ohjelmointi | Käsityökoulu Robotti

Scratch for Arduinon asentaminen

mennessä roiruuskanen | helmi 6, 2017

Tarvikkeet:

Tietokone
Arduino-kehitysalusta
USB A to B -kaapeli

Arduino-kehitysalustaan pitää tehdä pieni ennakkovalmistelu Arduino IDE:n kautta ennen kuin voit siirtyä käyttämään S4A-ohjelmointiympäristöä. Ohjelmassa tulee ladata rmwa- re-skripti, jotta Scratch for Arduino osaa ohjata Arduino-kehitysalustaa, kun se liitetään kiinni tietokoneeseen.

Asentamisessa on kolme vaihetta: Arduino IDE -ohjelmointiympäristön asentaminen tietokoneelle, S4A firmwaren asentaminen tietokoneelle.

Arduino IDE:n lataaminen ja esiasetukset

Kun asennat Arduino IDE:n tietokoneellesi, ohjelman nimi on pelkästään Arduino. Selkeyden vuoksi puhumme tässä oppaassa Arduino IDE:stä puhuttaessa tietokoneelle asennetusta ohjelmasta.

Lataa ensin Arduino IDE osoitteesta www.arduino.cc > Downloads. Kun olet asentanut Arduino IDE-ohjelmointiympäristön, voit avata ohjelman.

Jos uusi projekti ei avaudu automaattisesti, tai sinulla on auki vanha projekti, valitse File > New. Liitä Arduino kiinni tietokoneeseen USB A to B -kaapelilla.

Tarkista seuraavaksi, että sinulla on Arduino IDE:ssä oikeat asetukset oikealle Arduino-kehitysalustalle. Mene valikkoon Tools > Board ja valitse Arduino/Genuino Uno. Mikäli käytät jotakin toista Arduino-kehitysalustaa, valitse sen mukainen nimi valikosta.

Seuraavaksi valitse käyttöön oikea USB-portti menemällä Tools > Serial Port-valikkoon. Mikäli käytät Windows- käyttöjärjestelmää, löytyy oikea yhteysportti listalta jostakin COM-alkuisesta vaihtoehdosta. Applen käyttöjärjestelmissä valitse /dev/cu.usbmodem-alkuinen vaihtoehto. Linux-käyttöjärjestelmissä oikea portti löytyy /dev/ttyACM-alkuisesta vaihtoehdosta.

S4A Firmwaren lataaminen koneelle ja Arduinoon

Etsi seuraavaksi laiteohjelmisto eli firmware osoitteesta s4a.cat > Downloads -kohdasta löytyvän linkin kautta (tai suoraan http://vps34736.ovh.net/S4A/S4AFirmware16.ino).

Kopioi ja liitä edelliseltä sivulta löytämäsi firmware-skripti Arduino IDE:hen. Lataa se Arduinoon ohjelman yläreunassa olevaa Upload-kuvaketta (1) painamalla. Huomioithan että Arduino-kehitysalustan tulee olla liitettynä USB A to B -kaapelilla tietokoneeseen.

Kun Arduino ilmoittaa “Done uploading”, (2) voit avata S4A-ohjelman, jonka asentaminen neuvotaan seuraa- vassa kappaleessa. Nyt S4A-ohjelma kykenee kommu- nikoimaan Ardui- no-kehitysalustan kanssa USB-kaapelin ollessa kytkettynä kehitysalustan ja tietokoneen välillä. Muistathan, että rmware tulee ladata jokaiseen Arduino-kehitysalustaan aina erikseen.

S4A ja sen lataaminen

Lataa Scratchiin pohjautuva Arduinon ohjelmointiympäristö osoitteesta s4a.cat -> Downloads.

S4A-ohjelmointiympäristön käytössä ajatuksena on, että voit tutustua helposti ja selkeästi ohjelmoinnin logiikkaan aiemmin tutuksi tulleella Scratchiin pohjaavalla graafisella ohjelmointikielellä, sekä soveltaa jo aiemmin oppimaasi elektroniikan ohjelmoimiseksi.

