Gå til hovedindhold

Lærervejledning til hummingbird:bit

kolibri fugl – ultrabit – naturvidenskabsfestival 2020 - @Astra – foto: colourbox

I forløbet ‘Superdyr og tilpasninger’ bruges der Micro:bit, som bliver programmeret i MakeCode. Derudover anvendes Hummingbird Bit som ekstra udvidelse.

 

Lærervejledningen består af:

  • Introduktion til hummingbird:bit
    • Udstyr
    • Tilslut micro:bit
    • Tilslut udstyr
    • Makecode
       
  • Lærervejledning til hummingbird kodeark
    • Kodeark til hummingbird: Udtryk
    • Kodeark til hummingbird: Bevægelse
    • Kodeark til hummingbird: Sanser 
    • Kodeark til hummingbird: Kommunikation

 

Introduktion til hummingbird:bit 

Udstyr

  • Micro:bit
  • Hummingbird Bit (Premium Kit) - kan lånes hjem fra CFU’erne.

Hummingbird Bit er et udvidelseskit til Micro:bit. Det er version tre af Hummingbirds, som er produceret af Birdbrain Technologies, der nu har over 10 års erfaring på området. Se mere her

 

En kort introvideo fra producenten kan ses her

 

Styrken i disse kits er, at det gør det utrolig nemt for eleverne at koble en række eksterne ting til Micro:bit gennem Hummingbird, uden at eleverne skal forholde sig til at lave kredsløb med ledninger på et fumlebræt/breadboard. Derfor er det hurtigt og nemt at gå til for især elever i indskolingen og mellemtrinnet. 

 

Forslagene på denne side er opbygget, så det er let at integrere dem med forslagene på DR’s website. De fire kategorier til materialet er derfor ligesom hos DR: ‘Udtryk’, ‘Bevægelse’, ‘Sanser’ og ‘Kommunikation’. Denne side byder på ekstra måder at gribe udfordringen med superdyr an på, når man også bruger kittet Hummingbird Bit koblet til sin Micro:bit.

 

Indhold i Premium kassen

Hummingbird Bit Premium er en tillægspakke til Micro:bit.

Den indeholder følgende ting:

  • En Hummingbird Bit Controller
  • En grøn LED
  • En rød LED
  • En gul LED
  • To trefarvede LED
  • To positionsservo (FS5103B)
  • To rotationsservo (FS5103R)
  • En lyssensor
  • En drejesensor
  • En afstandssensor
  • En lydsensor
  • En batterikasse (til 4x AA)
  • To servohjul
  • To Lego Adapters
  • Fire servoforlængerledninger
  • Et ledningsværktøj
  • En brugervejledning (engelsk)
  • En Premium Kit-kasse

 

 

Tilslut Micro:bit

 

Første skridt er at tilslutte Hummingbird Bit med Micro:bit. Her følger en kort video, samt beskrivelse i tekst og billeder.

 

 

Selve Hummingbird Bit-controllerboksen er her:

 

 

Micro:bit tilsluttes Hummingbird Bit ved at sætte den ind i connector-stikket i siden:

 

 

Micro:bit kobles derefter til computeren som normalt via USB eller Bluetooth:

 

 

Husk

En vigtig huskeregel ved tilslutning til Micro:bit.

 

Huskeregel 1 - ekstern strøm

Hvis Hummingbird Bit skal køre uden at være sat til en PC (efter et program er overført), eller hvis der tilsættes en eller flere servo, skal batterikassen tilsluttes. Dette skyldes at USB-stikket ikke kan trække nok strøm i sig selv, da servoerne bruger mere end de 3,3 V, som Micro:bit’en kan klare. 

Så hvis en motor ikke bevæger sig, er det højst sandsynligt, fordi der ikke er tilsluttet en batterikasse med friske batterier i.

 

 

Tilslut udstyr

 

For at du som lærer kan blive bekendt med Hummingbird Bit, følger her en kort oversigt over Hummingbird Bit, og hvordan den sættes op.

 

 

Hummingbird Bit-controller består af (se billede):

  • En Micro:bit-connector (til venstre - se afsnit tilslut Micro:bit)
  • To grønne porte til tre-farvede LED (øverst til venstre)
  • Tre gule porte til enkeltfarvede LED (øverst til højre)
  • En grøn statusindikatorlampe (øverst til højre)
  • Fire sorte porte til servo (til højre)
  • Et stik til batteriboks (til højre nederst)
  • En orange indikatorlampe (nederst til højre)
  • Et stik til udvidelser/extensions (nederst til højre)
  • Tre blå porte til sensorer (nederst til venstre)
  • En buzzerhøjtaler (rund og sort med hul i - midt til venstre)  

Husk

To vigtige huskeregler til opsætningen!

