2017年12月8日 星期五

Scratch小教室(入門) - 第2課 : 軟體安裝


學習目標 : 安裝Scratch小教室所需軟體及韌體
預估時間 : 25min
使用模組 : (1) faya brickNano

======================簡介======================
-- 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...

要讓S4A控制Arduino(brickNano),必須完成兩個部分(1) S4A軟體安裝與 (2) Arduino韌體安裝,安裝方式與過程會在底下介紹。

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

(1) S4A軟體安裝 

筆者轉寫範例時,S4A的軟體的版本是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Arduino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Arduino燒錄韌體,S4A透過內建的圖形化程式就可直接和Arduino溝通,原因在於S4A和Arduino已經各別寫好了溝通上的協定,S4A方寫在S4A軟體裡面,Arduino方就必須上傳此程式(Firmware-韌體)到Arduino板子上。未來,當S4A擺放了某些圖形化程式時,Arduino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Arduino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)上傳到在第1課組好的faya brickNano,不知道如何上傳Arduino程式的人可以參考這邊


完成上傳韌體後,brickNano上的Tx燈會持續閃爍著,因為brickNano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!


接著開啟S4A軟體,軟體會自動搜尋連接在此電腦的UNO板子(我們使用的是brickNano,樣樣沒問題),搜尋到板子後,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,brickNano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brickNano卻無法連接至S4A板子,後來發現連接brickNano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透過簡單的程式控制brickNano:

目標:
(1) 當按下鍵盤[空白鍵]時,會點亮brickNano板子上串接第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)

由圖中可看出我們製作了一個無窮迴圈,然後用if判斷空白鍵是否被按下,按下時,連接第13隻腳的LED燈為HIGH,LED會點亮,未按下時,腳位為LOW,LED會熄滅。


範例結果:


由結果可以看出當按下鍵盤的空白鍵,brickNano上的藍色LED燈會點亮,放開空白鍵時,LED熄滅,能夠完成此動作代表軟體/韌體已順利安裝完成,我們會在接下來的幾堂課,利用搖桿和觸控按鈕來控制Scratch裡面的卡通人物!

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