PROGRAMIRANJE V RASPBERRY PI-ju - VSEBINA

Kaj je Raspberry Pi?

Raspberry Pi je poceni mikroračunalnik. Uporablja se ga priključenega na monitor ali televizijo s standardno tipkovnico in miško. Je zelo zmogljiv in je zmožen narediti vse, kar bi pričakovali od namiznega ali prenosnega računalnika; od igranja iger, do predvajanja videoposnetkov z visoko ločljivostjo, brskanja po internetu, obdelave podatkov, ustvarjanja grafikonov in tabel, obdelave besedil, programiranja robotov in še veliko več. Namenjen je predvsem učenju vseh generacij programiranja v programskih jezikih, kot so Scratch in Python. Dva Raspberry Pi-ja imajo tudi na mednarodni vesoljski postaji ISS, natančneje v modulu Columbus. Namenjena sta predvsem za raziskave mladih šolarjev. Operacijski sistem izdelan prav za Raspberry Pi se imenuje Raspbian in je nekakšna različica sistema Linux.

KAJ JE ASTRO PI CHALLENGE

Na mednarodni vesoljski postaji ISS se v modulu Columbus nahajata dva Raspberry Pi-ja, poimenovana Ed in Izzi. Namenjena sta raziskovanju mladih in ponujata jim možnost, da svoj program zaženejo na mednarodni vesoljski postaji ISS in tako pridobijo podatke iz nje. Vgrajenih imata veliko senzorjev, kot na primer senzor vlage, magnetnega polja, temperature in še veliko drugih senzorjev, eden od Astro Pi-jev ima kamero, ki je usmerjena skozi okno modula, drugi pa ima infrardečo kamero. Pri programiranju jih aktiviramo z imenom SenseHat. Dodani so bili prav z namenom za Astro Pi Challenge, dodana pa je bila tudi 8x8 LED matrika, joystick (igralna palica) in različni gumbi, s katerimi lažje krmarimo Astro Pi. Da bi lahko učenci programirali brez da bi imeli pri sebi fizičen Astro Pi je bil izumljen Sense HAT Emulator, s katerim lahko preizkusimo naš program na virtualnem Astro Pi-ju.

Astro Pi Challenge je tekmovanje, ki ga organizira Evropska vesoljska agencija ESA, z namenom dati mladim možnost, da se njihov program zažene na vesoljski postaji in jih s tem spodbuditi k programiranju. V Astro Pi Challengu sta dve podskupini; 1. se imenuje Mission Zero in je namenjena otrokom mlajšim od 14 let, 2. pa se imenuje Mission Space Lab in je namenjena otrokom pod 19 let. V obeh ''misijah'' otroci programirajo program, ki ga, če je dovolj dober, zaženejo na ISS in člani ekip dobijo podatke, ki jih nato analizirajo.

MOJ DEL V ASTRO PI CHALLENGU

ansko šolsko leto sem tudi jaz skupaj s sošolcem Petrom in najinim mentorjem sodeloval na Astro Pi Challengu. Naša ideja je bila meriti magnetno polje in tako ugotoviti, kako se vesoljska postaja giblje okoli Zemlje in na podlagi podatkov določiti tudi njen obhodni čas. Bili smo izbrani in naš program so poslali na vesoljsko postajo. Tam so ga zagnali v marcu 2018. Po 3 urah merjenja, so nam poslali podatke in mi smo jih v naslednjih mesecih analizirali. Iz njih smo razbrali tirnico vesoljske postaje in določili njen obhodni čas (glede na magnetno polje, ki se manjša z oddaljenostjo od polov).

NAŠ PROGRAM[1]

V našem programu smo uporabljali predvsem senzor magnetnega polja. Ker je bil ocenjen tudi program sam, smo dodali tudi nekaj animacij, da je bil program zanimivejši. Program je vsake 3 minute odčital in v Excelovo tabelo zapisal podatek o jakosti magnetnega polja. Med tem je ves čas tekla animacija, saj je bil tekmovalni pogoj tudi ta, da astronavti vidijo, da program teče. Pred začetkom zbiranja podatkov se je odvila uvodna animacija, na koncu pa tudi zaključna animacija.

[1] Večji del programa prilagam v prilogi

Raspberry Pi je bil prvotno mišljen kot naprava, s katero se bodo mladi učili programiranja, predvsem v Scratchu in Pythonu. Odločil sem se, da bom Python v nadaljevanju na kratko opisal.

Python je uporaben predvsem zaradi tega, ker je program relativno kratek in pregleden, Python sam pa uporabnika opozori na napako, če je ta prisotna, sporoči mu pa tudi, v kateri vrstici se napaka nahaja, kar je idealno za učenje, saj ni potrebno napake iskati po celem programu.

Python je dokaj star programski jezik. Izdelal ga je Guido Van Rossum. Njegov dizajn se je začel že v 80. letih prejšnjega stoletja, program pa je izšel februarja 1991. Kot zanimivost bi omenil še izvor imena Python. Program ni bil poimenovan po Pitonu, ampak je ime dobil po seriji ''Monty Python's Flying Circus'' (Leteči cirkus Monthy Pythona), katere oboževalec je bil Guido Van Rossum.