Attività STEAM con Scratch 3

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Il corso guida a sviluppare in autonomia un percorso laboratoriale con attività Steam di Coding basato su Scratch 3 secondo modalità attive e inclusive attraverso la realizzazione di giochi interattivi, esperimenti scientifici sfruttando le nuove funzionalità di interfacciamento con dispositivi elettronici specificatamente pensati per la didattica, di facile utilizzo, che possono essere inseriti nelle discipline STEAM (Scienze, Tecnologia, Ingegneria, Arte e Design, Matematica).

Scratch è uno degli strumenti più interessanti per sviluppare attività di Coding, è un linguaggio di programmazione a blocchi, gratuito, che insegna a studenti di ogni età le basi della programmazione in una modalità creativa dando spazio ad immaginazione attraverso la produzione di programmi con forte contenuto interattivo. In Scratch l’utente si troverà ad assegnare funzionalità ad oggetti grafici mediante la realizzazione di programmi costituiti da blocchi grafici funzionali tra essi connessi ed i programmi agiscono su elementi grafici disegnati dall’utente oppure su dispositivi hardware connessi al computer e comandati attraverso Scratch 3.

Si analizzeranno in modo specifico istruzioni per manipolare applicativi e hardware esterno con cui gli studenti potranno programmare dispositivi fisici come BBC micro:bit, Lego Mindstorms EV3, Lego WeDo 2.0, Makey Makey, ma anche servizi web come come Google Traduttore.
Verranno forniti indicazioni per realizzare attività di scienze e matematica, ma anche realizzazione di giochi interattivi che interagiscono con il mondo reale, realizzazione di sperimentazioni in realtà aumentata e costruzione di attività per studenti con necessità specifiche.

Verranno fornite schede di lavoro, immediatamente spendibile in classe, che guideranno il docente alla sviluppo di esercitazioni con possibilità di personalizzazione in funzione delle esigenze didattiche.
L’intero processo di formazione sarà supportato da una piattaforma di formazione on-line appositamente predisposta, a cui saranno iscritti tutti i partecipanti al corso. In questo modo potranno essere rese disponibili risorse, schede di lavoro e lezioni.

Saranno svolti 4 incontri in webinar di 2 ore ciascuno, per un totale di 8 ore

  • Lunedì 6 dicembre 2021 – Dalle 17.00 alle 19.00
  • Martedì 7 dicembre 2021 – Dalle 17.00 alle 19.00
  • Lunedì 13 dicembre 2021 – Dalle 17.00 alle 19.00
  • Martedì 14 dicembre 2021 – Dalle 17.00 alle 19.00

Per maggiori informazioni sui contenuti del corso e iscrizione seguire il LINK.

Vi aspetto al mio corso 🙂

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Creare un kit robotico educativo a basso costo – 2′ edizione

2 Repliche


Dopo il successo della prima edizione sono felice di annunciarvi che questa settimana proporrò la seconda edizione del corso: Creare un kit robotico educativo a basso costo. Mostrerò nuovi robot realizzati in cartone controllati da BBC micro:bit. Darò inoltre indicazione su effettuare il controllo con Arduino e Raspberry Pi.

Come in ogni corso che svolgo verranno forniti sorgenti grafici per la realizzazione dei robot e schede didattiche di programmazione che potranno essere utilizzate in classe con gli studenti.

Presentazione del corso:

Mediante una metodologia laboratoriale, si forniranno competenze digitali finalizzate alla realizzazione di robot didattici a bassissimo costo permettendo al docente si strutturare un percorso di base per avvicinare gli studenti ai principi della programmazione e della robotica.
Il corso si sviluppa in 3 moduli e permetterà di costruire un robot partendo da zero.

  1. Il primo modulo introduce all’uso di BBC micro:bit ed alla programmazione con Blocks Editor, un tool grafico che semplifica l’utilizzo della scheda
    elettronica che controllerà il robot;
  2. Il secondo modulo introduce all’utilizzo modellazione 3D con TinkerCAD che permetterà di stampare in 3D le proprie creazioni, oppure generare i
    progetti necessari per realizzare i robot con compensato o cartone;
  3. Il terzo modulo mette insieme le due competenze consentendo la costruzione ed il controllo del proprio robot didattico.

Saranno svolti 3 incontri in webinar di 2 ore ciascuno, per un totale di 6 ore

  • Venerdì 19 novembre 2021 – Dalle 17.00 alle 19.00
  • Lunedì 29 novembre 2021 – Dalle 17.00 alle 19.00
  • Martedì 30 novembre 2021 – Dalle 17.00 alle 19.00

Per maggiori informazioni sui contenuti del corso e modalità di iscrizione seguire il link allegato.

