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Erste Schritte
mit dem
CALLIOPE
August 2018
R.-Michael Kienast
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Inhalt
Allgemeines zu CALLIOPE ........................................................................................................................ 1
Editoren für den CALLIOPE ...................................................................................................................... 1
Die Platine ............................................................................................................................................... 2
CALLIOPE mit dem Computer verbinden ................................................................................................ 3
Software laden ........................................................................................................................................ 3
Der Hauptbildschirm ............................................................................................................................... 5
Der Menüpunkt Bearbeiten .................................................................................................................... 6
Programmieroberfläche .......................................................................................................................... 7
Unser erstes Programm ........................................................................................................................... 7
Übertragung auf den CALLIOPE ............................................................................................................... 9
Programme Exportieren / Importieren ................................................................................................. 10
Muster mit dem CALLIOPE zeichnen ..................................................................................................... 12
CALLIOPE – LED einschalten .................................................................................................................. 13
Musik mit dem CALLIOPE ...................................................................................................................... 14
Mit dem CALLIOPE Lampen ein- und ausschalten................................................................................. 15
Anhang .................................................................................................................................................. 17
Technische Daten .................................................................................................................................. 18
R.-Michael Kienast
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Allgemeines zu CALLIOPE
Der CALLIOPE-mini ist ein Minicomputer. Er kann direkt im Browser programmiert werden.
Mit wenigen Schritten lässt sich eine Anwendung programmieren. Programmierkenntnisse sind nicht
notwendig.
Editoren für den CALLIOPE
NEPO-Editor vom Frauenhofer-Institut
PXT-Editor von Microsoft
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Die Platine
Auf deiner Platine findest du Taster und Anschlüsse. Beachte bei den Experimenten die
Beschreibung. Dann kann der CALLIOPE kein Schaden nehmen.
Unser CALLIOPE erhält seine Spannung über den USB-Anschluss. Es wird keine weitere Stromquelle
benötigt.
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CALLIOPE mit dem Computer verbinden
Du benötigst die Platine, das USB-Kabel und einen Computer.
Verbinde mithilfe des USB-Kabels die CALLIOPE-Platine mit deinem Computer.
Nach einem kurzen Augenblick leuchtet eine gelbe LED. Dein CALLIOPE ist bereit.
In deinem Computer-Explorer findest du jetzt ein neues Laufwerk mit der Bezeichnung Mini.
Software laden
Der Calliopemini kann mit dem OPEN ROBERTA LAB1) und der Programmiersprache NEPO2)
programmiert werden.
Die Programmiersprache NEPO ist eine grafische Programmiersprache. Die Programmierblöcke
können im Baukastenprinzip zusammengesteckt werde.
Das Programm ist webbasiert, man benötigt nur einen Internetbrowser.
Lade in deinem Browser den CALLIOPE- Editor.
https://lab.open-roberta.org/
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Wähle im Browser das Programm CALLIOPE aus.
Setze hier den Haken.
1) Open Roberta ist ein technologisches Projekt innerhalb der Initiative Roberta – Lernen mit Robotern von Fraunhofer IAIS,
Sankt Augustin.
2) NEPO ist eine an Scratch angelehnte grafische Programmiersprache.
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Der Hauptbildschirm
In der Grafik sind die ersten wichtigsten Punkte markiert.
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Der Menüpunkt Bearbeiten
Die ersten Befehle aus dem Menüpunkt Bearbeiten.
Das Programm wird im Editor
getestet (simuliert).
Das Programm wird im Editor
getestet (simuliert).
Das Programm wird auf deine
Festplatte gespeichert.
Das Programm wird von deiner
Festplatte geöffnet und im Editor
angezeigt.
Das Programm wird im Editor
gelöscht.
(mit ok bestätigen)
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Programmieroberfläche
Unser erstes Programm
Wähle auf der linken Seite AKTION aus.
Ziehe den Block Zeige Bild unter Start.
Dein Bildschirm sieht jetzt so aus.
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Klicke die einzelnen Felder mit der linken Maustaste an.
Fertig. Du hast dein erstes Programm geschrieben. Jetzt muss es nur noch auf den CALLIOPE
übertragen werden.
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Übertragung auf den CALLIOPE
Das Programm muss jetzt noch auf den CALLIOPE übertragen werden.
Klicke mit der linken Maustaste auf die Pfeilspitze.
Wähle Speichern unter aus.
Wähle das Laufwerk MINI und bestätige mit Speichern.
Das Programm wird jetzt auf den CALLIOPE übertragen. Die gelbe LED blinkt.
Nach der Übertragung startet das Programm automatisch.
Mit der Resttaste wird das Programm neu ausgeführt.
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Programme Exportieren / Importieren
Im Menüpunkt Bearbeiten kannst du deine Programme abspeichern.
