Converter linguagem de blocos em C? Comparámos o Blocklyduino e o mBlock

A programação de arduino por blocos é uma ferramento poderosíssima em termos de democratização da programação de circuitos eletrónicos e como forma de introduzir no mundo da eletrónica crianças (bastante) pequenas. Tem, como é evidente, algumas limitações, o que já referi em post anterior. Foi na altura em que escrevi esse post que tomei contacto com o Bloklyduino.

Entretanto, por sugestão da Casa de Makers, cujo trabalho muito admiro, descarreguei para o meu PC o mBlock e pus-me a experimentar alguns circuitos.

Depois, achei que era boa ideia testar os dois softwares em situações-tipo que nos aparecem em ambiente de aprendizagem e em projetos simples e ver até onde podíamos ir com eles.

Atenção que neste estudo não foi analisada a facilidade com que, em cada um dos programas, são realizados novos blocos - o que pode contornar várias limitações identificadas. A criação de novos blocos será certamente feita em ambientes de aprendizagem mais específicos ou até por quem cria produtos didáticos a serem explorados em ambiente de programação por blocos (não há razão para que o BlocklyDuino não use o SR04 ou para que o mBlock não disponha da função map). Os testes foram feitos assumindo o utilizador comum que descarrega o programa e trabalha com a sua versão base.

Depois de vários testes, descritos e comentados na apresentação eletrónica que fecha este post, as principais conclusões da comparação entre os dois softwares foram as seguintes:

Como conclusão, se a ideia é substituir o S4A criando, em linguagem Scratch, programas para arduino, com a vantagem de tornar o funcionamento do arduino autónomo do PC, o mBlock é sem dúvida a melhor opção - a programação é feita diretamente em Scratch, não havendo preocupações didáticas relativamente à aprendizagem em C. Se a ideia é fazer uma transição entre a linguagem por blocos e a linguagem C para arduino, o BloclyDuino ganha com vantagem pela qualidade do código C que gera; ainda assim, essa transição terá de ser sempre orientada, já que há questões-base no código gerado que devem ser esclarecidas quanto antes, como o caso da inicialização das variáveis dever ser feita na função Setup e não na função Loop.

Finalmente, ao explorar e reconhecer algumas limitações aos softwares referidos, não é minha intenção retirar-lhes o devido valor. Tanto o BlocklyDuino como o mBlock são ferramentas muito úteis e com grande potencial pedagógico. Cabe aos educadores explorá-las e conhecer as suas potencialidades e as suas limitações de forma a aproveitar cada uma delas da melhor maneira.

Deixo uma apresentação eletrónica com os testes realizados e alguns comentários adicionais:

É UNO mas não é Arduino...e agora?

Para já, todos os arduinos do clube são genuinos, em parte devido ao facto de, lidando com financiamento do Ministério da Educação, termos de ter as faturas todas em ordem.

O material que adquiro para mim própria, no entanto, vem maioritariamente da China através do Aliexpress - as faturas são geralmente uma trapalhada, mas a diferença de preço compensa. Já há algum tempo que olhava para o valor dos kits que incluíam placas UNO que não Arduino, com preços tentadoramente baixos. Até que me presenteei com um desses kits, sem que estivesse propriamente a precisar de mais uma placa.

Optei por um kit de 5,30€ que achei que correspondia, por um valor bastante baixo, ao que um aluno precisa para começar a dar os primeiros passos na eletrónica e programação. Caso se pretenda comprar mesmo só a placa UNO (placa-clone das UNO Arduino), sem cabo de ligação ao PC, é possível encontrar preços abaixo dos 3€. O cabo USB A-B, que liga a placa ao PC, encontra-se por menos de 1€.

Pois o kit que comprei é o seguinte:

De todas as transações no Aliexpress, esta foi a que correu pior, com o produto a demorar praticamente 60 dias a chegar. Ainda abri uma disputa no site, solicitando a devolução do dinheiro, uma vez que o "período de proteção do comprador" se estava a esgotar, mas pude cancelá-la quando o kit me apareceu na caixa do correio mesmo a cumprir os 60 dias para entrega.