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Open PLC – Lezione 4 – installare OpenPLC Editor e realizzare un programma in LADDER

2 Repliche

OpenPLC Editor consente di scrivere programmi PLC per il runtime OpenPLC. I programmi sono scritti secondo lo standard IEC 61131-3. L’editor è molto semplice da usare e supporta tutti e cinque i linguaggi definiti nello standard: Ladder Logic (LD), Function Block Diagram (FBD), Instruction List (IL), Structured Text (ST) e Sequential Function Chart (SFC).

Se avete scaricato la versione Windows di OpenPLC, l’editor viene installato automaticamente con OpenPLC runtime, nel caso comunque abbiate necessità di prelevare solo l’editor questo il link:

OpenPLC Editor v1.0 for Windows

Installazione Windows

Effettuate il download, scompattare il file zip, doppio clic su OpenPLC Editor.

Installazione Linux

Aprite il terminale e digitate le seguenti quattro linee di comando

sudo apt-get install git
git clone https://github.com/thiagoralves/OpenPLC_Editor
cd OpenPLC_Editor
./install.sh

Quando l’installazione termina troverete un collegamento all’applicazione dal menù delle applicazioni.

Realizziamo il primo programma

Per illustrare il funzionamento riprenderò il medesimo esempio presente sul sito di riferimento e sul medesimo circuito realizzeremo altre semplici automazioni.

Gli esempi proposti presuppongono una conoscenza di base sulla programmazione in Ladder Logic (LD).

Sono necessari:

  • OpenPLC
  • N.2 pulsanti normalmente aperti
  • N. 1 LED

Per semplicità di utilizzo per gli studenti, lavoreremo a bassa tensione, 5V cc.

Si realizzi il seguente circuito:

Osservazioni

  1. +V è la tensione positiva del vostro dispositivo, +5V per Arduino, +3,3V per Raspberry Pi e +24V per un impianto industriale.
  2. Pulsante1 e Pulsante2 sono due pulsanti, R1 and R2 sono due resistori di pull-down che possono essere scelti con valori tra 1K Ohm a 10K Ohm. Se utilizzate un PLC industriale i resistori di pull-down  sono integrati all’interno del dispositivo pertanto i pulsanti Pulsante1 e Pulsante2 possono essere collegati direttamente agli ingressi dello slave, nel nostro caso trattandosi di una scheda Arduino saranno: %IX100.0 e %IX100.1.
  3. Fate attenzione che su Raspberry Pi, i primi due ingressi (%IX0.0 e %IX0.1) sono negati direttamente nell’hardware e ciò potrebbe causare qualche confusione, quindi per mantenere le stesse funzionalità del circuito indicato sopra potete, nel LADDER, usare contatti negati, oppure più semplicemente potete utilizzare due ingressi diversi come %IX0.2 e %IX0.3.

Per realizzare un nuovo programma aprite OpenPLC Editor e fate clic su File -> Nuovo

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Open PLC – Lezione 3: Slave Arduino – configurare gli I/O

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E’ possibile utilizzare una scheda Arduino come slave per espandere gli I/O di un dispositivo hardware su cui funziona OpenPLC. Questa operazione è particolarmente utile se state lavorando con OpenPLC in esecuzione su un computer Windows o Linux, in questo modo collegando una scheda Arduino potremo aggiungere un’interfaccia fisica di gestione degli I/O del nostro PLC.

La scheda Arduino può essere utilizzata solo come dispositivo slave, pertanto è essenziale impostare un host, ovvero avere un OpenPLC Runtime installato su un computer con sistema operativo Windows o Linux, così come visto nelle lezioni precedenti. Vedremo inoltre nella successiva lezione come installare OpenPLC su un computer Raspberry Pi e su un Raspberry Pi 400 ed utilizzare la GPIO come I/O del nostro PLC.

Effettuare l’upload del Firmware su Arduino

Selezionate la versione corretta del firmware (si tratta di uno sketch Arduino che deve essere eseguito) per la scheda che possedete, scompattate e caricatela sulla scheda Arduino:

Aggiungere lo slave ad OpenPLC

Installato il firmware sulla scheda e mantenendo la scheda connessa al computer con cavo USB, avviare il OpenPLC Runtime sul vostro computer, effettuate il login con le vostre credenziali. Accedere al menù “Slave Devices” e clic su “Add new device”:

Compilare tutti i campi, evitare caratteri accentati come ad esempio: ç, é, ó, ñ, selezionare la scheda Arduino utilizzata, la porta COM viene identificata automaticamente, in ogni caso se doveste avere dei problemi vi ricordo che la porta COM a cui è connessa la scheda può essere desunta dall’IDE di Arduino oppure verificando dal vostro sistema operativo, quali sono le periferiche connesse.

Avviate il PLC facendo clic su “Start PLC”. Se all’interno della dashboard di OpnePLC vengono visualizzati messaggi di timeout, non preoccupatevi è una situazione normale, tutte le schede Arduino hanno una funzione di ripristino automatico che riavvia la scheda ogni volta che viene effettuata una nuova connessione USB, quindi una volta che OpenPLC avvia una comunicazione, il primo tentativo di inviare un messaggio alla scheda fallisce perché la scheda Arduino si sta ancora avviando dopo un ripristino. Dopo pochi millisecondi la scheda è completamente operativa, dovreste vedete i LED Tx ed Rx lampeggiare, ciò identifica il funzionamento del sistema.

