sexta-feira, 5 de fevereiro de 2016

Preparando o Dia dos Namorados

A proximidade do Dia dos Namorados levou-me a pensar que podia aproveitar a efeméride para fazer um pequeno projeto no Espaço Eletrónica e Programação, envolvendo os alunos na sua montagem, e dando visibilidade ao trabalho que vamos fazendo junto da comunidade educativa.

Tinha de ser um projeto simples e que os alunos compreendessem em pouco tempo.

Surgiu-me a ideia de fazer um pequeno coração com LED que fossem piscando de forma diferente sempre que alguém acionasse um sensor ou um interruptor. Por experiências anteriores, em pequenos projetos de estrutura pouco robusta, a substituição de um interruptor de pressão por uma fotorresistência pareceu-me a melhor opção.

E portanto a ideia é esta:

Como, em S4A, as saídas digitais do arduíno estão limitadas a quatro, usei, à semelhança do que já tinha feito no Projeto Jardim iluminado de forma automática, o LM324, que integra 4 amplificadores operacionais. Ligando a saída de cada amplificador a 4 LED, consegui controlar 16 LED (em grupos de 4). Também neste projeto a alimentação dos LED teve de ser autónoma do arduíno, usando para isso outra porta USB do computador.

Imaginei 3 formas diferentes de fazer ligar os LED e, em vez de criar uma sequência definida, fiz o programa escolher aleatoriamente um delas cada vez que a fotorresistência é acionada.

Deixo a minha proposta de trabalho para o circuito de eletrónica e o programa em Scratch...


...o circuito esquemático...




E um pequeno vídeo com o circuito em funcionamento (cancelei para este vídeo o fator de aleatoriedade, de forma a passar sequencialmente por todas as formas de fazer os LED piscar):


quinta-feira, 4 de fevereiro de 2016

Espaço LEGO

Apesar de fugir ao âmbito da programação de arduinos, não posso deixar de partilhar o início dos trabalhos do Espaço LEGO da Escola Secundária D. João II.

Com o prémio obtido no projeto Rato da Biblioteca, a escola obteve dois conjuntos LEGO EV3 com os quais começámos agora a trabalhar com alunos do 7º ano, todas as 4ªF à tarde na biblioteca da escola.


Uma informação sobre o início deste espaço, com o respetivo horário, foi lida em todas as turmas do 7º ano e deixámos cartazes na biblioteca, mas o que trouxe os alunos foi mesmo trazer os kits da LEGO para a biblioteca da escola e começar a montá-los e a programá-los. Os alunos que por ali estavam, ou nos computadores ou em pequenos grupos, aproximaram-se e criou-se um grupo espontâneo que, achando graça aos trabalhos, prometeu voltar na semana seguinte.

A programação dos robôs foi feita através do programa da LEGO Mindstorm, em tablets, e também através de aplicações, mais limitadas, nos telemóveis dos alunos. 

Criei um pequeno manual com alguns dos blocos fundamentais do software da LEGO que partilharei na página de facebook, por achar que é material que foge ao âmbito deste blog .

Devo dizer que conto com a ajuda inestimável de três alunos do curso vocacional que, tendo apetência para esta área, ajudam os colegas na montagem e programação dos robôs.

E a brincar, a brincar, já falámos de programação, sensores e motores. E foi só a primeira sessão!

terça-feira, 2 de fevereiro de 2016

Espaço Programação e Eletrónica - Servo Motores

Quando a ideia é encaminhar os trabalhos de forma a que os alunos estejam aptos a desenvolver os seus próprios projetos, a exploração dos servo motores é essencial, já que é um componente relativamente barato que pode ser usado de forma simples e com várias aplicações (cancelas, braços de robôs, apontadores...).

O controlo de servo motores é muito fácil a partir do S4A. O interessante é a elaboração de programas em que os servo motores sejam um componente de um circuito maior, com um fim específico.

