Manual imagina scratch-3d_bot_v2.1_rev3.0_cat

Imagina-Scratch 3dBot
INNOVA DIDACTIC – Activitats amb Imagina-Scratch 3dBot V2.1 Rev 3.0_CAT- P. 1/47
Manual d’activitats amb Scratch amb el
robot Imagina-Scratch 3dBot
amb la nova Placa Imagina Android/Scratch (Ref: rbl0672_V2.1)
Nous Motors

ÍNDEX
Introducció ............................................................................................................................. 3
Material ................................................................................................................................. 3
Eines ...................................................................................................................................... 4
Com funciona un robot? ........................................................................................................... 4
Scratch2.0 ............................................................................................................................. 5
Activitats (S2P en Mode1: cable USB connectat)........................................................................... 6
A1.-Encendre i apagar un LED.................................................................................................... 6
A2.-Encesa d’un LED amb polsador ............................................................................................. 8
A3.-Mesura de lluminositat amb LDR (sensor de llum)................................................................... 9
A4.-Mesura de temperatura amb NTC (sensor de temperatura) .................................................... 10
A5.-Mesura de temperatura amb graus Celsius............................................................................11
A6.-Generació de notes musicals amb brunzidor ..........................................................................13
A7.-Control d’un joc amb Nunchuk (Wii) .....................................................................................14
A8.-Comptador automàtic parking (sensor digital infraroig)...........................................................17
A9.-Alarma d’intrusos (sensor PIR) ............................................................................................18
A10.-Mesura distàncies amb ultrasò (HC-SR04)................................................................... ....... 21
Activitats (S2P en Mode2: cable USB desconnectat) .....................................................................22
A11.-Control d’un motor cc (on, off, inversió gir) .........................................................................22
A12.-Control de dos motors cc ..................................................................................................25
A13.-Control d’un servomotor ..................................................................................................26
A14.-Control del robot amb infraroig ..........................................................................................27
A15.-Robot rastrejador.............................................................................................................29
A16.-Control del robot amb Bluetooth (mòbil Android) .................................................................31
A17.-Robot explorador autònom (sensor ultrasò HC-SR04)...........................................................33
Annex1.-Muntatge del robot Imagina3dBot .................................................................................36
Annex2.-Instal·lació dels drivers de la placa................................................................................39
Annex3.-Programació del picaxe amb Scratch 2.0........................................................................40
Annex4.-Esquema electrònic placa Imagina-Scratch….................................................................. 45
Annex5.-Ubicació components i taula d’Entrades/Sortides placa Imagina-Scratch .......... EBV .......... 46
Annex6.-“Pinout” PICAXE-20M2 i 20X2 .................................................................................... 47

Introducció
En aquest manual us proposem una sèrie d’activitats relacionades amb la robòtica educativa
utilitzant el robot Imagina-Scratch 3dBot.
L’objectiu d’aquest manual és el de proporcionar unes activitats guiades per aprendre a
programar d’una manera divertida i engrescadora.
Tot i que el robot Imagina3dBot es pot programar en llenguatges com Diagrama de Flux i
BASIC, en aquest manual s’explicarà com fer-ho amb Scratch 2.0.
Material
El kit robot Imagina-Scratch 3dBot inclou:
-1 xassís imprès en 3D compacte, 1 caixa suport
per a la placa, 2 suports per a sensors i 2 rodes + 2
juntes tòriques i 1 bola de plàstic.
-2 Motors cablejats MM (Ref. Bo1_120).
-1 Placa Imagina Android / Scratch amb cable USB
(Ref. RBL0672_V2.1).
-3 Sensors fotoelèctrics de línia amb cable i
connectors (Ref. RBL0673-RAST).
-3 Cables MM de 15 cms. per connectar els sensors
de línia.
-1 Power-bank 5V / 2200 mAh (Ref.
VL2200PB001GR).
-1 Sensor d'ultrasons de 3 pins (Ref. HC-SR04-
SCRATCH).
-1 Sensor bluetooth modificat a 4800 bauds (Ref. HC-06A).
-1 Joc de cargols compost per: DIN7981 2,9x25 (4 unitats) - DIN7981 2,9x9,5 (6 unitats) - DIN7981 2,9x6,5 (2
unitats) DIN7982 2,9x6,5 (2 unitats) - DIN7985 M3x12 (2 unitats) DIN934 M3 (2 unitats)

