MicroPython — senzori: ubrzanje, nagib i pedometar

Micro:bit ima ugrađeni akcelerometar — senzor koji meri kretanje, nagib i ubrzanje. U ovoj lekciji naučićeš kako da:

otkriješ nagib uređaja
reaguješ na pokret (shake)
napraviš jednostavan brojač koraka (pedometer)

Ovo su iste ideje koje si možda već video u MakeCode-u, ali sada ih radimo u MicroPython-u.

Detekcija nagiba micro:bit-a

MicroPython funkcija accelerometer.get_x() meri nagib po X osi.


from microbit import *

while True:
    x = accelerometer.get_x()

    if x > 300:
        display.show(Image.ARROW_E)
    elif x < -300:
        display.show(Image.ARROW_W)
    else:
        display.clear()

Kada nagneš micro:bit ulevo ili udesno, na ekranu će se pojaviti strelica.

Detekcija pokreta (shake)

MicroPython ima metodu was_gesture() koja proverava da li se desio određeni pokret.


from microbit import *

while True:
    if accelerometer.was_gesture("shake"):
        display.show(Image.SURPRISED)
        sleep(1000)
        display.clear()

Protresi micro:bit — pojaviće se ikonica iznenađenja.

Jednostavan brojač koraka (pedometer)

Kombinovanjem senzora i promenljivih možemo napraviti brojač pokreta.


from microbit import *

koraci = 0

while True:
    if accelerometer.was_gesture("shake"):
        koraci += 1
        display.show(str(koraci))
        sleep(500)

Svaki jači pokret povećava broj koraka. Ovo je osnova za pedometer.

Poređenje sa MakeCode micro:bit

Ako si radio/la micro:bit u MakeCode okruženju, ove funkcije si koristio kroz blokove:

on shake
acceleration (x)
tilt left / right

Možeš uporediti:

MakeCode lekcija (5–6 razred): Akcelerometar u MakeCode-u
MicroPython verzija (7–8 razred): ova lekcija

Ideja je ista — razlikuje se način pisanja programa.

Zašto su senzori važni?

koriste se u igrama, sportskim aplikacijama i merenjima
osnova su za projekte sa robotima
uvežbavaju rad sa uslovima i promenljivama

Napredni rad sa akcelerometrom

Akcelerometar može meriti ubrzanje po tri ose:

get_x() — levo/desno
get_y() — napred/nazad
get_z() — gore/dole

Primer 1 — Detekcija nagiba u svim pravcima


from microbit import *

while True:
    x = accelerometer.get_x()
    y = accelerometer.get_y()

    if x > 300:
        display.show(Image.ARROW_E)
    elif x < -300:
        display.show(Image.ARROW_W)
    elif y > 300:
        display.show(Image.ARROW_S)
    elif y < -300:
        display.show(Image.ARROW_N)
    else:
        display.clear()

Sada micro:bit reaguje na nagib u četiri pravca.

Primer 2 — Brojač koraka sa reset dugmetom


from microbit import *

koraci = 0

while True:
    if accelerometer.was_gesture("shake"):
        koraci += 1
        display.show(str(koraci))
        sleep(500)

    if button_a.was_pressed():
        koraci = 0
        display.show("0")

Dugme A resetuje broj koraka.

Primer 3 — Cilj 10 koraka


from microbit import *

koraci = 0

while True:
    if accelerometer.was_gesture("shake"):
        koraci += 1
        display.show(str(koraci))
        sleep(400)

        if koraci == 10:
            display.show(Image.HAPPY)
            sleep(1500)
            koraci = 0

Kada dostigneš 10 pokreta, pojavljuje se smajli.

Primer 4 — Digitalna libela


from microbit import *

while True:
    x = accelerometer.get_x()
    y = accelerometer.get_y()

    if -100 < x < 100 and -100 < y < 100:
        display.show(Image.YES)
    else:
        display.show(Image.NO)

Ako je uređaj skoro ravan — prikazuje se ✔.

Zadaci za samostalan rad

Zadatak 1 — Nagib + LED animacija

Napravi program koji:

Prikazuje strelicu kada je nagib veći od 300
Prikazuje srce kada je uređaj ravan

Zadatak 2 — Brojač koraka sa ciljem 20

Kada dođeš do 20 koraka:

Prikaži poruku "BRAVO"
Resetuj brojač

Zadatak 3 — Digitalna igra

Kombinuj:

taster A
nagib ulevo/desno

Ideja: pomeraj tačku po ekranu naginjanjem.