S4A-ohjelmointiympäristö mukailee alkuperäisen Scratchin (v. 1.0) ulkoasua. Kaikki sen toiminnot ovat kuitenkin pääosin yhtäläiset Scratchin uusien versioiden kanssa. Pelkästään Arduinoa ohjelmoitaessa (käytettäessä ledejä, pietsoelementtiä tai moottoria) et juurikaan tarvitse S4A:n ohjelmaruutua. (3) Ohjelmaruutu on kuitenkin tarpeellinen, mikäli haluat luoda ohjelman joka reagoi ulkoiseen painikkeeseen. Voit vaihtaa ohjelman suomen kieliseksi maapallokuvakkeesta. (4)

Muista aina S4A-ohjelmointiympäristöä käyttäessäsi, että Arduinossa tulee olla ladattuna S4AFirmware -koodi, eli oikea laiteohjelma, jotta kykenet ohjaamaan Arduino-kehitysalustaa. Jos käytät välissä Arduinoa sen omassa IDE-ohjelmointiympäristössä, tulee sinun aina ladata S4AFirmware-koodi uudelleen Arduinoon IDE:n kautta.

Huomaathan että S4A-ohjelma ei saa olla auki samaan aikaan, kun lataat rmwarea Arduino IDE:n kautta!

ScratchJr – ohjelmoinnin alkeita tabletilla

mennessä roiruuskanen | tammi 13, 2017

ScratchJr on graafinen ohjelmointiapplikaatio tablettitietokoneille. Ohjelma on käytettävissä täysin graafisena eli se ei vaadi lukutaitoa käyttäjältään. Ohjelmalla voi luoda vuorovaikutteisia ohjelmia esimerkiksi omien digitaalisten piirroksien pohjalta. Ohjelma sopii mainiosti ohjelmoinnin alkeiden oppimiseen, ja sen mahdollisuudet ovat laajat. Ohjelmoinnin oppiminen kannattaa aloittaa pienin askelin hauskan kokeilun kautta!

ScratchJr:n asentaminen

ScratchJr on ladattavissa iPad- ja Android-tablettitietokoneille ilmaiseksi. iPad-ohjelman voit ladata laitteen AppStoresta ja Android-laitteille Google Playstä.

ScratchJr-projektin aloittaminen

Aloita avaamalla ScratchJr-oh- jelma.

Paina Koti-kuvaketta. (1)

Aloita kokonaan uusi projekti painamalla plus-kuvaketta. (2) Tälle sivulle avautuvat myös kaikki tulevat projektisi, joihin voit palata myöhemmin.

Ruudulle avautuu ScratchJr-ohjelmointiympäristö. Ohjelmointi ScratchJr-ohjelmointiympäristössä perustuu hahmojen ohjelmoimiseen graafisilla palikoilla. Palikat asetellaan toistensa jatkeeksi kuin palapelin palat. Muotoutuvaa skriptiä eli komentosarjaa luetaan vasemmalta oikealle. Ohjelmointi tapahtuu raahaamalla komentopalikka ohjelmointialueelle sen yläpuolella olevasta skriptivalikoista. ScratchJr:ssä ohjelmoinnilla voidaan vaikuttaa hahmojen toimintaan. Jokaista hahmoa ohjelmoidaan erikseen ja voit päättää miten osat toimivat, liikkuvat tai reagoivat käyttäjään tai toisiinsa.

ScratchJr-ohjelmointiympäristössä oleellista on ymmärtää, että ohjelmoinnissa annetaan komentoja eri hahmoille. Nämä komennot kertovat miten ja milloin hahmon halutaan toimivan. Ohjelmoitaessa voidaan eri hahmot asettaa vuorovaikutukseen keskenään, jolloin syntyy jo hieman monimutkaisempia ohjelmia.

ScratchJR:n perusosat:

skriptialue (1)
skriptit ja skriptien ylävalikko (2)
ohjelmaruutu (3)
hahmovalikko (4)
taustavalikko (5)

Hahmon piirtämisen työkalut:

Peru muokkaus (6)
Palauta muokkaus (7)
Kynätyökalu (8)
Ympyrätyökalu (9)
Neliötyökalu (10)
Kolmiotyökalu (11)
Viivan paksuus (12)
Värit (13)
Valmis-painike (14)
Siirto-työkalu (15)
Pyöritys-työkalu (16)
Kopiotyökalu (17)
Poistamis-työkalu (18)
Kamera-työkalu (19)
Maalikannu-työkalu (20)

Hahmojen ja taustojen luominen ScratchJr:ssä

Ennen kuin pääset luomaan oman hahmon poista ohjelmassa vakioasetuksena oleva kissa- hahmo painamalla kissahahmoa kunnes kissahahmo alkaa keinua ja rasti-kuvake (1) ilmestyy kissan viereen. Painamalla rastia poistat hahmon. Voit nyt piirtää oman hahmon. Paina ensin hahmovalikon plus-kuvaketta (2) ja hahmovalikko aukeaa.

Hahmovalikosta löydät kaikki omat hahmosi ja ScratchJr-ohjelmassa valmiina olevat hahmot. Valitse tyhjä paperi (3) ja paina sivellin-kuvaketta (4) ylälaidasta, niin pääset piirtoikkunaan jossa voit luoda oman hahmon.

Piirrä oma hahmo vapaasti kokeillen! Kun hahmosi on valmis paina valmis-painiketta. (5)

Piirtäkää hahmo ja tausta yhteistyönä!

Voit seuraavaksi piirtää ohjelmaasi taustan. Huomioithan, että taustoja ei voi tehdä vuorovaikutteisiksi ScratchJr:ssä. Yhteen ohjelmaan on mahdollista luoda useita eri taustoja. Pääset piirtämään ensimmäisen taustakuvan painamalla maisema-painiketta (6) ohjelmointi-ikkunan ylälaidasta.

Taustan piirtäminen tapahtuu muuten samalla tavalla kuin hahmonkin. Valitset ensin tyhjän taustan ja painat sivellin-painiketta. Kun tausta on valmis paina valmis-painiketta.

Olet nyt luonut ensimmäisen hahmon ja taustan ja on aika tutustua ohjelmointiin.

Ohjelmoinnin harjoittelun voi aloittaa hyvin pienryhmätyöskentelynä yhdelläkin tabletilla. Yhteisesti suunniteltussa, piirretyssä ja ohjelmoidussa projektissa kaikki pääsevät tekemään pienen osansa!

ScratchJr-projektien jakaminen on mahdollista sähköpostitse, ja ne ovat avattavissa toisilla tablettitietokoneilla joissa on ScratchJr asennettuna.

Kirjeleikki

mennessä roiruuskanen | tammi 13, 2017

Kirje sisältää komennon. Millaisen kirjeen sinä saat? Kirjeleikissä opitaan tulkitsemaan komentosarjoja liikkumalla.

Tarvikkeet:

Paperia ja kyniä
Kirjekuoria

Halutessasi voit käyttää leikissä apuna aiemmin luotua 6×6 pikseliruudukkoa!

Valmistelu:

Piirrä tai tulosta valmiita komentoja papereille, jotka mahtuvat kirjekuorien sisään. Valmistele yhden, kahden, kolmen ja neljän komennon sarjoja niputtamalla papereita peräjälkeen.

Nämä niputetut komennot luovat komentosarjoja, joiden mukaan leikkijät liikkuvat. Aseta komentosarjat kirjekuoriin. Leikkiminen tapahtuu tilavassa huoneessa.

Leikin kulku:

Leikissä yksi henkilö toimii ohjelmoijana, joka lähettää kirjeitä olioille. Muut leikkijät ovat ohjelmoitavia olioita, jotka toteuttavat kirjeessä olevan komentosarjan heti kun saavat kirjeen ja avaavat sen. Ohjelmoija voi käyttää muutamaa henkilöä viestinviejinä, jotka välittävät viestit olioille. Kun oliot ovat suorittaneet liikkeen, he palauttavat komentorivin kirjekuoreen ja laskevat kirjekuoren maahan merkiksi, että kirjekuoren voi noutaa takaisin.

Kirjekuoret jaetaan uudestaan niin monta kertaa kuin halutaan. Leikkiä voi muokata myös siten, että hahmot aloittavat liikkumisen vasta kun ohjelmoida antaa aloitusmerkin tai jokin ennalta määritetty tapahtuma laukaisee hahmot liikkeelle. Tämä voi olla esimerkiksi pillinvihellys, jolloin kaikki aloittavat oman komentosarjansa.

Voit kehitellä lisää uusia komentoja. Komentosarjoihin voi lisätä myös kertojia lisäämällä alkuun esimerkiksi komennon “3 ×”, jolloin sama komentorivi toteutettaisiin kolme kertaa. Vai onko komentosarja päättymätön luuppi?

Voitte piirtää komennot kuvina!

Algoritmirata

mennessä roiruuskanen | tammi 13, 2017

Leikin tarkoitus on harjoitella yksiselitteisten joko–tai-tulkintojen tekemistä ympäröivistä esineistä. Leikki havainnollistaa miten monimutkainen maailma voidaan jäsennellä tietokoneiden ymmärtämäksi. Leikissä esineet jaotellaan niiden ominaisuuksien mukaisesti algoritmirataa apuna käyttäen.