Eines
Per al muntatge d’aquest robot només cal un tornavís
estrella i una clau fixa plana del número 6-7.
Com funciona un robot?
Els robots funcionen d’una manera similar a nosaltres. El nostre cervell rep informació dels
nostres sentits (oïda, olfacte, gust, vista i tacte), analitza aquesta informació i dona
estímuls a les cordes vocals per tal d’emetre sons o ordres als músculs per tal que es moguin.
Els 5 sentits serien entrades d’informació i, la veu i músculs serien les sortides sonores i
motrius.
Doncs bé, en el cas del robot, un xip fa la funció del cervell. Aquest xip anomenat
microcontrolador té uns entrades d’informació on es connecten els sensors de llum (LDR),
temperatura (NTC), soroll... i també té unes sortides, on es connecten els motors, brunzidors,
LEDs...
La diferència principal és que, així com el nostre cervell ja sap el que ha de fer, perquè ho
ha anat aprenent al llarg de la nostra vida amb estímuls positius i negatius, el robot té la
seva memòria buida, és a dir, no sap el que ha de fer. Aleshores nosaltres li hem de dir el
que volem que faci segons els senyals dels sensors. D’això se’n diu programar!

Scratch 2.0
Scratch és un llenguatge de programació gràfic creat pel MIT. Està pensat per a que nens i
nenes aprenguin a programar a partir dels 6 anys.
Cada personatge (animació) té un programa associat,
on les instruccions tenen forma de trencaclosques.
Aquest fet permet aprendre a programar molt
ràpidament i d’una forma molt divertida tot creant jocs,
històries, animacions, simulacions, música, art,
mappings...
Els programes s’activen al polsar damunt de la
banderola verda i s’aturen al polsar damunt del disc
vermell.
Feu clic damunt de la imatge per veure algunes
possibilitats.
Aquestes creacions es poden publicar al lloc web del MIT
per a que tothom les pugui veure, consultar i aprendre
com estan fetes. Només cal que us registreu.
Si no heu fet funcionar mai Scratch 2.0, no us preocupeu. En
podeu aprendre pel vostre compte utilitzant les fitxes que
expliquen com començar.
En aquest manual hem fet un pas més i hem connectat
Scratch2.0 amb una placa anomenada Imagina Android-
Scratch que entre d’altres coses permet prendre mesures de
temperatura, lluminositat i controlar el printbot (robot
imprès amb tecnologia 3D) anomenat Imagina3dbot.

Activitats (S2P en mode1)
Tot seguit us proposem una sèrie d’activitats per tal que aneu aprenent, pas a pas, com
funcionen els sensors del vostre robot i com donar-li “vida”.
Aquestes activitats es proposen utilitzant la placa permanentment connectada a l’ordinador
amb el cable de programació (S2P en mode1). Per més informació consulteu l’annex3.
A1.-Encendre i apagar un LED
En aquesta primera activitat aprendrem a encendre el LED blau i apagar-lo.
Generalment totes les sortides es diuen B.x, on x és un número comprès entre 0 i 7. Per
tant la placa de control te 8 sortides disponibles.
La placa Imagina Android disposa de 3 LEDs. Aquests estan connectats a les sortides tal
com: blau (B.0), verd (B.1), groc (B.2) i vermell (B.3).
1.-Connectem el nostre robot amb el cable de
programació havent instal·lat prèviament els drivers de la
placa Imagina Android. Consulteu l’annex1, on hi
trobareu el procés més detallat.
2.-Activem el programa S2P.exe, triem picaxe-20m2,
portCom assignat i la plantilla (Template for New Scratch
Project) per al picaxe-20m2.sb2.
3.-Llavors fem clic a DownloadCommunicator Program i
Connect.
*Podeu consular l’annex2, hi trobareu el procés més detallat.

4.-Polsem el b o t ó Open en la finestra S2P i a Més Blocs haurà aparegut una Extensió de
Picaxe, amb totes les instruccions disponibles per programar-lo, tal com:
*Recordeu que totes les entrades es referencien
per defecte com a C.x i les sortides com a B.x.
Introduïu el programa següent:
Comproveu-ne el funcionament clicant sobre la banderola verda.
De quin color és el LED que s’encén?.
Què passa si s’augmenta el temps d’espera?. Fa la intermitència més ràpida?, o és al
revés?.
Com modificaries el programa per fer que el LED blau estigués 2 segons encès i 4 apagat?.
*Heu de tenir en compte que quan es treballa amb Mode1 (cable USB connectat) la comunicació amb
l’ordinador és lenta, pel que no es recomana treballar amb temporitzacions inferiors a 1 segon. En Mode2
(sense el cable USB connectat) aquesta limitació desapareix.

