Dyrdymały

Dyrdymały

nie do końca poważne przemyślenia na różne tematy

Techno-Bełkot:

Lego XXI wieku

Arduino

Zaczął się sezon komu­nij­ny i jeśli macie w rodzi­nie komu­ni­stę ze smy­kał­ką do maj­ster­ko­wa­nia oraz kom­pu­te­rów – zaraz dowie­cie się, jaki jest naj­lep­szy pre­zent, jaki może­cie mu spra­wić. Z resz­tą zabaw­ka prze­zna­czo­na jest dla dzie­ci w wie­ku od lat sze­ściu do stu sze­ściu, więc będzie nada­wa­ła się na pre­zent dla każ­de­go maj­ster­ko­wi­cza. W tym tak­że dla was, jeśli krę­cą was takie rzeczy.

Ten cudow­ny gadżet nazy­wa się Ardu­ino. Nigdy wcze­śniej nie sły­sze­li­ście tej nazwy? Po prze­czy­ta­niu tego wpi­su będzie­cie się zasta­na­wiać jak to moż­li­we, że do tej pory Ardu­ino nie było wam znane.

Włoska robota

Wszyst­ko zaczę­ło się w 2005 roku, na wło­skim uni­wer­sy­te­cie w Ivrei. Stu­den­ci razem z wykła­dow­ca­mi posta­no­wi­li stwo­rzyć mini-kom­pu­ter, a dokład­niej: mikro-kon­tro­ler do celów edu­ka­cyj­nych. Miał on być na tyle tani, by każ­de­go ucznia, stu­den­ta lub nauczy­cie­la było na nie­go stać. A przy oka­zji nie chro­nio­ny żad­ny­mi pra­wa­mi autor­ski­mi, tyl­ko opar­ty na licen­cji open-sour­ce, by każ­dy mógł go w dowol­ny spo­sób mody­fi­ko­wać lub roz­bu­do­wy­wać. Wła­śnie tak powsta­ło Arduino.

Arduino UNO

Oto UNO - jeden z najpopularniejszych modeli Arduino.

źródło: Arduino.org

Dzię­ki swo­jej cenie i otwar­tej licen­cji, nie­wiel­ka płyt­ka z cha­rak­te­ry­stycz­nym logo szyb­ko pod­bi­ła świat. W obec­nej chwi­li ilość róż­nych warian­tów Ardu­ino przy­pra­wia o zawrót gło­wy – ist­nie­ją wer­sje mniej­sze i więk­sze oraz takie wypo­sa­żo­ne na przy­kład w żyro­skop lub moduł WiFi.

Modele Arduino

Tak wygląda zaledwie kilka, z wielu modeli Arduino!

źródło: Arduino.org

A co takie­go potra­fi Ardu­ino? Nie jest to kom­pu­ter w tra­dy­cyj­nym tego sło­wa zna­cze­niu. Nie posia­da sys­te­mu ope­ra­cyj­ne­go, za jego pośred­nic­twem nie obej­rzy­my fil­mu i nie posłu­cha­my muzy­ki (choć pew­nie gdy­by­śmy się upar­li – dało­by się to zro­bić). Ardu­ino to mikro-kon­tro­ler, co w dużym skró­cie ozna­cza, że moż­na go zapro­gra­mo­wać do wyko­ny­wa­nia ope­ra­cji w sty­lu: „jeśli naci­snę zie­lo­ny guzik, zapal czer­wo­ną lamp­kę”. Może się wyda­wać, że to nie­wie­le, ale pomy­śl­cie o kloc­kach Lego – te tak­że wyglą­da­ją nie­po­zor­nie, ale za ich pomo­cą moż­na two­rzyć cuda!

Szara eminencja zachwytu

Mogli­ście nigdy wcze­śniej nie sły­szeć o Ardu­ino, ale podej­rze­wam że nie­raz widzie­li­ście je w dzia­ła­niu, zupeł­nie nie zda­jąc sobie z tego spra­wy. Przy­kła­do­wo – na pew­no nie­ob­ce są wam fil­mi­ki poka­zu­ją­ce zbu­do­wa­ne domo­wy­mi spo­so­ba­mi robo­ty. O, takie jak ten:

A może obi­ły się wam o uszy gra­ją­ce sta­cje dyskietek?

Jestem też pew­na, że oglą­da­li­ście przy­naj­mniej jeden film scien­ce-fic­tion, w któ­rym ktoś strze­lał do kosmi­tów lase­ro­wy­mi działkami:

Jak widzi­cie, Ardu­ino moż­na spo­tkać na każ­dym kro­ku. A na pozór mało impo­nu­ją­ce moż­li­wo­ści mikro-kon­tro­le­ra – jak to, by po naci­śnię­ciu guzi­ka zapa­li­ła się kolo­ro­wa lamp­ka – odpo­wied­nio uży­te, mogą dopro­wa­dzić do wybu­do­wa­nia nie­sa­mo­wi­tych rzeczy.

Bez lutowania

Kie­dy myślę o maj­ster­ko­wa­niu w elek­trycz­nych rze­czach, przed ocza­mi sta­je mi obraz moje­go taty, któ­ry albo łączy ze sobą kabel­ki i owi­ja je samo­przy­lep­ną taśmą izo­la­cyj­ną, albo coś lutu­je. W oby­dwu przy­pad­kach, w wyko­na­niu taty czyn­no­ści te wyda­ją się banal­nie pro­ste, nie­mal­że natu­ral­ne. Jed­nak­że kie­dy sama kil­ka razy pró­bo­wa­łam je wyko­nać – wca­le nie było to takie łatwe. Zwłasz­cza luto­wa­nie – nie dość, że może się nie udać, to jesz­cze po dro­dze moż­na się popa­rzyć, a nawet puścić cały dom z dymem. Nie dla mnie takie rzeczy!

W Ardu­ino nicze­go luto­wać nie trze­ba. Kabel­ki wpi­na się do spe­cjal­nych gniaz­dek (rów­nie łatwo moż­na je stam­tąd wypiąć). A potem, tak samo pro­sto, pod­łą­cza je bez­po­śred­nio do urzą­dzeń lub do pro­to­ty­po­wej płyt­ki sty­ko­wej, do któ­rej moż­na przy­łą­czyć wie­le róż­nych ele­men­tów. Dzię­ki temu nie tyl­ko nie trze­ba z nara­że­niem życia bawić się lutow­ni­cą, ale tak­że – jak w kloc­kach Lego – każ­dą stwo­rzo­ną przez nas rzecz moż­na roz­mon­to­wać i zbu­do­wać coś innego.

Arduino i płytka stykowa

Schemat Arduino z prototypową płytką stykową.

źródło: Arduino.cc

Nie tak straszne, jak się wydaje

Jeśli po prze­czy­ta­niu zwro­tów takich, jak „mikro-kon­tro­ler”, „pro­gra­mo­wa­nie”, „pro­to­ty­po­wa płyt­ka sty­ko­wa” wpa­dli­ście w pani­kę i stwier­dzi­li, że Ardu­ino nie jest dla was – weź­cie głę­bo­ki wdech i jesz­cze raz pomy­śl­cie o kloc­kach Lego. Tam też wybu­do­wa­nie wie­lu rze­czy było na pozór skom­pli­ko­wa­ne, ale do każ­de­go zesta­wu dołą­czo­ny był sche­mat poka­zu­ją­cy, jak krok po kro­ku zło­żyć daną kon­struk­cję. Z Ardu­ino jest bar­dzo podob­nie – w inter­ne­cie roi się od samo­ucz­ków, tuto­ria­li oraz goto­wych schematów.

Jeśli chce­cie się cze­goś nauczyć, a język angiel­ski nie spra­wia wam pro­ble­mów, obo­wiąz­ko­wo przej­rzyj­cie ofi­cjal­ny „pod­ręcz­nik” dostęp­ny na stro­nie ardu​ino​.cc. Nato­miast gdy­by­ście pre­fe­ro­wa­li mate­ria­ły szko­le­nio­we w języ­ku pol­skim, pole­cam youtu­bo­wy kanał Elek­tro­Prze­wod­nik.

A jeśli nie chce­cie się uczyć, w inter­ne­cie znaj­dzie­cie tysią­ce goto­wych roz­wią­zań. Jedy­ne, co będzie­cie musie­li zro­bić, to pod­piąć odpo­wied­nie ele­men­ty do Ardu­ino oraz meto­dą kopiuj-wklej wgrać na mikro-kon­tro­ler odpo­wied­ni pro­gram. Co – uwierz­cie mi – jest banal­nie proste!

Lepsze, niż Lego

Jed­ną z rze­czy, któ­re naj­bar­dziej fru­stro­wa­ły mnie w dzie­ciń­stwie były ceny kloc­ków Lego. Czas minął i zbyt­nio się to nie zmie­ni­ło – cie­ka­we zesta­wy Lego Tech­nic potra­fią kosz­to­wać tyle, co poło­wa mojej mie­sięcz­nej pen­sji. Więc podob­nie, jak w dzie­ciń­stwie mogę o nich jedy­nie pomarzyć.

W przy­pad­ku Ardu­ino cena nie jest ogra­ni­cze­niem. Przede wszyst­kim dzię­ki licen­cji open-sour­ce może­my kupić albo ory­gi­nal­ną płyt­kę Ardu­ino, albo jej o wie­le tań­szy odpo­wied­nik. Nato­miast więk­szość pod­ze­spo­łów jest sprze­da­wa­na za gro­sze. A pisząc o pod­ze­spo­łach mam na myśli takie baje­ry, jak czuj­ni­ki świa­tła, czuj­ni­ki zbli­że­nio­we, czuj­ni­ki tem­pe­ra­tu­ry, kla­wia­tu­ry, wyświe­tla­cze, mini-sil­nicz­ki. Podej­rze­wam, że za kwo­tę potrzeb­ną do zaku­pu jed­ne­go, wypa­sio­ne­go zesta­wu Lego Tech­nic, byli­by­ście w sta­nie kupić tyle pod­ze­spo­łów Ardu­ino, że dało­by się z tego wybu­do­wać sta­tek kosmiczny.

