No post de hoje, iremos te mostrar uma maneira fácil e divertida de programar o Arduino: utilizando linguagem de programação em blocos. Antes de iniciarmos, você sabe o que é a plataforma Arduino? E do Scratch, você já ouviu falar?
Arduíno é uma placa de prototipagem eletrônica de código aberto, desenvolvida na cidade de Ivrea, na Itália no ano de 2005. A plataforma Arduino inclui hardware e software livre, cujo objetivo é oferecer uma plataforma de baixo custo para a criação de projetos interativos de diversas ordens. Existem diversos modelos de placas Arduino. A mais popular é o Arduino Uno, e será ela que iremos usar em nossas experiências de hoje. Além dela, porém, temos outras placas bastante utilizadas, como o Arduino Mega, Arduino Nano e o Arduino Pro Mini. Quer saber mais sobre essa fantástica plataforma? Você pode acessar a nossa postagem sobre o Arduino.
Scratch é uma linguagem de programação visual baseada em blocos desenvolvida pelo grupo Lifelong Kindergarten, no Media Lab da universidade americana MIT (Massachusetts Institute of Technology), com o intuito de ensinar lógica de programação para crianças e adolescentes de 8 a 16 anos de idade.
O Scratch é totalmente gratuito e pode ser utilizada por todos, basta possui um computador, tablet ou smartphone com acesso à Internet para começar a programar e criar. Para acessar, basta clicar no link: https://scratch.mit.edu/ .
Já o S4A (Scratch For Arduino) é uma modificação da linguagem Scratch que permite programação simples da plataforma Arduino. É uma linguagem muito semelhante à linguagem Scratch, o que faz com que crianças gostem de programar o Arduino. A adaptação para esta linguagem torna-se, assim, mais fácil, havendo só a necessidade de introduzir alguns conceitos básicos de eletrônica. Ela provê novos blocos para gerenciar sensores e atuadores conectados à plataforma Arduino. O foco principal deste projeto é atrair pessoas para o mundo da programação. Outro objetivo é fornecer uma interface de alto nível para programadores de Arduino, com funcionalidades como interagir com um conjunto de placas através de eventos de usuários.
Toda a programação é realizada com base em blocos, que integram funcionalidades básicas como leituras e escritas digitais e analógicas, eventos, etc.
O S4A funciona nas placas Arduino Diecimila, Duemilanove e Uno. A comunicação do S4A com o Arduino pode ser feita via interface USB ou wireless, através de um modulo de rádio Frequência.
Agora que já conhecemos a plataforma Arduino e o ambiente de programação S4A, é hora de preparar o ambiente para programar o nosso Arduino UNO utilizando blocos. Para isto, se faz necessário ter a Ide do Arduino. Você poderá fazer o download na página oficial. Já o S4A, poderá ser baixado também na página oficial. A instalação é bem simples, basta seguir os seguintes passos:
A imagem a seguir é do ambiente de programação S4A. Perceba que existe uma mensagem de “Searching board” e, como a placa não está conectada, o software fica scaneando, ou seja procurando a placa. Então, é hora de configurar a placa para utilizamos.
Para a configuração da placa, é necessário fazer o download o firmware. Para isto, acesse a pagina do S4A e desça até a opção “instalando o firmware no seu Arduino”. Na opção “baixe nosso firmware”, clique “aqui“.
Ao fazer o download, abra o arquivo. Será mostrado uma mensagem para criar uma pasta para o arquivo. Clique em ok.
A imagem a seguir mostra o arquivo do firmware aberto na Ide do Arduino, lembre que você já deve ter a IDE instalada no seu computador.
Com a placa conectada, selecione o modelo da placa e, em seguida, a porta de comunicação. Pronto! Faça o upload e, em seguida, feche o programa e, na sequencia, abra o software S4A.
Com o S4A aberto, a mensagem de “Searching board” deverá ter sumido. Isto quer dizer que sua placa está habilitada e pronta para ser programada no S4A.
Agora é hora da mão na massa. Para as nossas experiências com o S4A e a plataforma Arduino, iremos utilizar os seguintes componentes:
Todos os componentes, você encontra no site da nossa loja, Eletrogate.
Nossa primeira experiência é o famoso “Hello World”, em nosso caso, o pisca led. Lembre-se que é necessário que a placa Arduino UNO esteja com o firmware carregado e a Ide do Arduino fechada. Vamos para montagem do nosso circuito. Lembre sempre de verificar se os terminais do led estão conectados de forma correta: o terminal maior é o positivo e o terminal menor, o negativo. O resistor utilizado nesta experiência é de 330Ω.
Agora que o circuito está montado, é hora da programação. Os blocos são separados por abas, são elas: Movimento, Controle, Aparência, Sensores, Som, Operadores, Caneta e Variáveis.
Iremos iniciar na aba controle, na qual iremos pegar os blocos:
Este bloco inicia o código sempre que o usuário clicar na bandeirinha verde.
Este bloco é o nosso laço infinito, tudo que estiver dentro dele irá se repetir até você clicar no botão de stop (circulo vermelho).
Este é o nosso delay, ou seja, o tempo que o programa na executa nada. Você poderá alterar o tempo, basta selecionar o espaço do numero.
Na aba movimento, encontramos os blocos de acionamento das portas digitais e movimentação dos personagens.