A2.-Encesa d’un LED amb polsador
En aquesta activitat volem encendre el LED verd (B.1) durant 4 segons al prémer el
polsador (C.5) de la placa.
Amb la instrucció Setup es configura
l’entrada C.5 com a entrada digital tot o res
(switch).
Comproveu-ne el funcionament.
*Si teniu la placa dels sensors de línea o fotoelèctrics (ref. RBL0673-RAST) connectada, assegureu-vos
que teniu una superfície negra a sota. Sinó és així, sempre estarà detectant un 1, ja que polsador i
sensor dret de línia SD comparteixen la mateixa entrada C.5.

A3.-Mesura de lluminositat amb LDR
En aquesta activitat es pretén que quan es faci fosc s’encengui el LED
groc (B.2), com si fos una sonda crepuscular.
Per fer-ho utilitzarem l’entrada analògica (C.1) de la LDR (Resistor
Depenent de la Llum).
Farem que aparegui el valor del sensor a l’escenari marcant l’entrada C.1 tal com:
Introduïu el següent programa:
Amb la instrucció Setup es configura l’entrada C.1
com a entrada del tipus Analògica, que vol dir que el
senyal d’entrada serà un valor comprès entre 0 i 255
segons la llum que rebi.
El valor de lluminositat de la LDR variarà del lloc on
estrobem ubicats, per tant, el valor de 100 es
orientatiu i haurem d’ajustar-lo al lloc on vulguem
mesurar la lluminositat.
Com podríem fer que s’activés el LED groc a partir d’un nivell de llum més alt?
Sabries fer que canviés de color el vestit del gat amb l’encesa del LED?
Si tens dubtes i no saps com fer-ho, consulta la següent activitat.

A4.-Mesura de la temperatura amb NTC
En aquesta pràctica farem un detector d’incendis de forma que s’haurà
d’encendre el LED vermell (B.3) quan es superi un determinat valor del
sensor de temperatura (C.7).
El sensor de temperatura que utilitzem és del tipus analògic i s’anomena
NTC (Coeficient de Temperatura Negatiu).
Per visualitzar el valor del sensor a l’escenari cal
marcar l’entrada C.7 tal com:
En aquesta ocasió farem que el gat canviï de vestit quan es superi el valor de 7 0 .
La temperatura es fa augmentar tocant el sensor amb els dits durant una estona.
Aneu a la pestanya vestits i pinteu de color vermell el segon vestit
que s’anomena “costume2”. També farem que mioli.
Feu clic a la pestanya Programes i introduïu el següent programa:
Amb la instrucció Setup es configura l’entrada
C.7 com a entrada del tipus Analògica, que vol
dir que el senyal d’entrada serà un valor
comprès entre 0 i 255.
Els bl oc blocs de canvia el vestit els trobareu
a la categoria Aspecte (color lila) i el bloc toca
el so el trobareu a la categoria Sons (color
fúcsia).
Si volem que el sistema reaccioni a menys
temperatura, què cal canviar?
El valor 70 és orientatiu, en funció del lloc on es
trobem i si és hivern o estiu haurem de variar
aquest valor.

INNOVA DIDACTIC – Activitats amb Imagina-Scratch 3dBot V2.1 Rev 2.0_CAT-P. 11/47
A5.-Mesura de la temperatura amb graus Celsius
Per fer que la mesura de temperatura es correspongui amb graus Celsius (ºC) haurem de
crear una variable. Una variable és un espai de la memòria on es desen valors compresos
entre 0 i 255.
Per fer-ho cal anar a la categoria Dades / clicar a Crea una Variable i li l’anomenarem
celsius.
En el cas de l’exemple, ajustem al valor de 24 ºC, però cal tenir present, que el valor de
temperatura s’ha d’ajusta en funció del lloc on es trobem i de si som a l’hivern o a l’estiu.
*El fet de dividir el valor del sensor C.7 entre
quatre és per convertir la mesura a graus
Celsius (ºC).
*Cal tenir present que el sensor de
temperatura NTC no és lineal. Caldria fer una
aproximació amb polinomis, fet que no es
tractarà en aquest manual.
*Si es desitja fer mesures de temperatura de
fluids y amb més precisió, cal utilizar una
sonda DS18B20 con encapsulat inox. Podeu
solicitar-nos més informació.

