樹莓派小學(xué)實(shí)踐——計(jì)算機(jī)控制小蜜蜂

　　這是我?guī)Ш⒆觽兊谝淮斡?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/樹莓派">樹莓派（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(fù)責(zé)編程。我?guī)兔ψ隽撕?jiǎn)單的焊接工作并查找資料，通過Scratch實(shí)現(xiàn)與樹莓派GPIO端口的通訊。

　　快速了解詳情請(qǐng)?jiān)赮ouTube上觀看視頻——Raspberry Pi bee project.

　　樹莓派小學(xué)實(shí)踐：樹莓派控制小蜜蜂之原理

　　項(xiàng)目基于一款低功耗樹莓派學(xué)習(xí)機(jī)。樹莓派的兩種型號(hào)都可滿足本項(xiàng)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(jié)D號(hào)(1號(hào))充電電池就可以完成系統(tǒng)的供電。

　　蜜蜂由粘土橡皮泥制成，其位置由兩個(gè)簧片開關(guān)和其內(nèi)部的一塊磁鐵的位置決定。選取適當(dāng)?shù)碾娮鑼蓚€(gè)簧片開關(guān)分別和兩個(gè)LED相連，再通過一小片Pi擴(kuò)展板接到到樹莓派GPIO。

　　將一個(gè)簧片開關(guān)的一端連接到7號(hào)引腳(控制花朵)，另一個(gè)連接到19號(hào)引腳(控制蜂巢)，另一端都接地。兩個(gè)LED分別與11號(hào)引腳(表示蜂巢)和12號(hào)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(dāng)然，不包括焊接Pi擴(kuò)展板。

樹莓派小學(xué)實(shí)踐：樹莓派控制小蜜蜂之編程

　　我7歲的小女兒負(fù)責(zé)編程。最近我用Raspberry Pi手冊(cè)教她學(xué)習(xí)了Scratch，這也是她有生以來第一個(gè)軟件工程。我只研究了怎樣實(shí)現(xiàn)與樹莓派GPIO端口的通訊(具體細(xì)節(jié)之后會(huì)討論)，其余大部分代碼都是女兒自己編寫的。一移走蜜蜂，屏幕上就出現(xiàn)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(yīng)。這個(gè)問題真的很難解釋和排除，因此我們也就沒去理會(huì)。

　　原代碼如下:

　　當(dāng)然也需要進(jìn)行其他設(shè)置，尤其是需要建立Python GPIO庫，才能和樹莓派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，詳見相應(yīng)博客條目：用樹莓派控制小蜜蜂之自動(dòng)全屏運(yùn)行Scratch程序。

樹莓派小學(xué)實(shí)踐：樹莓派控制小蜜蜂之成本

　　考慮進(jìn)專用電腦的成本，這個(gè)項(xiàng)目在交互式課題里花費(fèi)也算是相對(duì)低廉。主要就是樹莓派(今后也可以用于其他項(xiàng)目)和充電電池(價(jià)格和樹莓派幾乎相當(dāng))。所用揚(yáng)聲器取材于MP3播放器，雖然價(jià)格很貴，但在折扣店可以買到便宜的非電動(dòng)式揚(yáng)聲器，或者也可以使用標(biāo)準(zhǔn)件搭建。下表是總體的價(jià)格以及供應(yīng)商：

　　· A型樹莓派- Farnell / RS - ￡20

　　· 電池(可充電NiMh) - Maplin - ￡20

　　· 電池殼、開關(guān)和導(dǎo)線 - Maplin - ￡5

　　· 簧片開關(guān) - Maplin - ￡5

　　· LED - Maplin - ￡1

　　· Pi芯片 - ModMyPi - ￡5

　　· 2GB SD卡 - Amazon.co.uk - ￡5

　　· 揚(yáng)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(biāo)和鍵盤(用于操作電腦)顯示器任選，接口線選取要合適(例如：DVI / HDMI 轉(zhuǎn)vga)。

樹莓派小學(xué)實(shí)踐：樹莓派控制小蜜蜂之總結(jié)

　　全家人都參與進(jìn)來讓項(xiàng)目充滿樂趣。我們深入了解了蜜蜂和編程，也發(fā)現(xiàn)了對(duì)于簧片開關(guān)，一些電路元器件還有其他用途。我女兒對(duì)編程的興趣大增，她自己已經(jīng)在考慮獨(dú)立做一些小工程項(xiàng)目，當(dāng)然，能幫她弟弟完成項(xiàng)目，她也是樂在其中。

相關(guān)鏈接：

樹莓派小學(xué)實(shí)踐——計(jì)算機(jī)控制小蜜蜂http://m.butianyuan.cn/article/267105.htm

用樹莓派控制小蜜蜂之自動(dòng)全屏運(yùn)行http://m.butianyuan.cn/article/267106.htm

樹莓派之ScratchGPIO5的安裝http://m.butianyuan.cn/article/267152.htm

用樹莓派教7歲孩子編程http://m.butianyuan.cn/article/267107.htm

樹莓派文章專題：樹莓派是什么？你不知道樹莓派的知識(shí)和應(yīng)用