ستجمع في هذا المشروع بين ماتعلمته عن الإلكترونيات البسيطة واستخدام مصابيح الليد وبين مواهبك الإبداعية لإنشاء مصباح ثلاثي الأبعاد ذو طابع مستوحى من الطبيعة أو ذو طابع علمي، إذ ستصنع نموذج ثلاثي الأبعاد وستضيف إليه مصابيح ليد. كما يمكنك إضافة أصوات إليه والحصول على جهاز عرض رقمي مبسط.
ستحتاج في هذا المشروع إلى:
-
عتاديات: 1.حاسوب راسبيري باي.
- أسلاك توصيل.
- مصابيح ليد.
- أدوات الأشغال اليدوية.
-
برمجيات:
- برنامج سكراتش الإصدار الثالث Scratch 3 Desktop.
- لغة بايثون الإصدار الثالث Python 3.
- محرر النصوص البرمجية Trinket والذي يمكن استخدامه مباشرةً من الموقع trinket.io.
ستتعلم في هذا المشروع:
- كيفية توصيل عدة مصابيح ليد مع لوحة راسبيري باي.
- كيفية استخدام عدة أرجل للتحكم بالليد باستخدام برنامج سكراتش.
- كيفية التحكم في المصابيح باستخدام أنماط أو مدخلات عشوائية.
استلهم أفكارك
ستعمل في هذا المشروع على إنشاء مصباح ثلاثي الأبعاد ذو طابع مستوحى من الطبيعة أو ذو طابع علمي، باستخدام مصابيح ليد وبعض مستلزمات الأشغال اليدوية، وبرنامج سكراتش، وحاسوب راسبيري باي.
القِ نظرةً على المشاريع المنجزة كي تستلهم أفكارًا لمشروعك.
شاهد الفيديو التالي لترى ما يمكن صنعه:
يمكنك صنع كوكبة وامضة من النجوم، أو سحابة رعدية ، أو سمكة متحركة ، أو كرة أرضية مضيئة. اطلق العنان لمخيلتك وأبهرنا بإبداعك.
يمكنك الإطلاع على الرابط التالي للحصول على نماذج جاهزة لبعض الكائنات البحرية.
اختر الشكل
حان وقت بدء تنفيذ المشروع، قد تكون فكرتك جاهزة، أو قد تحتاج بعض الوقت لتعتمد فكرة ما.
فكر مليًا بالشكل الذي تود صنعه، يمكنك اعتماد أحد النماذج السابقة أو التعديل عليها، أو يمكنك ابتكار شيءٍ جديدٍ كليًا.
إليك بعض الأمثلة:
- يمكن استخدام القطن وزوج من مصابيح الليد الزرقاء لانشاء سحابة رعدية ثلاثية الأبعاد.
- يمكن استخدام كرة الطاولة ومصباح ليد أحمر لصنع مجسم لكوكب المريخ.
- يمكن استخدام مصباح ليد أصفر وإنشاء مجسم لحشرة اليراع المضيئة.
توجد عدة أمور يجب أخذها بالحسبان عند إنشاء النموذج الخاص بك. وهي كالتالي:
يجب عليك تحديد مواد الأشغال اليدوية اللازمة لتنفيذ النموذج، بمجرد اعتمادك عليه، وتحديد هل هي متوفرة بسهولة؟
يجب عليك تحديد عدد مصابيح الليد اللازمة وماهي ألوانها؟ وهل يوجد لديك أسلاك توصيل كافية؟
كما يجب عليك تحديد كيف ستتحكم بالمصابيح، هل تريدها أن تضيء عشوائيًا عشوائي، أم وفق نمط منتظم، أم أن تضيء باستمرار، أو أن يُتَحكم بها بأحداث الفأرة ولوحة المفاتيح؟
هل تريد إضافة أصوات؟ ورسومات على شاشة الحاسوب أيضا؟ بحيث يتفاعل الأشخاص معها؟
اصنع نموذجك
حان الآن وقت صنع النموذج الذي اعتمدت عليه. إليك بعض النصائح التي قد تساعدك في العمل:
استخدام سكين الحرف أو سكين متعدد الاستخدامات
تُعد سكاكين الحرف والسكاكين متعددة الاستخدامات مفيدة عند صنع الحرف اليدوية، لكن يجب أن تكون حذرًا جدًا عند استخدامها لأنها حادة جدًا ويمكن أن تسبب جروحًا وإصابات. احرص على وجود شخص بالغ عند استخدامك للسكاكين، أو اطلب منه استخدامها عوضًا عنك.