Tarvikkeet:

Erilaisia esineitä laatikossa/ kassissa
Kynä ja paperia
Maalarinteippi

Valmistelu:

Teippaa maahan algoritmirata. Algoritmiradalla tarkoitetaan peräkkäin asetettuja toimintojen sarjoja, joita voi edetä aina valiten kahden vaihtoehdon välillä. Vaihtoehdot voi esittää esimerkiksi määrittelemällä vaihtoehdot seuraavasti: jos (esine on) sininen, mene vasem- malle, mutta muussa tapauksessa mene oikealle. Näin siirrytään aina uuteen tarkentavaan ja jaottelevaan kysymykseen. Näin jatketaan kunnes päästään tarpeeksi tarkkaan jaotteluun. Esimerkiksi tavoitteena voisi olla jaotella erilaisista esineistä kaikki siniset esineet erilleen, mutta siten, että metalliset lelut, pehmeät lelut ja muuta materiaalia olevat esineet ovat erillisissä laatikoissa.

Leikin kulku:

Leikissä asetutaan algoritmiradan alkupäähän, laatikon äärelle, jossa on esillä erilaisia esineitä. Vuorollaan jokainen ottaa yhden sattumanvaraisen esineen ja lähtee kulkemaan ensimmäiselle algoritmiradan risteykselle. Risteyksessä esitetään kysymys (opettaja kysyy ääneen ja auttaa tulkinnassa), joka liittyy esimerkiksi esineen muotoon, materiaaleihin tai käyttötarkoitukseen. Kysymykset kannattaa määritellä käytettävien esineiden mukaisesti. Ensimmäinen kysymys voi koskea esimerkiksi sitä, onko kyseessä lelu. Vaihtoehtoja on kaksi kappaletta: joko se on tai se ei ole. Jokainen kysymys tulee muotoilla siten, että siihen voidaan vastata vastaamalla joko–tai, jolloin toinen vastaus johtaa toisaalle ja toinen toisaalle.

Mikäli esimerkissä esine olisi ollut leikkiauto, voisi seuraava kysymys koskea materiaalia, ollen esimerkiksi “Onko esine metallinen?”. Näin algoritmin avulla kaikki samanlaiset autot päätyvät samaan laatikkoon ja esineet järjestyvät halutulla tavalla. Leikin aikana voidaan kehittää uusia risteyksiä ja kysymyksiä tarkentamaan algoritmin toimintaa.

Teippaa maahan algoritmirata. Algoritmiradalla tarkoitetaan peräkkäin asetettuja toimintojen sarjoja, joita voi edetä aina valiten kahden vaihtoehdon välillä. Vaihtoehdot voi esittää esimerkiksi määrittelemällä vaihtoehdot seuraavasti: jos (esine on) sininen, mene vasem- malle, mutta muussa tapauksessa mene oikealle. Näin siirrytään aina uuteen tarkentavaan ja jaottelevaan kysymykseen. Näin jatketaan kunnes päästään tarpeeksi tarkkaan jaotteluun. Esimerkiksi tavoitteena voisi olla jaotella erilaisista esineistä kaikki siniset esineet erilleen, mutta siten, että metalliset lelut, pehmeät lelut ja muuta materiaalia olevat esineet ovat erillisissä laatikoissa.

Pikselileikki

mennessä roiruuskanen | tammi 13, 2017

Tässä leikissä tutustutaan kohteen liikuttamiseen tarkoin komentosarjoin eli skriptein. Liikkuminen tapahtuu siten, että yksi oppilas on vuorollaan pikseliruudukossa liikkuva ”robotti”, joka toimii komentojen perusteella. Liikkuminen tapahtuu 6×6-ruudukossa, jossa jokainen ruutu edustaa yhtä pikseliä. Digitaalinen kuva rakentuu monista pikseleistä, ja esimerkiksi digitaalisissa valokuvissa on usein miljoonia pikseleitä. Nyt luodussa 6×6-ruudukossa on 36 pikseliä (6 × 6 = 36). Leikin tavoitteena on liikkua tiettyyn ruutuun komentosarjaa noudattaen ja luoda komentosarjan mukainen kuva “värjäämällä” haluttu pikseli paperilla. Voitte käyttää erivärisiä papereita.

Tarvikkeet:

Maalarinteippiä
Paperille piirrettävät komentomerkit
Erivärisiä papereita

Valmistelu:

Teipatkaa lattialle 6×6 -ruudukko maalarinteippiä käyttäen. Voitte tarvittaessa luoda myös suuremman ruudukon. Piirtäkää komentomerkeiksi nuolia, joilla osoittaa eri suuntiin kulkeminen, sekä komentomerkki jolla lasketaan paperi haluttuun ruutuun. Piirtäkää myös komentomerkit komentosarjan alulle ja lopulle.