 

Huskeregel 1 - sort i minus

Når du tilslutter udstyr til Hummingbird Bit såsom LED, servo og sensorer, er den vigtigste huskeregel: 

Sæt altid den sorte ledning i kontakten markeret med “-” (altså skal sort altid i minus).

Ved sensor og servo gælder desuden, at rød altid skal i “+” (altså skal rød altid i plus).

Er der byttet om på ledningerne virker elektronikken ikke (og i værste tilfælde kan fx sensorerne måske blive brændt af).

 

Huskeregel 2 - løse ledninger

En ledning tilsluttes Hummingbird Bit ved at trykke den givne knap ned, putte ledningen ind i hullet og til sidst give slip på knappen igen. Check om ledningen sidder ordentligt fast ved at trække i ledningen. Hvis ikke, så prøv igen. Løse ledninger gør, at der kan forekomme løse forbindelser, eller at ting pludseligt ikke virker.

 

 

Makecode

 

I kodeguiden bruges programmeringssproget MakeCode til at programmere i. For at bruge Hummingbird Bit sammen med Micro:bit i MakeCode skal der først tilføjes en udvidelse til Hummingbird Bit i MakeCode. 

 

 

Udvidelsen kan findes under www.makecode.microbit.org -> Avanceret -> +Udvidelser -> “Hummingbird” i søgefeltet.

 

 

Derefter kommer der en hel række nye programmeringsbokse til Hummingbird:

 

 

Husk

To vigtige huskeregler til programmeringen!

 

Huskeregel 1 - startblok

Husk, at alle programmer, som anvender Hummingbird, skal indeholde blokken “Start Hummingbird” i starten af koden. Mangler den blok i starten af koden, er der intet af Hummingbird, der virker.

 

Huskeregel 2 - portnummer

Husk at checke om eleverne bruger det samme portnummer (LED, servo, sensor) i deres program i MakeCode, som de rent faktisk har sat deres udstyr til. Fx er der sensorport 1, 2 og 3. Så sidder sensoren i port 1, skal det også være port 1, eleverne aflæser i deres sensorblok i deres MakeCode-program.

Andet

 

I denne sektion er der nogle noter om andet, man kan gøre med Hummingbird Bit, som på mange punkter ligger ud over forventningerne samt niveauet, som dette materiale er tiltænkt. 

Det skal ses som ekstra guf til de teknologihungrende lærere og/eller elever.

 

Snap!

Det er muligt at bruge programmeringssproget Snap! til at programmere Hummingbird Bit. Snap! er tæt på identisk med Scratch, så ønsker man at lave et superdyr, som både kan noget på Micro:bit/Hummingbird Bit, samtidig med at den kan noget på computeren Scratch/Snap!, er det også en mulighed. Setuppet ligger dog udover denne guide til at programmere Hummingbird Bit, men for interesserede kan hjælp findes her

 

Ekstra sensorer

Til de interesserede kan nævnes at foruden de medfølgende sensorer i Hummingbird Bit Premium-kassen, har Hummingbird også lavet lidt andre sensorer, som kan tilkøbes separat: et joystick, micro-servo (som er med i standardkassen), Vernier adaptor sensor (så alt Verniers udstyr kan tilkobles), samt extensions til at koble andre simple sensorer til. Listen kan findes i deres shop her

Desuden er der på Hummingbird Bit en extension port, som gør det muligt at tilkoble andet udstyr til boardet. Indtil videre er det meget gør-det-selv, som du kan læse mere om her.

 

Lærervejledning til hummingbird kodeark

Kodeark til hummingbird: Udtryk

Hvis eleverne vil give deres dyr et udtryk, kan de bruge de lysende pærer (LED) til Hummingbird Bit. 

Der er i pakken to forskellige typer LED:

  • Enkelt-farvet LED der kan lyse i én bestemt farve (der er rød, gul og grøn)
  • Trefarvet LED der kan lyse med bøde en rød, grøn og blå pære samtidigt. Det kan tilsammen give alle farver. 

LED er rigtig gode til at lave øjne, fjer og pels til dyrene.

Som udgangspunkt kan Micro:bit’en i sig selv lave lidt udtryk med dens 5x5 LED display (se forslag her). 

Men med Hummingbird-udvidelsen er det muligt let at tilføje ekstra udtryk ved at bruge de medfølgende LED, så eleverne kan få flere farver sat forskellige steder på deres dyr.

Hummingbird Bit har følgende LED med i kassen, 3 stk enkeltfarvede LED og 2 stk trefarvede LED:

  • En grøn LED
  • En rød LED
  • En gul LED
  • To trefarvede LED

 

De enkeltfarvede LED’er har blot to ledninger: 

  • En sort (som skal i minus)
  • En ledning med den farve LED’en lyser med - altså grøn, rød eller gul (som skal i plus)

De skal sættes i en af de tre gule LED-stik (LEDS) på Hummingbird Bit. 