Sabríeu modificar el programa anterior per tal de fer que canviés el fons de pantalla de forma
que quan la temperatura estigués per sota d’un valor es visualitzés gel i quan estigués
per sobre es visualitzés un desert activant el LED vermell B.3?
Per fer-ho trieu fons de la galeria i els fons: slopes i
desert.
A la pestanya fons esborreu el fons de color blanc
backdrop1 polsant damunt la x del seu requadre.
Feu clic damunt del gat i li associeu el programa següent:
I a l’escenari li associeu el programa:

A6.-Generació de notes musicals amb brunzidor
El brunzidor està connectat a la sortida B.6 i amb ell
podrem generar melodies musicals.
Heu de tenir en compte que en mode1 (cable USB
connectat) la reproducció és força lenta.
Per a la selecció de notes us pot ser d’utilitat la instrucció toca la nota () durant ()
pulsacions. Així podem relacionar el número que correspon a cada nota musical.
Per començar experimentarem amb el
següent programa:
Veureu que el resultat és una mica
decebedor. El tempo és molt lent i les
notes sonen diferent de com ho fan
amb el teclat anterior.
Per tal d’experimentar amb altres tipus de sons,
proveu de canviar valors de nota i de pulsacions tal
com:
Que passa quan pugem el valor de la nota?. El so és
més greu o agut? I què passa quan pugem el valor de
la pulsació? La durada del so és major o menor?.
Sabries trobar el valor de play note per emular el soroll de quan la radio perd la sintonia? I
el d’un comptador de radioactivitat?. Prova valors compresos entre 130 i 255.

A7.-Control d’un joc amb Nunchuck (Wii)
En primer lloc has de connectar la nunchuk de la
Wii a la placa tal com es mostra a la imatge.
*Atenció: cal vigilar la posició del connector, en cas
d’inversió en la posició es pot malmetre la nunchuk.
El comandament Nunchuk de la Wii disposa de
múltiples sensors integrats, tals com:
-1 joystick de dos eixos X i Y.
-2 polsadors Z i C.
-1 acceleròmetre de 3 eixos: X, Y i Z (només algunes versions).
Donat que la placa Imagina Scratch permet la connexió de la Nunchuk, et proposem un
programa per aprendre a llegir les dades dels seus sensors i visualitzar-les per pantalla.
Prèviament hauràs de crear les variables següents des de la categoria Dades:
*Hi ha dos tipus de Nunchuk: les originals (Nunchuk A) i les compatibles (Nunchuk B).
*Els valors dels botons C i Z es visualitzen en el result6. Si es polsa el botó c, result6 val 1, si es polsa
el botó z, result6 val 2 i si es polsen els dos, result6 val 3.

Tot seguit et proposem la creació d’un petit joc. Es tracta de fer moure un personatge per
l’escenari amb el joystick. Carrega un nou personatge, per exemple la granota (Frog). Polsa
damunt de la “i” del personatge i indica que s’ha de moure de l’estil: . Amb aquesta
acció evitaràs que la granota vagi cap per vall quan faci un gir.
Mou la granota al centre de l’escenari i associa-li el codi que adjuntem:
Experimenta amb valors de passos diferents
per tal que la granota es desplaci a menys o
més velocitat.
* Quan el Joystick està en repòs, el valor de l’eix X
és aproximadament 128. Quan el desplacem cap a
l’esquerra tendeix a 0 i a la dreta tendeix a 255.
I si ara volguéssim que al pulsar el botó Z fes un soroll i un petit salt?
En primer lloc des de la pestanya Sons triarem un nou
so anomenat chomp.

Una possible solució seria tal com:
La instrucció vés a x:0 y:0 posiciona
automàticament la granota al centre de
l’escenari cada vegada que polsem la
banderola verda.
I la instrucció llisca el que fa és moure
durant un segon la posició Y de la
granota en 200 unitats. Primer la
incrementa i després la decrementa.
*Recordeu que a l’Scratch les coordenades
de l’escenari van tal com:
Ara farem que una papallona Butterfly1 vagi d’un
costat a l’altre de l’escenari de forma que quan la
granota la toqui incrementi un comptador.
Descartarem totes les variables de la nunchuk per tal que no surtin a l’escenari i
en crearem una anomenada Marcador:
El programa que cal associar a la papallona seria tal com:
També podeu fer
que la partida
s’acabi al cap d’un
temps. De fet es
pot complicar tant
com es vulgui

A8.-Comptador automàtic parking (sensor dig. infraroig)
Per fer aquesta activitat necessitarem un sensor digital d’infraroig
ref. po1134 que connectarem a l’entrada C.3, davantera,
desconnectant el sensor de línea que tenim connectat a C.3 del
microprocesador Picaxe, tal com es veu a la fotografia:
Aquest sensor
canvia la seva
s ortida quan
detecta un
objecte a menys de 10cm i ho fa de
manera invertida, és a dir que quan no
detecta dona un 1 lògic (5 volts) i quan
detecta un 0 lògic (0 volts).
Es tracta de fer un comptador automàtic
dels vehicles que entren al llarg d’un dia en el parking d’un supermercat. L’entrada es realitza
per un costat i la sortida per un altre diferent.
En primer lloc necessitem crear una variable que anomerarem vehicles:
La variable Vehicles s’ha d’inicialitzar amb el valor 0 i anar-se incrementant quan passi un
vehicle per davant del sensor (C.3=0). El programa seria tal com:
*La variable Memòria permet
diferenciar entre l’estat de detecció i el
de no detecció, és a dir, quan està
entrant un cotxe i quan no. Així evitem
que el comptador s’incrementi
contínuament durant tot el temps que
el sensor detecta un sol vehicle.
Quan no detecta cotxe posem
Memòria=0 i quan detecta Memòria=1,
així només realitza el bucle
d’incrementar una sola vegada.

