Lernziele

• Design-Mustern und Event-Loop: Sie können diese zwei Ideen erklären.
• Knöpfe abfragen: Sie können einen Event-Loop schreiben, den man per Knopfdruck beenden kann.
• return-Statement: Sie können mit return die Ausführung einer Funktion beenden und verstehen, wie wir damit die Funktion fill() erweitert haben.
• radio-Modul: Sie verstehen, wie wir uns mit dem Radio-Modul gegenseitig den Screen aufgefüllt haben und wie die Umformung von Integers und Strings ablief.

Design Muster

Programm mit einem Event-Loop (oder Main-Loop)

Ein Event-Loop ist ein Design-Muster, das häufig bei Anwendungen verwendet wird, die auf Ereignisse und Nachrichten warten und darauf reagieren müssen. Es ist eine Art, das Programm dauernd am Laufen zu halten, auch wenn gerade nichts geschieht. Wenn dann etwas passiert, kann es auf die Ereignisse reagieren und den Loop bei Bedarf oder nach getaner Arbeit geordnet beenden.

In unserem Fall nutzen wir einen Event-Loop, dass der Roboter fortwährend auf die Sensoren und Inputs reagiert. Als programmieren wir, dass wir das Programm mit dem Knopf A beenden können.

Mit Pseudocode könnte das so aussehen:

running = wahr
solange running wahr ist:
	
	# Hier fügen wir später unsere Reaktionen auf die Umwelt hinzu
	
	falls Knopf A gedrückt wurde:
		running = falsch

Es gibt einige kompaktere Lösungen, aber wir haben die Grundidee mit einer booleschen Variabel (wahr/falsch) namens “running” implementiert.

running = True
 
while running:
	# Ihr Code hier, der auf Ereignisse reagiert
	
	if button_a.was_pressed():
		running = False
 

Lösung

from microbit import *
 
def fill(helligkeit, wartezeit):
    for y in range(5):
        for x in range(5):
            display.set_pixel(x, y, helligkeit)
            sleep(wartezeit)
 
running = True
while running:
	if button_a.was_pressed():
		fill(9, 200)
	if button_b.was_pressed():
		fill(0, 50)

Design Muster

Funktion ausführen bis return

return kann nur innerhalb einer Funktion verwendet werden. Damit kann man dem Hauptprogramm einen Wert zurückgeben. Aber für dieses Design pattern viel wichtiger: Es beendet die Ausführung der Funktion.

So konnten wir in unserer Funktion fill() die LEDs füllen, bis die Summe der LEDs gleich gross war, wie die gewünschte Anzahl, und dann einfach die Funktion beenden.

def fill(nr, wartezeit):
    sum = 0
    for y in range(5):
        for x in range(5):
            if sum == nr:
                return
            display.set_pixel(x, y, 9)
            sum = sum + 1
            sleep(wartezeit)

Mögliche Lösung

from microbit import *
 
def fill(helligkeit, wartezeit, anzahl):
    summe = 0
    display.clear()
    for y in range(5):
        for x in range(5):
            if summe == anzahl:
                return
            display.set_pixel(x, y, helligkeit)
            summe = summe + 1
            sleep(wartezeit)
 
# Beispiel: Stelle 8 LEDs langsam halbhell an
fill(5, 300, 8)
 
# Beispiel: Stelle 13 LEDs sofort ganz an
fill(9, 0, 13)

Mögliche Lösungen

Eine Version ohne die “Edge-Cases”:

from microbit import *
 
def fill(helligkeit, wartezeit, anzahl):
    summe = 0
    display.clear()
    for y in range(5):
        for x in range(5):
            if summe == anzahl:
                return
            display.set_pixel(x, y, helligkeit)
            summe = summe + 1
            sleep(wartezeit)
 
aktuelle_anzahl = 0
while True:
    if button_a.was_pressed():
        aktuelle_anzahl = aktuelle_anzahl - 1
        fill(9, 0, aktuelle_anzahl)
    if button_b.was_pressed():
        aktuelle_anzahl = aktuelle_anzahl + 1
        fill(9, 0, aktuelle_anzahl)

Eine Version, die die “Edge-Cases” berücksichtigt:

from microbit import *
 
def fill(helligkeit, wartezeit, anzahl):
    summe = 0
    display.clear()
    for y in range(5):
        for x in range(5):
            if summe == anzahl:
                return
            display.set_pixel(x, y, helligkeit)
            summe = summe + 1
            sleep(wartezeit)
 
aktuelle_anzahl = 0
while True:
    if button_a.was_pressed() and aktuelle_anzahl > 0:
        aktuelle_anzahl = aktuelle_anzahl - 1
        fill(9, 0, aktuelle_anzahl)
    if button_b.was_pressed() and aktuelle_anzahl <= 24:
        aktuelle_anzahl = aktuelle_anzahl + 1
        fill(9, 0, aktuelle_anzahl)

Lösung aus dem Unterricht

Mögliche Lösung

from microbit import *
 
def kitt(x):
 
    # Alle bestehenden LEDs um 1 dimmen
    for i in range(5):
        neue_helligkeit = display.get_pixel(i, 0) - 1
        if neue_helligkeit < 0:
            neue_helligkeit = 0
        display.set_pixel(i, 0, neue_helligkeit)
        
	# Ein aktuelles LED ganz anstellen
    display.set_pixel(x, 0, 9)
    sleep(200)
    
 
while True:
	# Von links nach rechts
    for i in range(5):
        kitt(i)
	# Von rechts nach links
    for i in range(4, -1, -1):
        kitt(i)