sábado, 30 de maio de 2015

Controlando um LED RGB com Scratch

O LED RGB é sempre uma aposta ganha quando se pretende fazer um projeto vistoso. No fundo, são apenas 3 LED numa só cápsula, mas o efeito visual é suficientemente apelativo para justificar a sua exploração em sala de aula. No meu caso, não foi possível fazê-lo em ambiente de formação formal porque tinha um só LED RGB, o que impossibilitava a experimentação pelos vários alunos. 

Mas com cada um dos 4 Arduino Physical Computing Kit entretanto comprados, vem um LED RGB. E com 4 LED RGB, já é possível inclui-los num dos projetos que os alunos estão a desenvolver, pelo que se justifica um estudo mais aprofundado deste componente.

Assim, o que significa a sigla RGB? Significa Red (vermelho), Green (verde) e Blue (azul), as cores dos três LED que compõem o RGB.

Contendo 3 LED, o RGB tem 4 terminais: um comum (que pode ser ânodo ou cátodo), os restantes correspondentes a cada uma das cores que apresenta:

O aspeto de um RGB ânodo comum, é igual ao de um cátodo comum e para identificar o tipo de RGB com que estamos a trabalhar, podemos testá-lo com um pequena pilha de relógio. Se o LED vermelho (por exemplo) ligar com o terminal (-) da pilha ligado ao terminal comum (sempre o terminal mais longo, caso o RGB seja novo - se não for, os terminais podem já ter sido cortados...), então estamos na presença de um RGB de cátodo comum; caso o LED acenda com o terminal (+) da pilha ligado ao terminal comum, estamos na presença de um RGB de ânodo comum.

Esta identificação é fundamental para ligar corretamente o RGB:


Como as tensões de trabalho de cada um dos LED que compõem o RGB são diferentes entre si, é comum encontrar projetos com resistências diferentes ligadas a cada uma das extremidades do RGB. Num dos trabalhos que proponho na apresentação seguinte, aumentei a resistência associada ao LED azul, que se revelou muito intenso relativamente às outras cores.

Os circuitos que faremos assumem RGB de cátodo comum, os que tenho disponíveis.


Deixo então a minha proposta de trabalho para controlo de RGB recorrendo ao Scratch...




...o circuito esquemático do último exercício proposto...




...e um pequeno vídeo com o circuito do RGB a mudar de cor como proposto no último exercício (gravar vídeos do RGB revelou-se tarefa mais difícil do que esperado, devido à qualidade da câmara. O resultado ao vivo é muito mais bonito que na gravação):




sexta-feira, 29 de maio de 2015

Work in progress#1

Iniciando os trabalhos de execução de maquetas para os projetos...





Projeto: Passagem de nível#1

Este foi o projeto imaginado pelo Bruno e pela Luana. Uma maqueta que simula uma passagem de nível. 

Reunida com os dois alunos, foram traçadas as linhas mestras do projeto:

A ideia é fazer uma maqueta de uma estrada atravessada por uma linha de caminho de ferro. Com a passagem do comboio, os automóveis devem ser alertado com um sinal luminoso que passa de verde a vermelho e uma cancela deve fechar a estrada, enquanto um sinal sonoro de aviso é emitido.

A maqueta fica inteiramente a cargo dos alunos, que a deverão desenvolver nas aulas de informática que eu passei a co-lecionar e nas aulas de Arquivo.

Hoje ficou montado o circuito e feito o programa em Scratch.

Material de eletrónica necessário:
  • 1 placa arduino;
  • 1 breadboard;
  • 2 LED, um verde e outro vermelho;
  • 1 servo motor SG90;
  • 1 díodo laser;
  • 1 fotorresistência;
  • 1 resistência 10 Kohm;
  • 2 resistências 220 ohm;
  • Fios.

O díodo laser deve estar sempre apontado à fotorresitência. Quando à fotorresistência chega a luz do laser (situação em que não há comboio na via férrea), a luminosidade que sobre ela incide é máxima. Esse valor de luminosidade, lido pela entrada analógica A0, mantém a cancela aberta (servo motor com um ângulo de 90º), o LED verde ligado e o LED vermelho desligado. Por outro lado, a passagem de um obstáculo que impeça que o laser chegue à fotorresistência é detetado na entrada A0 como menor luminosidade, o que fará desligar o LED verde, ligar o vermelho, descer a cancela (servo motor diminui ângulo até 0º) e acionar o sinal sonoro de alarme. O estado do sistema manter-se-à durante 4s, após o que voltará ao estado inicial.



O S4A é muito pobre em sons. Para conseguir o som de alarme, recorri a um site de downloads de MP3 gratuitos: www.buscasons.com



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:



quarta-feira, 27 de maio de 2015

De novo às compras...agora com financiamento!

O projeto Arduino na Escola foi apoiado, através do Concurso dos CLUBES DE PROGRAMAÇÃO E ROBÓTICA (CPR) relativo ao ano letivo 2014/15 , com o valor de 250€.

cpr.PNG




Para um clube como o nosso, ainda tão incipiente, esta foi uma ajuda preciosa para conseguir material e equipamento que nos torne um pouco mais independentes e com capacidade para fazer mais (e melhor!).


Por isso, fomos às compras. Adquirimos:

  • 4 conjuntos Arduino Physical Computing Kit (48,00€ cada)

Arduino Physical Computing Kit - Starter Edition
  • 2 servo motores HD-1160A (8,95€ cada)



  • Vários LED no valor de 4€

Os valores referidos são todos sem IVA.


Este tipo de apoios é fundamental para que pequenos clubes possam vingar nas nossas escolas. A área de eletrónica e programação é uma área ainda pouco explorada nas escolas portuguesas e que podia ser uma mais valia se usada não só para captar alunos desmotivados mas com interesse por esta área de estudo, mas também para desenvolver em alunos adaptados à escola novas competências e dar-lhes outras perspetivas do mundo académico e profissional.

A propósito de bons alunos, tive há alguns anos atrás a experiência de lecionar Física de 12º ano a uma turma de "bons alunos" que se preparava para entrar em várias engenharias e que, ao longo da sua vida académica nunca tinham tido a oportunidade nem de montar um circuito eletrónico, nem de programar uma única linha de código...

A escola não se faz só de alunos desmotivados que têm de ser captados de alguma forma. Faz-se também de alunos interessados e que merecem que lhes sejam canalizados recursos e que a escola se preocupe em lhes proporcionar novas experiências e novas formas de ver o mundo. Nesse sentido, a aposta em clubes - de eletrónica, de teatro, de leitura, de música, de desporto...- faz todo o sentido na escola de hoje. Assim haja vontade de os apoiar!



Projeto: O robot guardião #1

Depois das aulas formais já descritas, aos alunos foi proposto que trabalhassem num projeto seu.

Uma vez que o Arduino na Escola está a funcionar "roubando" uma aula por semana à disciplina de Informática, foi este o momento de dividir a turma entre os que não se sentem motivados por este tipo de trabalho, e que por isso avançarão para projetos na área da informática com a supervisão da professora da disciplina, e os que desejam evoluir para um trabalho mais autónomo em arduino. Cerca de metade da turma avançou para o projeto em arduino.

A partir daqui, sairemos da sala de informática e passaremos a trabalhar na oficina da escola, levando como apoio, nesta fase dos trabalhos, um computador portátil.

Um dos primeiros projetos que surgiu, foi o robot guardião, inspirado no robot homónimo proposto no site Computação na Escola.

Material de eletrónica necessário:
  • 1 placa arduino;
  • 1 breadboard;
  • 1 sensor SR04;
  • 2 servo motores SG90;
  • Fios.
O boneco em si, está à responsabilidade dos alunos envolvidos neste projeto, o Diogo e o Paulo, que o desenvolverão com o apoio da professora de Arquivo, professora Isabel Oliveira.

De recordar que para usar o sensor SR04, é necessário usar firmware adequado, que é disponibilizado em http://densare.pt/files/zip/S4AFirmware16_SR04.zip

Uma descrição mais exaustiva do funcionamento do SR04 em ambiente Scratch foi já feita neste post do blog.


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: