Роботатехниканың негіздері

1-сабақ

Смартфондарға арналған операциялық жүйелер

Кішкентай ғана гаджеттің өзінде көптеген мүмкіндік бар. Бүгінгі таңда смартфонмен ешкімді таң қалдыра алмайсың. Осы гаджеттер үлкен мүмкіндік береді. Музыка тыңдауға, бейнематериал, тіпті тұтас фильм көруге, интернетке шығуға, әлеуметтік желілерге кіруге, навигаторды, оятқышты, калькуляторды, шамдал және көптеген басқа пайдалы және қызықты заттарды пайдалануға болады. Көбіне құрылғы мүмкіндіктері оның моделіне немесе өндіруші фирмаға байланысты. Бірақ пайдаланушы үшін операциялық жүйе одан да үлкен рөл атқарады. Смартфондарға арналған операциялық жүйелер бізге гаджеттің бүкіл әлеуетін ашуға мүмкіндік береді. Міне оларды пайдалану сапасы нақты соларға байланысты.

Смартфондарға арналған ең танымал, белгілі және пайдаланылатын үш операциялық жүйені атап көрсетуге болады, олар: Android, IOS және Windows ОЖ. Басқалары да бар, бірақ олар айтарлықтай сирек әрі негізінен шығу тегі күмәнді қытай модельдерінде кездеседі.

« Андроид» операциялық жүйесі (ОЖ) бар смартфондар әлемдегі гаджетке арналған ең танымал ОЖ болып табылады. Бұдан басқа, Android ОЖ opensource болып табылады және онда бір аккаунтпен синхрондау мүмкіндігі бар, оның тағы бір артықшылығы - GooglePlay.

Мобильді қосымшаларды визуалды әзірлеу алаңдарының бірнеше түрі бар:

1. AppInventor — пайдаланушылардан бағдарламалаудың минималды білімін қажет ететін android-қосымшаларды визуалды әзірлеу ортасы (ai2.appinventor.mit.edu).

2. Thunkable– бұл негізгісі ReactNative болып табылатын iOS 9 және одан жоғары және Android 4.4 және одан жоғары нативті және гибридті мобильді қосымшаларды әзірлеудің браузерлік онлайн –ортасы. Осы әзірлеу құралының бірегейлігі ол Android-қа қосымшалардың шектеусіз санын және әрбір iOS құрылғысына бір қосымша орнатуға мүмкіндік беретіндігінде, мысалы, iPhone. Бұл (thunkable.com) Бапталым бөлімдерінде орнатылуы тиіс Thunkable платформасының әзірлеуші –кәсіпорнының конфигурацияланған профилін пайдалану есебінен жүргізіледі.

3. Sketchware әзірлеу ортасында қосымшаларды жасау код жазусыз Scratch ұқсас бағдарламалау графикалық тілінің көмегімен жүзеге асатын болады. Осы себепті оның интерфейсі мен базалық функционалдығы AppInventor 2 ұқсас. Осы құралдардың екеуін де Android жұмыс жасайтын қосымшаларды әзірлеу негіздерін зерттеу үшін пайдалануға болады, алайда Sketchware негізінен артынан код жазу арқылы соңына дейін жеткізу қажет болатын жобалар сұлбаларын жасау үшін қажет. Бұл үшін онда артынан көшіріп алуға болатын, мысалы AndroidStudio (sketchware.io) жобаның (Java және XML) шығыс кодын алуға қолдануға болады.

MIT AppInventor ортасы. Пайдаланушы интерфейсі.

MITAppInventor (http://ai2.appinventor.mit.edu/) – жұмыс істеу үшін алгоритмдеудің қарапайым негіздерін білу жеткілікті болатын, Java және Android SDK бағдарламалау тілдерін білуді талап етпейтін жұмыс, OS Android платформасына арналған қосымшалардың визуалды әзірлеудің бұлт ортасы. MIT AppInventor жұмыс істеу үшін Google немесе GoogleApps аккаунты болу қажет, ал бағдарламаларды құру бағдарламалау кодының блоктарын пайдаланумен визуалды режимде жүзеге асырылады.

MIT AppInventor кіргеннен кейін пайдаланушы оның жобалары шығатын парақты көреді. Барлық жасалған жобалар Менің жобаларым деген папка ішінде сақталады.

Кеңес: AppInventor ортасында қайта жасалатын қосымша бұл жаңа жоба (мәзір Жобалар –Жаңа жобаны бастау). «Жобаны жою» батырмасын басу – жасалған жобаны жояды. Әзірлеу терезесінен жобалар тізіміне көшу «Жобалар /Менің жобаларым» сілтемесі бойынша жүзеге асады.

