Camins brillants (MST d’ensenyament): 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

El propòsit de Bright Paths és ensenyar als estudiants sobre els arbres mínims (MST). El node A és la font i tots els altres nodes tenen un determinat pes (cost) per arribar-hi. Aquesta ajuda didàctica mostra aquest cost atenuant cada node, en funció del cost d’aquest node. Penso parlar dels nodes com si fossin botigues que necessiten lliuraments i, segons el camí que es faci, el cost de la llum (pes) serà massa gran. El resultat d’això és un LED que es queda apagat o apagat en funció del pes. En general, una bona manera de simplificar aquest problema per als estudiants. Aquest problema també es coneix com el problema del venedor ambulant.

Pas 1: eines i subministraments

Subministraments

• Foamcore per mantenir el vostre MST
• Alguns cables de pont per connectar el tauler de pedres al MST
• Alguns cables Jumper per connectar l'Arduino a la placa
• Vuit LEDs, del mateix color, per representar nodes
• Vuit resistències de 220ohm per als LED
• Un Arduino per controlar les lluminositats
• Un registre de canvis per obtenir més sortides PWM

Eines

• Pistola de cola calenta per subjectar els LED
• Subministraments d'art per dibuixar el MST
• Ordinador per a la programació

Pas 2: dibuix i LED per al MST

1. Vaig imprimir-ne un d’un vell llibre de text i vaig fer forats, a través dels nodes de la impressió, al nucli d’escuma.
2. Vaig dibuixar les vores amb els seus pesos respectius sobre el foamcore també etiquetant els nodes A-H.
3. Vaig empènyer els LED per la placa (a la part superior dels nodes) mantenint el pin llarg cap amunt, de manera que sabia a quin pin enviar el senyal més endavant. A més, empenyent els passadors cap avall per mantenir-los al seu lloc.
4. Enganxeu en calent els LEDs al seu lloc.
5. Col·loqueu els cables femella a mascle als pins LED. Vaig fer cables de colors més clars als nostres passadors alts o als de cara amunt.

Pas 3: Taula de pa

Sparkfun té una gran guia per al registre de torns i podeu seguir-ho per a tots els cables. L'única diferència és que els LED estan connectats pels cables de pont llarg, no directament a la placa. Pel que fa al meu codi, cliqueu el 0-7 al registre de desplaçament que s’alinea amb A-H al MST.

Pas 4: Codi

El propòsit del codi és canviar la brillantor dels LED en funció del pes dels nodes. A la imatge de la dreta, mostra el wgtA a través de wgtH. Aquests són els valors que podeu canviar per mostrar la quantitat de pes en un determinat LED. El canvi de brillantor s’aconsegueix mitjançant:

sr.set (ledA, 255 / wgtA * 1.1)

Aquesta línia estableix la led fins a la brillantor màxima dividida entre el pes i la quantitat per mantenir la llum visible. La brillantor pot baixar a mesura que augmenta el pes i això es fa per a cada LED.

Pas 5: Problemes i futur

Vaig començar aquest projecte amb quatre LEDs blaus i quatre LEDs verds, però em vaig trobar amb un problema en intentar comparar la brillantor. Ho vaig solucionar en trobar-ne quatre de blaus més, però només cal tenir-ho en compte a l’hora de seleccionar LEDs. També he de portar l'Arduino, la placa de configuració i l'ordinador portàtil per separat, de manera que fer un recinte per contenir l'Arduino i la placa de configuració seria una gran millora futura. També seria fantàstic afegir animacions als LED per ajudar a visualitzar quin camí s’està prenent. En general, és una excel·lent manera de mostrar com funcionen els MST i estic desitjant utilitzar-lo més.