Unterrichts- und Lernmaterial für Mikrocontroller
Unterrichts- und Lernmaterial fürMikrocontroller

BBC micro:bit

Erste Schritte

1 - Installation und Inbetriebnahme des micro:bit

Das benötigte Arbeitsmaterial

  • Windows-Computer oder Laptop mit USB MicroB-Kabel
  • Ein BBC micro:bit-Modul

Erste Schritte mit dem micro:bit

  • Verbinde den micro:bit über USB-Kabel mit einem Laptop.
  • Der micro:bit wird auf dem angeschlossenen Rechner als Laufwerk MICROBIT angezeigt.
  • Öffne den Windows Explorer und suche das Laufwerk MICROBIT. Es sollten sich dort zwei Dateien befinden (siehe Abb. 1).
Abb. 1 - Die Inhalte des Laufwerks MICROBIT angezeigt im Windows Explorer

2 - Die Software installieren/einrichten unter Windows oder Linux

 Option A1: Offline mit dem mu-Editor unter Windows

  • Zum Programmieren des micro:bit wird die Entwicklungsumgebung mu-Editor,  die MicroPython unterstützt, eingesetzt.
  • Nach der Installation von Mu verbinde den Laptop mit dem micro:bit, starte den mu-Editor und wähle im sich öffnenden Auswahlfenster „Modus wählen“ die Einstellung BBC micro:bit.

 Option A2: Offline mit dem mu-Editor auf einem RasPi unter LINUX

 

In einem ersten Schritt wird, wie immer, die Software aktualisiert. Gib dazu im LXTerminal folgende Befehle ein:

  • sudo apt-get update
  • sudo apt-get upgrade

Wurden diese beiden Schritte lange nicht ausgeführt, kann die Aktualisierung mehrere zehn Minuten dauern. Erst dann kann der Installationsvorgang für die neue Software mit

  • sudo apt-get install mu

gestartet werden.

Nach Beendigung des Installationsvorgangs findet man ein Shortcut von mu im Untermenü des Windows-Menüs unter Anwendungsmenü – Entwicklung – mu. Ein Klick auf das Icon öffnet den Editor.

  • Klicke unten rechts im Bild auf das Zahnrad und öffne damit die „Mu Administration“.
  • Klicke auf den Reiter „BBC micro:bit Einstellungen“ und aktiviere die Einstellung „Python-Code vor dem Flashen verkleinern?“ Bestätige die Wahl mit einem Klick auf den Button OK.

Option B: Online mit Microsoft MakeCode for micro:bit.

MakeCode verwendet zum Programmieren Drag & Drop Blöcke, wie wir es von mBlock und BlocklyProp bereits kennen. Es läuft sowohl auf einem RasPi unter LINUX als auch unter Windows.

Abb. 3 - Oberfläche des Onlineprogramms MakeCode for micro:bit. Im Eröffnungsfenster erscheint ein erstes Beispielprogramm.

3 - Firmware des micro:bit aktualisieren

  • Öffne das Verzeichnis MICROBIT und dort die Datei DETAILS.TXT.

Die dort angezeigte Interface-Version sollte größer als 0249 sein. Ist das nicht der Fall,

  • öffne die Seite der micro:bit Firmware und
  • lade die neueste Version nach den dort beschriebenen Anweisungen herunter.

Wenn alles richtig gemacht wurde, sollte die Datei DETAILS.TXT jetzt eine höhere Interface Versionsnummer als 0249 ausweisen:

Abb. 4 - Nach dem up-date der micro:bit Firmware hat die neue Interface Version die Nummer 0253.

Jetzt werden wir den micro:bit in einer ersten Übung testen und den Arbeitsablauf für die weiteren Übungen festlegen.

Übung 1 - Text ausgeben - Workflow (mit mu-Editor)

Übung 1 - Text ausgeben - Workflow (mit mu-Editor)
Material
  • 1x  micro:bit mit USB-Kabel
Aufgaben
  • Verbinde den micro:bit mit Hilfe des USB-Kabels mit dem Rechner.
  • Starte das Programm mu.
  • Warte, bis sich der mu-Eröffnungsbildschirm geöffnet hat.
  • Gib das Programm test1 in den mu-Editor ein und speichere das Programm über den Button Speichern in ein Verzeichnis auf der Festplatte.
  • Überspiele den Programmcode mit Aufspielen auf den micro:bit Rechner.
  • Überprüfe, was auf der LED-Matrix angezeigt wird.

