ARDUINO i PROCESSING - Imię Nazwisko

Informatyka w Edukacji, Toruń, 5-7 lipca 2013
ARDUINO i PROCESSING
Michał Meina
Wydział Matematyki i Informatyki UMK
[email protected], http://mat.umk.pl/~mich
Informacje ogólne o warsztatach
Czas trwania warsztatów: (I-wersja) 45 min. ; (II-wersja) 90 min
Przedstawienie prowadzącego warsztaty: Doktorant WMiI z zainteresowaniami naukowymi w
dziedzine eksploracji danych oraz interakcji komputer-człowiek. Współpracuje z organizacjami
pozarządowymi wytwarzając oprogramowanie edukacyjne oraz prowadząc warsztaty o charakterze
edukacyjnym.
Rodzaj sali: – (I-wersja) sala wykładowa, (II-wersja) pracownia komputerowa
Potrzebne oprogramowanie: (I-wersja) ---, (II-wersja) processing 2.0 Beta 9
Wyposażenie sali w sprzęt dodatkowy: (I-wersja) rzutnik, (II-wersja) rztunik, 10 zestawów
startowych arduino
Opis przebiegu warsztatów
Celem warsztatów jest przeglądowe wprowadzenie do dwóch komplementarnych środowisk
Arduino (http://arduino.cc) oraz Processing (http://processing.org). Oba systemy są całkowicie
darmowe i powstały w ramach ruchu wolnego oprogramowania będąc projektowane głównie w
celach edukacyjnych. Szybko jednak znalazły zastosowanie w prototypowaniu oraz w bardzo
popularnym ostatnio ruchu DIY (do-it-yourself) i koncepcji nauki obwyatelskiej1.
Arduino jest platformą do prototypowania elektroniki
opartej o proste, łatwe w użyciu i rozszerzalne podzespoły oraz
oprogramownie. Płytka potrafi zbierać dane z otoczenia przy
użyciu szerokiego spektrum czujników oraz odziaływać
poprzez diody, serwomotory, siłowniki i dowolne afektory.
Mikrokontroler na płytce programowalny jest za pośrednictwem
uproszczonego języka Wiring w środowisku programistycznym
opartym o processing. Projekty stworzone w ramach Arduino
mogą być samowystarczalne lub współpracować z
oprogramowaniem podłączajac go do komputera za
Rysunek 1: Płytka Arduino pośrednictwem kabla USB. Istotnym faktem jest że projekt ten
1
http://pl.wikipedia.org/wiki/Nauka_obywatelska
2
Imię i nazwisko autora, Temat warsztatów
łączy w sobie prostotę zabawkowych zestawów do elektroniki (przez co jest wykorzystywany w
edukacji) ale również służy do produkcyjnych systemów (np. klon PHDuino w CERN).
Podczas warsztatów poruszone zostaną następujące tematy w ramach Arduino:
•
Jak zdobyć sprzęt? Jak samodzielne złożyć w cenie 10zł. ? Jak pracować? Jak uczyć?
•
Pierwszy program: migająca dioda
•
odczyt danych z sensorów (fotorezystor, piezoelektryki, ultradzwiekowy czujnik odległości)
•
afektory: serwomotory, głośnik
•
przekazywanie danych komputerowi: biblioteka Firmata
Processing jest środowiskiem programistycznym opartym o język programowania Java, który
został znacznie uproszczony. System ten jest rozwijany od 2001 roku na MIT, Carnagegie Mellon
Univerity oraz UCLA, początkowo projektowany jako środowisko do uczenia fundametów
programowania w kontekście grafiki komputerowej. Tak jak arduino jednak zyskał status
pełnoprawnego środowiska programistycznego przez co zachowując prostote może służyć do
tworzenia bardzo zaawansowanych projektów.
Program warsztatów będzie obejmował podstawowe funkcjonalności: zapoznanie się ze
środowiskiem, pierwszy program, podstawowe kształty, aniamacja generatywna, przekształcenia
2d, fraktale.
Oba środowiska są wykorzystywane do nauki podstaw elektroniki oraz fundametów
programowania na uniwersytetach oraz w szkołach średnich na całym świecie. Warto wspomnieć
w tym miejscu o inicjatywach edukacyjnych, które tak jak oba narzędzia rozwijąją się w duchu
otwartych społeczności. Oddolne inicjatywy ogromnej rzeszy nauczycieli z całego świata skupionie
są wokół portalu OpenProcessing (http://www.openprocessing.org/) i Ardunio Education
(http://scuola.arduino.cc/), gdzie dostępne są sylabusy kursów, infrastruktura do przeprowadzania
zajęć on-line oraz wiele projektów uczniów i studentów.
Literatura
1. Banzi M. Getting Started
http://it-ebooks.info/book/1338/
with
Arduino,
2nd
Edition,
2011,
O'Reilly
Media,
2. Reas C., Fry B., Getting Started with Processing, 2010, O'Reilly Media,
http://bookshelf.theopensourcelibrary.org/2010_OReilly_GettingStartedWithProcessi
ng.pdf
3. Igoe T., Making Things Talk: Using Sensors, Networks, and Arduino to see, hear, and feel
your world, 2011, O'Reilly
4. http://playground.arduino.cc/
5. http://starter-kit.nettigo.pl/