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Ambientes de Programação Icônicos
         para o Arduino



      Rafael Machado Alves – rafamachadoalves@ufrj.br
             Orientador: Fábio Ferrentini Sampaio
                      Dezembro / 2011
S4A                         http://seaside.citilab.eu/scratch/arduino



• Fluxo de execução: top down, o fluxo segue a ordem de empilhamento dos blocos.

• Paralelismo: grupos de empilhamentos desconexos são executados em paralelo.

• Procedimento: cria-se um bloco que encapsula um empilhamento de blocos.
     • O S4A não possui, mas o BYOB que é outra modificação do Scratch possui.

• Parametrização: os blocos possuem entradas de teclado, entradas de outros blocos, combobox
e outros.
     • O BYOB possui ainda objetos, listas e até outro comando.
     • O shape das entradas de dados é diferente para cada tipo de dados.

• Tipos de blocos: os blocos são diferenciados pela cor que indica a sua categoria; forma que
indica a estrutura de dados; borda que indica o tipo de dados; entalhes e saliências que
possibilitam encaixes corretos sintaticamente.
     • No Scratch: os blocos são identificados pelo texto.
<extends>




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• Comunicação com hardware: o Arduino fica dependente de conexão para rodar o código.
MiniBloq                                http://blog.minibloq.org/




• Paralelismo:
     • Não possui.

• Parametrização:
     • Os blocos possuem um menu suspenso associado.

•Tipos de blocos:
     • Os blocos são identificados pelo ícone.

• Blocos personalizados

• Fácil programação: Apenas alguns cliques e o primeiro programa está rodando (porém pouco
intuitiva).

• Interface avançada: zoom; recorta e cola; janelas acopláveis; comenta código (não insere
comentários).
1
                                                               Portável: Não requer a
                                                               instalação (exceto para os
                                                               drivers necessários para placas
                                                               específicas, como Arduino).
                                                        OU
                             2                                 Ele também pode ser
                                                               executado a partir de um
                                                               pen drive.



• Gerador de código em tempo real

• Verificação de erros em tempo real

• Configuração de hardware

• Terminal integrado: Existe um terminal integrado que permite enviar e receber dados
da placa através de portas serial/USB.
Modkit                                     http://www.modk.it/


• Ferramenta online
     • Basta baixar e instalar o desktop widget para programar as placas.

• Inspirado no Scratch

• Hardware View
     • Configura o hardware graficamente.

• Recursos avançados: Clube Alpha (pago).

• Drag and Drop Hardware

• Code View




                                  Desktop Widget
Logo Blocks
   http://babuinoproject.blogspot.com/2009/09/download-softwares-to-program-your.html

• Uma das linguagens que podem ser utilizada com o BABUINO.

• Instalação complexa.

•Procedimento: cria-se um novo empilhamento de blocos que é chamado pelo empilhamento
principal por um bloco com o identificador do procedimento criado.

• Operadores numéricos: os blocos ficam na vertical

• Gera código Logo.

• Existe um bloco que não faz ação nenhuma. Ele é usado
para melhorar a visualização do empilhamento evitando
A sobreposição de blocos.
ArduBlock                                  http://blog.ardublock.com/


• Roda junto com a IDE padrão do Arduino.

• Parametrização:
     • Existem blocos para o tipo numérico.
     • É possível modificar a função dos blocos operadores sem precisar apagá-los.

• Adição de comentários: o bloco possui um ícone que indica a presença de comentário.

• Código aberto, Java, suporte multilingue.

• Realiza encaixes estranhos.
LEGO Mindstorms
                                                                  http://mindstorms.lego.com
• Fluxo de execução: o fluxo segue uma rede criada de conexões e blocos.

• Paralelismo: os caminhos bifurcados da rede são executados em paralelo.

• Encapsulamento: cria-se um bloco que encapsula uma rede.
     No Lego: o procedimento criado e salvo em uma arquivo separado.

• Parametrização: os blocos possuem um painel de propriedades associado. Permite uma
grande variedade de configurações.

• Tipos de blocos: os blocos possuem um ícone como identificador; símbolo e cor que indicam
sua categoria; pré-visualizações dos atributos; forma que indica a estrutura de dados; entradas e
saídas de diferentes tipos de dados.
     • Os arames de ligação (fluxo de dados) têm cores diferentes para cada Tipo de dados
     (número, lógico e texto)

• Software Proprietário
Microsoft Robotics Developer
               Studio                        http://www.microsoft.com/robotics/



• É possível simular o comportamento do robô em um ambiente virtual.

• Manipula-se também os links entres os blocos


             Programação                                          Simulação
Amici   http://dimeb.informatik.uni-bremen.de/eduwear/about/




• ...
Physical Etoys
                                 http://tecnodacta.com.ar/gira/projects/physical-etoys/


• Não é programação através de blocos, apesar de ser drag and drop.

• Não precisa instalar.

• Comunicação com hardware: o Arduino fica dependente de conexão para rodar o código.