Foi assim que me caiu na secretária uma placa UNO que não é Arduino:

O aspeto da placa é impecável, o processador é mesmo Atmega e os primeiros testes não demonstram nenhuma fragilidade relativamente às placas genuínas.

O único cuidado a ter é instalar no PC o driver (CH340 / CH341 USB chipset drivers) que permite a comunicação desta placa-clone com o software do Arduino (e consequentemente com o software do S4A), uma vez que as placas-clone não usam o mesmo driver das Arduino originais. O driver está preparado para o Windows XP, Windows 7 e Windows 8. No meu computador tenho o Windows 10 e a instalação decorreu sem incidentes.

Uma vez instalado o driver, a placa funciona tal como as outras. Pode-se intercalar a programação desta placa com placas genuinas sem que nos apercebamos da diferença entre elas, pelo que o balanço final é bastante positivo. 

Utilitários

No momento de fazer "saltar" os circuitos da breadboard para um pequeno projeto, há sempre a questão de "e agora os fios?"...bem, é evidente que há realidades e realidades, mas, pelo menos nesta fase, gosto de ver os alunos a por "a mão na massa" e acho preferível um resultado menos perfeito mas que os alunos consigam de facto fazer por eles próprios.

Sendo assim, na altura de passar os circuitos para um pequeno projeto opto por abrir mão de soldaduras por vários motivos: porque só tenho um ferro de soldar; porque não é fácil fazer soldaduras de qualidade, que não se partam; porque não tenho isolante retrátil e cobrir as soldaduras com fita adesiva isolante resulta moroso e o resultado final também não é muito bonito; porque, muito importante, a soldadura acaba por inviabilizar muitas vezes o reaproveitamento do componente...são de facto muitos "porques"...

Assim, como alternativa, uso uns conetores simpáticos que compro na loja de eletrónica cá da terra, a 1,20€ um conjunto de 12 (ao da foto, já falta 1):

Não sei se estarei a procurar bem no Aliexpress, mas o que encontro idêntico por lá são uma molinhas a 1,66€ o lote de 10, que nunca experimentei.

Enfim, os conetores de que falo têm-me resolvido as questões de projeto que surgem, mas vi a coisa complicada no projeto do Dia dos Namorados...eram 16 LED - 32 extremidades a ligar num espaço exíguo e tendo de levar em conta polaridades...Eu, que nos trabalhos manuais sou mesmo muito incompetente, fiquei assim um bocadinho sem fôlego...mas valeu-me o jeitinho das meninas do clube que, com muita paciência e concentração, não só fizeram as ligações todas como cometeram a proeza de conseguir que todos os LED ligassem à primeira tentativa (o que para mim foi uma surpresa e tanto!).

Deixo algumas fotos com "os bastidores" do projeto, não só para  documentar o trabalho mas, especialmente, para gabar a paciência da Beatriz, da Ana e da Fabiana, que não esmoreceram com a morosidade e com a concentração que o trabalho exigia. Parabéns a todas!

Snap4Arduino

Estando a testar um novo componente eletrónico que adquiri recentemente voltei, à semelhança do que já me tinha acontecido com o SR04, a defrontar-me com a lentidão imposta pelo S4A na comunicação com o arduino, cuja atualização dos estados dos atuadores e dos sensores é feita a cada 75 ms.

No próprio site do S4A, encontrei uma plataforma de programação de arduino por blocos alternativa, o Snap4Arduino, que está a ser desenvolvida pela mesma equipa do S4A. Os pontos fortes e fracos do Snap4Arduino são, de acordo com a equipa que o desenvolve:

Pontos fortes:

• Corre em praticamente todas as placas Arduino (incluindo a Mega e a Nano);
• Os pinos do arduino podem ser configurados como entradas ou saídas (ao contrário do que acontece no S4A, onde estamos limitados à definição de entradas e saídas imposta pelo firmware);
• Resposta 7 vezes mais rápida que o S4A;
• Interage com várias placas ao mesmo tempo;
• Permite a criação de novos blocos;
• Usa firmware standard Firmata;
• Faz a tradução de pequenos programas para C (ainda em versão experimental - eu tentei e não consegui...).

Pontos fracos:

• Não é compatível com o S4A.

