Control per ordinador dels projectes de Tecnologia

Penseu que de programar se n’aprèn programant. No hi ha dreceres. L’única manera de ser competents programant és practicant molt. Això vol dir, equivocant-vos molt. Que ningú es decebi per fer errors en els seus programes, aquest és el procés habitual. De fet, aquesta és una de les parts més divertides de programar. Possiblement estareu gran part del vostre temps jugant a detectius, o resolent trencaclosques, activitats equivalents a trobar errors en els vostres programes.

(fragment del curs: Scratch: Introducció a la programació d’ordinadors)

Aquest article pretén ser una revisió de quines eines tenim al taller de Tecnologia per a controlar els projectes mitjançant l’ordinador. Potser no és una llista completa, per això els articles tenen un apartat de comentaris. Si trobeu que m’he deixat alguna ferramenta, podeu afegir-la.

Entre els diversos sistemes que podem utilitzar destacarem aquells que es puguen utilitzar amb programari lliure.

“Arduino Uno 1” per datunie disponible en http://www.flickr.com/photos/datunie/8291987438/ sota llicència CC BY-SA 2.0

El més habitual per al control per ordinador dels projectes tecnològics són les targetes controladores. Aquestes incorporen microcontroladors que són el cervell de la targeta. Els podem programar per a que processen les entrades, on connectarem els sensors (polsador, LDR, …), i donen ordres a les eixides, on estaran connectats els actuadors (motors, LEDs, …). Com ja vam comentar a una entrada anterior, l’ús d’una targeta controladora ens permet substituir la lògica cablejada amb la que controlem un determinat sistema tecnològic, per la lògica programada, que és més versàtil.

—————————————————

Però també podem utilitzar dos interfícies que no depenen de programar un microcontrolador extern a l’ordinador.

Lectors de pantalla

S’utilitzen lectors (LDR) que capten la senyal lluminosa de la pantalla de l’ordinador. La programació per a que una part de la pantalla aparega obscura o blanca se sol realitzar amb llenguatge LOGO, podem fer servir l’aplicació xLOGO o KTurtle (disponible per a LliureX des dels repositòris d’Ubuntu). Però també es podria programar amb Scratch.

En el següent vídeo es controla una atracció de cavallets amb lectors de pantalla: Proyectos de Tecnología con lectores de pantalla con lenguaje Logo.

Podem comparar els programes que s’utilitzen en el vídeo anterior per a controlar l’atracció de fira si fem servir Winlogo o Scratch. Els dos provoquen el mateix efecte en la pantalla, una línia blanca que apareix i desapareix. En Scratch s’ha canviat l’escenari blanc a un negre, sinó no apareixeria cap línia a l’executar el programa.

Captura de winlogo

Captura de winlogo

Captura d'Scratch

Captura d’Scratch

Més informació de lectors de pantalla en dos entrades d’aquest bloc: Professor Tecnològic del mes de Febrer i Música i Tecnologia unides per LOGO.

Vídeo de projectes controlats amb lectors de pantalla.

Targeta controladora adaptable a un PC

Es tracta d’una targeta que es comunica amb l’ordinador pel port paral·lel.  La targeta realitza el control mitjançant una sèrie de relés i permet controlar dispositius d’entrada i d’eixida. La programació es realitza amb WinLOGO.

Més informació en Tarjeta controladora adaptable a un PC en la biblioteca de recursos educatius del Cefire d’Elda.

—————————————————

En l’apartat de targetes amb microcontroladors podem destacar Picaxe i Arduino.

Picaxe

Molts tallers de Tecnologia disposen d’unes quantes targetes Picaxe (nosaltres en tenim 3) que va enviar la Conselleria d’Educació. I hi ha molt professorat que les ha utilitzat per al control de projectes. Disposen de 8 eixides digitals, 7 entrades digitals, 4 entrades analògiques, i dos eixides per posar-hi directament dos motors.

Per a programar Picaxe en Linux podem utilitzar LinAXEpad, que està disponible en la pàgina de Picaxe. Ací hi ha unes instruccions per a la instal·lació: Programació d’automatismes en Linux amb Picaxe i ací podem provar a instal·lar l’aplicació gràfica de Picaxe a Linux: Programar de forma gràfica amb Picaxe a Linux.