ننصحك باستخدام لوح القص لحماية الأسطح، أو باستخدام لوح التقطيع الخشبي المتوفر في كل المطابخ.
توصيل الأسلاك ببعضها
قد تحتاج إلى أسلاك توصيل طويلة جدًا لتوصيل مصابيح الليد مع أرجل لوحة راسبيري باي، أو يمكنك وصل الأسلاك ببعضها للحصول على سلك طويل، وذلك عبر توصيل سلك ذو نهايات أنثى-ذكر مع سلك ذو نهايات أنثى-أنثى للحصول على سلك أنثى-أنثى طويل جدًا، وتدعى هذه الطريقة "بسلسة الأقحوان" أو "daisy chaining" باللغة الانجليزية.
تكمن مشكلة هذه الطريقة في أن الأسلاك قد تنفصل عن بعضها، ولذلك ينصح بلصقها بقطعة صغيرة من الشريط اللاصق، كما هو موضح:
الدارات المقصورة
بما أن أرجل مصابيح الليد تكون مكشوفة غالبًا، فقد تتلامس هذه الأرجل المكشوفة مما يؤدي إلى حدوث دائرة كهربائية مقصورة أو قصيرة Short circuit، وسيتوقف الليد عن العمل. ننصح بعزل أرجل الليد عن طريق لف الشريط اللاصق حولها كما يلي:
لاحظ أن ذلك يساعد في تثبيت مصابيح الليد مع أسلاك التوصيل.
عدة مصابيح
قد تكون استخدمت مصباح ليد واحد في مشاريعك السابقة، ولكن في هذا المشروع يمكنك استخدام العدد الذي تريده من المصابيح. تذكر أنه يجب توصيل الطرف الطويل لليد إلى أحد أرجل راسبيري باي المرقمة، والطرف القصير إلى رجل التأريض.
يبين المخطط التالي الأرجل المرقمة وأرجل التأريض:
غَيّر رقم الرجل الموصول معها الليد في برنامج سكراتش لتتمكن من التحكم بمصابيح الليد:
التحكم بمصابيح الليد
بعد أن أصبح نموذجك جاهزًا ووصلت المصابيح مع لوحة راسبيري باي، حان الآن وقت كتابة الشيفرة للتحكم بالمصابيح، ولذلك احرص على تذكر أرقام الأرجل التي استخدمتها.
إليك بعض الخيارات حول كيفية تشغيل وإطفاء مصابيح الليد:
نمط الوميض المنتظم
توفر الكتل البرمجية التالية نمط وميض منتظم. يمكنك تغيير زمن الانتظار wait لزيادة أو تخفيف سرعة الوميض.
نمط الوميض العشوائي
يومض الليد عشوائيًا عند استخدام كتلة الاختيار العشوائي pick random ويمكنك تغيير قيم الزمن المستخدم فيها لتغيير سرعة وميض الليد.
التحكم بالمصابيح باستخدام كائنات سكراتش
يمكنك تشغيل مصابيح الليد لبضع ثوانِ عند الضغط على أحد كائنات سكراتش باستخدام الكتلة when this sprite clicked.
التحكم بالمصابيح باستخدام لوحة المفاتيح
يمكنك استخدام لوحة المفاتيح الموصولة بحاسوب راسبيري باي لتشغيل وإطفاء المصابيح وذلك عن طريق الكتلة التالية when key pressed.
التحكم بالمصابيح باستخدام قائمة الاستشعار
يمكنك استخدام قائمة الاستشعارsensing menu التي تحتوي على كتل تكتشف الأحداث التي تحدث في سكراتش لتشغيل مصابيح الليد. ونذكر مثالًا على ذلك: استخدام مؤشر الفأرة، فعندما يلمس مؤشر الفأرة كائنًا ما، سيضيء الليد، وينطفئ عندما يتحرك المؤشر بعيدًا.
إضافة رسومات وأصوات
تُعد هذه الخطوة اختيارية، إذ يمكنك إضافة بعض الرسومات والصوت إلى مشروعك. إما لتمكين الأشخاص من التحكم بمصابيح الليد، أو لإضافة تأثيرات جمالية على مشروعك.
