình bên trái, việc kiểm tra phút thực giây lần Tuy nhiên, chương trình bên trái dễ đọc hiểu bên phải

Bài tập lớp: Học sinh tiếp tục thực tương tự cho giờ, đủ 24 giờ, cho lại Đáp án cho tập sau:

Bài tập lớp:

Giáo viên cho học sinh phân biệt khác giữ chương trình sau đây:

Hình 10: Câu lệnh join mục Advance/ Text

Hình 11: Hiển thị đồng hồ ra màn hình lắc tay

2.3.2 Hiển thị hình

Để hiển thị thơng tin hình, dùng câu lệnh ghép chuỗi mục Advance, Text sau chọn join Câu lệnh cho phép ghép nhiều chuỗi hiển thị lại với Để thêm thông tin ghép nối, nhấn vào dấu + cuối câu lệnh join

Vì đồng hồ hiển thị lắc tay, chương trình hiển thị thực hàm on shake, sau:

Hình 12: Hiển thị nhiệt độ nhấn nút A

Hình 13: Hiển thị cường độ ánh sáng nhấn nút B

2.3.3 Hiển thị nhiệt độ

2.3.4 Hiển thị cường độ ánh sáng

Cần lưu ý để có hiệu ứng chờ giây, bắt buộc phải nhập tay vào số 5000 Trong tùy chọn câu lệnh pause, có hiệu ứng đợi tối đa giây Câu lệnh clear screen tìm thấy mục more, thuộc nhóm Basics

Hồn tồn tương tự chương trình bên trên, thực chương trình cho nút B sau:

Trang 62

Hình 14: Chương trình đồng hồ thơng minh hồn thiện

2.4 Các hướng phát triển

Chúng ta phát triển chương trình đồng hồ Casio điện tử Với sức mạnh hỗ trợ MicroBit, hồn tồn làm chức đồng hồ Casio chỉnh lại cho đúng, hẹn giờ, bấm thể thao Trong hướng dẫn này, chúng tơi khơng trình bày câu lệnh để thực chức Chúc người may mắn việc thực nó!!