Fejlesztőkörnyezet nem csak diákoknak – EDUboard
Tanulni vagy otthoni projekteket modellezni egyaránt kiváló megoldás az EDUboard. A projekt meglehetősen gyorsan népszerűvé vált, pillanatok alatt kinőve a kiscsoportos felhasználás igényeit.
Az elmúlt időszakban sok programozási kérdést kaptam, elsősorban kapcsolódó cikkek nyomán az AVR-ek – Arduinok – világában. Ezek többsége az alapvető feladatok közé tartozott, míg néhány összetetteb, vagy specifikus jellegű volt. A kezdő programozók és fejlesztők igénye mind egy irányba mutatott, egy olyan kísérleti eszközre teremtve meg az igényt, melyen bátran lehet próbálgatni a különböző ötleteket.
A piacon kapható szerelőcsomagok gyakran általánosak, ráadásul nem is azt a célt szolgálják, hogy a semmiből indulva – akár otthon, egyedül – tematikusan felépítve kísérletezzen velük a gyakran kötöttség nélküli tanulást kereső fiatal.
Az elmúlt évben harmadik generációját élő, most bemutatott fejlesztőkörnyezettel kettős célom volt. Azon túl, hogy a mindennapi projektekhez egy biztos, többfunkciós infrastruktúrát szerettem volna letenni az asztalra, a mikrovezérlők és a programozás alapjaitól indulva az algoritmikus gondolkodás fejlesztését szolgáló eszköz létrehozását is célul tűztem ki.
A koncepció egyszerű: legyen könnyen elérhető és jól ismert, bevált eszközökből összeállított alaplap, legyen rajta mindaz, amivel az Arduino felhasználója a leggyakrabban találkozik, és az ezek jelentette opciók legyenek egymással kombinálhatók, ezáltal egy univerzális eszközt adva a tanuló kezébe.
A panel, sőt, a hozzá tartozó kapcsolási rajz felépítése is azt a célt követi, hogy a felhasználó az alapoktól kezdve fokozatosan haladva az összetettebb dolgokon át ismerje meg mindazt, amivel kezdőként találkozhat. Megtanulja olvasni és értelmezni a rajzokat, az ismereteit átültetni, alkalmazni a gyakorlatban, összebarátkozik az egyszerű ki- és bemenetek természetével, a programozásukban rejlő lehetőségekkel. Emellett párhuzamosan érkeznek az elektronikai, elektromossággal kapcsolatos alapvető tudnivalók az áramról, feszültségről, egészen a tranzisztorok egyszerű világáig.
Egy LED bekapcsolásán át eljuthatunk a könnyen feldolgozható aritmetikai, logikai feladatokon és az analóg technikán át a távközlési felhasználásig. Mindezt pedig úgy, hogy érintjük a leggyakoribb arduinós alkalmazásokat egyetlen panelen.
A projekt lehetőséget biztosít arra, hogy a tanuló minden lépést a neki komfortos mélységig sajátítson el, így ha valamely területen nem találja meg a számítását vagy egyszerűen nem érdekli, már a koncepció ismeretében is alkalmazhatja a rá épülő megoldásokat. Például nem kell megérteni a tranzisztor kialakításának pontos elvét, elég, ha a működés koncepcióját ismerve be tudja kapcsolni a háttérvilágítást. Nem kell feltétlenül leprogramozni a bináris kódról vezérelt LED-szegmenses kijelzőt, elég, ha alkalmazza a már rendelkezésre álló könyvtárat. Aki profi, persze játszhat a fényerővel vagy saját karakterekkel is kísérletezhet, de a továbblépés szabadsága minden feladatnál biztosított.
Természetesen a tanulás folyamatából az élmény sem maradhat el: miközben lehetőség nyílik egyszerűbb számítások elvégzésére, demonstrálására és ellenőrzésére, a lámpák bekapcsolásától az egyszerű dolgok kiírásán át olyan összetett feladatokat is megoldhatunk az EDUboard segítségével, mint a vezeték nélküli adatátvitel, üzenetküldés, vagy akár a wireless eszközök – például hőmérők, kapunyitók – jeleinek fogadása vagy épp küldése, modellek, berendezések távvezérlése, vagy a beépített GPS modul legkülönfélébb felhasználása.
A fejlesztőkörnyezet természetesen nem csak tanulni való, bizony néha a mindennapi feladatokhoz is jól jön egy olyan hardver, amelyen a programozási megoldásokat lehet kipróbálni, teljes bizonyossággal arról, hogy a kísérleti infrastruktúrán nem múlik a projekt sikere.
Az Arduino UNO köré épített fejlesztőkörnyezet többek közt egy 16×02 LCD-t, egy hétszegmenses kijelzőt a hozzá tartozó BCD átalakítóval, digitális hőmérőszenzort, ISM sávú adó- és vevőmodult valamint egy GPS-t is tartalmaz a legfontosabb kiegészítők – rotary, potméter, gombsor – mellett. A külső kártya csatlakoztatásának opcióját az alaplapról elvégezhető konfigurálás biztosítja.
Az alacsony bekerülési költséggel elsősorban az egyéni fejlesztés lett megcélozva, hiszen a tanulók számára a saját hardver fejlesztése, programozása nagyobb élményt jelent, mint a kiscsoportos foglalkozások során végzett munka.
Kétségtelen, hogy a kísérletezés is élmény, de ez eredményes tanuláshoz elengedhetetlen a mentorok segítsége. Nem csak azért, hogy a tanuló ne a szomszéd vezeték nélküli csengőjét vagy kapunyitóját hackelje a kezébe kapott lehetőséggel, hanem főként azért, hogy egy meghatározott tematika szerint, hatékonyan tanuljon.
A komplett fejlesztőkörnyezet elérhető a shopban (ha elfogy, egy kicsit várni kell), az egyes funkciókhoz tartozó ellenőrző programkódok linkje pedig a dobozon lévő QR-kódról olvasható le.