स्क्रैच पेपर: 10 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

टिंकरिंग स्टूडियो में हम लोगों को इलेक्ट्रॉनिक्स और प्रोग्रामिंग के पहलुओं से परिचित कराने के तरीकों का प्रोटोटाइप बना रहे हैं। चूंकि ये विषय शुरुआती लोगों के लिए डराने वाले हो सकते हैं, इसलिए प्रवेश की बाधा को कम करने के तरीकों के बारे में सोचने की कोशिश करना हमारे लिए एक मजेदार प्रक्रिया रही है।

शिक्षार्थियों को बुनियादी सर्किट से परिचित कराने के हमारे कुछ पसंदीदा तरीकों में लकड़ी के ब्लॉकों पर बढ़ते इलेक्ट्रॉनिक घटक और शिक्षार्थियों को उन्हें मगरमच्छ क्लिप के साथ जोड़ने का प्रयोग करने की अनुमति देना शामिल है। हम AIR Jie Qi के काम से भी प्रेरित हुए हैं, जिन्होंने कलात्मक प्रकाश-अप रचनाएँ बनाने के लिए कॉपर टेप, कॉइन सेल बैटरी और LED के साथ पेपर सर्किट वर्कशॉप विकसित किए हैं।

प्रोग्रामिंग के संदर्भ में, हम कई वर्षों से ऐसी गतिविधियों के साथ प्रयोग कर रहे हैं जो स्क्रैच या अन्य ब्लॉक आधारित प्रोग्रामिंग भाषाओं का उपयोग करती हैं। जिस तरह से ये इंटरफेस लोगों को कार्यक्रम के कुछ हिस्सों को एक साथ खींचने, छोड़ने और जोड़ने की अनुमति देते हैं, वह प्रयोग और पुनरावृत्ति को प्रोत्साहित करता है।

इन सभी प्रभावों ने हमें एक मैश-अप गतिविधि बनाने के लिए प्रेरित किया है जिसे हम सर्किट, आर्डिनो और विज़ुअल प्रोग्रामिंग के विचारों का पता लगाने के लिए 'स्क्रैचपेपर' कह रहे हैं।

अक्सर हमने प्रोग्रामिंग और आर्डिनो वर्कशॉप देखी हैं जो जटिल लगती हैं और नौसिखिए प्रतिभागियों को आमंत्रित नहीं करती हैं। इस कार्यशाला के लिए, हमने इस चंचल रवैये को संप्रेषित करने के लिए सिंगल गमड्रॉप एलईडी, पूर्व-निर्मित स्विच और सेंसर और आरजीबी लाइट के साथ मजेदार और रंगीन उदाहरण कार्ड बनाए। हमने पाया है कि सनकी तत्वों के साथ-साथ उच्च और निम्न तकनीकी सामग्रियों का संयोजन इन विषयों की खोज में शामिल होने के लिए एक और खुला निमंत्रण दे सकता है। हम स्क्रैचक्स का उपयोग करते हैं, स्क्रैच प्रोग्रामिंग भाषा का एक प्रयोगात्मक विस्तार जो आपको एक आर्डिनो को नियंत्रित करने की अनुमति देने के लिए ब्लॉक जोड़ता है।

इस गाइड में आप सीख सकते हैं कि गतिविधि के लिए घटकों का निर्माण कैसे करें, काम करने के लिए कुछ उदाहरण रेखाचित्र प्राप्त करें, और कुछ ऐसे तरीकों के बारे में पढ़ सकते हैं जो सामग्री, पर्यावरण और सुविधा अन्वेषण का समर्थन कर सकते हैं।