Nesta sessão, há a registar:
  • Os alunos estão já a fazer as suas ligações em breadboard partindo do circuito esquemático - são alunos que nunca tinham trabalhado com circuitos eletrónicos e estão a fazê-lo depois de apenas três sessões. Estou muito motivada com esta evolução!
  • O facto de eu me ter envolvido muito menos nos seus trabalhos. A montagem de circuitos precisou já de muito pouco apoio e o desenvolvimento em S4A do exercício sugerido, de um grau de dificuldade maior que nas sessões anteriores, foi feito de forma muito autónoma, na base da experimentação e da tentativa - erro.

A base de trabalho foi uma exploração de programação de servo motores em S4A que realizei o ano passado e que adaptei.

Deixo a seguir a apresentação eletrónica que apliquei nesta sessão. Até breve!




quarta-feira, 27 de janeiro de 2016

Arduino na Escola...e nas redes sociais!

Este blog surgiu como plataforma de partilha das experiências que tenho realizado na exploração da programação de arduinos utilizando o Scratch. No âmbito deste trabalho, surgiu o Clube de Robótica da Escola Secundária D. João II, a interação com alunos aumentou, os trabalhos vão-se diversificando e por vezes sinto que tenho outras partilhas a fazer que não cabem neste espaço, que o desvirtuariam.

Assim, criei uma página no Facebook dedicada ao ensino da programação e eletrónica. Para além da publicação dos materiais disponíveis no blog, a ideia é fazer crescer este espaço com partilhas de eventos, atividades e materiais complementares. 

Caso queiram aparecer...sejam bem vindos!


terça-feira, 26 de janeiro de 2016

Espaço Programação e Eletrónicas - Entradas analógicas

Mais uma semana, nova sessão do Espaço Programação e Eletrónica na Escola Secundária D. João II. O dia estava frio e chuvoso e eu receei que o conforto de uma tarde em casa levasse a melhor sobre uma sessão de arduino na escola, mas foi com prazer que pude contar com 10 entusiastas...

Para esta sessão, adaptei a Aula 4 que tinha preparado o ano passado. Fazendo a comparação com o público-alvo do ano passado, não posso deixar de notar a facilidade com que estes alunos repetem as ligações que aprenderam em semanas anteriores. As ligações de LED são já um dado adquirido e há alunos com uma capacidade muito grande de arrumar já os circuitos na breadboard, tornando-os compactos e facilmente compreensíveis. Alguns alunos começam também a interpretar de forma natural os circuitos esquemáticos que vou apresentando (e nesta fase estou a apresentar primeiro o esquemático para interpretação, e depois mostro a vista de breadboard para que procedam à montagem nos seus lugares).

Quanto à programação, nota-se um aumento de autonomia. Todos os alunos cumpriram as tarefas propostas, sendo que nem foi necessário mostrar uma solução para o último exercício - todos os alunos o cumpriram de forma autónoma e praticamente sem ajuda.

Deixo a apresentação explorada nesta sessão:



segunda-feira, 18 de janeiro de 2016

Espaço Programação e Eletrónica - Entradas e saídas digitais

De acordo com o previsto, iniciou hoje, no âmbito das atividades do Clube de Robótica da Escola Secundária D. João II, o Espaço Programação e Eletrónica tendo por público-alvo alunos de 10º ano de Ciências em regime de voluntariado.

Durante o primeiro período, foram realizadas workshops de introdução à programação de arduinos a todos os alunos das quatro turmas de 10º ano da área de Ciências e Tecnologia e ainda uma sessão a uma turma do 11º ano (a sessão realizada ao 11º ano esteve inserida na iniciativa Hour of Code), num total de 150 alunos.

No início do 2º período, fui à sala de aula de cada um dos 10º anos, informei quanto ao horário deste espaço e fiz o levantamento dos alunos interessados em frequentá-lo. Fiquei assim com 21 contactos, para os quais enviei um email mais pormenorizado quanto à minha proposta de trabalho. 15 desses alunos estiveram presentes na primeira sessão que hoje decorreu.