• Drag and Drop Hardware

• Roda em: Windows e Linux.
Configuração de hardware e porta   Drag and drop hardware




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• Visual Programming Pedagogies and Integrating Current Visual Programming Language
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  • 1. Ambientes de Programação Icônicos para o Arduino Rafael Machado Alves – rafamachadoalves@ufrj.br Orientador: Fábio Ferrentini Sampaio Dezembro / 2011
  • 2. S4A http://seaside.citilab.eu/scratch/arduino • Fluxo de execução: top down, o fluxo segue a ordem de empilhamento dos blocos. • Paralelismo: grupos de empilhamentos desconexos são executados em paralelo. • Procedimento: cria-se um bloco que encapsula um empilhamento de blocos. • O S4A não possui, mas o BYOB que é outra modificação do Scratch possui. • Parametrização: os blocos possuem entradas de teclado, entradas de outros blocos, combobox e outros. • O BYOB possui ainda objetos, listas e até outro comando. • O shape das entradas de dados é diferente para cada tipo de dados. • Tipos de blocos: os blocos são diferenciados pela cor que indica a sua categoria; forma que indica a estrutura de dados; borda que indica o tipo de dados; entalhes e saliências que possibilitam encaixes corretos sintaticamente. • No Scratch: os blocos são identificados pelo texto.
  • 3. <extends> 4 1 2 3 • Comunicação com hardware: o Arduino fica dependente de conexão para rodar o código.
  • 4. MiniBloq http://blog.minibloq.org/ • Paralelismo: • Não possui. • Parametrização: • Os blocos possuem um menu suspenso associado. •Tipos de blocos: • Os blocos são identificados pelo ícone. • Blocos personalizados • Fácil programação: Apenas alguns cliques e o primeiro programa está rodando (porém pouco intuitiva). • Interface avançada: zoom; recorta e cola; janelas acopláveis; comenta código (não insere comentários).
  • 5. 1 Portável: Não requer a instalação (exceto para os drivers necessários para placas específicas, como Arduino). OU 2 Ele também pode ser executado a partir de um pen drive. • Gerador de código em tempo real • Verificação de erros em tempo real • Configuração de hardware • Terminal integrado: Existe um terminal integrado que permite enviar e receber dados da placa através de portas serial/USB.
  • 6. Modkit http://www.modk.it/ • Ferramenta online • Basta baixar e instalar o desktop widget para programar as placas. • Inspirado no Scratch • Hardware View • Configura o hardware graficamente. • Recursos avançados: Clube Alpha (pago). • Drag and Drop Hardware • Code View Desktop Widget
  • 7. Logo Blocks http://babuinoproject.blogspot.com/2009/09/download-softwares-to-program-your.html • Uma das linguagens que podem ser utilizada com o BABUINO. • Instalação complexa. •Procedimento: cria-se um novo empilhamento de blocos que é chamado pelo empilhamento principal por um bloco com o identificador do procedimento criado. • Operadores numéricos: os blocos ficam na vertical • Gera código Logo. • Existe um bloco que não faz ação nenhuma. Ele é usado para melhorar a visualização do empilhamento evitando A sobreposição de blocos.
  • 8. ArduBlock http://blog.ardublock.com/ • Roda junto com a IDE padrão do Arduino. • Parametrização: • Existem blocos para o tipo numérico. • É possível modificar a função dos blocos operadores sem precisar apagá-los. • Adição de comentários: o bloco possui um ícone que indica a presença de comentário. • Código aberto, Java, suporte multilingue. • Realiza encaixes estranhos.
  • 9. LEGO Mindstorms http://mindstorms.lego.com • Fluxo de execução: o fluxo segue uma rede criada de conexões e blocos. • Paralelismo: os caminhos bifurcados da rede são executados em paralelo. • Encapsulamento: cria-se um bloco que encapsula uma rede. No Lego: o procedimento criado e salvo em uma arquivo separado. • Parametrização: os blocos possuem um painel de propriedades associado. Permite uma grande variedade de configurações. • Tipos de blocos: os blocos possuem um ícone como identificador; símbolo e cor que indicam sua categoria; pré-visualizações dos atributos; forma que indica a estrutura de dados; entradas e saídas de diferentes tipos de dados. • Os arames de ligação (fluxo de dados) têm cores diferentes para cada Tipo de dados (número, lógico e texto) • Software Proprietário
  • 10. Microsoft Robotics Developer Studio http://www.microsoft.com/robotics/ • É possível simular o comportamento do robô em um ambiente virtual. • Manipula-se também os links entres os blocos Programação Simulação
  • 11. Amici http://dimeb.informatik.uni-bremen.de/eduwear/about/ • ...
  • 12. Physical Etoys http://tecnodacta.com.ar/gira/projects/physical-etoys/ • Não é programação através de blocos, apesar de ser drag and drop. • Não precisa instalar. • Comunicação com hardware: o Arduino fica dependente de conexão para rodar o código. • Drag and Drop Hardware • Roda em: Windows e Linux.
  • 13. Configuração de hardware e porta Drag and drop hardware Código
  • 14. Artigos sobre VPL • Are visual programming languages better? - The role of imagery in program comprehension. RAQUEL NAVARRO-PRIETO AND JOSE J. CAÑAS • Comparing the Use of Tangible and Graphical Programming Languages for Informal Science Education. Michael S. Horn, Erin T. Solovey, R. Jordan Crouser, Robert J.K. Jacob • Visual Programming Pedagogies and Integrating Current Visual Programming Language Features. Erik Pasternak • Utilização da Teoria de Vygotsky em Robótica Educativa. Alzira Ferreira da Silva et al • Transforming Visual Programs into Java and Vice Versa. Lei Dong