A9.-Alarma d’intrusos (sensor PIR)
En aquesta activitat crearem una alarma contra intrusos
utilitzant un sensor de moviment PIR ref. HC-SR501. Aquest
sensor té un abast màxim d’uns 6m segons fabricant i una
obertura de detecció de 110º.
*Un sensor PIR detecta la radiació infraroja que desprenen els
éssers vius o cossos calents.
Quan alimentem aquest sensor requereix un temps de preparació per començar a treballar de forma
adequada. S’ha d’adaptar a les condicions on s’ha instal·lat. Durant aquest temps el sensor aprèn a
reconèixer l’estat de repòs (de no moviment). Aquest període d’aprenentatge dura entre 10 i 60 segons i
és molt recomanable l’absència de persones durant el calibratge.
*Cal vigilar al fer la connexió ja que aquest sensor té dos
pins intercanviats. Consulteu l’esquema de l’esquerra.
Necessitarem de 3 cables dupont i 3 pins mascle
llargs ref. co3045 per fer la connexió.
Quan es detecti un intrús haurà de sonar l’alarma durant 5 segons. L’alarma constarà d’un
soroll tipus sirena i farà aparèixer el gat. Si no s’activa l’alarma, el gat ha d’estar amagat.
En primer lloc ens hem de descarregar el so d’una sirena.
Us el podeu descarregar del link que adjuntem:
http://www.sonidosmp3gratis.com/sounds/001105156_prev.mp3

Canvieu-li el nom per alarma.mp3 i el deseu a
l’escriptori.
Des de la pestanya so clicar Puja un so des
d’un fitxer i triem el que hem descarregat.
Tornem a la pestanya Programes i introduïm el
programa següent:
Per tal de fer més visual l’alarma
afegirem el personatge (animació)
d’una casa, de manera que el gat
aparegui a dins quan el sensor detecti
un intrús. Des de Nou personatge
triarem Home Button:
*Segurament haureu de baixar el volum del vostre
ordinador.
El resultat seria:
I el farem més gran en pantalla amb el botó Creix:
Llavors arrosseguem el gat al damunt tal com:
El personatge Home Button no té programa associat.
Si voleu podeu editar aquest personatge d’un altre color
per tal de que ressalti més. S’ha de fer des de la pestanya
Vestits.

També es pot fer que quan s’activi l’alarma es canviï el vestit per un de color vermell. Per
fer-ho cal duplicar el vestit de Home Button (botó dret damunt vestit) i pintar damunt del
verd amb color vermell.
El programa que cal associar a Home Button seria tal com:
I el que cal associar al gat:
*Observeu que els dos personatges es comuniquen
enviant missatges. El gat li diu al Home Button el que ha de
fer.
Aquest seria el resultat final del programa:

A10.-Mesura distàncies amb ultrasò (HC-SR04)
Si disposem d’un ultrasò ref. HC-SR04 modificat a 3 pins,
podrem fer mesures de distància directament amb Scratch2.
*El sensor ja ve configurat per treballar amb un pin comú per a
l’emissió i recepció.
El funcionament dels sensors d’ultrasons consisteix en emetre
un so no audible i mesurar el temps que tarda en rebotar i
tornar. Així es pot calcular la distància a que es troba l’objecte que té al davant. El rang de
mesura és de 0 a 255cm.
Per a realitzar
aquesta pràctica el
connectarem
directament al
connector de C.4,
sòcol davanter, tal
com a les imatges
adjuntes:
Per fer el programa
crearem prèviament una
variable anomenada
Distància. Observeu que
en aquesta ocasió li hem
posat les unitats de
centímetres al darrera
de la mesura.
Ara farem que el gat es separi d’un arbre els
mateixos passos que la distància que hi hagi
entre el sensor d’ultrasò i la nostra mà.
Afegirem l’ animació Tree1 i el col·locarem
tal com a la imatge en les coordenades de
l’escenari (0,0):
El programa que cal associar al gat és:
*Recordeu que per associar el programa al gat, la
seva animació ha d’estar seleccionada. En aquest cas
l’arbre no té programa associat.

Activitats (S2P en mode2: cable USB desconnectat)
Aquestes activitats es proposen amb la placa desconnectada de l’ordinador. La desconnexió
la farem, en algunes ocasions, un cop s’hagi comprovat el seu correcte funcionament. Així el
robot no dependrà de l’ordinador i serà totalment autònom. Consulteu l’annex3.
A11.-Control d’un motor cc
La placa Imagina-Scratch ja porta incorporat un
driver de motors de cc, i per tant, podrem
realitzar el control de dos motors de corrent
continu de fins a 2A (Ampers).
Segurament haureu
observat que hi ha unes
instruccions específiques per controlar el motor A,
com les de la imatge adjunta. També hi són pel
motor B.
En aquesta pràctica aprendrem a fer anar el motor A,
que és on tenim connectat el motor dret en el sentit
de la marxa. Per activar-lo hem d’activar la sortida B.0
i desactivar la B.1.
Per aturar-lo cal desactivar B.0 i B.1
i per invertir el sentit B.0 desactivada i B.1 activada.
A continuació es detallen en forma de taula els possibles moviments del motor_A:
CONTROL
Endavant Aturat Endarrere
MOTOR_A
B.0 (on)
B.1 (off)
B.0 (off)
B.1 (off)
B.0 (off)
B.1 (on)

Si fem aquest programa observarem que el motor A va endavant durant un segon, es para i
torna a repetir el procés.
També es pot fer d’aquesta altra manera:
*Cal remarcar que no es pot intercanviar la posició
dels cables del motor A.
Si volem que giri endarrera durant un segon, es
pari i torni a repetir el procés es faria tal com:
I si volem que el motor_A vagi una vegada endavant
i una endarrere, passant per aturar, la seqüència
seria la següent:
*La instrucció set motor A direction to invertit el que fa és
invertir la direcció en que va funcionar per última vegada el
motor.
MOTOR_A (dreta)

Feu el mateix pel motor B. El motor B porta associades les sortides B.2 i B.3 tal com podeu
observar a la taula resum següent.
CONTROL
MOTORS
Endavant Aturat Endarrere
MOTOR_A
(motor_dret)
B.0 (on)
B.1 (off)
B.0 (off)
B.1 (off)
B.0 (off)
B.1 (on)
MOTOR_B
(motor_esquerra)
B.2 (on)
B.3 (off)
B.2 (off)
B.3 (off)
B.2 (off)
B.3 (on)
*Cal remarcar que no es pot intercanviar la connexió del connector del motor B, per invertir el sentit de
git del motor, d’ha de fer per programació.
Sentit de la marxa
cap endavant i
ubicació dels
motors
Motor A
dreta
Motor B
esquerra

A12.-Control de dos motors cc
En aquesta activitat farem que el robot vagi endavant i
endarrere durant un temps. Per fer-ho haurem de fer treballar
els dos motors A i B alhora.
Introduïu el programa
següent:
Comproveu el funcionament.
*Quan es fa la prova amb el cable connectat es normal que
els dos motors no es posin en marxa i s’aturin exactament
al mateix temps. Aquest retard desapareix al transmetre
el programa al robot en mode2 (desvinculat de l’ordinador).
Per tal de conèixer tots els girs possibles que pot fer
el robot, us proposem que realitzeu els programes
següents de pivotar, ziga-zaga endavant i ziga-zaga
endarrere:
Pivota a l’esquerre: motorA=inv
/motorB=on
Pivota a la dreta: motorA=on
/motorB=inv
Gir a l’esquerre avançant:
motorA=off/motorB=on
Gir a la dreta avançant:
motorA=on/motorB=off
Gir a l’esquerre retrocedint:
motorA=inv/motorB=off
Gir a la dreta retrocedint:
motorA=off/motorB=inv

A13.-Control d’un servomotor
Un servomotor és un motor especial que pot
posicionar el seu eix a un angle determinat i el pot
mantenir en aquesta posició. Per funcionar només
necessita alimentació GND, VCC (5volts) i un senyal
de control.
Els servomotors estàndard només poden girar 180º,
tot i que al mercat se’n poden trobar de 270º i de
360º (gir continu).El senyal de control que se li ha
de donar al servomotor són polsos compresos entre
0,75ms i 2,25ms de durada que es repeteixen cada
20ms.
Per calcular el pols que se li ha d'enviar al servo
per obtenir un determinat angle de
posicionament del seu eix, s'utilitza la fórmula
següent:
t=1+(angle/180)
On t representa l'amplada del pols en ms i
l'angle s'especifica en graus.
*Exemple: si volem que el servo connectat a la sortida
B.7 giri a la posició 60º, llavors t=1+(60/180)=1,33ms
i la instrucció per posicionar el servo seria: servo B.6,
133.
Per controlar servomotors amb Scratch 2.0
només és possible en mode2 i cal utilitzar
la instrucció BASIC segons l’exemple:
*Per connectar el servo a B.7 segurament haureu
d’aixecar una mica el connector del motor_B per
fer lloc.
Com a millora del programa anterior us
proposem fer que la posició del servomotor
variï segons el valor de la llum que rep el
sensor LDR (Resistor Depenent de la Llum)
connectat al pin C.1 del picaxe.
Per tal que el servo no surti de límits acotem
els seus valors entre 75(0º) i 225(180º).