Devo referir que, de forma a conciliar horários, a sessão ficou marcada para a tarde livre de cada uma das turmas envolvidas, o que, reconheço, não é simpático para alunos do secundário, que têm já uma carga horária tão preenchida...

Dito isto...hoje tive o prazer de realizar uma sessão de programação de arduinos para um grupo de alunos francamente interessado e com um ritmo de trabalho muito promissor. Os trabalhos decorreram na biblioteca da escola, o que me agrada por sair do ambiente de sala de aula, ser um espaço mais aberto, onde os nossos trabalhos podem co-habitar com outras atividades e outros alunos que por ali passam e ali desenvolvem outras tarefas. Um ambiente menos formal e mais arejado, enfim.

Para este público-alvo, adaptei a aula de entradas e saídas digitais que preparei o ano passado, avançando já com o código de cores das resistências e desenho esquemático. A leitura do desenho esquemático para este nível etário parece-me fundamental, já que são estes os alunos que começarão a procurar projetos na net e é evidente que o que encontrarem estará em esquema e não em vista de breadboard, pelo que esta será uma competência importante a desenvolver.

Deixo a apresentação que explorei hoje e cujas atividades foram cumpridas por todos os grupos numa sessão de 90 minutos.



sábado, 9 de janeiro de 2016

Partilhas

A convite da ANPRI, tive a oportunidade de partilhar durante uma manhã a minha experiência na programação de arduinos em Scratch com um grupo de professores de Informática com o intuito de criar uma bolsa nacional de professores preparados para realizar workshpos de arduino e Scratch  em várias escolas do país.

A formação decorreu na Fundação Portuguesa das Comunicações, na Sala do Futuro, estiveram presentes professores do Porto ao Algarve e ainda três elementos da própria Fundação.

É claro que com este público-alvo o ritmo da formação foi em passo rápido. Saídas e entradas digitais, entradas analógicas, LED, sensor de luminosidade, botão de pressão, programação de pequenos projetos...até eu fiquei espantada com o que foi possível abordar (e montar, e programar) em menos de três horas! 

Espero que os envolvidos tenham sentido o tempo tomado como útil. Para mim, partilhar é sempre um prazer! 



domingo, 20 de dezembro de 2015

BlocklyDuino - primeiras impressões

Depois de dois ou três circuitos para testar o BlockyDuino, deixo as minhas primeiras impressões:


  • O recurso ao botão upload torna-se inviável por duas razões: por um qualquer bug (que será certamente remediado em novas versões), existe um efeito de cache de programas anteriores, pelo que com frequência o programa é alterado e, no momento do upload, essa alteração não se verifica; a conversão para C está sempre sujeita a erros que não podem ser alterados na janela C do BlockyDuino. A solução passa por copiar o código C gerado para o interface do Arduino e fazer debuging e upload a partir daí.
  • Não nos sendo possível definir o tipo das variáveis que criamos, o código C gerado assume-as sempre como tipo int, o que gera erros caso, por exemplo se incremente uma variável por 0,5 (o programa assume a parte inteira de 0,5 e nao há incremento nenhum).

Estas observações não tiram o valor ao software. Continuo a achar que pode ser uma ótima ferramenta de ensino e que merece ser explorado.


BlocklyDuino

Quando iniciei o projeto de exploração de programação de arduino com linguagens acessíveis a crianças e jovens, lancei-me no Scratch por ser uma linguagem com a qual eu já tinha tido contacto e por ser o software lecionado atualmente nas aulas de TIC e que, por isso, os alunos já conheciam.