चरण 1: इन सामग्रियों को इकट्ठा करें

Arduino ब्लॉक के लिए

Arduino UNO -

यूएसबी केबल -

सॉलिड कोर वायर -

तांबे की कील

#4 बटन हेड टैपिंग स्क्रू

1x6 लकड़ी के बोर्ड का टुकड़ा

पेपर सर्किट घटकों के लिए

कॉपर टेप -

रंगीन कार्डस्टॉक पेपर

10k रोकनेवाला -

लाइट सेंसर -

एफएसआर सेंसर -

10 मिमी एलईडी -

10mm कॉमन कैथोड RGB LED -

पेजर मोटर -

मगरमच्छ क्लिप्स

पेंसिल

सहायक उपकरण

छोटे ड्रिल बिट के साथ हैंड ड्रिल

पेंचकस

हथौड़ा

सैंडिंग ब्लॉक

कैंची

ग्लू स्टिक

सोल्डरिंग आयरन

सुरक्षा चश्मे

चरण 2: Arduino Block का निर्माण करें

सबसे पहले, एक लकड़ी के ब्लॉक पर तांबे के नाखूनों से जुड़े बोर्डों के पिन के साथ एक Arduino UNO बोर्ड माउंट करें, इसी तरह बिजली की खोज के लिए हमारे सर्किट बोर्ड सेट के लिए। यह आपको एलिगेटर क्लिप के साथ बोर्ड से घटकों को जोड़ने की अनुमति देता है जो पुनरावृत्ति और परीक्षण के लिए अनुमति देता है।

कुछ पिनों से जुड़े तांबे के नाखून समस्या स्थान को सीमित करते हैं लेकिन हमारे लिए अभी भी अतिरिक्त ढाल या असामान्य भागों पर भरोसा किए बिना आर्डिनो बोर्ड पेश करने का एक प्रामाणिक तरीका लगता है।

1. 1x6 ब्लॉक को 4 इंच के टुकड़े में काटें और किनारों को रेत दें

2. Arduino UNO बोर्ड को ब्लॉक के बीच में रखें, एक पेंसिल के साथ स्क्रू के लिए छेद को चिह्नित करें, और उन जगहों पर छेद ड्रिल करें।

3. जगह में आर्डिनो को पेंच करें

4. दायीं तरफ (डिजिटल पिन साइड) पांच स्पॉट और बायीं तरफ तीन स्पॉट मार्क करें। तांबे की कीलों में पायलट छेद और पाउंड ड्रिल करें

5. आर्डिनो डिजिटल पिन सॉकेट को तांबे के नाखूनों से जोड़ने के लिए ठोस कोर तार का उपयोग करें। हम पिन नंबर ११, ९, ६, ५, और ३ का उपयोग करते हैं क्योंकि वे पीडब्लूएम पिन हैं जो हमें बहुत उच्च दर पर पिन को चालू और बंद करके चमक को बदलने की अनुमति देते हैं।

6. बाईं ओर 5V पिन को पॉजिटिव के लिए एक नेल से, GND पिन को नेगेटिव के लिए, और A0 एनालॉग को सेंसर के लिए पिन में कनेक्ट करें। आप चाहें तो पॉजिटिव के लिए रेड वायर, नेगेटिव के लिए ब्लैक का इस्तेमाल कर सकते हैं, लेकिन यह जरूरी नहीं है।

7. हमने नाखूनों को संबंधित पिनों पर लेबल करने के लिए एक स्टैम्प और शार्प का उपयोग किया। यदि आपके पास ये उपकरण नहीं हैं, तो आप पिनों पर नज़र रखने के अन्य तरीकों के बारे में सोच सकते हैं।

चरण 3: घटकों का निर्माण करें - एल ई डी

अब पेपर सर्किट घटकों को बनाने का समय आ गया है जो कि आर्डिनो और स्क्रैचएक्स प्रोग्रामिंग द्वारा नियंत्रित होंगे।

सिंगल एलईडी के लिए

1. रंगीन कार्डस्टॉक का 2in x 2in वर्ग काटें

2. तांबे के टेप के दो छोटे टुकड़े काट लें और उन्हें एलईडी के लिए जगह छोड़कर वर्ग में चिपका दें।

3. एक एलईडी के दो लीड को तांबे के टेप पर रखें और उन्हें मिलाप करें। यदि आपके पास टांका लगाने वाला लोहा नहीं है, तो आप टेप में लीड को चिपकाने के लिए स्कॉच टेप का उपयोग कर सकते हैं, हालांकि यह उतना सुरक्षित नहीं होगा। रंगीन कागज पर पेंसिल से (+) और (-) पक्षों को चिह्नित करें।