A14.-Control del robot amb infraroig
En aquesta activitat aprendrem a controlar el robot amb el comandament de la
televisió (ref. tvr01 o bxl-rc001), configurat amb l’estàndard Sony.
A cada botó li assignem una funció: endavant (tecla2), aturat(tecla5), endarrere (tecla8)...
Per llegir la tecla polsada del comandament ho farem amb la instrucció següent:
Aquesta instrucció s’espera a rebre un senyal d’infraroig
per l’entrada C.0, que és on tenim connectat el receptor.
Amb aquesta instrucció la tecla polsada coincideix amb la
rebuda i es desa a IR.
Podem visualitzar el seu valor a l’escenari marcant l’entrada IR tal com:
El programa que et mostrem fa anar el robot
endavant, endarrere i l’atura. Prova’l.
*Si el motor A no va endavant és perquè el port USB no
dona prou intensitat. Per solucionar-ho has de tenir
també el power bank connectat.
Llavors transmet el programa al picaxe i
desconnecta el cable USB. Respon més ràpid a
les tecles del comandament? Sabries dir
perquè?
*A partir de la versió 009 del S2P, el funcionament
del comandament d’infraroig ha canviat. Heu de fer
els programes tal com aquest exemple.
Per tal d’ampliar els moviments possibles, sabries modificar el programa anterior de manera
que fes els girs detallats a la pàgina 25?.
Configuració
comandament:
Polsar SET i TV1 alhora
(s’activa el LED)
Polsar 0126
Polsar TV1

Una possible solució seria tal com:
Proveu-lo en mode2.
*En el cas que es vulgui fer anar un altre robot
amb un altre comandament, per tal que no
s’interfereixin, cal usar altres tecles com per
exemple les fletxes.
Si disposem d’un mòbil Android amb
emissor d’infraroig, podem descarregar-
nos IR REMOTE 2.0 per controlar el robot. A
IR Databases cal seleccionar Sony i
llavors teclat numèric.

A15.-Rastrejador de línies (només en mode 2)
Si li posem l’accessori ref. Sensor de línia
fotoelèctric podem fer que el robot es comporti
com un rastrejador de línies. Per fer-ho hem de
conectar el sensor de línea esquerra a C4 i el
sensor de línea dret a C5.
La disposició dels sensors i dels motors és la següent:
Sentit de marxa
FONS BLANC LÍNIA NEGRA
SENSOR
ESQUERRE
C.5=SE-SL
SENSOR
DRET
C.4=SD-SR
MotEsq
(MB)
B.0
B.1
PICAXE
20M2
ROBOT
MotDret
(MA)
B.2
B.3

Les actuacions del robot segons les deteccions dels seus sensors són:
1-Si els sensors del robot estan damunt de la línea negra detecten un 0 lògic i el robot ha
d’anar endavant, és a dir, han de funcionar els dos motors (motor_A=on i motor_B=on).
2-Si no detecta línia el sensor dret (SD-SR), C.4, aturem el de l’esquerra (motor_B=off) i
fem anar el de la dreta (motor_A=on).
3- Si no detecta línia el sensor esquerra (SE-SL), C.5, aturem el de la dreta
(motor_A=off) i fem anar el de l’esquerra (motor_B=on).
4- I si no detecta cap dels dos sensors ha de fer el que feia en l’instant abans de perdre
totalment la línia. Per tant no tindrem en compte aquesta opció, perquè no ha de fer res de
nou, que ja no fes abans.
El programa seria tal com aquest:
Transferiu-lo al PICAXE convertit en
BASIC i proveu-lo en una pista de
fons blanc.
*Si no us segueix bé la línia negra cal
ajustar l’alçada dels sensors CNY70.
*També heu de saber que aquests
sensors no funcionen bé quan els incideix
directament la llum del sol. Per tant
eviteu fer proves amb el vostre robot
rastrejodor on hi hagi llum solar directe.
Una altra opció més professional consisteix
en desar els valors de C.4 i C.5 en
variables, tal com:
Així durant un cicle de processament les
variables no canvien.
Podeu comprovar-ne el funcionament en
aquest vídeo:
http://youtu.be/lKnQog7zbcc