No entanto, à medida que os trabalhos evoluiam, tornou-se evidente que, se o Scratch é ótimo para uma primeira abordagem à programação de arduino (permitindo de forma lúdica a apropriação de conceitos como entrada/saída, digital/analógico, atuador/sensor), rapidamente começamos a sentir necessidade de um software menos limitado. São várias as razões:
  • Os projetos realizados em S4A estão sempre dependentes da ligação ao computador. Não é, por isso, possível criar projetos autónomos, ligados apenas a uma pilha, ou que necessitem de mobilidade, como um carrinho, por exemplo;
  • As entradas e saídas estão pré-definidas, limitando o tipo de projetos que podemos fazer;
  • A comunicação com o computador é lenta, o que complica a realização de projetos que envolvam componentes que necessitem de comunicar rapidamente com o computador, como me aconteceu quando quis usar o sensor de ultrassons SR04.
Para além destas limitações, tenho a intenção de começar a trabalhar com alunos do secundário e andava à procura de uma aplicação que fizesse a transição entre o Scratch e o C.

Foi assim que acabei por encontrar o BlocklyDuino, uma plataforma de programação por blocos, muito semelhante ao Scratch, que gera automaticamente o código em C.

O BloclyDuino corre diretamente num browser, pelo que pode correr a partir de um site ou do próprio computador.

Para correr o software a partir do site, basta aceder ao endereço:

Para correr o software a partir do próprio computador, há que fazer o download da pasta zip disponível em https://github.com/BlocklyDuino/BlocklyDuino. Depois, selecionar dessa pasta o ficheiro blockly/apps/blocklyduino/index.html e abri-lo num browser.

Estamos em condições agora de programar em BlocklyDuino. O inconveniente do software tal como está é que não faz o upload diretamente para o arduino. É necessário copiar o código C para o software original do Arduino e fazer o upload a partir daí.

Se quisermos fazer o upload a partir do BlocklyDuino, temos de ter instalado no computador  o interpretador Python (versão 2.7)  - o download do Python é feito a partir de
https://www.python.org/. Depois do Python instalado, há que correr o ficheiro que se encontra na raiz da pasta do BlocklyDuino: arduino_web_server. Ao clicar duas vezes no icon deste ficheiro, é criado um servidor web que pode ser acedido pelo endereço indicado: http://127.0.0.1:8080/ . Ao abrir esse endereço num browser, encontramos o ambiente BlocklyDuino a que já tínhamos acedido mas cujo botão "upload" já funciona.

Para testar o Bloclyduino, fiz um programa simples de um pisca com um LED ligado à saída digital 13. 

O programa em blocos:


O programa em C gerado pelo BloclyDuino:


De seguida, foi só clicar em "upload"...e pisca-pisca a funcionar!

Imagino que este software possa ser muito util para a introdução à linguagem em C, uma vez que os blocos têm já uma linguagem mais próxima do C que o Scratch. O BlocklyDuino não permite alterações diretamente no código C gerado, mas, caso se queira explorar esta possibilidade, basta copiar o código para o software Arduino e trabalhar a partir daí. 

Muito, muito entusiasmada com esta descoberta! Isto sim, é todo um outro mundo!

Teclado de bananas

Foi-me pedido que preparasse uma ação de formação em arduino programado em Scratch para professores do 1º ciclo. Esta proposta pôs-me a pensar em aplicações de arduino que alunos do 1º ciclo pudessem achar graça. Uma pesquisa rápida levou-me a um pequeno projeto (à venda por 25£), o banana piano, que achei que podia implementar facilmente com o material que tenho em casa (as bananas tive de ir ao supermercado de propósito para as comprar, confesso...)

A ideia é muito simples. Cada entrada analógica é ligada, através de um resistência de 2 Mohm (eu só tinha em casa resistências de 1 Mohm e por isso liguei duas em série) à tensão de 5V e, em simultâneo, à banana (furei simplesmente cada banana com o fio). Se não tocarmos na banana, esta encontra-se "no ar" e por isso não conduz corrente - a entrada analógica estará a 5V; no entanto, quando tocamos na banana e, com a outra mão, no fio ligada à terra (0V ou GND), passamos a conduzir corrente e o valor da entrada analógica desce, detetando o nosso toque.

Como só temos 6 entradas analógicas à disposição, ficamos espartilhados a 6 notas musicais. Mas, se aproveitarmos as 2 entradas digitais disponíveis no S4A, podemos ter uma escala completa, com 8 notas musicais. Faço essa proposta de trabalho na segunda parte da apresentação eletrónica que apresento de seguida.