Der Befehl exportiere Programm speichert dein Programm auf der Festplatte ab.
Der Befehl importiere Programm öffnet dein Programm im CALLIOPE-Editor.
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Programmierbeispiele
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Muster mit dem CALLIOPE zeichnen
Für die Programme benötigst du folgende Menüpunkte.
Programm: Muster1
Schreibe folgendes Programm.
Verändere die Zeitangabe auf 200 und 1000.
Übertrage das Programm auf den CALLIOPE.
Teste das Programm und beschreibe kurz die Funktion.
Exportiere das Programm unter dem Dateinamen Muster1 in deinen Calliope-Ordner.
Aufgabe:
Überlege dir eigene Muster. Exportieren nicht vergessen.
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CALLIOPE – LED einschalten
Für die Programme benötigst du folgende Menüpunkte.
Programm: LED1
Schreibe folgendes Programm. Die RGB-LED wird ein- bzw. ausgeschaltet.
Die Farbe der LED kann in der Farbbox geändert werden.
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Musik mit dem CALLIOPE
Mit dem CALLIOPE kann man auch Töne erzeugen.
Für die Programme benötigst du folgende Menüpunkte.
Programm: Musik1
Schreibe folgendes Programm.
Im Feld c‘ kannst du die Note verändert. Du erhältst ein kleines Keyboard um die Note auszuwählen.
Aufgabe 1 (Musik1)
Schreibe eine Tonleiter.
Aufgabe 2 (Musik2)
Überlege dir ein eigenes Musikstück aus 15 Noten.
R.-Michael Kienast
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Mit dem CALLIOPE Lampen ein- und ausschalten
Führ das Programm benötigst du deine Lüsterklemme mit den LEDs. Verbinde den Minuspol deiner
Lüsterklemme mit dem Minuspol vom CALLIOPE.
Verbinde die LED-Anschlüsse mit P0 bis P2.
Starte deinen Browser und den Editor für den CALLIOPE.
Schalte in den Expertenmodus um.
Für die Programme benötigst du folgende Menüpunkte.
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Programm: Lampe1
Wähle unter AKTION / Pin den Befehl schreibe … Wert auf Pin … aus.
Wähle unter KONTROLLE / Warten den Befehl Warte ms aus.
Passe die Befehle entsprechend an.
Übertrage das Programm auf den CALLIOPE.
Teste das Programm und beschreibe kurz die Funktion.
Exportiere das Programm unter dem Dateinamen Lampe1 in deinen Calliope-Ordner.
Programm: Lampe2
Schreibe folgendes Programm.
Teste das Programm und beschreibe kurz die Funktion.
Exportiere das Programm unter dem Dateinamen Lampe2 in deinen Calliope-Ordner.
Aufgabe 1 (Lampe3)
Schalte deine drei LEDs für 1 Sekunde ein.
Aufgabe 2 (Lampe4)
Schalte deine LEDs für je 1 Sekunde nacheinander ein.
Aufgabe 3 (Ampel)
Programmiere eine Ampelanlage.
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Anhang
Editor vom Frauenhofer Institut: https://lab.open-roberta.org/
Editor von Microsoft: https://mini.pxt.io/
Die abgedruckten Programme wurden getestet. Fehler konnten nicht festgestellt werden. Trotzdem hafte ich nicht für Schäden jeglicher Art.
Über Anregungen und Verbesserungsvorschläge würde ich mich jederzeit freuen.
Schreiben sie mir.
R.-Michael Kienast
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Technische Daten
● Nordic nRF51822 Multi-protocol Bluetooth® 4.0 low energy/2.4GHz RF SoC
32-bit ARM Cortex M0 processor (16MHz)
16kB RAM
256kB Flash
Bluetooth Low Energy
● 5x5 LED Matrix Bildschirm
● Beschleunigungssensor, Gyroskop, Magnetometer (Bosch BMX055)
● MEMS Mikrofon
● DC Motortreiber (TI DRV8837)
● Piezo-Lautsprecher
● Programmierbare RGB LED (WS2812b)
● 2 programmierbare Taster
● Serielle Schnittstelle (USB + konfigurierbare Anschlüsse)
● PWM Ausgabe
● 4 Bananenstecker/Krokodilklemmen-Anschlüsse
● 4 Analoge Eingänge
● 8-11 Ein-/Ausgangsanschlüsse (je nach Softwarekonfiguration)
● SPI + I 2 C
● USB Micro B Anschluss (Programmierung und Stromversorgung)
● JST Batterieanschluss (3.3V)
● Bananen/Krokodilklemmen-Anschluss für 3.3V (Ausgang)
● 2 Grove Steckverbinder (I 2 C + Seriell/Analog)
● Flash-Programmspeicher (optional)
