S4A - SCRATCH für ARDUINO



Scratch ist eine intuitive Programmierumgebung, mit der Kinder und Programmiereinsteiger schnell Ideen umsetzen können, ohne sich zuerst mit Programmiertheorie auseinandersetzen zu müssen. Scratch ist ein Projekt der Lifelong-Kindergarten-Group am Media-Lab des MIT (scrJtch .rn-i t .edu). Passend für die Zielgruppe der Kinder und Jugendlichen eignet sich Scratch besonders für interaktive Animationen und Spiele. Eine grafische Oberfläche gibt bereits alle Grundlagen vor, sodass man sich um die Programmierung der Benutzeroberfläche des eigenen Programms keine Gedanken zu machen braucht. Die Scratch-Skripte werden nicht als Text geschrieben, sondern aus vorgefertigten Elementen zusammengeklickt.

S4A (Scratch für Arduino) ist eine spezielle Version von Scratch, die einen Arduino steuert oder umgekehrt von diesem Eingaben übernimmt.

S4A interagiert in Echtzeit mit dem Arduino.
Im Gegensatz zu klassischen Arduino-Sketches werden die Scratch-Programme nicht auf den Arduino hochgeladen und laufen dann eigenständig. Die Verbindung mit dem PC muss die ganze Zeit bestehen. Die Scratch-Oberflä-che kann dafür auch jederzeit den Status der Arduino-Pins anzeigen.

1) Laden Sie sich bei s4a.cat das Installationsarchiv vps34736.ovh.net/S4A/S4A15.zip herunter, entpacken Sie es auf die Festplatte und starten Sie die Installation.

2) Laden Sie sich zusätzlich noch die S4A-Arduino-Firmware vps34736.ovh.net/S4A/S4AFirmware15.ino herunter. Dabei handelt es sich prinzipiell um einen normalen Arduino-Sketch, der die Kommunikation zwischen Arduino und PC regelt. Laden Sie diesen Sketch über die Arduino-IDE auf den Arduino. Wenn
Sie zwischendurch andere Arduino-Sketches nutzen, müssen Sie jedes Mal vor dem Start von S4A wieder die S4A-Arduino-Firmware installieren, da auf dem Arduino immer nur ein Sketch laufen kann.

3) Starten Sie jetzt S4A auf dem PC. Die LEDs TX und RXauf dem Ar-duino beginnen hektisch zu blinken, da S4A permanent Daten in beide Richtungen überträgt. Scratch startet mit einem viergeteilten Programmfenster:


1 Links befindet sich die Blockpalette mit allen Elementen, aus denen ein Scratch-Skript zusammengesetzt werden kann.
Da ausschließlich vordefinierte Blöcke verwendet werden, kann der Benutzer keine Syntaxfehler machen, die beim Einstieg in andere Programmiersprachen sehr ärgerlich und frustrierend sind.
2 Das mittlere Feld ist am Anfang noch leer. Hier entsteht später das Skript.
3 Rechts oben ist die sogenannte Bühne, die Oberfläche, auf der das Skript abläuft.
Der Arduino, der dort zu sehen ist, stellt ein spezielles Objekt dar, das mit Scratch animiert werden kann.
Hier tauchen in Scratch standardmäßig einfache grafische Symbole wie die typische Scratch-Katze auf.
Wundern Sie sich nicht, dass auf der Bühne ein Arduino Duemilanove dargestellt wird.
S4A läuft genauso auch mit dem Arduino UNO.
4 Das Objektfenster unten rechts zeigt die im Skript verwendeten Objekte.
Hier können Sie später auch selbst eigene Objekte gestalten oder aus Bibliotheken importieren.

S4A hat die Pins des Arduino für bestimmte Funktionen vorbelegt. Sie können also nicht ganz so frei wie in klassischen Arduino-Sketches verwendet werden, brauchen dafür aber nicht speziell initialisiert zu werden.
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Funktion                       Pins
Digitale Eingänge                  pin-2, pin-3
Digitale Ausgänge                pin-10, pin-11, pin-12, pin-13
Analoge Eingänge                 pin-A0 bis pin-A5
Analoge Ausgänge (PWM)     pin-5, pin-6, pin-9
Ausgänge für Servomotoren    pin-4, pin-7, pin-8









13 Texte auf dem LC-Display darstellen    Seite 86
13.1.1  Pinbelegung eines HD44780-kompatiblen Displays
Display      Funktion/Signal   ARDUINO-pin      Beschreibung
Pin-1                VSS                   0V  GND            Stromversorgung Masseleitung 0V
Pin-2                VDD                    +5V                   Stromversorgung +5 V
Pin-3                VO                      Poti 10k              Kontrasteinstellung, 0 V ... 5 V
Pin-4                RS                      pin-2                   Register Select
Pin-5                RW                      0V                     Read/Write, wenn vom Display nichts ausgelesen wird, mit 0 V verbinden
Pin-6                E                         pin-3                  Enable (Umschaltsignal)
Pin-7                DO    Datenbit 0                             (im 4-Bit-Modus nicht benötigt)
Pin-8                 D1    Datenbit 1                             (im 4-Bit-Modus nicht benötigt)
Pin-9                D2    Datenbit 2                              (im 4-Bit-Modus nicht benötigt)
Pin-10               D3    Datenbit 3                              (im 4-Bit-Modus nicht benötigt)
Pin-11               D4    Datenbit 4     pin-4
Pin-12              D5    Datenbit 5      pin-5
Pin-13              D6    Datenbit 6      pin-6
Pin-14              D7    Datenbit 7      pin7
Pin-15              A    Beleuchtung,    560R                 Vorwiderstand erforderlich
Pin-16              K    Hintergrundbel.  0V GND             Masseleitung