Deixo a minha proposta de trabalho para o circuito eletrónico e o programa em Scratch:


...o circuito esquemático...


...e um vídeo com uma demonstração musical do teclado construído (bravíssimo!):




domingo, 18 de outubro de 2015

Dia da Programação e Robótica

Foi no dia 17 de outubro que decorreu, na Escola Secundária D. Dinis, em Lisboa, o Dia da Programação e Robótica, forma escolhida pela Direção-Geral da Educação (DGE), em parceria com a Associação Nacional de Professores de Informática (ANPRI) para celebrar a Code Week 2015 - Semana Europeia da Programação, uma iniciativa da Comissão Europeia.

Este evento teve como objetivos promover o ensino das diferentes linguagens de programação e suas potencialidades para a aprendizagem dos alunos, assim como divulgar e partilhar as experiências que têm vindo a ser realizadas um pouco por todo o país...objetivos cumpridíssimos!

Foram 22 as escolas que compareceram expondo os seus trabalhos - D. João II, incluída -  e outras ainda que partilharam experiências em vários painéis que foram sucedendo ao longo do dia.

A exposição foi dominada por robôs, arduinos, programação e muita, muita criatividade! Uma partilha do tanto que se faz pelas escolas nacionais e que tantas vezes não sai das quatro paredes da sala de aula...os participantes, professores e alunos de todas as idades, puderam partilhar experiências, dificuldades e saberes-fazer. E eu gosto tanto, tanto de ver o conhecimento assim partilhado sem reservas nem complexos!

Nós, claro, levámos os nossos dois projetos, o blog, e muita vontade de conhecer quem explora caminhos similares. E que trouxemos? Muitas ideias, muitos contactos e a sensação de um dia muito frutuoso. Tão bom!

O espaço de exposição da D. João II

Alguns dos muitos trabalhos da área de exposições


O Clube de Robótica da Escola Básica São Gonçalo, de Torres Vedras, dominou a mostra de projetos educativos que decorreu no pavilhão desportivo. Futebol robótico, busca e salvamento, danças robóticas...um verdadeiro espetáculo !

sábado, 17 de outubro de 2015

Abertura do ano letivo 2015/2016

Ao contrário do que fizemos o ano passado, em que "tomámos de assalto" a aula de Informática do 8º ano vocacional, este ano a ideia é criar um espaço de trabalho em regime de clube para alunos interessados na área.

Por limitações de horário, tal só poderá começar no 2º período. Este primeiro período será usado para planificar as atividades e preparar novos materiais.

E para apresentar o clube a eventuais interessados, nada melhor...que permitir que todos os alunos tenham oportunidade de experimentar!

Assim, na passada 5ªF a biblioteca da escola foi requisitada para a turma do 10ºA da escola. 30 alunos divididos em grupos de 3 para trabalhar com os 10 arduinos que a ANPRI nos emprestou. Nunca tinha trabalhado numa sessão com tantos alunos, o currículo dos atuais alunos de 10º ano não contemplou o Scratch, a área de computadores da bilbioteca é reduzida, e por isso estava um pouco receosa. Mas correu bem! Os alunos desta faixa etária têm já uma maturidade que lhes permite adaptar-se a novos contextos e foi com facilidade que resolveram as atividades propostas.

No final da sessão, foram vários os que se manifestaram interessados em integrar um clube de eletrónica e programação.