De trefarvede LED’er har hver fire ledninger:  

  • En sort (som skal i minus),
  • En rød ledning til den røde farve (som skal i R for rød/red)
  • En grøn ledning til den grønne farve (som skal i G for grøn/green) og
  • En blå ledning til den blå farve (som skal i B for blå/blue). 

De skal sættes i en af de to grønne LED-stik (TRI-COLOR) på Hummingbird Bit.

 

Et trick, til at lave pæne øjne, er at putte LED-pæren ind i en rund hvid polystyrenkugle. Så minder de mere om et lysende øje. Man kan så også let tegne et øje uden på kuglen.

Et trick, til at få lyset fra LED til at blive spredt over en større overflade, er fx at bruge formplast til hud ellers pels til dit dyr. Sættes LED under et tyndt lag formplast bliver lyset spredt. 

 

 

Kodeark til hummingbird: Bevægelse

Skal elevernes dyr bevæge sig, skal de bruge de servoer (motorer), som følger med til Hummingbird. De kan få dyret til at bevæge forskellige dele på sin krop, såsom at logre med sin hale, løfte et ben, dreje sit hoved eller måske endda få det til at løbe.

Hvilken servo, eleverne skal bruge, afhænger af, hvad dyret skal gøre.

Elevernes dyr skal have en form for bevægelse.

Lærerkommentar

Til Hummingbird Bit Premium følger der i alt fire servoer i hver pakke: 

  • To stk rotationsservoer
  • To stk positionsservoer

 

De er lette at koble til din Hummingbird Bit. 

Til hver af de to typer servoer følger der en specifik programmeringsblok til makecode:

 

 

Men husk ekstern strømforsyning via fx batteripakke, når du bruger servoer, for ellers kører de ikke (USB kan ikke trække dem selv, da servoerne skal have 5V og ikke kan nøjes med de 3,3 V, som en Micro:bit maks. kan trække). 

Stikket til servoerne skal sættes i, så ledningerne passer til:

  • Sort ledning i minus (-)
  • Rød ledning i plus (+)
  • Hvid ledning i signal (S)

Der kan i alt tilsættes 4 servoer på Hummingbird Bit på en gang. Så det er muligt at lave et dyr med to ben, der bevæger sig, som samtidig kan have fx to vinger på, som basker samtidig. 

Her følger nogle kommentarer til de to typer servoer:

 

Rotationsservo (Ben og fødder)

  • Servodetalje: Rotationsservoen (FS5103R) bruges, når man ønsker, at servoen skal bevæge sig rundt og rundt enten i den ene eller anden retning. Den kan dog kun sættes til at køre med en given hastighed i den ene eller anden retning, og kan ikke holde styr på, hvor meget den har kørt, hvilket giver den nogle begrænsninger ift. en rotationsservo. Til gengæld er det ikke begrænset, hvor mange grader den drejer. 
  • Elevaktivitet: Ben og fødder.
  • Interval: Rotationsservoen kan sættes til en hastighed fra -100 % (fuld bak) til 100 % (fuld fart frem). Ved “-”-værdier bakker servoen, og ved “+”-værdier kører den frem. Ved værdien 0 står servoen stille. 
  • Ekstra hjælp og inspiration til rotationsservo kan findes her

Positionsservo (Arme og hoved)

  • Servodetalje: Positionsservoen (FS5103B) bruges, når man ønsker, at servoen skal bevæge sig mellem helt specifikke positioner. Den kan dog kun drejes inden for 180 grader, hvilket giver den nogle begrænsninger ift. en rotationsservo. Til gengæld er den præcis i dette interval. 
  • Elevaktivitet: Hoved og arme.
  • Interval: Positionsservoen kan have en position fra 0 grader til 180 grader.  
  • Ekstra hjælp og inspiration til positionsservo kan findes her

 

 

Kodeark til hummingbird: Sanser

Vil eleverne vil tilføje sanser til deres dyr, så følger der fire sensorer med til Hummingbird Bit. 

Så kan dyret få anderledes sanser, end dem der er indbygget i Micro:bit.

Dyret bør have en form for sans.

Micro:bit’en kommer med en række indbyggede sensorer (se vejledninger på DR’s Ultra:bit). 

Foruden disse mange indbyggede sensorer følger der fire eksterne sensorer med til Hummingbird Bit Premium. Disse fire sensorer kan bruges samtidig med sensorerne i Micro:bit’en, og derved udvides elevernes muligheder for input til deres dyr gevaldigt.