Leikin kulku:

Leikin aluksi opetellaan tulkitsemaan komentosarjoja. Alku-komento käynnistää liikkumisen aina samasta aloitusruudusta, jonka voitte määritellä itse. Aloitus voi tapahtua esimerkiksi pikseliruudkon vasemmasta alalaidasta. Tiettyyn suuntaan osoittava nuoli tarkoittaa, että liikutaan yksi pikseli kyseiseen suuntaan. Paperin laskemista kuvaava komentomerkki ilmaisee, milloin paperi lasketaan pikseliin. Voitte kehittää myös eri värisille papereille eri komentomerkkejä.

Leikki toteutetaan ryhmätyönä. Aluksi voidaan luoda sattumanvarainen pikselikuva arpomalla sattumanvarainen komentosarja. Kun komentosarja on arvottu, se levitetään maahan esille ja sitä luetaan vasemmalta oikealle. Tämän jälkeen valitaan yksi oppilas piirtorobotiksi. Piirtoro- botille annetaan papereita, joita hänen on asetettava pikseleihin komentorivin mukaisesti.

Muut toimivat tietokoneena, joka lukee komentoriviä. Komentorivi luetaan ääneen yhdessä robotin toteuttaessa aina yhden komennon kerrallaan. Leikissä on tärkeää toimia rauhallisesti, jotta komentorivi luetaan huolellisesti. Mikäli ääneenlukemisessa mennään sekaisin tai piirtorobotti ei onnistu noudattamaan komentoja, on kone käynnistettävä uudestaan, eli palattava alkuun.

Teipatkaa lattialle 6×6-ruudukko maalarinteippiä käyttäen. Voitte tarvittaessa luoda myös suuremman ruudukon. Piirtäkää komentomerkeiksi nuolia, joilla osoittaa eri suuntiin kulkeminen, sekä komentomerkki jolla lasketaan paperi haluttuun ruutuun. Piirtäkää myös komentomerkit komentosarjan alulle ja lopulle.

Vaativuutta leikkiin voi tuoda ottamalla mukaan valmiiksi väritettyjä 6×6-mallikuvia. Tässä tehtävän versiossa tulkitaan kuva pikseli kerrallaan ja kirjoitetaan komentorivi sen rakentamisesta. Näiden komentorivien perusteella voidaan jälleen luoda uusia kuvia gridiin ja katsoa kuinka hyvin komentorivi vastaa alkuperäistä kuvaa.

LAPSI + AIKUINEN-paja Espoossa: Leluhakkerointia tytöille & äideille!

mennessä tomi | elo 19, 2015

[:fi]Sähkön salat haltuun! Käsityökoulu Robotti järjestää ainoastaan tytöille ja äideille (tai mummoille, tädeille jne.) suunnatun työpajan, missä tutustutaan elektroniikkaan ja ohjelmointiin. Työpajassa puretaan elektronisia pehmoleluja ja tuunataan niihin uusia omia toimintoja käyttäen TinkerKit-komponentteja, Arduino-mikrokontrollereita ja Scratch4Arduino-ohjelmointiympäristöä. Aiempaa kokemusta ei tarvita! Pajan ohjaajina toimivat Sanna Reponen ja Laura Uusitalo.

Kolme opetuskertaa kestävä paja järjestetään peräkkäisinä sunnuntaina 20.9., 27.9. & 4.10. klo 15.00-16.30.

Paja on suunnattu aikuinen ja lapsi työpareille. Ikäsuositus: 9-vuotiaista alkaen.

Pajamaksu 30€/työpari (sisältää materiaalit).

Ilmoittautumiset sähköpostitse osoitteeseen pikku-aurora@espoo.fi tai puhelimitse 09-81683364.

Taidetalo Pikku-Aurora, Järvenperäntie 1-3, 02940 Espoo.

www.espoo.fi/pikkuaurora[:]

Scratch for Arduinon asentaminen

ScratchJr – ohjelmoinnin alkeita tabletilla

Kirjeleikki

Algoritmirata

Pikselileikki

LAPSI + AIKUINEN-paja Espoossa: Leluhakkerointia tytöille & äideille!

Kiitos! Tilaus onnistui! Lähetämme vielä varmistuksen sähköpostiisi!