Interactive European monuments board with raspberry pi and makey makey

The board consists of a wooden structure with various 3d printed monumets of Europe, and can be connected to any screen and speakers. In front of every monument there are two metal pins and when they are touched the screen shows information and photos of the monument while the same info are being played by the speakers.

The project started in May 2016 as a part of a larger project from ellak.gr for using 3d printers in education. My school (Experimental Elementary School of Florina) collaborated with the 5th Elementary school of Florina and we formed a small team of educators (Giannis Arvanitakis, Sotiris Georgiou, Giorgos Katikaridis and Giannis Kaskamanidis) and a more extended team of students from various schools of Florina.

At the end of May 2016 i went to Athens together with Giannis Kaskamanidis  to attend a seminar for using the 3d printer Rep Rap Prusa.

In June 2016 we scheduled and conducted four 3d design seminars using SketchUp and another four programming seminars using Scratch for students.

Following the seminars was the 3d printing day. Students printed small boards with their names 3d printed and we also printed the monuments for the interactive board. All of the monuments were downloaded from thingiverse.

After the summer vacations we continued the project in October 2016. Twenty two students of the sixth grade of my school formed a team and took the task to complete the project. 

Working is small groups of 3-4 the students collected fotos and information for the monuments from the web using Wikipedia and Creative Commons libraries. They also recorded the information using Audacity.

They made the main program using Scratch and at the final phase they integrated the makey makey board and saved the program on a raspberry pi.

The 3d printed monuments were glued with silicon to the board and we opened small holes to place the metal pins, two for every monument. From the inside of the board we place the makey makey and the raspberry pi and all the wiring.

The board was presented in the 7th Student Festival of Digital Creation.

The project is still ongoing. This school year (2017-2018) another team of students will take the task to add more monuments and improve the board and the program.

Stable hand, a game with Scratch + MakeyMakey

This game was designed and created by students of the programming club of the Experimental Elementary School of Florina during the 2015-2016 season. The main objective for the players is to move the stick from one side to another without touching the wire. Under the black cardboard there is a MakeyMakey adjusted. The stick is connected to the ground, the starting point is connected to left arrow, the ending point to right arrow and the wire is connected to space.

Σχέδιο

The game starts with the stick on the starting point (left arrow). The player tries to move the stick to the other end (right arrow) without touching the wire (space). If he succeeds he wins the game, else he has to start over again.

Winners can win candy using the lego candy machine.

Scratch program

Running with MakeyMakey

A Scratch game with MakeyMakey where we have to run to control the digital athletes.

The game was programmed by students of the Experimental Elementary School of Florina during the 2015-2016 season. At first the game was played using the keyboard where two players control the two digital athletes.

Later on we decided to use MakeyMakey to control the two athletes by actually running on a special controller made by cardboard and metal foil. There are four metal foil pedals and each one is connected to four keys in MakeyMakey. The two players where special bracelets which are connected to the ground on Makey Makey.

Σχεδιάγραμμα συνδέσεων

 

Φορητή κονσόλα παιχνιδιών με το Raspberry pi και το Makey Makey

Οι μαθητές και οι μαθήτριες του Ομίλου Προγραμματισμού Ηλεκτρονικών Παιχνιδιών κατασκεύασαν και προγραμμάτισαν μια ηλεκτρονική κονσόλα παιχνιδιών με την χρήση του μίνι υπολογιστή raspberry pi, της ηλεκτρονικής πλακέτας makey makey, δομικών στοιχείων Lego και του Scratch. Η κονσόλα παρουσιάστηκε στους υπόλοιπους μαθητές του σχολείου σε ενδοσχολική έκθεση, ενώ επίσης παρουσιάστηκε στο κοινό στις εκδηλώσεις για την παγκόσμια ημέρα περιβάλλοντος.

Το τελικό αποτέλεσμα της δραστηριότητας είναι μια κονσόλα με δομικά στοιχεία Lego και μέγεθος λίγων εκατοστών. Η κονσόλα συνδέεται σε οποιαδήποτε οθόνη (κατά προτίμηση με είσοδο ψηφιακού σήματος) και περιέχει ένα βιντεοπαιχνίδι που προγραμμάτισαν οι ίδιοι οι μαθητές, με τίτλο High5Bird. Το παιχνίδι, που είναι μια παραλλαγή του γνωστού παιχνιδιού Flappy Bird, παίζεται με δυο παίκτες οι οποίοι συνδέονται με την κονσόλα με ειδικά βραχιόλια και ελέγχουν τον κεντρικό χαρακτήρα ακουμπώντας τα χέρια τους. Κάθε φορά που τα χέρια των δυο παικτών ακουμπάν μεταξύ τους, ο χαρακτήρας του παιχνιδιού κάνει ένα φτερούγισμα. Σκοπός του παιχνιδιού είναι να αποφεύγουν τα εμπόδια που παρουσιάζονται στον δρόμο κρατώντας στον αέρα τον κεντρικό χαρακτήρα για όσο το δυνατόν περισσότερο χρόνο.

Η κονσόλα που κατασκεύασαν οι μαθητές και οι μαθήτριες του ομίλου έχει στην καρδιά της τον μίνι υπολογιστή Raspberry pi. Το Raspberry pi έχει το μέγεθος μιας πιστωτικής κάρτας και διαθέτει επεξεργαστή (ARM), έξοδο για οθόνη (HDMI), έξοδο ήχου, 4 usb θύρες, θύρα lan, υποδοχή sd card καθώς και άλλες υποδοχές για είσοδο και έξοδο δεδομένων. Το λειτουργικό σύστημα του Raspberry pi (Raspbian), το οποίο βρίσκεται στην κάρτα μνήμης SD, είναι βασισμένο στο Linux και περιλαμβάνει εγκατεστημένο το Scratch 1.4. 

Επίσης η κονσόλα περιλαμβάνει και την ηλεκτρονική πλακέτα makey makey η οποία χρησιμοποιείται για την διασύνδεση των παικτών οι οποίοι στην ουσία χρησιμοποιούν ως διεπαφή ελέγχου του παιχνιδιού τα χέρια τους. Το makey makey μας επιτρέπει να αντικαθιστούμε τα πλήκτρα του Η/Υ με ηλεκτρικά κυκλώματα, ανοίγοντας μας τον δρόμο για την κατασκευή ευφάνταστων διεπαφών. Στην δική μας περίπτωση επειδή θέλαμε το παιχνίδι να παίζεται με το άγγιγμα των χεριών μεταξύ δυο ατόμων, κατασκευάσαμε μόνο ένα απλό κύκλωμα το οποίο αντικαθιστά το πλήκτρο Space. Στην υποδοχή του πλήκτρου Space στο makey makey συνδέεται ένα βραχιόλι από αλουμινόχαρτο, ενώ άλλο ένα παρόμοιο βραχιόλι συνδέεται στην γείωση της πλακέτας. Τα βραχιόλια τα φοράν οι δυο παίκτες (ένα ο καθένας) και όταν ακουμπάν μεταξύ τους κλείνουν το κύκλωμα.

Το λογισμικό του παιχνιδιού σχεδιάστηκε και προγραμματίστηκε στο Scratch. Ο κεντρικός ήρωας είναι το High5Bird το οποίο φτερουγίζει κάθε φορά που πατάμε το πλήκτρο Space. Έτσι με την αντικατάσταση του Space από το κύκλωμα με τα βραχιόλια το φτερούγισμα γίνεται κάθε φορά που οι δυο παίκτες ακουμπάν τα χέρια τους.

Περιγραφή δραστηριότητας

Ηλεκτρονικά μουσικά όργανα με το Makey Makey

Οι μαθητές και οι μαθήτριες του Ομίλου Προγραμματισμού Ηλεκτρονικών Παιχνιδιών κατασκεύασαν και προγραμμάτισαν τρία ηλεκτρονικά μουσικά όργανα (ηλεκτρική κιθάρα, ντραμς, πιάνο) από πεπιεσμένο φελιζόλ, αλουμινόχαρτο και άλλα υλικά με την χρήση της ηλεκτρονικής πλακέτας makey makey (http://www.makeymakey.com). Τα μουσικά όργανα παρουσιάστηκαν στους υπόλοιπους μαθητές του σχολείου σε ενδοσχολική έκθεση, ενώ επίσης παρουσιάστηκαν στο κοινό στις εκδηλώσεις για την παγκόσμια ημέρα περιβάλλοντος.

Η λειτουργία των ηλεκτρονικών μουσικών οργάνων με την χρήση του makey makey βασίζεται στην ιδέα της αντικατάστασης πλήκτρων από το πληκτρολόγιο του Η/Υ με ηλεκτρικά κυκλώματα. Το makey makey συνδέεται μέσω usb με οποιονδήποτε Η/Υ, ανεξαρτήτως λειτουργικού συστήματος και μας δίνει την δυνατότητα να αντικαταστήσουμε τα πλήκτρα W, A, S, D, F, G, SPACE, πάνω βέλος, κάτω βέλος, αριστερό βέλος, δεξί βέλος, δεξί κλικ, αριστερό κλικ με ηλεκτρικά κυκλώματα που ξεκινάν από την αντίστοιχη υποδοχή της πλακέτας και καταλήγουν στις υποδοχές της γείωσης που διαθέτει.

Έτσι για να κατασκευάσουμε ένα μουσικό όργανο χρειάζεται απλά να έχουμε ένα πρόγραμμα το οποίο να αναπαράγει νότες πατώντας πλήκτρα από το πληκτρολόγιο και με την βοήθεια του makey makey να αντικαταστήσουμε το πληκτρολόγιο του Η/Υ με μια δική μας κατασκευή.

Μουσικά όργανα