Iremos buscar nesta aba os blocos:
Como os nomes sugerem, eles servem para ligar e desligar os pinos da placa Arduino. Lembrando que você poderá mudar o numero do pino, bastando clicar na seta do lado do numero 13.
Para mudar o que está escrito, basta clicar e digitar. No caso, iremos escrever as frases LED ON e LED OFF.
Agora que já temos todos os nossos blocos, basta você encaixar de acordo com o que você quer.
É bem parecido com os blocos do LEGO: para encaixar, basta arrastar e encaixar. A imagem a seguir traz a programação da nossa experiência 1.
Ao clicar na bandeirinha verde, seu led deverá piscar em intervalos 1 segundo. O vídeo a seguir mostra a programação e o funcionamento da experiência 1.
Agora, é hora da nossa experiência 2, que será um semáforo simples com três leds (verde, amarelo e vermelho). Os resistores são de 330Ω, cada. A imagem a seguir demonstra a montagem do circuito. Observe que o terminal negativo (menor) do led está ligado em série com o resistor.
Agora que já conhecemos as abas onde temos os blocos de programação, basta você observar a figura a seguir que mostra os blocos que serão utilizados na programação da experiência 2.
Agora, é só encaixar na mesma sequencia da figura abaixo. Lembre de alterar os tempos.
Ao clicar na bandeirinha verde, nosso semáforo irá funcionar. No vídeo a seguir, você poderá ver todo o processo da programação, bem como o funcionamento do nosso semáforo.
Na experiência 3, iremos interagir o Arduino com o S4A através de um push button. Sempre que acionarmos o botão, o personagem morcego irá se movimentar e bater as asas. Primeiro, veremos a montagem do circuito. Nela, iremos utilizar um resistor de 1kΩ.
Pronto! O circuito está montado. Agora, é hora de programar. Iremos começar selecionando os personagens. Em nosso caso, iremos escolher dois morcegos. Primeiro, selecione o personagem que está no palco, no caso, o Arduino. Na sequencia, selecione a opção “trajes”, conforme a figura a seguir.
Agora, clique na opção “importar”.
Para importar os personagens, você deve selecionar a opção “trajes”. Depois, clicar na pasta “animals”. Nesta pagina, você irá encontrar vários personagens, inclusive o morcego.
Ao escolher este personagem, o mesmo deverá aparecer no palco.
Repita os passos, selecione o personagem bat1-b e, depois, clique na opção comandos, conforme a imagem.
Vamos escolher um fundo de tela para o nosso palco. Clique na opção “palco” e, depois, na opção “fundos de tela”.
Escolha a pasta “nature”.
Agora, escolha a opção “woods” e clique em “ok”.
O fundo da tela do palco deverá ficar conforme a image. Não esqueça de clicar novamente no personagem, pois iremos programa-lo.
Vamos para o código. Na figura abaixo, você encontra os blocos necessários para a nossa programação.
Nesta programação, temos alguns novos blocos:
O bloco “se senão” está localizado na aba controle e verifica se a condição que está dentro do losango é verdadeira ou falsa. Caso seja verdadeira, o que está dento do “se” é executado e, caso contrario, o que é executado é o que esta dentro do “senão”.
O bloco “sensor Digital 2 pressed?” está na aba movimento e é utilizado para verificar o estado de uma entrada digital. Em nosso caso, iremos verificar se o push button foi ou não pressionado, ou seja, se é 0 (zero) ou 1 (um). Ele será encaixado no losango do bloco “se senão”.
O bloco “mude para o traje bat1-a” está localizado na aba aparência e será responsável por selecionar um dos dois personagens que importamos. No caso, o morcego a.
O bloco “mude para o traje bat1-b” está localizado na aba aparência e será responsável por selecionar um dos dois personagens que importamos. No caso, o morcego b.
O bloco “mova 10 passos” está localizado na aba movimento e é responsável pela movimentação do personagem. Você pode alterar a quantidade passos que quiser.
Este bloco também está na aba movimento e é utilizado para que o personagem não saia do ângulo de visão do palco. Sempre que ele tocar em uma da bordas do palco, irá se movimentar no sentido oposto.
Agora, é só encaixar os blocos conforme a imagem da programação abaixo.
Sempre que o push button for pressionado, o morcego irá movimenta-se. No vídeo a seguir, você poderá ver todo o processo da programação, bem como o funcionamento da nossa experiência 3.
Todos sabemos o poder da plataforma Arduino. Ela traz facilidade e agilidade no desenvolvimento de projetos. Porém, para crianças ou adolescentes, as vezes é um pouco assustador programar. Neste ponto, entra o software S4A, que é excelente para auxiliar no desenvolvimento da lógica de programação tanto para crianças quanto para jovens e até adultos de qualquer idade. Desta forma, os mesmos aprendem a programar de forma mais lúdica, brincando, imaginando e desenhando seus próprios jogos. Assim, desenvolvem a lógica de raciocínio para estruturas condicionais como o if-else (se senão), entre outras. Também é possível conhecer sensores, atuadores entre outros componentes eletrônicos, fazendo jogos que interagem com a placa Arduino através das leituras de botões, LDR entre outros. Espero que este conteúdo tenha sido de grande ajuda e que você tenha conseguido programar o seu Arduino utilizando os blocos do S4A. Deixe o seu comentário, sugestão e nos marque @eletrogate nas redes sociais com os resultados das experiências.
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