Цифровой журнал «Компьютерра» 2012 № 36 (136)

Опубликовано 31 августа 2012 года

Об открытом железе мы пишем нечасто. Не так давно появился замечательный повод исправить это упущение — первые партии устройств, выпущенных в рамках российского проекта ScratchDuino, поступят в школы уже в этом учебном году.

ScratchDuino выпускает входящая в группу "Мезон.Ру" компания ЗАО «ТЫРНЕТ». На сегодняшний день в серии два продукта: предназначенная для осуществления взаимодействия физической среды с программной ScratchDuino.Лаборатория и решение для обучения детей основам робототехники — ScratchDuino.Робоплатформа.

Компания «ТЫРНЕТ» прошла отбор Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере и получила государственный грант, который позволил воплотить идею в железе и довести её до стадии мелкосерийного производства. По словам генерального директора «Мезон.Ру» Павла Фролова, устройства ScratchDuino протестированы в российских школах и получили хорошие отзывы. Теперь компания готовится начать их регулярные поставки в образовательные учреждения и собирает предварительные заказы через сайт Linuxcenter.ru. Фролов также отметил высокий интерес, проявленный к ScratchDuino родителями учеников.

Проект ScratchDuino был задуман как средство взаимодействия физической среды со средой Scratch — визуальной средой программирования, развивающей идеи Лого, которую разработали в Массачусетском технологическом институте (MIT). «Scrath нужен, чтобы учить детей программировать, — объясняет Павел Фролов. — С её помощью можно обучить ребёнка объектно-ориентированному программированию за полчаса».

Программы на Scratch состоят из графических блоков с текстовыми подписями. Чтобы составить программу, нужно перетащить блоки в специальное окно. Бесплатное (хотя и не совсем свободное) приложение с открытым кодом распространяется на условиях собственной лицензии и доступно для Windows, Linux и Mac OS X.

За взаимодействие с реальным миром отвечает Arduino — набор микроконтроллеров и прочих электронных компонентов, очень популярный у «самодельщиков». "Изначально идея состояла в том, чтобы дать детям в школах поработать с Arduino, но потом мы поняли, что микроконтроллерный модуль там не выживет — его могут уронить, облить водой или положить в груду скрепок, — говорит Фролов. — Плату нужно упаковать в некую защитную среду, чтобы ребёнок её нечаянно не сломал".

Arduino и специальную плату расширения (так называемый shield, или шилд) для подключения внешних устройств убрали в прочный картридж из прозрачного органического стекла.

Картридж с Arduino можно устанавливать в разные устройства, которым нужны компьютерные «мозги». Первой была выпущена ScratchDuino.Лаборатория, основанная на плате с открытыми спецификациями Scratchboard для среды Scratch. «Мы доделали Scratchboard так, чтобы она хорошо сочеталась с идеологией убранного в картридж модуля Arduino, и добавили туда дополнительные элементы», — рассказывает Фролов.

Среда Scratch позволяет работать со стандартными датчиками платы ScratchDuino.Лаборатория, подключённой к компьютеру через порт USB, — встроенным микрофоном, датчиком света. Кроме того, имеется динамик (в стандартной версии Scratchboard он отсутствует), есть аудио- и видеовходы, кнопки и рычажок.

С помощью датчиков устройство получает информацию о том, что происходит вокруг. Самый простой пример — программа «Солнышко», меняющая координаты на экране в зависимости от освещённости в комнате. В другой программе можно дуть в микрофон, покручивая рычажок, и Scratch будет изображать саксофон.

Ко входам платы подключаются дополнительные датчики (влажности, температуры, сопротивления и т.д.) для создания более серьёзных программ взаимодействия Scratch с физической средой. Показатели датчиков переносятся в переменные среды разработки и нормализуются в значениях от 0 до 100.