A instalação do Snap4Arduino é feita a partir do respetivo site: http://s4a.cat/snap/

Para que a comunicação entre o Snap4Arduino e a placa de Arduino seja possível, é necessário fazer o upload para a placa arduino do Firmata, pequeno programa que tem a vantagem de estar já incluído nos exemplos do software do próprio Arduino. Assim, há simplesmente que:

1. Abrir o software do arduino (caso necessário, fazer o download a partir de: https://www.arduino.cc/en/Main/Software);
2. Selecionar o menu "File -- > Examples -- > Firmata -- > StandardFirmata";
3. Efetuar o upload do programa para a placa de arduino.

O Snap4Arduino está pronto para comunicar com a placa.

O ambiente do Snap4Arduino é muito parecido com o do S4A e estou convencida que quem trabalha com um, começará a trabalhar com facilidade com outro:

A linguagem de programação é muito idêntica. Um exemplo de um LED ligado à saída 13 a piscar 10 vezes:

Como importante diferença, o facto de podermos escolher as entradas e as saídas:

Com alguma expectativa no uso deste software para controlar componentes mais rápidos. Assim que tiver tempo de o explorar, darei notícias...

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!

https://www.facebook.com/ArduinoEscola/

Às compras

Já por aqui tinha referido que os kits de iniciação ao arduíno são de facto do melhor...para iniciar! À medida que os projetos surgem, torna-se evidente a necessidade de comprar outros componentes eletrónicos menos vulgares.

Por causa de um projeto que tenho em mente, tive de adquirir um sensor de ultrassons. Optei pelo HC-SR04 por ser bastante comum e haver já muitos projetos descritos na net que o envolvem. Quando comecei a pesquisar por preços, encontrei-o por mais de 12€ numa conhecida loja online portuguesa...e por menos de 1€ no Aliexpress! Dito isto, partilho aqui a experiência com a compra de componentes eletrónicos através desta plataforma eletrónica de compras.

Quando pesquisamos por um determinado componente no Aliexpress, é difícil não sermos atingidos por uma súbita febre consumista, dados os preços do material eletrónico aí praticados. Verdade que em muitos casos é exigido um número mínimo de componentes a comprar, mas nem sempre tal acontece e os valores são de tal maneira baixos relativamente ao que se pratica em sites nacionais que bem vale a pena mandar vir em quantidade.

Por uma questão de simplicidade, fiz todas as minhas compras numa única loja: http://pt.aliexpress.com/store/1171090

Comprei então:

• 1 lote de 5 relés 5V-230V por 6,64€:

• 1 lote de 5 conetores para ligar pilhas de 9V ao arduíno por 1,71€:

• 1 lote de 5 servo motores SG90 por 7,41€:

• 1 controlador para motores de passo por 1,76€:

• 2 sensores de ultra sons HC-SR04 a 0,82€ cada:

• 1 lote de 10 díodos laser vermelhos, 5V, por 3,66€:

Expedido com a minha compra, foi-me enviado, como oferta, um leitor de cartões micro SD para arduíno, cujo valor ronda os 4€:

O pagamento é feito por cartão de crédito à Aliexpress que estabelece um prazo de entrega máximo que depende de cada loja - o vulgar são 60 dias. Caso esse prazo seja ultrapassado, a Aliexpress devolve o dinheiro ao cliente.

Mesmo vindo da China a maior parte das compras não são sujeitas a custos de porte. O prazo de entrega ronda, no entanto, os 30 dias.

Os componentes eletrónicos não estão sujeitos a imposto alfandegário, mas caso a compra ultrapasse os 22€ (eu só soube disso depois - a  minha compra foi de 22,81€) poderá estar sujeita a pagamento de IVA na alfândega. Curiosamente, a encomenda foi expedida numa caixinha que vinha marcada como $6.

Depois de recebermos os produtos, confirmamos a receção no Aliexpress e podemos avaliar cada um dos itens e o serviço prestado pela loja com que lidámos.

Em resumo, em termos de preço, é indiscutível a vantagem de comprar em lojas chinesas online. Os baixos preços têm como contrapartida a ausência de apoio técnico e os tempos de entrega alargados (é possível reduzir estes prazos, mas isso tem um preço elevado). Por isso, se é para pensar num projeto para as férias de verão...há que começar a pensar no que comprar agora!