Scratch專題 : 使用S4A控制faya電子積塊

學習目標 : 使用S4A控制faya電子積塊
學習時間 : 30min
示範模組 : 任一faya模組
工具 : 樂高積木 / 底板 (相容)

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-- 以下部分節錄自維基百科 -- 
Scratch是麻省理工媒體實驗室終身幼稚園組開發的一套電腦程式開發平台，旨在讓程式設計語言初學者不需先學習語言語法，透過圖形介面的方式，便能設計產品。

有鑑於Scratch的熱門，加上Arduino的普及化，市面出現了一款結合Scratch與Arduino的軟體S4A (Scratch for Arduinio)，讓Scratch和Arduino能夠互相控制，撰寫Arduino程式變得更方便，Scratch也有能力控制電腦螢幕外的實體裝置，例如開關/馬達/蜂鳴器等等...

這篇文章介紹如何讓Scratch控制fayaduino UNO，從軟體安裝開始，到最終能夠用PC鍵盤控制UNO上的LED燈。

====================軟體安裝====================

底下示範軟體安裝程序，筆者轉寫範例時，軟體的版本是1.6版，如果未來有更新的版本，安裝的程序應該差不多!

造訪S4A網站，選擇上方DOWNLOAD區塊，再點選[WINDOWS]下載S4A程式 (S4A16.ZIP)

解壓縮S4A16.ZIP並安裝到電腦後，點選S4A程式，會出現以下畫面，代表安裝成功! 注意右上角視窗由於還未連接UNO板子，因此會顯示[Searching board]訊息，完成後關閉此程式，我們進入下一步驟。

接下來要幫UNO燒錄韌體，S4A透過內建的圖形化程式就可直接和UNO溝通，原因在於兩者已經各別寫好了溝通上的協定，S4A方寫在S4A軟體裡面，UNO方就必須上傳此程式(Firmware-韌體)到UNO板子上。未來，當S4A擺放了某些圖形化程式時，UNO才知道該怎麼反應! 有興趣的人可以參考S4A的協定。

同樣在S4A網站，選擇上方DOWNLOAD區塊，再點選[here]下載UNO韌體 (S4AFirmware16.ino)

下載完成後，按照一般上傳程式到Arduino的方式，利用Arduino軟體，將 (S4AFirmware16.ino)上傳至UNO!

完成上傳後，UNO上的Tx燈會持續亮著，因為UNO想要把訊息傳出去給S4A，但是由於尚未開啟S4A程式，溝通還沒建立，因此Rx不會亮!

開啟S4A軟體，軟體會自動搜尋連接在此電腦的UNO板子，搜尋到的話，剛剛右上角視窗的[Searching board]訊息會消失，此時右上角的Analog0~Analog6的資料欄會持續跳動，UNO板子的Tx/Rx燈也會持續閃爍。以上現象代表你已成功的架起Arduino搭配Scratch的開發環境了!

註:筆者曾經遇過明明以上的程序都對了，最後UNO卻無法連接至S4A板子，後來發現連接UNO的COM PORT編號如果超過32，無法被S4A搜尋，此時可至[裝置管理員]手動更改COM PORT編號!

====================範例實作====================
完成軟體/韌體安裝後，我們用以下範例來展示S4A和Arduino的連線功能:

目標:
(1) 當按下鍵盤[空白鍵]時，會點亮UNO上串接第13腳的LED
(2) 當放開鍵盤[空白鍵]時，LED燈熄滅

圖形化程式:　(下載點)

範例結果:

討論:
這個範例教大家如何安裝S4A軟體和Arduino韌體，往後和Scratch相關的專題，還沒架起Scratch環境的使用者，都會請大家先參考這篇文章。

S4A預設的腳位控制方式 (數位輸入/輸出、類比輸入/輸出)等等..都已經特別針對UNO板子預先定義好了(進階請參考S4A_Protocol)，因此往後我們有關Scratch的範例都會使用UNO的板子!


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