Maliwanag na Mga Landas (Pagtuturo ng MST): 5 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Ang layunin ng Bright Paths ay upang turuan ang mga mag-aaral tungkol sa Minimum Spanning Trees (MSTs). Ang Node A ay ang mapagkukunan at lahat ng iba pang mga node ay may isang tiyak na timbang (gastos) upang makarating sa kanila. Ipinapakita ng kagamitang ito sa pagtuturo na ang gastos sa pamamagitan ng pagdidilim sa bawat node, depende sa gastos sa node na iyon. Plano kong pag-usapan ang tungkol sa mga node na para bang mga tindahan na nangangailangan ng paghahatid at nakasalalay sa landas na kinuha, ang gastos ng ilaw (timbang) ay masyadong malaki. Ang resulta nito ay isang LED na alinman sa madilim o naka-off depende sa timbang. Sa pangkalahatan, isang mahusay na paraan upang gawing simple ang problemang ito para sa mga mag-aaral. Ang problemang ito ay kilala rin bilang Travelling Salesman Problem.

Hakbang 1: Mga Tool at Supply

Mga gamit

• Foamcore upang hawakan ang iyong MST
• Ang ilang mga Jumper Wires upang ikonekta ang iyong beadboard sa MST
• Ang ilang mga Jumper Wires upang ikonekta ang Arduino sa breadboard
• Walong LEDs, ng parehong kulay, upang kumatawan sa mga node
• Walong 220ohm Resistors para sa mga LED
• Isang Arduino upang makontrol ang mga Liwanag
• Isang Rehistro ng Shift upang makakuha ng mas maraming output ng PWM

Mga kasangkapan

• Hot Glue Gun upang hawakan ang mga LED
• Mga Art Supply upang iguhit ang MST
• Computer para sa programa

Hakbang 2: Pagguhit at LEDs para sa MST

1. Nag-print ako ng isa mula sa isang luma kong aklat at sinundot ang mga butas, sa pamamagitan ng mga node sa print, sa foam core.
2. Ginuhit ko ang mga gilid ng kani-kanilang mga timbang sa foamcore na paglalagay din ng label sa mga node A-H.
3. Itinulak ko ang mga LED sa board (sa tuktok ng mga node) na pinapanatili ang mahabang pin na nakaharap sa up kaya alam ko kung anong pin ang ipadadala ng signal sa paglaon. Gayundin, itulak ang mga pin pababa upang hawakan ang mga ito sa lugar.
4. Mainit na pandikit ang mga LED sa lugar.
5. Ilagay ang babae sa mga lalaking wires sa mga LED pin. Gumawa ako ng mas magaan na kulay na mga wire sa aming mga mataas na pin, o ang mga nakaharap.

Hakbang 3: Breadboard

Ang Sparkfun ay may mahusay na gabay para sa shift register at maaari mong sundin ito para sa lahat ng mga kable. Ang pagkakaiba lamang ay ang mga LED ay naka-wire sa pamamagitan ng mahabang mga jumper cables, hindi direkta sa board. Para sa aking code, i-pin ang 0-7 sa linya ng rehistro ng shift na may A-H sa MST.

Hakbang 4: Code

Layunin ng code na baguhin ang ningning ng mga LED batay sa timbang ng mga node. Sa larawan sa kanan, ipinapakita nito ang wgtA sa pamamagitan ng wgtH. Ito ang mga halagang maaari mong baguhin upang maipakita ang dami ng timbang sa isang tiyak na LED. Ang pagbabago sa liwanag ay nakamit ng:

sr.set (ledA, 255 / wgtA * 1.1)

Itinatakda ng linyang ito ang humantong sa pinakamataas na ningning na hinati ng mga beses sa timbang ng isang halaga upang mapanatili ang ilaw. Ang ilaw ay maaaring bumaba habang tumataas ang timbang at ginagawa ito para sa bawat LED.

Hakbang 5: Mga Suliranin at Kinabukasan

Sinimulan ko ang proyektong ito sa apat na asul na LEDs at apat na berdeng LEDs ngunit may problema ako kapag sinusubukang ihambing ang mga brightness. Naayos ko ito sa pamamagitan ng paghahanap ng apat pang mga asul ngunit isipin lamang ito kapag pumipili ng mga LED. Kailangan ko ring dalhin ang Arduino, breadboard, at laptop nang magkahiwalay kaya ang paggawa ng isang enclosure upang hawakan ang Arduino at breadboard ay magiging isang mahusay na pagpapabuti sa hinaharap. Magiging cool din upang magdagdag ng mga animasyon sa mga LED upang matulungan na mailarawan kung anong landas ang dinadaanan. Sa pangkalahatan, isang mahusay na paraan upang maipakita kung paano gumagana ang mga MST at inaasahan kong gamitin ito nang higit pa.