आरजीबी एलईडी के लिए

1. सफेद कार्डस्टॉक का 3 इंच x 3 इंच चौकोर टुकड़ा काटें

2. सामान्य कैथोड आरजीबी एलईडी का उपयोग करें और परीक्षण करें कि कौन सा सीसा किस रंग से मेल खाता है। ट्रैक रखने के लिए आप इसे रंगीन शार्पियों से चिह्नित कर सकते हैं।

3. कागज के एक तरफ तांबे के टेप के तीन छोटे टुकड़े और बीच में एक टुकड़ा दूसरी तरफ संलग्न करें। एलईडी के तीन सकारात्मक लीड (विभिन्न रंगों के लिए) को एक तरफ तांबे के टेप से और नकारात्मक लीड को दूसरी तरफ से कनेक्ट करें। उन्हें जगह में मिलाप या टेप करें और (-) पक्ष और तीन अलग-अलग रंगों को चिह्नित करें।

आर, जी, और बी एलईडी के लिए

1. रंगीन कागज के 2 इंच x 3 इंच के आयताकार टुकड़े को काटें

2. एल ई डी के नकारात्मक पक्ष के लिए कागज के चारों ओर एक पट्टी संलग्न करें। दूसरी तरफ तांबे के टेप की तीन स्ट्रिप्स रखें।

3. कागज पर लाल, हरे और नीले रंग की एलईडी लगाएं, जिसमें नकारात्मक लीड साझा तरफ और सकारात्मक लीड अलग-अलग तरफ हों। (+) और (-) पक्षों को चिह्नित करने के लिए एक पेंसिल का प्रयोग करें।

चरण 4: घटकों का निर्माण करें - स्विच

अगला कदम अपनी परियोजना में विभिन्न कार्यक्रमों को ट्रिगर करने के लिए चालू/बंद स्विच बनाना है। ये फोल्ड या पॉप-अप का उपयोग करके कई अलग-अलग रूप ले सकते हैं इसलिए विभिन्न डिज़ाइनों को आज़माने के लिए प्रयोग करें।

1. प्रत्येक स्विच को arduino बोर्ड में तीन अटैचमेंट पॉइंट की आवश्यकता होती है। एक से सकारात्मक, एक से नकारात्मक, और एक से एक डिजिटल इनपुट पिन। तांबे के टेप के तीन टुकड़े नीचे रखें, इनमें से प्रत्येक लीड के लिए एक।

2. तांबे के टेप के टुकड़ों के बीच एक 10k रोकनेवाला रखें जो नकारात्मक और डिजिटल पिन से जुड़ जाएगा। रोकनेवाला जगह में मिलाप।

3. तांबे के टेप का एक और टुकड़ा संलग्न करने का एक तरीका खोजें जिसे सकारात्मक और डिजिटल पिन लीड के बीच संबंध बनाने के लिए स्थानांतरित किया जा सकता है। यह एक कट आउट पॉप-अप टुकड़ा, मुड़ा हुआ पेपर स्प्रिंग्स वाला एक वर्ग या एक साधारण मुड़ा हुआ स्विच हो सकता है।

चरण 5: घटकों का निर्माण करें - सेंसर

एक सेंसर अपने वातावरण में घटनाओं या परिवर्तनों का पता लगा सकता है। कनेक्ट होने पर वह arduino का A0 पिन सेंसर मान को पढ़ सकता है और आपको इसे अपने प्रोजेक्ट में उपयोग करने देता है। हमने अब तक स्क्रैच पेपर के साथ लाइट सेंसर और प्रेशर सेंसर का परीक्षण किया है, लेकिन आप विभिन्न प्रकार के सेंसर आज़मा सकते हैं जो ध्वनि, रंग या चालकता को मापते हैं।

1. प्रत्येक सेंसर को सकारात्मक, नकारात्मक और एक एनालॉग इनपुट पिन पर arduino बोर्ड के लिए तीन अटैचमेंट पॉइंट की आवश्यकता होती है। इनमें से प्रत्येक लीड के लिए तांबे के टेप के तीन टुकड़े नीचे रखें।