Deixo a proposta de trabalho que explorei nesta sessão (uma adaptação das aulas 1 e 2 que preparei no ano passado), e que repetirei para as restantes 3 turmas do 10º ano de Ciências e Tecnologias nas próximas semanas:
 

Como nota final, refiro a importância de dar a oportunidade a todos os alunos de tomarem contacto com a área da eletrónica e programação. A esmagadora maioria dos alunos nunca teve oportunidade de montar um circuito - nunca saberá se tem gosto ou aptidão por esse tipo de trabalho, pelo que a constituição de clubes apelando apenas a uma inscrição voluntária pode pecar por deixar de fora jovens com aptidão natural para a área mas que ignoram a sua própria aptência.

quinta-feira, 8 de outubro de 2015

Lisbon Maker Faire

Ainda que com algum atraso, não podia deixar de registar a nossa passagem pela Lisbon Maker Faire. A Maker Faire é o maior espetáculo de "mostra e conta" do mundo; é um local de partilha do que se anda a fazer, num espírito de abertura e troca de experiências com que muito me identifico.

A Maker Faire decorreu entre os dias 18 e 20 de setembro, no Pavilhão do Conhecimento, e contou com cerca de 14000 participantes, 262 makers, tendo contado também com 25 workshops (a que não fui mas gostaria de ter ido!).

Integrando o espaço atribuído à ANPRI (Associação nacional de Professores de Informática), sob o tema "Trabalhos com Arduíno", a Escola Secundária D. João II esteve representada, entre outras escolas, com os projetos de arduíno programados em Scratch que fizemos no último ano letivo. E foi muito gratificante ver os mais pequenos virem espreitar os nossos trabalhos e reconhecerem de imediato a programação em Scratch que expúnhamos no portátil em destaque.

Alguns dos projetos expostos no espaço gerido pela ANPRI

Foram dias de partilha e orgulho pelo muito que se faz pelo país fora (e tanto que se faz...). Um espaço de carolice, de boa vontade e com muita gente que gosta de pensar diferente e meter mãos à obra...

No final do encontro, trouxemos para casa contactos, ideias novas...e ainda um prémio de mérito!

Prémio de mérito atribuído à ANPRI pelo seu trabalho na área da Educação


sexta-feira, 3 de julho de 2015

Encontro Nacional de escolas em Ponte de Lima

Como culminar dos trabalhos do projeto Rato da Biblioteca, promovido pela Fundação Vox Populi, decorreu na Expo Lima, na lindíssima vila de Ponte de Lima, a 1 de Julho, o Encontro Nacional de Escolas, com a presença de mais de 800 alunos de 20 escolas de todo o país. 

Tendo desenvolvido o projeto Origem da Traineira, a Escola Secundária D. João II não podia deixar de estar presente. E eu, enquanto "técnica do barco do Sado"...também fui!


Não vou mentir. Fazer, num dia, Setúbal - Ponte de Lima e Ponte de Lima - Setúbal, é de cair para o lado, mas o contacto com tantas escolas, tantos projetos, tantas novas ideias, tanta carolice...fez valer a pena o esforço!

E porque o importante é participar mas sabem bem os louros, não posso deixar de anunciar com um sorriso que a D. João II ganhou o prémio de Melhor Trabalho! Muitos parabéns aos alunos e professores envolvidos!

Deixo algumas fotos do evento.


O ambiente na Expo Lima foi de festa e de saudável convívio






O stand da D. Joao II


O nosso barco do Sado foi recebido pelos mais pequenos com muita alegria. Até houve quem inventasse um jogo...enquanto o barco estivesse animado, os meninos podiam escolher uma concha das que decoravam o stand. E a importância que algumas crianças deram à sua concha...o valor das coisas é de facto relativo...



Os alunos da D. João II a apresentar o seu projeto perante o público. E o bem que estiveram?...Parabéns e todos e umas ótimas férias!

Projeto barco do Sado#3

Ora aí está o nosso barco a funcionar!


terça-feira, 30 de junho de 2015

Projeto: Passagem de nível#2

Tão, tão orgulhosa destes alunos! Muitos parabéns, Bruno e Luana! É muito mais difícil do que o que parece levar a bom porto um trabalho desta natureza. A vossa perseverança e capacidade de trabalhar de forma autónoma foram exemplares. No início do ano, farei questão de ter este trabalho exposto na biblioteca da escola para toda a comunidade educativa!


E agora...umas boas férias para os dois!

