Kurze Einführung zum Calliope

Algorithmus, Anweisung und Argument

Ein Programm besteht aus einer Folge von Anweisungen. Man spricht auch von Algorithmen: Ein Algorithmus ist eine eindeutige Handlungsvorschrift zur Lösung eines Problems, die aus endlich vielen Anweisungen besteht (s. Wikipedia).

Makecode Open Roberta Lab Python

# das ganze folgende Programm ist der Algorithmus

# am Anfang werden weitere Programmbausteine importiert
from calliopemini import *
import neopixel
import music
np = neopixel.NeoPixel(pin_RGB, 3)

# nun folgen mehrere Anweisungen mit Argumenten, die nacheinander ausgeführt werden
display.show(1)  # Anweisung: das Display soll die Zahl 1 zeigen. Die Zahl 1 ist das Argument

np.fill((0,255,0))  # Anweisung: RGB-LEDs mit Farbe grün füllen. Die Farbe grün ist das Argument, das als RGB-Tupel angegeben wird
np.show()           # Anweisung: Füllung zeigen (ohne Argument)

sleep(1000)  # Anweisung: warte 1000ms. Das Argument sind die 1000ms

display.scroll('hi!')  # Anweisung: Text über Display laufen lassen. Das Argument ist 'hi!'

music.play(['c'])  # Anweisung: Ton spielen. Das Argument ist das Zeichen 'c' innerhalb einer Liste [], da mehrere Noten hintereinander angegeben werden können, z. B. music.play(['c', 'd', 'e'])

Eine Anweisung kann ein oder mehrere Argumente haben, die zum Beispiel festlegen, welche Farbe oder welcher Text angezeigt werden soll oder wie lange gewartet werden soll. Je nach Anweisung ist das Argument eine Farbe, eine Zahl, ein Text oder Bild.

Schleifen

Schleifen dienen dazu, Programmcode zu wiederholen. Es gibt unterschiedliche Arten von Schleifen, die wir im folgenden kennenlernen werden. Für den Anfang ist die Endlosschleife am wichtigsten, die den enthaltenen Code dauerhaft wiederholt. Unsere Programme werden sich zum größten Teil in einer Endlosschleife abspielen.

# die folgenden Befehle werden genau ein Mal beim Start des Programms ausgeführt
from calliopemini import *
import neopixel
np = neopixel.NeoPixel(pin_RGB, 3)

np.fill((255,0,0)) # füllt alle RGB-LED mit der Farbe rot
np.show()

while True:
      # folgende eingerückten Anweisungen werden endlos wiederholt
      np.fill((255,0,0)) # füllt alle RGB-LED mit der Farbe rot
      np.show()

# folgende nicht eingerückte Anweisungen werden nie ausgeführt, weil die obere Endlosschleife nie verlassen wird
np.fill((255,0,0)) # füllt alle RGB-LED mit der Farbe rot
np.show()

Sensoren und Aktoren

Für die Eingabe von Daten werden Sensoren benötigt; für die Ausgabe hingegen Aktoren:

• Sensoren (auch Fühler genannt) sind elektrische Bauteile, die eine physikalische Größe aus der Umwelt (Temperatur, Helligkeit, Luftdruck oder auch ein mechanischer Druck mit dem Finger) in eine elektrische Größe (Widerstand, Spannung, elektrisches Potential, Stromstärke) umwandeln. Dadurch werden die physikalischen Größen aus der Umwelt einer elektronischen Verarbeitung zugänglich.
• Aktoren (auch Aktuatoren genannt) sind elektrische Bauteile, die eine elektrische Größe in eine mechanische (Bewegung, Schallwellen) oder andere Größe (Temperatur, Licht, …) umwandeln. Sie ermöglichen, dass die elektronische Verarbeitung zu Handlungen bzw. Konsequenzen führen kann.