2. नेगेटिव और डिजिटल पिन कॉपर टेप लीड के बीच 10k रेसिस्टर रखें। रोकनेवाला जगह में मिलाप।

3. कॉपर टेप लीड में पॉजिटिव और एनालॉग के बीच लाइट सेंसर या प्रेशर सेंसर लगाएं।

चरण 6: पेपर मॉन्स्टर्स

सामग्री के सेट में कुछ चंचलता और सनक को शामिल करने का एक मजेदार तरीका है, गुगली आँखों से कुछ कागज़ के राक्षस बनाना जिन्हें एक कंपन मोटर के साथ हिलाने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है।

1 रंगीन कागज के दो 2x2 वर्ग काट लें। एक दिलचस्प राक्षस आकार में कटौती करें और गुगली आँखों को उपयुक्त स्थानों में संलग्न करें।

2 तांबे के टेप को बेस स्क्वायर और राक्षस को एक ही विमान में चिपका दें।

3. पेजर मोटर के तारों को राक्षस के चेहरे पर टेप के दो टुकड़ों में मिलाएं और जगह में लीड को मिलाप करें। मोटर को कागज पर चिपका दें।

4. उसी रंग के कार्ड स्टॉक का एक आयत काटें और उसे आधा मोड़ें। समर्थन के रूप में एल-आकार के टुकड़े का उपयोग करें और दो टुकड़ों को एक साथ जोड़ने के लिए गोंद की छड़ी का उपयोग करें।

5. तांबे के टेप के दो टुकड़ों को एक साथ मिलाएं।

चरण 7: स्क्रैचक्स और अरुडिनो सेट करें

हम स्क्रैचक्स का उपयोग कर रहे हैं, जो स्क्रैच प्रोग्रामिंग भाषा के लिए एक प्रायोगिक विस्तार है, जो कि आर्डिनो के साथ पेपर सर्किट को नियंत्रित करता है। कई अन्य ब्लॉक आधारित प्रोग्रामिंग भाषाएं हैं जिनका आप परीक्षण कर सकते हैं जैसे कि अर्दुब्लॉक, एमब्लॉक, एस4ए, और अन्य। यह निर्देशयोग्य स्क्रैचएक्स पर केंद्रित होगा, लेकिन आप अन्य प्रारूपों का परीक्षण कर सकते हैं।

यह जानकारी क्रेग हैनिंग की स्क्रैचएक्स के लिए आरंभ करने वाली मार्गदर्शिका से उधार ली गई है, आप अधिक विस्तृत निर्देशों और स्क्रेंग्रेब्स (https://khanning.github.io/scratch-arduino-extension/index.html) के लिए उनकी साइट पर क्लिक करना चाह सकते हैं।)

Arduino पर StandardFirmata फर्मवेयर अपलोड करें

1. यदि आपने पहले से नहीं किया है, तो https://www.arduino.cc/ से Arduino सॉफ़्टवेयर डाउनलोड और इंस्टॉल करें
2. Arduino बोर्ड को अपने कंप्यूटर के USB पोर्ट से कनेक्ट करें
3. Arduino सॉफ़्टवेयर लॉन्च करें
4. फ़ाइल> उदाहरण> फर्मटा> मानक फर्मटाटा पर जाएं
5. टूल्स > बोर्ड मेनू से अपना Arduino बोर्ड चुनें
6. टूल्स > पोर्ट मेनू से अपना सीरियल पोर्ट चुनें। मैक पर, यह /dev/tty.usbmodem-1511 जैसा कुछ है। विंडोज़ पर, यह शायद उच्चतम संख्या वाला COM पोर्ट है। (या Arduino को अनप्लग करें, मेनू की जाँच करें, और फिर अपने Arduino को फिर से प्लग करें और देखें कि नया पोर्ट क्या दिखाई देता है।)
7. अपलोड बटन पर क्लिक करें

स्क्रैच एक्सटेंशन ब्राउज़र प्लगइन स्थापित करें

1. इस एक्सटेंशन के काम करने के लिए आपको फ़ायरफ़ॉक्स वेब ब्राउज़र का उपयोग करना होगा
2. "अन्य वेब ब्राउज़र" के लिए स्क्रैच एक्सटेंशन ब्राउज़र प्लगइन डाउनलोड और इंस्टॉल करें

स्क्रैचएक्स पर Arduino एक्सटेंशन लोड करें

निम्न URL पर जाकर एक्सटेंशन लॉन्च करें:

scratchx.org/?url=https://khanning.github.i…

आपको एक और संदेश दिखाई दे सकता है, "scratchx.org को प्लग इन चलाने की अनुमति दें?"। एडोब फ्लैश और स्क्रैच डिवाइस दोनों को "अनुमति दें और याद रखें" पर सेट करें और ठीक क्लिक करें।

जब आप "मोर ब्लॉक्स" टैब में इंडिकेटर लाइट देखते हैं तो एक्सटेंशन का उपयोग शुरू करने के लिए तैयार हो जाते हैं!

चरण 8: कुछ उदाहरण रेखाचित्र

आप अपने प्रयोग स्क्रैचएक्स, पेपर, सर्किट और आर्डिनो के साथ कुछ उदाहरण स्केच के साथ शुरू करना चाह सकते हैं जो हमने नमूना कोड के साथ बनाए हैं जो एक ब्लिंकिंग लाइट बनाता है, एक स्विच जो एक एलईडी को चालू और बंद करता है, और एक लाइट सेंसर जो चमक को नियंत्रित कर सकता है एक प्रकाश की।

फ़ाइल मेनू पर जाएं और एक उदाहरण प्रोग्राम खोलें। एक बार जब आपके पास arduino कनेक्टेड के लिए स्क्रीन पर हरी बत्ती हो जाती है, तो आप बैकग्राउंड इमेज में दिखाए गए अनुसार एलीगेटर क्लिप का उपयोग करके पेपर सर्किट घटकों को arduino से जोड़ सकते हैं।

जब आप अपने खुद के प्रोग्राम बनाना शुरू करते हैं, तो आप ब्लैंक बोर्ड प्रोग्राम से शुरुआत कर सकते हैं। Arduino के लिए एक स्क्रैच प्रोग्राम पर काम करते समय, आपको अलग-अलग पिनों को LED, बटन और सर्वो असाइन करके "हैट ब्लॉक" के तहत प्रोग्राम का सेट अप करने की आवश्यकता होती है, जो कहता है कि "जब डिवाइस कनेक्ट होता है"।

रोशनी, स्विच और सेंसर कुछ करने के लिए, आप एक प्रोग्राम बना सकते हैं जो "जब ध्वज क्लिक किया गया" हैट ब्लॉक के नीचे रहता है। आप दोहराव, हमेशा के लिए लूप, यादृच्छिक इनपुट और प्रतीक्षा समय के साथ प्रयोग करना चाह सकते हैं। आप अन्य प्रकार के स्क्रैच ब्लॉकों का उपयोग करके वर्ण, ध्वनियाँ और बदलती पृष्ठभूमि भी शामिल कर सकते हैं।

इस साल ताम्पा में एएसटीसी सम्मेलन में कार्रवाई में स्क्रैचपेपर का एक वीडियो यहां दिया गया है ताकि यह अंदाजा लगाया जा सके कि यह व्यवहार में कैसा दिखता है:

flic.kr/p/MKHtcf

चरण 9: स्क्रैच पेपर वर्कशॉप बनाना

स्क्रैच पेपर प्रोजेक्ट बनाने के साथ व्यक्तिगत रूप से प्रयोग करने के बाद, आप गतिविधि को अन्य लोगों के साथ साझा करने के बारे में सोच सकते हैं। हम शिक्षार्थियों को उनकी अपनी प्रक्रिया और विचारों के विकास में सहायता करने के लिए गतिविधि डिजाइन, सामग्री, पर्यावरण और सुविधा में समायोजन करने का प्रयास करते हैं। टिंकरिंग स्टूडियो में या विभिन्न सम्मेलनों में अन्य शिक्षकों के साथ कार्यशाला की स्थापना करते समय हम जिन चीजों के बारे में सोचते हैं, वे यहां दी गई हैं। आप अपने स्पेस और ऑडियंस के साथ फ़िट होने के लिए इन तत्वों को समायोजित और संशोधित कर सकते हैं।