Exemples de control de projectes amb Picaxe hi ha molts, però podem destacar el control de les places lliures d’un aparcament que podem veure en el següent vídeo.

Arduino

Hi ha diverses targetes Arduino. La targeta Arduino UNO esta basada en el microcontrolador ATmega328, que disposa de 14 entrades i eixides digitals i 6 entrades analògiques. Es pot programar amb el programari Arduino, d’aquesta manera podem escriure i pujar el codi al microcontrolador. Però, si no tenim cap problema en que la targeta i l’ordinador estiguen connectats mitjançant el cable USB, podem utilitzar el programari Scratch for Arduino (S4A). Amb aquesta aplicació podem controlar les entrades i eixides de la targeta de manera gràfica amb els mateixos blocs d’Scratch, el que fa que la programació siga més senzilla. Amb S4A disposem de 6 entrades analògiques (pins analògics), 2 entrades digitals (pins digitals 2 i 3), 3 sortides analògiques (pins digitals 5, 6 i 9), 3 sortides digitals (pins 10, 11 i 13) i 4 sortides especials per connectar servomotors de rotació contínua Parallax (pins digitals 4, 7, 8 i 12).

No hi ha cap complicació en instal·lar S4A en LliureX. Ací tenim un manual: Instal·lació de Scratch for Arduino en LliureX.

Ja hi ha molts docents que estan utilitzant S4A i podem trobar moltes aplicacions didàctiques. Per exemple: Sistema domòtic per habitatges amb Scratch for Arduino.

Allò més interessant de programar amb Scratch és que l’alumnat pot aprendre aquest llenguatge des d’educació primaria. Quan l’alumnat arriba al taller de tecnologia, en educació secundària, ja sap programar i pot centrar-se en la seua aplicació al projecte que han realitzat.

Hi ha més targetes?

Si. Per exemple, per a control de projectes amb Scratch podem trobar més possibilitats: ScratchBoard/PicoBoard, PicoCAT i Picaxe/Imagina. En Connexions d’Scratch amb el món real podem veure l’explicació de cada una d’elles.

—————————————————

Robòtica

Si hem visitat l’últim enllaç, hem pogut comprovar que les connexions d’Scratch amb el món real no es limiten al control de projectes mitjançant targetes controladores. A més a més, podem utilitzar l’ordinador per a programar un robot. Queda pendent un article sobre robots al taller de Tecnologia. Però segurament no ho faré jo, ja que els robots que tenim al taller (en tenim 6) són els vells LEGO Mindstorm RCX. L’entorn gràfic de programació no és compatible amb LliureX, encara que estan treballant en eixe aspecte com podem comprovar en el fil Programa robots LEGO del fòrum de discussió de LliureX.

Respecte a la robòtica us deixe un enllaç al vídeo de la ponència “Educación basada en proyectos: Robótica en el IES Sefarad” del congreso de contenidos educativos digitales on el professor de Tecnologia Julio Megía explica molt bé com es pot treballar aquesta part de la Tecnologia.

—————————————————

Conclusions

Com podem comprovar, eines per al control per ordinador de projectes tecnològics hi ha moltes. Cada docent utilitza unes o altres depenen de la dotació del taller i dels seus interessos i formació. Però al cap i a la fi, del que es tracta és de que l’alumnat aprenga a fer els seus programes per a controlar els sistemes tecnològics que han realitzat. Per la meua part, aquest curs provarem amb la targeta Arduino i l’aplicació Scratch for Arduino per a controlar l’elevador i la plataforma salvaescales. I si tot funciona bé, podem pensar en adquirir algunes targetes per a cursos posteriors i que cada grup de treball puga utilitzar la seua. Això, si el senyor ministre d’esport, cultura i educació manté l’educació tecnològica al nou sistema educatiu, clar. Haurem d’encendre alguns ciris per a que això passe?

Us desitge un bon any tecnològic 2013.

One Response to Control per ordinador dels projectes de Tecnologia

  1. Pingback: Quin boig propòsit | Valoració del programari lliure utilitzat i trobat aquest curs

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *