Những con đường tươi sáng (Dạy MST): 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Mục đích của Bright Path là dạy học sinh về Cây có khoảng cách tối thiểu (MST). Nút A là nguồn và tất cả các nút khác đều có trọng số (chi phí) nhất định để truy cập chúng. Máy trợ giảng này cho biết chi phí đó bằng cách làm mờ từng nút, tùy thuộc vào chi phí của nút đó. Tôi dự định nói về các nút như thể chúng là các cửa hàng cần giao hàng và tùy thuộc vào con đường được thực hiện, chi phí nhẹ (trọng lượng) sẽ quá lớn. Kết quả của việc này là đèn LED mờ hoặc tắt tùy thuộc vào trọng lượng. Nhìn chung, một cách tuyệt vời để đơn giản hóa vấn đề này cho học sinh. Vấn đề này còn được gọi là Vấn đề Nhân viên Bán hàng Đi du lịch.

Bước 1: Công cụ và nguồn cung cấp

Quân nhu

• Foamcore để giữ MST của bạn
• Một số dây Jumper để kết nối bảng mạch của bạn với MST
• Một số dây Jumper để kết nối Arduino với breadboard
• Tám đèn LED, cùng màu, để đại diện cho các nút
• Tám điện trở 220ohm cho đèn LED
• Arduino để kiểm soát độ sáng
• Đăng ký Shift để đạt được nhiều đầu ra PWM hơn

Công cụ

• Súng bắn keo nóng để giữ đèn LED
• Đồ dùng nghệ thuật để vẽ MST
• Máy tính để lập trình

Bước 2: Vẽ và đèn LED cho MST

1. Tôi in ra một cái từ một cuốn sách giáo khoa cũ của tôi và chọc các lỗ, qua các nút trên bản in, trên lõi xốp.
2. Tôi đã vẽ các cạnh với trọng lượng tương ứng của chúng trên điểm xốp cũng ghi nhãn các nút A-H.
3. Tôi đã đẩy các đèn LED qua bảng (trên đầu các nút) giữ cho chân dài hướng lên trên để tôi biết chân nào sẽ gửi tín hiệu sau này. Ngoài ra, đẩy các chốt xuống để giữ chúng ở đúng vị trí.
4. Keo nóng các đèn LED tại chỗ.
5. Đặt dây cái sang dây đực trên các chân LED. Tôi đã làm các dây màu sáng hơn trên các chốt cao của chúng tôi hoặc những dây hướng lên trên.

Bước 3: Breadboard

Sparkfun có một hướng dẫn tuyệt vời cho sổ đăng ký thay đổi và bạn có thể làm theo hướng dẫn này cho tất cả các hệ thống dây điện. Sự khác biệt duy nhất là các đèn LED được nối với dây cáp nhảy dài, không trực tiếp vào bảng. Đối với mã của tôi, ghim 0-7 trên thanh ghi dịch chuyển thẳng hàng với A-H trên MST.

Bước 4: Mã

Mục đích của mã là thay đổi độ sáng của đèn LED dựa trên trọng lượng của các nút. Trong hình bên phải, nó hiển thị wgtA thông qua wgtH. Đây là những giá trị mà bạn có thể thay đổi để hiển thị khối lượng trên một đèn LED nhất định. Sự thay đổi độ sáng đạt được là do:

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

Đường này đặt đèn led ở độ sáng tối đa chia cho trọng lượng nhân với một lượng để giữ cho ánh sáng có thể nhìn thấy được. Độ sáng sau đó có thể giảm xuống khi trọng lượng tăng lên và điều này được thực hiện đối với mọi đèn LED.

Bước 5: Vấn đề và tương lai

Tôi đã bắt đầu dự án này với bốn đèn LED xanh lam và bốn đèn LED xanh lục nhưng tôi đã gặp sự cố khi cố gắng so sánh độ sáng. Tôi đã khắc phục điều này bằng cách tìm thêm bốn màu xanh lam nhưng chỉ cần ghi nhớ điều này khi chọn đèn LED. Tôi cũng cần phải mang Arduino, breadboard và máy tính xách tay riêng biệt, vì vậy việc tạo một vỏ bọc để giữ Arduino và breadboard sẽ là một cải tiến tuyệt vời trong tương lai. Cũng sẽ rất thú vị nếu thêm hình ảnh động vào đèn LED để giúp hình dung con đường đang được thực hiện. Nhìn chung, đây là một cách tuyệt vời để thể hiện cách thức hoạt động của MST và tôi mong muốn được sử dụng nó nhiều hơn.