Deze webpagina is ter ondersteuning van de workshop "Micropython: Introductie in Physical Computing". Deze workshop is een onderdeel van de STEM Inspiratiedag 2023 van UHasselt.
Hier vind je de opdrachten, scripts en schema's die behandeld gaan worden tijdens de workshop.
Heb je interesse in de sessie "Leren programmeren met Python"? Klik dan op het logo hiernaast.
Wil je de PowerPoint van de sessie... klik dan op het logo hiernaast.
In de dynamische wereld van hedendaagse technologie is de integratie van software en hardware van cruciaal belang geworden. Het vermogen om de fysieke wereld om ons heen te begrijpen en te beheersen, opent de deur naar talloze mogelijkheden, van slimme apparaten tot robotica en IoT-toepassingen. In deze workshop nodigen we je uit om van start te gaan op deze ongelooflijk spannende ontdekkingstocht.
Deze workshop is ontworpen voor degenen die geïnteresseerd zijn in het bouwen van interactieve systemen. Een basiskennis van Python wordt wel verwacht. Het biedt een platform om de wereld van fysieke computing te verkennen en te begrijpen hoe software en hardware samenwerken om functionele oplossingen te creëren.
Gedurende deze workshop zullen we:
De basisbeginselen van fysieke computing verkennen en waarom het van belang is in de moderne wereld.
Leren hoe je microcontrollers kunt programmeren en met hen kunt communiceren.
Praktische oefeningen uitvoeren om sensoren en actuatoren te gebruiken om echte problemen op te lossen.
Een mini-project ontwikkelen om je nieuwe vaardigheden in de praktijk te brengen.
Of je nu een beginnende ontdekker bent met een nieuwsgierigheid voor technologie, een ervaren programmeur die zijn of haar kennis wil uitbreiden, of simpelweg iemand die de mogelijkheden van fysieke computing wil ontdekken, deze workshop biedt je de kans om je creativiteit te ontketenen en je technische vaardigheden te ontwikkelen.
Het leren van physical programming naast desktop programming biedt leerlingen talrijke voordelen en breidt hun vaardigheden en perspectieven uit.
Het creatief ontwerpen van fysieke interactieve toepassingen of systemen met behulp van programmeerbare hardware, zoals veel internationale rapporten laten zien, ondersteunt motivatie, creativiteit en constructionistisch leren.
Bij onderzoek naar het gebruik van Physical computing in secundair onderwijs werd ook een stijging van de motivatie “niet-informatica” leerlingen en meisjes waargenomen.
MicroPython is een software-implementatie van de Python 3-programmeertaal, ontworpen om te draaien op microcontrollers en kleine ingebedde systemen. Het is een slanke en efficiënte versie van Python die is geoptimaliseerd voor omgevingen met beperkte middelen, waardoor het goed geschikt is voor het programmeren van hardware, zoals microcontrollers en Internet of Things (IoT) apparaten.
Belangrijke kenmerken van MicroPython zijn onder andere:
Kleine Footprint: MicroPython is ontworpen om compact te zijn en kan draaien op apparaten met beperkt geheugen en opslag. Het is een minimalistische versie van Python die alleen de kernfuncties van de taal bevat.
Interactie met Hardware: MicroPython biedt bibliotheken en modules waarmee gemakkelijk kan worden geïnterageerd met hardwarecomponenten, zoals GPIO-pinnen, sensoren en actuatoren. Dit maakt het een populaire keuze voor IoT-projecten.
Interactieve REPL: Vergelijkbaar met standaard Python bevat MicroPython een Read-Eval-Print Loop (REPL), waarmee je Python-code interactief kunt uitvoeren. Dit maakt het gemakkelijk om code te testen en debuggen op ingebedde systemen.
Ondersteuning voor verschillende platforms: MicroPython is ontworpen om draagbaar te zijn en draait op verschillende microcontrollerplatforms, waaronder de populaire ESP8266 en ESP32, en de Raspberry Pie Pico.
Open source: MicroPython is open-source software, wat betekent dat het vrij beschikbaar is en kan worden aangepast en uitgebreid door de gemeenschap.
MicroPython stelt ontwikkelaars in staat om Python-code te schrijven om hardware te besturen, sensoren uit te lezen en IoT-toepassingen te maken. Het is een handige keuze voor mensen die al bekend zijn met de Python-programmeertaal en willen werken aan ingebedde systemen en microcontrollerprojecten.
Bij de hervorming van het secundair onderwijs ontstond het nieuwe vak informaticawetenschappen (i22n). Vanuit UHasselt denken we dat Python de beste programmeertaal is om de doelstellingen te bereiken. De syntax van de taal is eenvoudig, waardoor de focus kan liggen op het computationeel denken.
MicroPython is dan ook een goede aanvulling zodat leerlingen gemotiveerd blijven.
Veel scholen hebben reeds ervaring met Physical Computing maar gebruiken Arduino of Arduino compatibele bordjes. Met deze sessi willen wij niet ingaan tegen de Arduino, maar een aanvulling zijn voor die leerlingen/scholen die nog geen ervaring hebben met Physical Computing, maar wel met Python.
Door gebruik te maken van MicroPython kunnen deze leerlingen/scholen toch Physcial Computing ervaren, zonder een volledig nieuwe taal te leren.
Heb je informatie nodig, of een cursus om je leerlingen met Arduino te laten experimenteren? Kijk dan op het logo hiernaast.
Eind januari 2021 lanceerde de Raspberry Pi Foundation de Raspberry Pi Pico, die veel aandacht kreeg vanwege de hoge prestaties en lage kosten. De grootte van Pico is 21mm * 51mm, wat vergelijkbaar is met Arduino Nano's.
Raspberry Pi Pico is een goedkoop, high-performance microcontroller board met flexibele digitale interfaces. Het integreert RP2040 microcontroller-chip ontworpen door Raspberry Pi, met dual-core Arm Cortex M0 + -processor met maximaal 133 MHz, ingebouwd 264KB SRAM en 2MB on-board Flash-geheugen, evenals 26 multifunctionele GPIO-pinnen. Voor softwareontwikkeling is de C / C ++ SDK van Raspberry Pi of de MicroPython beschikbaar. In deze workshop gebruiken we MicroPython.
De basisversie wordt geleverd zonder headers, wifi en bluetooth. Er zijn wel versies beschikbaar die dit wel hebben.
Raspberry Pie Pico: basisversie zonder headers, wifi en bluetooth
Raspberry Pie Pico H: versie met headers, maar zonder wifi en bluetooth
Raspberry Pie Pico W: basisversie zonder headers, maar met wifi en bluetooth
Raspberry Pie Pico W H: versie met headers, wifi en bluetooth
Let wel op! De pinout van de Raspberry Pie W is licht verschillend van de standaard Raspberry Pie.
Raspberry Pi heeft een heleboel technische documentatie vrijgegeven, plus een geweldige gids genaamd "Aan de slag met MicroPython op Raspberry Pi Pico". Het is beschikbaar in softcover en ook als PDF-download.