- Introducció i objectius
En aquest tema coneixerem que és una placa controladora i quines són les seves parts principals, així com els tipus de components que podrem connectar-li. A més, aprendrem com començar a programar-la i l’eina de programació que utilitzarem al llarg del curs.
Els objectius que es pretenen aconseguir són:
▶ Conèixer els elements fonamentals d’una placa controladora.
▶ Aprendre a diferenciar entre sensors i actuadors.
▶ Conèixer els components que acompanyen a la placa Zum Junior.
▶ Aprendre a programar una placa controladora.
▶ Conèixer l’eina Bitbloq, com instal·lar els drivers i registrar-se.
▶ Començar a programar la placa controladora.
Placa controladora
Una placa controladora és un dispositiu que emmagatzema un programa i que mitjançant perifèrics d’entrada i sortida, interactua amb l’entorn que la rodeja.
La placa rep informació de l’entorn a través dels sensors que se li connecten, tal com fan els nostres sentits. Al seu torn actua sobre el seu entorn mitjançant els actuadors. Ambdós components es connecten a la placa controladora a través dels seus pins o connectors. Aquests pins o connectors són les entrades i sortides de quasi tota la informació que passa per la placa.
L’element fonamental d’una placa controladora és el microcontrolador. Aquest és l’encarregat de controlar el sistema, com un cervell. El microcontrolador (o simplement micro) és el circuit integrat més important i complex d’un sistema informàtic. És un element programable, capaç de realitzar operacions matemàtiques a una velocitat extraordinària.
Perquè el microcontrolador pugui llegir la informació dels sensors i actuar a través dels actuadors, hem de donar-li una sèrie d’ordres, és a dir, programar-lo. Un programa és una sèrie d’instruccions que defineixen el comportament de la placa controladora. Aquesta obté informació a través dels sensors i realitza les accions dictades pel programa en funció d’aquesta informació.
Vull saber més:
La placa controladora Zum Junior, la qual està basada en la tecnologia Arduino. La família electrònica Arduino conforma un projecte lliure, i el seu objectiu és el de democratitzar l’ús i l'aprenentatge de l’electrònica, fent-la accessible a qualsevol persona, independentment dels seus coneixements previs. Arduino(™) a més també és una marca registrada d’electrònica lliure, creada per l’empresa Arduino en 2004. Utilitzant microprocessadors de la marca Atmel, van crear diferents models de plaques controladors molt fàcils de programar gràcies a l’entorn del desenvolupament creat per la mateixa empresa, conegut com a ArduinoIDE. Molt ràpidament es va crear una vasta comunitat d’usuaris, formada per centenars de milers de persones, que van contribuir al projecte creant biblioteques per a treballar amb una gran varietat de perifèrics.
Per la seva naturalesa lliure (dissenyat perquè qualsevol pugui usar-lo, entendre-ho, aprendre d’ell, modificar-lo i redistribuir-lo) van sorgir a més empreses que van realitzar modificacions a les plaques, adaptant-les a altres necessitats i creant nous perifèrics que poguessin usar-se amb elles. Aquesta proliferació d’usuaris i empreses és la que ha aconseguit que la família Arduino sigui la més estesa en el món educatiu, així com el conegut DIY (Do it yourself o Fes-ho tu mateix).
Per tot això, per a treballar en aquest curs la robòtica i la programació, utilitzarem el kit Zum Kit Junior, que està adaptat per a Primària, tenint la placa i els components electrònics encapsulats, és a dir, no es pot tocar directament l’electrònica, ja que està protegida per ser més resistent i evitar ruptures. Les connexions de la placa i els components es realitzen mitjançant connectors de tipus RJ9, similars als dels telèfons, per la qual cosa són més fàcils de manejar i a més permeten millorar la motricitat.
La programació bàsicament és enviar informació a la placa perquè aquesta executi les ordres que nosaltres li indiquem. Que bàsicament són:
Rebre informació dels sensors
O fer alguna acció amb els actuadors.
4. Què és això de la placa, els actuadors i els sensors?
La placa controladora seria el cervell, el qual rep o envia informació.
Els actuadors serien com els braços, que en el nostre kit són els servos.
I els sensors serien com els nostres ulls, que en el nostre kit seria com el sensor múltiple, que pot detectar distàncies, temperatura i la quantitat de llum.
La programació es realitza amb el programa bitbloq
DRIVERS DEL PROGRAMA PER WINDOWS
Repte 1: Encendre el led de la placa.
Repte 2: Fer canviar el led de color. Que vagin passant els colors sense tocar la programació.
Per què no funciona?
Pista utilitza el bloc del temps. Està en unitat de milisegons. (1 segon = 1000 ms)
Repte 3: Fer que el led de la placa, parpadeji molt ràpid però que sigui visible a l'ull humà.
A partir de quants milisegons ja no és visible a l'ull humà?
Repte 4: Afegim el bloc del brunzidor. Heu d'aconseguir que soni una nota musical i s'encengui una llum de color de la placa. Per cada nota musical heu de fer que s'encengui un color diferent.
Repte 5: Intenteu programar una melodía curta coneguda.
Després de l'activitat, ves al teu diari d'aprenentatge (SITES), crea una pàgina nova amb la data d'avui, i respon les següents preguntes.