Mappa dei Pin

Nelle tabelle che seguono è indicata la mappatura dei pin per le schede Arduino Uno e Arduino Mega. La mappatura si riferisce all’ultima versione di OpenPLC, la v3.
Ricordate che, per quanto riguarda le schede Arduino, gli I/O hanno una numerazione che differisce da altri hardware.

Mappatura pin Arduino UNO

input digitali Arduino Pin OpenPLC I/O
2 %IX100.0
3 %IX100.1
4 %IX100.2
5 %IX100.3
6 %IX100.4
output digitali 7 %QX100.0
8 %QX100.1
12 %QX100.2
13 %QX100.3
input analogici A0 %IW100
A1 %IW101
A2 %IW102
A3 %IW103
A4 %IW104
A5 %IW105
output analogici 9 %QW100
10 %QW101
11 %QW102

Mappatura pin Arduino MEGA

input digitali Arduino Pin OpenPLC I/O
22 %IX100.0
24 %IX100.1
26 %IX100.2
28 %IX100.3
30 %IX100.4
32 %IX100.5
34 %IX100.6
36 %IX100.7
38 %IX101.0
40 %IX101.1
42 %IX101.2
44 %IX101.3
46 %IX101.4
48 %IX101.5
50 %IX101.6
52 %IX101.7
14 %IX102.0
15 %IX102.1
16 %IX102.2
17 %IX102.3
18 %IX102.4
19 %IX102.5
20 %IX102.6
21 %IX102.7
output digitali 23 %QX100.0
25 %QX100.1
27 %QX100.2
29 %QX100.3
31 %QX100.4
33 %QX100.5
35 %QX100.6
37 %QX100.7
39 %QX101.0
41 %QX101.1
43 %QX101.2
45 %QX101.3
47 %QX101.4
49 %QX101.5
51 %QX101.6
53 %QX101.7
input analogici A0 %IW100
A1 %IW101
A2 %IW102
A3 %IW103
A4 %IW104
A5 %IW105
A6 %IW106
A7 %IW107
A8 %IW109
A9 %IW109
A10 %IW110
A11 %IW111
A12 %IW112
A13 %IW113
A14 %IW114
A15 %IW115
output analogici 2 %QW100
3 %QW101
4 %QW102
5 %QW103
6 %QW104
7 %QW105
8 %QW106
9 %QW107
10 %QW108
11 %QW109
12 %QW110
13 %QW111

Buon Making (di automazione) a tutti 🙂

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Cinque anni di Hackability: tecnologia e design come infrastruttura di innovazione

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Per chi fosse interessato domani condurrò insieme all’amico Carlo un breve talk su Co-design e formazione nell’ambito di Biennale Democrazia e della Torino Design of the city 2021. Se sarete alla mostra ed avete il piacere di fare due chiacchiere con me io ci sarò dalle 17,30. Parlerò prevalentemente del mio lavoro come insegnante e delle sperimentazioni didattiche svolte nell’ambito della disabilità in percorsi di elettronica ed automazione dell’ITIS.

Presentazione dell’iniziativa

L’esposizione mette in mostra alcuni dei lavori e dei progetti sviluppati da Hackability, la non-profit nata a Torino nel 2016, per far incontrare le competenze di designer, maker, artigiani digitali, con i bisogni (e l’inventiva) delle persone con disabilità.
Hackability, per fare dialogare questi mondi, ha sviluppato una metodologia di co-design in grado di operare a ridosso dei luoghi di vita delle persone e delle comunità, in aziende e fablab, nei centri culturali, sportivi, turistici e nei quartieri fino alle comunità delle aree interne realizzando soluzioni innovative e personalizzate per l’autonomia e la cura.
Il co-design in questa prospettiva, oltre che progettare oggetti e soluzioni, diventa una infrastruttura per ridefinire servizi di welfare e culturali rendendoli più inclusivi sviluppando coesione sociale e nuove competenze.

L’iniziativa è realizzata da Hackability nell’ambito di Biennale Democrazia e della Torino Design of the city 2021 con la collaborazione di Torino Social Impact e il sostegno di @Rinascimenti Sociali.

Dopo 17.30 di ogni giorno di apertura un breve talk e tante sorprese:

4 Ottobre – Cinque anni (anzi di più) di Hackability – Carlo Boccazzi Varotto
5 Ottobre – Co-design e Open innovation – Andrea Gaiardo
6 Ottobre- Codesign e Inclusione sociale- Eleonora Beccaluva
7 Ottobre – Co-design e accessibilità- Francesco Rodighiero
8 Ottobre – Co-design e formazione- Michele Maffucci

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