Projeto barco do Sado#2

Com o barco terminado e o circuito a funcionar - ver Projeto barco do Sado#1 - chegou a altura de completar o projeto. Foram soldados os LED a fios mais compridos, soldado o sensor SR04 e...com o o sensor soldado, por mais voltas que se dessem, a placa não era reconhecida pelo PC! Terei danificado o sensor com o calor do ferro de soldar? Seriam os fios que ao sensor soldei demasiado finos e estariam a adicionar uma resistência adicional ao circuito? Enfim...com o tempo a esgotar-se, houve que tomar uma decisão e acabei por substituir o sensor por um simples interruptor. Menos tchã! mas mais fiável.

Foi retirado um dos LED vermelhos porque os alunos tinham instalado uma bandeirinha no barco que quisemos preservar e deixou de fazer sentido o 2º LED. O interruptor foi ligado à entrada digital 2.

O programa foi uma adaptação simples do realizado para funcionar com o SR04.

Deixo a minha proposta de trabalho para o circuito eletrónico e o programa em Scratch:


...o circuito esquemático...




...e uma foto com o projeto terminado (o vídeo terá de vir depois):


Uma palavra de apreço à colega Isabel Oliveira, cujo jeitinho para trabalhos manuais foi fundamental para levar a conclusão deste projeto a bom porto. Muito obrigada por todas as horas na oficina, a disponibilidade e boa disposição, Isabel!

quinta-feira, 18 de junho de 2015

Work in progress#2









Projeto barco do Sado#1

Este foi um trabalho "por encomenda".

Inserida no projeto Rato da Biblioteca, será organizada uma exposição de trabalhos em Ponte de Lima, no próximo dia 1 de julho. A turma do 10º ano do vocacional integra o projeto e construiu uma série de traineiras e barcos, um culminar de um estudo sobre a origem da primeira traineira de pesca no rio Sado. Foi-me pedido que, em arduino e utilizando a programação em Scratch, automatizasse o projeto.

Em reunião com os alunos envolvidos, e depois de escolhido o trabalho de entre os vários construídos, ficou definido que o barco devia estar parado na ausência de movimento e que, com o aproximar de uma pessoa, devia piscar LED vermelhos e verdes, fazer movimentar os remos e fazer ouvir o som do mar.

Eis o trabalho dos alunos:




Em casa, concebi o circuito a ser montado. O sensor de aproximação que usei foi de novo o SR04, cujo funcionamento em arduino e Scratch foi já descrito em post anterior. Não esquecer que é necessário firmware próprio para o arduino trabalhar com o SR04 em Scratch: http://densare.pt/files/zip/S4AFirmware16_SR04.zip

Para os remos usei dois servo-motores que a escola adquiriu através do financiamento da DGE aos clubes de programação e robótica, dois HD-1160A. Usei também um dos arduino adquiridos em vez do meu pessoal, como é hábito. Para o som, usei mais uma vez um do site www.buscasons.com .

A primeira dificuldade surgiu ao tentar ligar os dois servos em simultâneo. Estranhamente, e estando a trabalhar com uma placa de arduino igual à que eu própria tenho, que funciona com dois servos a trabalhar ao mesmo tempo, a placa com que construí o circuito "crashava" quando os motores tinham ordem de funcionar. A solução passou por alimentar os servos com uma fonte independente (usei uma outra porta USB do computador), como já tinha feito para o projeto do jardim iluminado de forma automática.

Outro problema que partilho é que em várias ocasiões os motores pareciam tremer mesmo em vazio. Procurei pela solução deste problema pela net e parece que o problema reside na maior parte das vezes em falta de alimentação. O fenómeno deixou. no entanto, de acontecer sem que eu tenha encontrado uma solução cabal.

Quanto à programação, especial atenção para a variável delta que define a variação do âgulo do motor. Quanto menor for este valor, mais suave será o movimento, mas mais demorados serão os 5 ciclos que defini que se cumprissem com a aproximação de alguém. Defini ainda que entre um e outro ciclo há um tempo de espera de 20 segundos, pelo que não será possível iniciar novo ciclo antes desse intervalo de tempo.