Rów­nie atrak­cyj­ne ceno­wo są zesta­wy star­to­we (nazy­wa­ne też star­te­ra­mi) – w tym przy­pad­ku za oko­ło sto zło­tych dosta­nie­my Ardu­ino, pro­to­ty­po­wą płyt­kę sty­ko­wą oraz masę kabel­ków, dio­dek i innych ele­men­tów (wystar­czy na wybu­do­wa­nie mini stat­ku kosmicz­ne­go dla chomika).

Zestaw Arduino

Tak wygląda, kosztujący mniej niż 100 zł, zakupiony przeze mnie starter Arduino.

(UWAGA: zestaw nie zawiera widocznego na zdjęciu pudełka z pomarańczowymi przegródkami, a samo Arduino nie jest oryginalne)

Arduino do szkół!

Sko­ro wspo­mnia­łam o fru­stra­cjach z dzie­ciń­stwa, rów­nie moc­no roz­cza­ro­wu­ją­ce było to, że na fil­mach ame­ry­kań­skie dzie­cia­ki prze­pro­wa­dza­ły w szko­le masę faj­nych (czę­sto wybu­cho­wych) eks­pe­ry­men­tów, a u mnie te same doświad­cze­nia były jedy­nie roz­ry­so­wy­wa­ne przez nauczy­cie­la na tabli­cy (pod warun­kiem, że nauczy­ciel był spo­ko i chcia­ło mu się rysować).

Kie­dy w moje ręce tra­fi­ło Ardu­ino, moją pierw­szą myślą było: jaka szko­da, że cze­goś takie­go nie mia­łam w szko­le. Bo widzi­cie, mój naj­więk­szy pro­blem z przy­swa­ja­niem wie­dzy pole­ga na tym, że nie lubię uczyć się cze­goś, co wyda­je mi się nie­prak­tycz­ne. Dla­te­go nie uwa­ża­łam na lek­cjach fizy­ki doty­czą­cych elek­trycz­no­ści – infor­ma­cje o Omach, Wol­tach i Ampe­rach wyda­wa­ły mi się czymś, co nie ma zasto­so­wa­nia w życiu czło­wie­ka, któ­ry nie jest elek­try­kiem. Podob­nie było z pierw­szy­mi lek­cja­mi pro­gra­mo­wa­nia, jakie mia­łam na stu­diach – naj­pierw uczy­li nas kodo­wać, a dopie­ro potem (czy­li czę­sto w następ­nym seme­strze) poka­zy­wa­li, do cze­go ta wie­dza może się przy­dać. Gdy­bym w jed­nym i dru­gim przy­pad­ku mia­ła pod ręką Ardu­ino wie­dzia­ła­bym, jak zdo­by­te infor­ma­cje zasto­so­wać w prak­ty­ce, przez co uczy­ła­bym się ich z więk­szą chę­cią i kto wie – być może dziś była­bym mistrzem robotyki.

Cze­mu o tym piszę? Bo jeśli macie w rodzi­nie uczą­ce się dziec­ko albo nauczy­cie­la fizy­ki lub infor­ma­ty­ki – Ardu­ino będzie dla takiej oso­by wyma­rzo­nym pre­zen­tem. Napi­szę nawet wię­cej – gdy­bym była rodzi­cem, z wła­snej kie­sze­ni kupi­ła­bym zestaw star­to­wy Ardu­ino jako pomoc dydak­tycz­ną dla szko­ły. I opto­wa­ła za tym, by szko­ła zaku­pi­ła wię­cej takich star­te­rów – tak, by na lek­cjach fizy­ki i infor­ma­ty­ki, na każ­dej ław­ce znaj­do­wa­ło się przy­naj­mniej jed­no Ardu­ino, dzię­ki któ­re­mu nauka tych przed­mio­tów sta­ła się mniej abs­trak­cyj­na. Obsta­wiam, że korzy­ści z takie­go roz­wią­za­nia były­by ogrom­ne. A ilość uczniów, któ­rzy zaczę­li­by się inte­re­so­wać fizy­ką oraz pro­gra­mo­wa­niem – gwał­tow­nie wzrosła.

Na koniec

Wszyst­ko, co napi­sa­łam powy­żej, to zale­d­wie szczyt góry lodo­wej. W inter­ne­cie znaj­dzie­cie olbrzy­mie ilo­ści stron inter­ne­to­wych, forów, blo­gów i kana­łów na YouTu­be poświę­co­nych Ardu­ino. Mam nadzie­ję, że mój tekst zain­te­re­so­wał was tema­tem. Może nawet prze­ko­nał do kupie­nia Ardu­ino? Może już pla­nu­je­cie, jak wybu­do­wać w gara­żu sta­tek kosmiczny?

A jeśli nie prze­ko­na­łam was (smu­te­czek…) i wciąż uwa­ża­cie, że kodo­wa­nie, elek­tro­ni­ka i Ardu­ino nie są dla was, zapa­mię­taj­cie przy­naj­mniej, co ste­ru­je sta­cja­mi dys­kie­tek, któ­re wygry­wa­ją na YouTu­be róż­ne­go rodza­ju melodie.