सहयोगात्मक वातावरण

जैसा कि हमने कार्यशाला के लिए एक वातावरण स्थापित किया है, हम मुख्य रूप से कंप्यूटर पर ध्यान केंद्रित नहीं करना चाहते हैं, लेकिन उन्हें साझा सामग्री और प्रेरक उदाहरणों के साथ एक अन्य उपकरण के रूप में रखना चाहते हैं। हमारी डॉगबोन के आकार की टेबल आमतौर पर अधिक सहयोग और विचारों को साझा करने के लिए उधार देती है, जो स्क्रीन आधारित गतिविधियों में एक चुनौती से भी अधिक है जहां दूसरों के काम को देखना इतना आसान नहीं है।

उदाहरण और प्रेरणा

कमरे के प्रवेश द्वार के पास हमने गतिविधि के कुछ संभावित विस्तार दिखाने के लिए 'जिज्ञासा का कोना' बनाया। हमने पेपर सर्किट के उदाहरण शामिल किए जो एटिनी चिप का उपयोग करते हैं, कुछ और कलात्मक पेपर सर्किट उदाहरण और निकोल के एनालॉग कॉपर क्राउन जो एक दिलचस्प भौतिक व्यवस्था में प्रकाश सेंसर और आरजीबी एलईडी का उपयोग करते हैं।

जोड़े में काम करना

यहां टीम के साथ कार्यशाला के लिए हमने उन्हें जोड़ियों में काम करने के लिए कहा, जो मुझे लगता है कि वास्तव में अन्वेषण को आगे बढ़ाने में मदद करता है। एक साझा जांच में योगदान देने वाले लोगों के होने से उन्हें इस बारे में संवाद करने की अनुमति मिली कि वे किसके साथ अधिक सहज महसूस करते हैं और एक दूसरे से सीखते हैं। स्क्रैच प्रोग्रामिंग के साथ भौतिक दुनिया में वस्तुओं का संयोजन अपने हाथों से सोचने के लिए अधिक स्थान देता है और भागीदारों को समस्या स्थान साझा करने की अनुमति देता है।

सामग्री

एक कार्यशाला के लिए हम प्रत्येक समूह के लिए कम से कम तीन सिंगल एलईडी कार्ड और प्रत्येक अतिरिक्त घटक (आरजीबी एलईडी, पेपर मॉन्स्टर, स्विच और सेंसर) में से एक या दो तैयार करते हैं।

साझा करना और प्रतिबिंब

हम हमेशा एक कार्यशाला के अंत में परिणाम और विचार साझा करते हैं, और यह देखना वास्तव में अच्छा था कि प्रत्येक समूह ने बटन, ध्वनियों और सेंसर से जुड़ी अनूठी जांच पर कैसे काम किया। हालाँकि हमारे पास गड़बड़ करने के लिए केवल सरल उदाहरण थे, कथाएँ और कहानी कहने का सिलसिला शुरू हो गया। किसी भी प्रकार की छेड़छाड़ गतिविधि की तरह, हम विभिन्न परिणामों की तलाश कर रहे हैं जो प्रत्येक समूह की प्रक्रिया को दर्शाते हैं।

चरण 10: इसे अपना बनाएं

यह एक प्रायोगिक गतिविधि है जिस पर हम कुछ महीनों से काम कर रहे हैं और हम विभिन्न सामग्रियों, संकेतों और परियोजनाओं को आज़माना जारी रखते हैं। हमें उम्मीद है कि आप विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक घटकों, स्विच बनाने के दिलचस्प तरीकों, नए प्रकार के आउटपुट और एलईडी की विभिन्न व्यवस्थाओं के साथ प्रयोग करेंगे। हमें बताएं कि आप इस गतिविधि को कैसे रीमिक्स और संशोधित करते हैं ताकि हम इस बारे में सीखना जारी रख सकें कि स्क्रैचएक्स के साथ पेपर सर्किट, आर्डिनो और प्रोग्रामिंग के लिए क्या संभव है।