Zadatak 4 — Alarm za jak pokret

Ako je ubrzanje po X osi veće od 800:

Prikaži znak uzvika
Treperi ekran 3 puta

Rešenja zadataka (za nastavnika)

Rešenje 1 — Nagib + LED animacija


from microbit import *

while True:
    x = accelerometer.get_x()

    if x > 300:
        display.show(Image.ARROW_E)
    elif x < -300:
        display.show(Image.ARROW_W)
    else:
        display.show(Image.HEART)

Ako nema većeg nagiba, prikazuje se srce.

Rešenje 2 — Brojač koraka sa ciljem 20


from microbit import *

koraci = 0

while True:
    if accelerometer.was_gesture("shake"):
        koraci += 1
        display.show(str(koraci))
        sleep(400)

        if koraci == 20:
            display.scroll("BRAVO")
            koraci = 0

Kada se dostigne 20 pokreta, poruka se ispisuje, a brojač se resetuje.

Rešenje 3 — Pomeranje tačke naginjanjem


from microbit import *

x = 2
y = 2

while True:
    display.clear()
    display.set_pixel(x, y, 9)

    nagib = accelerometer.get_x()

    if nagib > 300 and x < 4:
        x += 1
    elif nagib < -300 and x > 0:
        x -= 1

    sleep(200)

Tačka se pomera levo/desno naginjanjem uređaja.

Rešenje 4 — Alarm za jak pokret


from microbit import *

while True:
    x = accelerometer.get_x()

    if x > 800 or x < -800:
        for i in range(3):
            display.show("!")
            sleep(200)
            display.clear()
            sleep(200)

Ako je ubrzanje jako, znak uzvika treperi tri puta.

Mini projekat — Fitnes narukvica

Napravimo jednostavnu „fitnes narukvicu“ koja:

broji korake
ima dnevni cilj (npr. 15 koraka)
može da se resetuje dugmetom A
prikazuje rezultat dugmetom B

Kako ćemo brojati korake?

Nećemo koristiti samo shake, jer to nije precizno. Umesto toga, merićemo naglu promenu ubrzanja po X osi. Ako je vrednost veća od određene granice — brojimo korak.

Program


from microbit import *

koraci = 0
cilj = 15

while True:
    x = accelerometer.get_x()

    # Detekcija jačeg pokreta
    if x > 700 or x < -700:
        koraci += 1
        display.show(str(koraci))
        sleep(300)  # kratka pauza da ne broji isti pokret više puta

        # Provera cilja
        if koraci >= cilj:
            display.scroll("CILJ!")
            display.show(Image.HAPPY)
            sleep(1000)
            koraci = 0

    # Dugme A resetuje broj
    if button_a.was_pressed():
        koraci = 0
        display.show("0")

    # Dugme B prikazuje trenutni broj
    if button_b.was_pressed():
        display.scroll(str(koraci))

Kako projekat funkcioniše?

Micro:bit stalno meri ubrzanje
Ako je pokret dovoljno jak → povećava broj
Kada dostigne cilj → prikazuje poruku
Dugme A resetuje
Dugme B proverava rezultat

Zašto koristimo `sleep(300)`?

Bez pauze, micro:bit bi mogao da prebroji više koraka za jedan jedini pokret. Ovo je jednostavan način filtriranja buke.

Napredna verzija (izazov)

Pokušaj da unaprediš projekat:

Postavi cilj na 30 koraka
Dodaj animaciju kada se cilj dostigne
Sačuvaj rekord (najveći broj koraka)

Kako funkcioniše filtriranje pokreta?

Akcelerometar stalno meri ubrzanje. Vrednosti se brzo menjaju i često sadrže "šum" (male nasumične promene).

Ako bismo brojili svaki mali pokret, brojač bi rastao prebrzo. Zato uvodimo prag (threshold).

Grafičko objašnjenje

Ubrzanje (X osa)

 900 |           *        *
 800 |         *   *    *
 700 |-----------------------------  ← PRAG
 600 |      *
 500 |   *
 400 |
 300 |  *
 200 |
 100 |
   0 |____________________________________
         vreme →

Samo vrednosti iznad 700 brojimo kao korak.

