Kloppend hart

Inhoud

3. Kloppend hart#

In deze les maak je een eenvoudige animatie van een kloppend hart op het microbit-display. Je bouwt dit op in een aantal stappen, te beginnen met het programma om alleen een hart te tonen.

Concepten

import, display, image, pixels, herhaling

3.1. Toon een enkele figuur#

In de eerst les heb je een programma op de microbit geladen om een hart op het display te tonen. De Python-tekst van dit programma:

from microbit import *

display.show(Image.HEART)

Wat betekent dit?

voordat je de opdrachten van de microbit-module kunt gebruiken, moet je deze eerst importeren. De microbit-module is een grote verzameling definities voor het gebruik van de microbit. Zie microbit. Deze module bevat onder andere de display-module voor het aansturen van het display.
de show-functie van de display-module: display.show(fig) toont een figuur op het display. Zie microbit.display.show
als figuur gebruiken we het HEART-object (een hart) van de Image class: zie images

Stappen

zie de stappen bij het laden van een programma op de microbit

Variaties

Als het programma werkt kun je dit op allerlei manieren aanpassen, en de aangepaste code op je microbit laden. Zorg ervoor dat je je programma na elke aanpassing eerst bewaart (“Save”) op je computer en daarna naar de microbit stuurt (“Flash”).

kies een andere figuur uit de lijst van ingebouwde figuren (images)
maak zelf een figuur, zoals bijvoorbeeld:

from microbit import *

display.show(Image(
              "90009:"
              "09090:"
              "00900:"
              "09090:"
              "90009"))

Het display bestaat uit 5 bij 5 ledjes, de “pixels” van het display. In het bovenstaande image geeft elk cijfer de helderheid van het overeenkomstige pixel aan: 0 is uit, en 9 is maximale helderheid. (Vraag: wat stelt het bovenstaande Image voor?)

3.2. Een-staps animatie#

Een animatie bestaan uit een reeks opeenvolgende beelden. Je kunt een kloppend hart maken door het “grote” hart af te wisselen met een kleiner hart. Probeer als eerste stap het volgende programma om twee figuren na elkaar te tonen:

from microbit import *

display.show(Image.HEART)
display.show(Image.HEART_SMALL)

Uitleg: je ziet hier twee opdrachten na elkaar: deze opdrachten worden in deze volgorde na elkaar uitgevoerd.

Vraag: Wat zie je als je dit programma op de microbit uitvoert? Hoe komt dat? En hoe zou je dat kunnen oplossen?

Je kunt de microbit tussen twee opdrachten laten wachten met de functie utime.sleep(x). Hierin is x het aantal seconden; dit mag ook een decimale fractie zijn, bijvoorbeeld 0.1.

from microbit import *
import utime

display.show(Image.HEART)
utime.sleep(1)
display.show(Image.HEART_SMALL)

Uitleg

we gebruiken (importeren) de module utime (zie: utime)
utime.sleep(1) zorgt ervoor dat de microbit 1 seconde wacht (”slaapt”; er worden dan geen opdrachten uitgevoerd) en daarna doorgaat.

Variaties

probeer andere wachttijden, ook kleiner dan een seconde
breid het programma uit zodat dit na het kleine hartje weer het grotere hart toont

3.3. Herhaal de animatie-stappen#

In de voorafgaande opdracht heb je gezien dat je met opeenvolgende show-opdrachten opeenvolgende figuren op het display kunt laten zien. Je gebruikt dan de sleep-functie om de figuur lang genoeg op het display te houden voordat deze overschreven wordt.

In deze opdracht maak je een “oneindige” herhaling van afwisselende figuren. Als je dit in het juiste tempo doet, geeft dit het effect van een animatie.

Code voor blinking heart:

from microbit import *
import utime

while True:
    display.show(Image.HEART)
    utime.sleep(0.5)
    display.show(Image.HEART_SMALL)
    utime.sleep(0.5)

Uitleg bij dit programma:

de Python-opdracht while True: actie herhaalt actie zolang de voorwaarde True geldt, met andere woorden: blijft steeds actie herhalen (totdat de power van de microbit uitvalt).
actie kan uit meerdere opdrachten bestaan: deze schrijf je dan onder de while True:. Om aan te geven dat deze opdrachten bij de while True: horen, laat je deze 4 spaties inspringen. Deze witruimte heeft betekenis in Python!

Vraag: waarom is de tweede sleep nodig?

Variatie(s):

het is niet nodig dat de wachttijden voor beide figuren gelijk zijn. Probeer verschillende tijden voor de sleep-aanroepen, om (i) het tempo van de hartslag te verhogen of te verlagen: het gaat dan om de som van de beide sleep-argumenten; of om (ii) een meer “dynamische” hartslag te krijgen, met bijvoorbeeld een kortere tijd voor het kleine hart: het gaat dan om de verhouding tussen de beide sleep-argumenten.
probeer een animatie met andere figuren. Zie bijvoorbeeld: images-animation

Vraag: wat zie je op het microbit display bij het volgende programma?

from microbit import *
import utime

while True:
    display.show(Image.HEART)
utime.sleep(0.5)
display.show(Image.HEART_SMALL)
utime.sleep(0.5)

3.4. Opmerkingen#

Door het gebruik van herhaling kun je in een kort programma een heel lang proces beschrijven.

De herhaling met True als voorwaarde is een speciaal geval. Deze kom je eigenlijk alleen tegen in besturingsprogramma’s zoals voor de microbit. In “normale” programma’s gebruik je een voorwaarde die uiteindelijk (na 0 of meer herhalingen) False oplevert.

Vraag: wat kun je zeggen over de opdrachten die je niet-ingesprongen na de while True: schrijft, als in het onderstaande programma:

from microbit import *
import utime

while True:
    display.show(Image.HEART)
    utime.sleep(0.5)
    display.show(Image.HEART_SMALL)
    utime.sleep(0.5)

display.show(Image.HAPPY)