AppInventor мобильді қосымшасын әзірлеу 2 сатыдан тұрады. Бірінші саты - «Бұл қандай түрде болады» пайдаланушы интерфейсін жобалау, екіншісі - «Олар қалай жұмыс істейтін болады» қосымшасының бағдарламалау компоненті.

1.1 сурет. AppInventor құрастырушысы

AppInventor құрастырушысы– қосымшаның интерфейсі («сырт келбеті») жасалатын режим. Бұл режимді қосымшаның әр түрлі компоненттерін таңдау мен орналастыру үшін қолданады: қосымшаны іске қосқан кезде сіздің құрылғыңыздың экранында бейнеленетін батырмалар, мәтіндік жолақтар, суреттер және т.б.

Жобаның дизайнын әзірлеуге арналған интерфейс келесідей негізгі элементтерден тұрады:

Палитра болашақтағы қосымшаның компоненттерінің жинақтарынан (топтарынан) тұрады.

Компоненттер деп батырмалар, суреттер, мәтін, мәтін жазуға арналған алаңдар, күндер, сіздің Android - құрылғыңыздың әр түрлі датчиктеріне қосылуға арналған интерфейстер секілді қосымшаның функционалды элементтерін атаймыз: акселерометр, GPS, дерекқор және т.б. Кейбір компонентте графикалық дизайнның бөлшектері болып табылады, мысалы, батырмалар, ал кейбіреулері құрылғының экранынан көрінбейді, мысалы, таймер, сенсорлар немесе видеоплейер.

Қарау – сіздің қосымшаңыздың экраны. Нақтырақ айтсақ, экрандардың бірі. Қосымшада әр түрлі істер бір мезгілде атқарыла беретін бірнеше экран қолдануға болады. Мысалы, бірінші экранда сізде қосымшаға нұсқаулық, ал екіншісінде, яғни, қосымша– оның функционалды бөлігі.

Компоненттер – мұнда сіз өз жобаңызда пайдаланып жүрген компоененттер тізімі орналасқан.

Кеңес: Компоненттерге атаулар берген кезде келесі ережені ұстану ұсынылады «Компонент аты»=«Компонент атауы» + ол қосымшада атқаратын «Әрекет /Функция»: Артқа батырмасы, Ары қарай батырмасы, Сурет Фон және т.б. Компоненттерге осылайша атау беру олардың әрекеттері немесе оқиғалары үшін бағдарламалау кезінде тез бағыт табуға көмектеседі.

Қасиеттер – экранның осы бөлігінде сіздің қосымшаңыздың компоненттерінің қасиеттері орнатылады, мысалы: түсі, қаріп өлшемі, суреттер мен дыбыстар көздері, жазбалар, бастапқы мағынасы және т.б..

Медиа – пайдаланылатын медиафайлдар тізімі (суреттер, видео-, аудио-роликтер және т.б.)

Кеңес: Мобильді қосымша – бұл оған фильмдер немесе аудио жазбалардың үлкен жинақтары енгізілгендегі жағдай емес. Қосымшаға үлкен графикалық және дыбыстық файлдарды кіріктіруге құштарлық ол ұзақ уақыт бойы жүктелетіндігіне ғана емес, сонымен қатар мобильді құрылғының жадынан көп орын алады.

Қосымшалардың экрандары

Қосымшаның жобасы бірнеше экраннан тұруы мүмкін. «Screen» экранымен жұмыс істеу үшін әзірлемелер терезесінде экранды қосу батырмалары бар– «Экран қосу» және экранды жою– «Экранды жою». Қосымшаны іске қосу әрдайым бастапқы экраннан басталады, оның дизайны басқа экрандарға көшу үшін компоненттер жинағынан тұруы мүмкін.

Кеңес: MIT AppInventor ортасында экрандар саны 10 аспауы керек. 11 экран жасалған кезде жол берілетін экрандар санынан асып кеткендігі туралы ескерту шығады.

1.2-сурет. AppInventor блоктарының редакторы

Блоктар редакторы сіз таңдаған компоненттер пайдаланушының әртүрлі әрекеттеріне қалай реакция беретіні көрінетін сіздің құрылғыңыз бен оның компоненттерін бағдарламалау үшін пайдаланылады.

«Блоктар» режимінде Блоктардың үш тобы пайдаланылады:

• Қосымшаларды жасаған кезде пайдаланылатын Блоктардың негізгі топтары:

1. Кіріктірілген блоктар

Блоктардың осы тобы жасалған компоненттерге белгілі бір әрекеттер/функцияларды тапсыруға мүмкіндік береді.