Sve vrednosti ispod praga ignorišemo.

Primer bez filtriranja (loš primer)


from microbit import *

koraci = 0

while True:
    x = accelerometer.get_x()
    if x > 100:
        koraci += 1
        display.show(str(koraci))

⚠ Problem: Brojač raste prebrzo jer su 100 male oscilacije.

Primer sa filtriranjem (dobar primer)


from microbit import *

koraci = 0
PRAG = 700

while True:
    x = accelerometer.get_x()

    if x > PRAG or x < -PRAG:
        koraci += 1
        display.show(str(koraci))
        sleep(300)

Zašto koristimo i sleep()?

Kada se desi jak pokret, signal traje nekoliko milisekundi. Bez pauze, program bi mogao da ga izbroji više puta.

Sleep pravi mali „odmor“ — i time simulira pravi pedometar.

Eksperiment za čas

Neka učenici probaju različite vrednosti praga:

500 — osetljiv uređaj
700 — srednja osetljivost
900 — vrlo grub filter

Diskusija: Koja vrednost je najrealnija? Zašto?

Napredna vizualizacija (bonus demonstracija)


from microbit import *

while True:
    x = accelerometer.get_x()

    nivo = abs(x) // 200   # skaliranje
    if nivo > 4:
        nivo = 4

    display.clear()
    display.set_pixel(2, 4-nivo, 9)
    sleep(100)

Tačka se pomera gore-dole u zavisnosti od jačine pokreta. Ovo je jednostavna „mini-grafika“ signala.

Vežbe — rad sa senzorima pokreta

Sledeće vežbe pomažu da utvrdiš rad sa akcelerometrom i razviješ sopstvene MicroPython programe koji reaguju na pokret uređaja.

Vežba 1 — Brojač nagiba

Zadatak:
Prikaži broj nagiba ulevo i broj nagiba udesno na LED ekranu.

Kada korisnik nagne micro:bit ulevo, povećava se brojač za levo. Kada nagne udesno, povećava se brojač za desno.

Savet: koristi:

accelerometer.get_x()
promenljive za brojanje
display.scroll()

Primer rešenja:

from microbit import *

levo = 0
desno = 0

while True:
    x = accelerometer.get_x()

    if x < -300:
        levo += 1
        display.scroll("L:" + str(levo))
        sleep(500)

    if x > 300:
        desno += 1
        display.scroll("D:" + str(desno))
        sleep(500)

Vežba 2 — Alarm pokreta

Zadatak:
Prikaži znak upozorenja kada se uređaj protrese.

MicroPython ima ugrađenu funkciju koja detektuje shake događaj.

Savet: koristi:

accelerometer.was_gesture("shake")
Image ili tekst

Primer rešenja:

from microbit import *

while True:
    if accelerometer.was_gesture("shake"):
        display.show(Image.SKULL)
        sleep(1000)
        display.clear()

Izazov (napredni zadatak)

Pokušaj da napraviš alarm koji:

uključuje alarm posle 3 uzastopna potresa
ili prikazuje različite simbole za različite pokrete

Ovo je odlična osnova za projekte kao što su:

alarm protiv krađe
pedometar (brojač koraka)
kontroler za igru

Vizualizacija podataka senzora u Python Processing-u

MicroPython omogućava očitavanje podataka sa senzora, ali pravi potencijal dolazi kada te podatke prikažemo kao grafiku na računaru. To možemo uraditi pomoću alata Processing (Python Mode).

Na primer, možemo prikazati:

grafikon broja koraka u realnom vremenu
vizualizaciju nagiba uređaja
animaciju koja reaguje na pokret
interaktivne projekte i igre

Podaci se šalju sa micro:bit-a preko USB kabla koristeći serijsku komunikaciju, a Processing ih pretvara u grafiku.

Saznaj kako da povežeš MicroPython i Processing u sledećoj lekciji:

MicroPython i Processing — serijska komunikacija i vizualizacija podataka

Ako želiš da naučiš kako da praviš grafiku i animacije u Processing-u, pogledaj kompletan kurs:

Python i Processing — kreativno programiranje (kompletan kurs)

⬅ Prethodna lekcija: Micropython slučajni brojevi i algoritmi

Sledeća lekcija: Mikropython: Kompas i termometar ➡