Probabilitat amb boles de colors per a Keyestudio UNO

ESO

4t

Descripció de l’activitat

L’activitat consisteix en un joc interactiu programat mitjançant codi que simula l’extracció aleatòria de boles de colors (vermell, blau i verd) d’una bossa virtual. Mitjançant dos botons, l’alumnat pot extreure boles a l’atzar i consultar en qualsevol moment la probabilitat de treure cada color segons les boles que queden.
El sistema mostra la informació en una pantalla OLED: el nombre de boles de cada color, el color extret en cada tirada i les probabilitats corresponents. Cada extracció modifica l’estat del joc, de manera que les probabilitats canvien dinàmicament (activitat adaptada a partir de l’activitat “Joc de les boles de colors” de Joan Carles Roman Campos i Ramon Segues Creu).

Material necessari

Ordinador
Placa Keyestudio UNO
Pantalla OLED
Cable I2C

Orientacions pedagògiques

Formeu grups en funció del nombre de plaques Keyestudio UNO i pantalles OLED disponibles.

Elements de programació

Seqüències bàsiques
Bucles
Condicionals
Esdeveniments
Variables
Funcions

Programació a través de codi

Eix | Àrea | Matèria

SEC – Digitalització

Competències específiques

CE02 – Idear solucions innovadores i creatives aplicant diferents formes de raonament, integrant-les en l’entorn personal d’aprenentatge tot fent ús de les eines i els recursos d’edició, la creació de continguts digitals i el desenvolupament d’aplicacions per optimitzar l’aprenentatge permanent.

Sabers

Aplicació de tècniques de raonament lògic com el pensament de disseny i el pensament computacional en la resolució de problemes en el disseny de solucions.

1. Inicieu l’entorn de programació mitjançant codi “Arduino IDE” i seleccioneu una placa “Arduino UNO”.

2. Esborreu el codi que hi ha per defecte. Deseu el fitxer, feu-ho també periòdicament a mesura que afegiu codi.

3. Afegiu les llibreries necessàries per a la pantalla OLED i per a una llibreria auxiliar:

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include "ABLocks_TimerFreeTone.h"

4. Creeu l’objecte de la pantalla OLED:

Adafruit_SSD1306 oled_1(128,64, &Wire,-1);

5. Declareu les variables del joc:

double Roig;
double Blau;
double Verd;
double Tirada;
double Total_boles;
double p_roig;
double p_blau;
double p_verd;
bool oled_1_autoshow = true;

6. Programeu la funció de configuració inicial:

void setup() {
	pinMode(2, INPUT);
	pinMode(6, OUTPUT);
	pinMode(7, INPUT);
	pinMode(8, OUTPUT);
	pinMode(9, OUTPUT);
	pinMode(10, OUTPUT);
	randomSeed(analogRead(0));
	Roig = 5;
	Blau = 3;
	Verd = 2;
	Total_boles = (Roig + ((Blau + Verd)));
	oled_1.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC,0x3C);
	oled_1.clearDisplay();
	if (oled_1_autoshow) oled_1.display();
}

7. Programeu el bucle principal:

void loop() {
  	if (digitalRead(2)) {
  		Extreure_bola();
  	}
  	if (digitalRead(7)) {
  		mostra_probabilitat();
  	}
}

8. Programeu el procediment d’extracció de bola:

void Extreure_bola() {
	if (Total_boles > 0) {
		Tirada = math_random_int(1, Total_boles);
		if ((Tirada <= Roig)) {
			Roig = (Roig - 1);
			analogWrite(6,255);
			analogWrite(9,0);
			analogWrite(10,0);
			delay(1000);
			analogWrite(6,0);
			analogWrite(9,0);
			analogWrite(10,0);
		}
		else if ((Tirada <= (Roig + Blau))) {
			Blau = (Blau - 1);
			analogWrite(6,51);
			analogWrite(9,102);
			analogWrite(10,255);
			delay(1000);
			analogWrite(6,0);
			analogWrite(9,0);
			analogWrite(10,0);
		}
		else {
			Verd = (Verd - 1);
			analogWrite(6,0);
			analogWrite(9,102);
			analogWrite(10,0);
			delay(1000);
			analogWrite(6,0);
			analogWrite(9,0);
			analogWrite(10,0);
		}
		Total_boles = (Roig + ((Blau + Verd)));
	}
	else {
		for (int count = 0; count < 4; count++) {
			TimerFreeTone(8,1000,500);
			delay(500);
		}
	}
}

9. Programeu el procediment que mostra la probabilitat:

void mostra_probabilitat() {
	oled_1.clearDisplay();
	if(oled_1_autoshow)oled_1.display();
	p_roig = (long)(((100 * ((Roig / Total_boles)))));
	p_blau = (long)(((100 * ((Blau / Total_boles)))));
	p_verd = (long)(((100 * ((Verd / Total_boles)))));
	oled_1.setTextSize(1);
	oled_1.setTextColor(WHITE);
	oled_1.setCursor(0,0);
	oled_1.print(String("Resultats"));
	if (oled_1_autoshow) oled_1.display();
	oled_1.setTextSize(1);
	oled_1.setTextColor(WHITE);
	oled_1.setCursor(0,10);
	oled_1.print(String("Roig:") + String(p_roig)+String("%"));
	if (oled_1_autoshow) oled_1.display();
	oled_1.setTextSize(1);
	oled_1.setTextColor(WHITE);
	oled_1.setCursor(0,20);
	oled_1.print(String("Blau:") + String(p_blau)+String("%"));
	if (oled_1_autoshow) oled_1.display();
	oled_1.setTextSize(1);
	oled_1.setTextColor(WHITE);
	oled_1.setCursor(0,30);
	oled_1.print(String("Verd:") + String(p_verd)+String("%"));
	if (oled_1_autoshow) oled_1.display();
}

10. Programeu una funció auxiliar per obtenir nombres aleatoris:

double math_random_int(int a,int b) {
	if (a > b) {
		int c = a;
		a = b;
		b = c;
	}
	return (double)random(a,b+1);
}

11. Deseu el programa i transferiu-lo a la placa Keyestudio UNO.

12. Connecteu la pantalla OLED al port I2C de la placa mitjançant un cable I2C.

13. Comproveu que el programa funciona correctament i apliqueu, si cal, els ajustos necessaris.

Programa sencer Baixa