experiència a l'aula de com programar plaques Arduino amb una modificació de l'Scratch (S4A)

1. S4A
Scratch for Arduino
electrònica, programació i robòtica
a l'aula

2. Electrònica, programació, automatismes,
robòtica...
a l'INS Lluís de Peguera (Manresa)
OPs departament Tecnologia INS:
● Control per ordinador BATX
● Electrònica BATX
● Electrònica, programació i robòtica BATX
● Tecnologia 4t ESO
● Informàtica 4t ESO
Comuna:
● Treball de recerca de BATX

3. Arduino
http://arduino.cc

4. Alternatives
● Picaxe
● més barat
● no lliure (gratuït)
● actualment multiplataforma
● llenguatge BASIC / diagrames de flux
● Sensorboard
● pocs distribuïdors (PicoBoard, PicoCAT)
● més car
● sensors i actuadors limitats
● Lego WeDo
● propietari
● poc compatible
● sensors i actuadors limitats

5. Avantatges / Inconvenients Arduino
● Avantatges
● Lliure
● Àmplia comunitat
● Barat
● Connexions fàcils
● Moltes versions
● Adaptable (shields)
● Inconvenients
● IDE llenguatge "estil C" (anglès)
● Placa poc robusta

6. Scratch
http://scratch.mit.edu
Imagina
Programa
Comparteix

7. S4A
http://seaside.citilab.eu/scratch/arduino

8. S4A
Blocs placa Arduino:
● 6 sensors analògics
● 2 sensors digitals
● 3 sortides analògiques
● 3 sortides digitals
● 2 motors
● 2 servos

9. S4A
Plafó sensors
●
6 sensors analògics
●
2 sensors digitals

10. S4A
Hola món (modificat)

11. Arduino i S4A
● Problemàtica Arduino
● IDE llenguatge "estil C" (anglès)
● Placa poc robusta
● Limitacions S4A:
● nombre E/S reduït (fix)
● connexió amb l'ordinador necessària

12. OP Electrònica, programació i robòtica
OP 1r Batx dissenyada pel centre
2 hores/setmana x 3 trimestres
Distribució trimestral
● 1r: electrònica analògica
● 2n: electrònica digital i programació
● 3r: automatització / robòtica
OP “multi­modalitat”
● mínima teoria
● moltes pràctiques

13. Electrònica analògica
● Conceptes de circuits
● Tensió i Intensitat. Lleis de Kirchhoff
● Resistors. Llei d'Ohm
● (Corrent altern)
● Muntatge i mesures: aparells de l'aula­taller
● Connexions amb cocodrils
● Font d'alimentació
● Polímetre (oscil∙loscopi)
● Components
● Bombetes
● Resistors i LEDs
● SENSORS
● Díodes (C.C. i C.A.)
● (Transistors)

14. Electrònica digital
● Simulador (java): Logisim
● Placa breadboard
● Circuits integrats TTL/CMOS
● LEDs i visualitzadors de 7 segments

15. Programació
● IDE lliure i visual ­> Scratch
● Usuaris registrats web Scratch (emmagatzematge,
avaluació)
● Pràctiques
● Moviments amb tecles de fletxa
● Dibuixar polígons amb nombre de costats variable
● Variables (velocitat, comptadors...)
● Simulació 7 segments (vestits, inc/decrem)
● Bomba (rellotge, sensors color...)
● Scrolling vertical

16. Automatització i robòtica
● Plaques Arduino (Duemilanove)
● S4A
● IDE Arduino (firmware)
● Scratch com a "simulador"

17. Recursos necessaris
●
Aula­taller / Aula d'informàtica / Aula estàndard
●
Equipament laboratori (generadors, multímetres,
connexions...)
●
Emmagatzematge material
●
Ordinadors: sobretaula / portàtils
●
Programari (lliure i multiplataforma):
●
Scratch
●
IDE Arduino
●
S4A
●
Fritzing

18. Seguiment / Control / Avaluació
Moodle
●
Informació de referència
●
Magatzem o enllaç de programari i altres fitxers
●
Enunciats pràctiques
●
Emmagatzematge informes pràctiques i fitxers alumnat
●
Registre de tasques i avaluació

19. Projectes amb S4A
● semàfor
● pong amb joystick (potenciòmetre)
● alarma per sensor òptic
● visualitzador 7 segments
● comptador aforament local:
● comptadors ascendent (descendent) tecles Scratch
● comptadors ascendent (descendent) sensors òptics S4A
● 1 visualitzador 7 segments S4A
● seguidor solar (servo)

20. Semàfor S4A
LEDs:
Vermell
Groc
Verd

21. Semàfor S4A

22. Semàfor S4A

23. Alarma amb S4A
Sensor LDR
Pantalla
So

24. Alarma amb S4A

25. Alarma amb S4A

26. Alarma amb S4A

27. Visualitzador 7 segments amb S4A
7 sortides!!
● imatge modificada
● firmware modificat

28. Continuitat - Evolució
TdRs amb Arduino IDE sense S4A:
●
robots
●
automatismes
●
moviment:
●
servos
●
motoreductors
●
sensors
●
fototransistors
●
ultrasons / infraroigs

29. S4A Scratch for Arduino
electrònica, programació i robòtica a l'aula
Disponible en línia a:
http://www.slideshare.net/aubieto/s4a
Totes les imatges són propietat dels seus respectius propietaris*, la resta:
Antoni Ubieto CC BY­NC­SA 3.0
* Scratch (MIT), Arduino, S4A (Citilab), Logisim (Carl Burch), Fritzing (IDL)
Presentació: Antoni Ubieto CC BY­NC­SA 3.0
antoni.ubieto@gmail.com
INS Lluís de Peguera
Manresa