Schritt 1 - Das Programm test1.py schreiben

 

Mit einem Klick auf den Button Neu wird ein leeres Editorfenster geöffnet, in das das neue Programm eingegeben wird.

Schritt 2 - Das Programm speichern

 

Speichert das Programm in einem Verzeichnis auf dem Laptop ab.

Mit einem Doppelklick auf den Reiter kann der Programmname geändert werden.

Schritt 3 - Das Programm starten

 

Mit einem Klick auf den Button Aufspielen wird das Programm in den micro:bit geladen und ausgeführt. Das Ergebnis ist auf der LED-Matrix abzulesen.

Wie arbeitet das Programm test1.py?

Ein Programm besteht immer aus einer oder mehreren Anweisungen, die ein Prozessor dann ausführen soll. Der Befehl in Programmzeile 2

  • display.scroll ("Moin, moin, mein erstes Programm")

lässt jeden einzelnen Buchstaben des Textes nacheinander über die LED-Matrix des micro: bit-Moduls von rechts nach links laufen (scrollen).

 

In der Programmiersprache Python sind spezielle Anweisungen, die nur vom micro: bit verwendet werden können, in Modulen ablegen. Damit eine dieser Anweisungen später aufgerufen werden kann, muss das Modul im Programm benannt und importiert werden.

Die Anweisung display.scroll gehört zum Modul microbit.

Das Programm beginnt also mit dem Import des Moduls microbit *, um diese Anweisung verfügbar zu machen (Programmzeile 1).

 

Alle Anweisungen, die im Modul microbit und anderen enthalten sind, kann man über diesen Link nachschlagen.

Übung 2 - Text ausgeben - Workflow (mit Microsoft MakeCode)

Übung 2 - Text ausgeben - Workflow (mit Microsoft MakeCode)
Material
  • 1x  micro:bit mit USB-Kabel
Aufgaben
  • Verbinde den micro:bit mit Hilfe des USB-Kabels mit dem Rechner.
  • Starte das Programm MakeCode.
  • Warte, bis sich der Eröffnungsbildschirm geöffnet hat.
  • Gib die Befehlsblöcke beim Start und zeige Text ein und schreibe den Ausgabetext im Fensterbereich (siehe Abb. 5).
  • Gib rechts neben dem Button Herunterladen den Programmnamen test1 ein.
  • Überspiele den HEX-Programmcode mit Herunterladen in den Downloadbereich deines Rechners.
  • Kopiere anschließend die HEX-Datei in das micro:bit Verzeichnis MICROBIT.
  • Sobald dieser Kopiervorgang abgeschlossen ist, startet das Programm automatisch.

Schritt 1 - Das Programm test1 schreiben

Die blauen Programmblöcke befinden sich im blauen Ordner Grundlagen und werden durch Drag & Drop in den Editorbereich gezogen.

Abb. 5 - Das Programm "test1". Rechts unten ist der Simulator eingeblendet.

Schritt 2 - Das Programm abspeichern

Abb. 6

Das Programm wird über den Button "Speichern" auf der Festplatte des Laptops/Rechners abgelegt.

Abb. 7 - "MakeCode" speichert das Programm unter dem Namen "microbit-test1.hex".

Schritt 3 - Die HEX-Datei in das mirco:bit-Verzeichnis MICROBIT kopieren

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 8 - Mit einem Rechtsklick auf die HEX-Datei und Senden an - MICROBIT überträgt man die HEX-Datei in das MICROBIT-Verzeichnis.

Während des Kopiervorgangs der HEX-Datei in das Verzeichnis MICROBIT blinkt die gelbe LED; das Blinken geht in ein Dauerleuchten über, sobald dieser Vorgang abgeschlossen ist.

Anschließend erscheint der Lauftext auf der LED-Matrix.

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© Reinhard Rahner - Gettorf