Desuden kommer alle sensorer til Hummingbird Bit med relativt lange ledninger, som gør det muligt at sætte sensorerne fast forskellige steder på elevernes dyr, og ikke kun lige der hvor Micro:bit’en tilfældigvis er placeret. 

De sensorer, der følger med til Hummingbird Bit, er en lyssensor, en drejesensor, en afstandssensor og en lydsensor. 

Ledningerne til sensorerne skal sættes i som følger:

  • Sort ledning i minus (-)
  • Rød ledning i plus (+)
  • Gul ledning i signal (S)

 

 

Der kan i alt tilsættes tre sensorer samtidig på en Hummingbird Bit, da der er tre sensorporte.

Her følger nogle små kommentarer til de fire sensorer:

 

Lyssensor (Syn 1 - lys og mørke)

  • Lyssensoren er sensoren øverst på billedet ovenfor. Den der ligner en almindelig diode.
  • Elevaktivitet: Syn 1 - lys og mørke
  • Sensordetaljer: Det er en ekstern og noget mere præcis lyssensor, end den der er indbygget i Micro:bit (via Micro:bit’ens LED). Med den lange ledning til Hummingbirdens lyssensor er det muligt at placerer sensoren det ønskede sted på dyret, frem for lige der hvor selve Micro:bit’en sidder. 
  • Interval: Lyssensoren giver en værdi mellem 0 (helt mørkt) til 100 (helt lyst), afhængigt af hvor meget lys der er. 
  • Kode: Foruden eleveksemplet kan der passende bruges samme opbygning af program som vist i DR’s kodekatalog “SANSER. Kode 1: Synet - lys og mørke” med den ændring, at der nu bare bruges lysstyrke-blokken under Hummingbird-udvidelsen.
  • Ekstra hjælp og inspiration til lyssensoren kan findes her

 

Afstandssensor (Syn 2 - afstand)

  • Afstandssensoren er sensoren nederst på billedet ovenfor. Den der ligner et par øjne.
  • Elevaktivitet: Syn 2 - afstand
  • Sensordetaljer: Afstandssensoren er en ekstern ultrasonisk sensor, der via lyd registrerer afstanden hen til en forhindring. Der udsendes altså ultrasonisk lyd i en kegleformet form ud fra øjnene, og rammer denne lyd noget på sin vej, bliver den reflekteret tilbage og registreret. Sensoren registrerer derfor bare det nærmeste objekt, som kommer ind i den kegleform. 
  • Interval: Sensoren måler data i centimeter fra 1 til 260 cm. Bemærk, at sensoren kan have svært ved at registrere meget korte afstande (på nogle få cm), da lyden både skal udsendes og registreres igen af sensoren. 
  • Ekstra hjælp og inspiration til afstandssensoren kan findes her.

 

Drejesensor (Følesans)

  • Drejesensoren er sensoren til højre på billedet ovenfor. Den ligner og er en drejeknap.
  • Elevaktivitet: Følesans
  • Sensordetaljer: Drejesensoren er en ekstern drejeknap, der fysisk kan drejes fra 0 til 360 grader, og samtidig som input aflæser, hvilken position den står i. 
  • Interval: Sensoren fortæller, hvor drejesensoren står placeret, som en værdi mellem 0 (helt mod uret) til 100 (helt med uret). 
  • For at eleverne bedst muligt kan bruge denne sensor som en følesans, kan der passende sættes noget fast på sensoren, som lettere kan drejes, såsom en udklippet hale, en udklippet fod, et udklippet hoved eller tilsvarende. 
  • Ekstra hjælp og inspiration til drejesensoren kan findes her

 

Lydsensor (Høresans)

  • Lydsensoren er sensoren til venstre i billedet ovenfor. Den der ligner og er en lille mikrofon.
  • Elevaktivitet: Høresans
  • Sensordetaljer: Lydsensoren er en ekstern mikrofon, som kan registrere lydstyrke fra omgivelserne (dog ikke genkende specifikke lyde). Det gør det muligt for eleverne at detektere støj, men ikke specifikke lyde.
  • Interval: Sensoren giver en værdi mellem 0 (ingen støj) til 100 (meget støj) afhængigt af, hvor meget støj der er. 
  • Ekstra hjælp og inspiration til lydsensoren kan findes her

 

Kodeark til hummingbird: Kommunikation

Mange dyr kan kommunikere med hinanden ved at sige lyde. Med Hummingbird er der allerede en simpel højttaler indbygget, så den kan spille simple lyde.

For at programmere lyde kræver det ikke en ekstern højttaler, da der allerede sidder en højttaler indbygget i Hummingbird Bit. Den højttaler kan benyttes via de indbyggede programmeringsblokke til Micro:bit, som findes under den samling af blokke, der hedder “musik”.