محاكاة المشروع على الشاشة
إذا استخدمت صورة من برنامج سكراتش كجزء من مشروعك، أو صورة رقمية خاصة بك، فيمكنك إضافتها إلى مشروعك في سكراتش عبر النقر فوق أيقونة اختر كائنًا Choose a Sprite ثم اضغط على رمز حمل كائنًا Upload a Sprite.
إذ يمكنك استخدام الصورة لمحاكاة ما يفعله نموذجك الفعلي.
إليك مثالًا على ذلك: يؤدي النقر على كائنات سكراتش الممثلة للمصابيح على الشاشة إلى إضاءة مصابيح الليد وتغيير سطوعها.
إضافة صورة للمشروع
يمكنك التقاط صور لمشروعك أثناء عمله، ثم إضافتها كخلفيات في برنامج سكراتش، بحيث تشرح الصورة على الشاشة ما سيحدث. ومثالًا على ذلك مشروع سحابة الرعد، إذ استخدامنا أربع صور للخلفية بحيث تتغير في كل مرة يضيء فيها مصباح الليد.
إضافة مؤثرات صوتية للمشروع
يمكنك إضافة صوت إلى المشروع من برنامج سكراتش، بحيث يُشَغل البرنامج مؤثرًا صوتيًا عند تشغيل أو إطفاء مصابيح الليد، باستخدام الكتل البرمجية التالية التي تُشَغل الصوت وتوقفه بالتزامن مع تشغيل وإطفاء المصابيح:
شارك مشروعك
بما أنك أنشأت مشروعًا يدوي الصنع، فإن أفضل طريقة لمشاركة عملك هي تسجيل مقطع فيديو لمشروعك أثناء عمله. يمكنك استخدام هاتفك المحمول لتصوير مشروعك والكتل البرمجية في سكراتش.
بمجرد تصوير الفيديو، يمكنك مشاركته على مواقع استضافة الفيديو، وأشهرها اليوتيوب، لكن إذا كان عمرك أقل من 13 عامًا، فستحتاج إلى استخدام حساب شخص بالغ، بعد أخذ إذنه.
أخبر أصدقائك كم استمتعت أثناء تنفيذ مشروعك وادعهم لإنشاء مشاريعهم الخاصة.
اختبر معلوماتك
انعش ذاكرتك واختبر معلوماتك بالإجابة عن الأسئلة التالية:
- السؤال الأول: تمعن في الدارة التالية المستخدمة لفحص عمل الليد، ماهو سبب عدم عمل الليد؟
(حاول تذكر ما تعلمناه قبل الإطلاع على الإجابة أدناه)
الإجابة الصحيحة هي: الليد موصول بطريقة خاطئة؛ إذ يجب توصيل الطرف الطويل لليد إلى رجل التغذية ذات الجهد 3 فولت، والطرف القصير إلى رجل التأريض.
- السؤال الثاني: ما هي وظيفة الكتلة البرمجية التالية؟
(حاول تذكر ما تعلمناه قبل الإطلاع على الإجابة أدناه)
الإجابة الصحيحة هي: جعل الليد يومض وفق نمط عشوائي.
- السؤال الثالث: ما هي وظيفة الدارة التالية؟
الإجابة الصحيحة هي: تسمح الدارة السابقة بالتحكم بمصباحي الليد بشكل مستقل، وذلك عند توصيل كل منهما إلى أرجل تحكم وتغذية مختلفة.
ختامًا
بهذا تكون قد أتممت مشروعك الرابع باستخدام حاسوب راسبيري باي و برنامج سكراتش.
ننصحك بتنفيذ مشروع الآلات الموسيقية باستخدام سكراتش كخطوتك التالية. وإذا واجهت مشاكل مع راسبيري باي أو برنامج سكراتش فيمكنك الحصول على الدعم والمساعدة عبر إضافة سؤالك في قسم الأسئلة والأجوبة في أكاديمية حسوب
ترجمة -وبتصرف- للمقال 3D LED science display with Scratch من الموقع الرسمي لراسبيري باي.
أفضل التعليقات
لا توجد أية تعليقات بعد
انضم إلى النقاش
يمكنك أن تنشر الآن وتسجل لاحقًا. إذا كان لديك حساب، فسجل الدخول الآن لتنشر باسم حسابك.