Басқару– барлық компоненттер үшін ортақ тармақталу, цикл, бірнеше экранмен жұмыс істеу және т.б. компоненттерден тұрады.

Логика – қосымшада логикалық функцияларды пайдалануға арналған блоктардан тұрады

Математика –математикалық блоктар жинағынан тұрады

Мәтін– мәтіндік блоктар жинағынан тұрады

Массивтер–массивтермен/ тізімдермен жұмыс істеуге арналған блоктардан тұрады

Түстер– түстермен жұмыс істейтін блоктарды анықтайды

Ауыспалылар– жаһандық және жергілікті ауыспалылар мағынасын анықтауға және орнатуға мүмкіндік беретін блоктар

Процедуралар– қосымшаның ішінде параметрлері бар немесе жоқ үдерістер мен функцияларды анықтауға мүмкіндік беретін блоктардан тұрады.

2. Сіздің қосымшаңыздың компоненттеріне арналған әрекеттер/оқиғалар блоктары (Screen 1 тобы). Нақты қосымша компоненттерінің әрекеттерін тапсырады. Қажетті компонентті бөліп ерекшелеген кезде, оған қол жетімді блоктар бейнеленеді (1.3-сур).

1.3-сурет. Сіздің қосымшаңыздың компоненттеріне арналған блоктар

Блоктардан тұратын құрылымдар Қарау жолында жиналады.

2-сабақ

App Inventor-дағы блок түрлері

App Inventor-да бағдарламалау үдерісі Scratch-қа ұқсас. Блоктарды бір-бірімен қосу үшін дөңестер (кілт, шығыс) мен ойықтар (құлып, кіріс) қолданылады.

2.1-сурет. Блок қосылатын жерлер

Блоктарды көлденеңінен қосу

Блоктың оң және сол жағындағы кірістер мен шығыстар оларды дерек алмасу мақсатында қосу үшін қолданылады. Блоктағы кірістердің санына қарап оның неше параметр қабылдай алатынын (қосылатын блок санын) көре аламыз, ал шығыс саны оның басқа блокқа неше параметр бере алатынын көрсетеді. 2.2-суреттегі ортадағы блок екі параметр қабылдап, бір параметр береді.

2.2-сурет. Блоктар арасында дерек жіберу

Егер блоктың сол жақ жоғарғы бұрышында тегершік (шестеренка) белгісі тұрса (2-суреттегі ортадағы блок), кіріс параметрлер санын өзгертуге болады дегенді білдіреді. Белгіні басып панельді ашып, онда опция блоктарын нысаналы блокқа көшіруге немесе одан шығаруға болады. Көлденең кірістер мен шығыстардың болу/болмауына қарай блоктарды мынадай түрлерге ажыратады:

• Бітеу (кірісі де, шығысы да жоқ);

• Тек оқуға арналған (тек шығысы бар) – ондағы деректерді тек оқуға болатын блок;

• Тек жазуға арналған (тек кірісі бар) – деректерді жазуға ғана болатын блок;

• Оқу мен жазуға арналған (кірісі де, шығысы да бар) – деректерді оқуға және жазуға болады. Бұл блоктардың кейбіреулері адаптерлер немесе түрлендіргіш бола алады. Олар деректі қабылдап, олармен белгілі бір әрекет жасап, сосын әрі қарай жібереді.

2.3-сурет. Деректермен жұмыс істеу мүмкіндіктеріне қарай блок түрлері

Кей кездері болмаса, блоктар арасындағы деректер алмасу көбіне оңнан солға қарай жүзеге асады: сол жақтағы блок оған сол жақтан келіп қосылатын блоктар деректерді қабылдайды. Бұл үлгінің бір нәзік тұсы бар. Суретте екі параметрді қабылдайтын additemstolist блогы көрсетілген– list (тізім) және item (опция). Бұл блок опция мәтінін қабылдап алады және оны тізімге қосады. Шығысты, оған тізімді біріктіру үшін қосқан ақылға қонымдырақ болар еді, алайда ол жоқ, сол себепті мұндай блоктар жұмысын келесідей қабылдаған жөн: олар шығыс деректерін алады, ал деректер алмасу бойынша әрекеттер солардың ішінде жүзеге асады.

Блоктарды дұрыстар жалғастыру үшін блок күтетін параметр түрінің оған берілетін параметр түрімен (аргумент) сәйкес келуі қажет. Егер блок санды алуды күтетін болса, ал оған жолды қайтаратын блокты жалғаса, онда қосылыс жүзеге аспайды. Бір жағдайларда түрлердің түрленуі автоматты түрде жүргізіледі, ал басқа жағдайларда оны нақты блок-адаптер көмегімен орындау керек. Мысалы, түрдің автоматты түрленуі т