Deixo a minha proposta de trabalho para o circuito eletrónico e o programa em Scratch...



...o circuito esquemático...




...e um pequeno vídeo com o circuito em funcionamento (o som do mar não é muito percetível na gravação):






quinta-feira, 11 de junho de 2015

Projeto Jardim Iluminado de Forma Automática#1

Este foi o projeto imaginado pela Kathelin e pela Inês. A ideia era comporem um espaço cujas luzes acendessem quando a luminosidade ambiente diminuísse. Um jardim acabou por ser a escolha das alunas.

A ideia de usar RGB foi minha, até porque as alunas não os conheciam. Foi nessa fase que dediquei um post ao controlo de RGB através de arduino.

A maior dificuldade neste projeto foi respeitar o pré-projeto que as alunas tinham concebido usando as saídas disponíveis no arduino.

Na verdade, e querendo usar as saidas PWM para controlar os RGB (a forma mais bonita de os por a funcionar), temos 3 saidas PWM disponíveis (9, 6 e 5) para 4 RGB (cada um com 3 pinos, dá 12 pinos a controlar). A solução foi colocar os 4 RGB em paralelo, controlando em simultâneo cada 4 LED da mesma cor.

A dificuldade desta solução surge quando fazemos as contas à corrente necessária para alimentar 4 LED em simultâneo. Cada LED do RGB necessita de cerca de 20 mA (80 mA para alimentar 4 LED em simultâneo) e cada saída do arduino fornece apenas 40 mA.

Assim, pensei em usar um amplificador operacional para cada um dos LED em modo de seguidor de sinal (ou seguidor de tensão). Um pouco mais sobre este circuito pode ser encontrado aqui.

Não tendo 3 amp op em casa, pesquisei que circuitos integrados ofereciam vários amp op e acabei por decidir que tanto o LM148, como o LM248 ou o LM348 me serviriam. Quando cheguei à pequena (mas simpática!) loja de eletrónica cá da terra, tive de contentar com o que havia e trouxe, por 0,60€, um LM324. Através da sua datasheet é possível ter acesso às suas caraterísticas, sendo que a sua pinagem é dada através da figura seguinte:


O esboço do controlo de 4 RGB em paralelo usando o LM324 encontra-se no desenho que se segue:




A alimentação do LM324, que tem, evidentemente de ser alheia ao arduino, foi feita através de uma porta USB do computador (têm geralmente cerca de 500 mA). Para isso, cortei a extremidade de um carregador de carro para telemóvel que tinha cá em casa estragado e descarnei os fios para os usar na breadboard:




O resto do circuito é de fácil compreensão. A ideia é ter uma fotoresistência ligada a uma entrada analógica (A0) que fará desligar as luzes quando a luminosidade ambiente for superior a um valor pré-estabelecido. Quando esse valor diminuir (o ambiente escurecer), a ideia é ter os 4 RGB a mudar de cor e uma luz branca sempre ligada.

A programação foi adaptada da apresentada no post anterior. Para além da inserção da entrada analógica, que determinará o acender ou apagar das luzes, foram definidas várias variáveis. Assim, foram adicionadas às variáveis "red", "green" e "blue" já usadas no programa anterior e que determinam a intensidade de cada um dos LED, as variáveis "tempo" e "calibracao". A primeira define a velocidade com que os RGB mudam de cor - quanto menor for esta variável, mais lentamente o fazem; a segunda serve para com facilidade calibrar qual o valor analógico da entrada A0 a que as luzes devem acender - e que dependerá da luz ambiente em que o circuito está montado.

Deixo a minha proposta de trabalho para o circuito de eletrónica e o programa em Scratch...



...o circuito esquemático...



...e um pequeno vídeo com o circuito em funcionamento (mais uma vez, a câmara não faz juz à mudança das cores do RGB, muito mais bonitas ao vivo):