A16.-Control per Bluetooth
En aquesta activitat aprendrem a controlar el nostre robot amb un mòbil
Android a través de Bluetooth.
Col·locarem el mòdul Bluetooth JY-MCU-H06 configurat
a 4800 Bauds respectant les indicacions de la serigrafia
de la placa tal com en la imatge.
Al nostre robot li carregarem el següent programa:
*Els mòduls Bluetooth ja venen configurats per defecte a 4800Bauds. Per fer aquesta pràctica no
cal canviar-li la velocitat. Si és vol canviar la velocitat, el procediment s’explica a:
https://sites.google.com/site/bluetoothipicaxe/home/configuracio-modul-bluetooth

I al mòbil hi instal·larem una App anomenada Imagina3dBot que descarregarem de
GooglePlay.
El robot es pot controlar amb botons amb forma de fletxes o amb el giroscopi del mòbil
Android. Per fer la connexió només cal triar CONNEXIÓ/Adreça Mac del mòdul bluetooth del
robot/ botó CONTROL i Control per fletxes o Control orientació:
Vídeo del control amb botons tipus fletxes:
https://www.youtube.com/watch?v=SytjjWNLB7Q
Vídeo del control amb giroscopi:
https://www.youtube.com/watch?v=WJ__96BzCuQ

A17.-Robot explorador autònom
En aquesta activitat equiparem al robot amb el sensor d’ultrasò HC-SR04 i farem que funcioni
autònomament explorant el seu entorn sense xocar. Per evitar el xoc anirem fent vàries
estratègies, de la més simple a la més complicada.
Primer farem un programa que sempre vagi endavant i
que quan trobi un objecte a menys de 20cm s’aturi.
I si l’objecte desapareix ha de tornar a avançar.
Prova el següent programa:
La segona estratègia consistirà en fer que quan s’aturi giri a la dreta durant un temps
determinat i segueixi endavant. Prova’l i experimenta amb diferents temporitzacions de gir.
Ara està a dos segons.

Com a tercera estratègia podríem fer que després
d’aturar-se girés fins que la distància fos més gran
de 30cm.
Per fer-ho més professional podríem fer que compti les vegades que gira cap a la dreta i
que quan sigui 5, giri altres 5 vegades però cap al costat esquerre.

I finalment el programa es pot millorar fent que el robot pivoti
sobre si mateix en comptes de girar. Així si li posem un raspall a
la part del darrere tindrem una “roomba” casolana.

Annex1.-Muntatge del robot Imagina3dBot
Tot seguit detallem el procediment de muntatge del robot Imagina3dBot en 15 passos.
1.-Repassem que hi hagi tot el
material que s’especifica a la
pàgina3.
2.-Posem o comprovem que el
xassís ja estigui posada la roda
“boja” del darrera.
3.-Comprovem la part superior del
xassís compacte on tenim la peça
trapezoidal superior on encaixarà
la caixa de suport de la placa.
4.-Collem la placa Imagina-Scratch
a la caixa de suport de la placa amb
3 visos d’estrella de 2,9x6,5mm.
5.- Preparem el motor esquerra
(motor B), que és el motor que
porta incorporat el sensor de línia
fotoelèctric que fa d’encoder.
Ficant el suport per a sensor de
línia tal i com es veu a la fotografía
amb un vis de 2,9x6,5mm.
Posteriorment amb un alta vis de
2,9x6,5mm, collem el sensor de
línia fotoelèctric, tal i com es veu a
la fotografía, i ja tenim preparat el
motor esquerra.

6.- Subjemtem el xassis inferior i
superior amb els motors del robot
collant-los amb dos visos de
2,9x25mm
*Hem de tenir en compte que el motor
que port l’encoder es colla a l’esquerra.
*No cal fer excessiva
força per no aixafar la
caixa reductor dels motors
7.- Insertem el Power Bank, a la
part inferior del xassís, i la caixa de
suport de la placa Imagina-Scratch
fent-la encaixar amb la peça
trapezoidal de la part superior del
xassís.
8.- Connectem el motor esquerra
(motor B) i el motor dret (motor A)
a la placa, aixi com també el
Power Bank.
9.- Coloquem els sensors de línea
fotoelèctrics, collant-los amb un
cargol de M3x12 i una femella de
M3
10.- Un cop ja están muntats
connectem el sensor fotoelèctric
esquerra a l’entrada C.5, i el sensor
fotoelèctric dret a l’entrada C.4,
amb el seus cables corresponents.
També connectem a l’entrada C.3 el
sensor de línea fotoelèctric de la
roda esquerra que fa d’encoder.
11.- Coloquem les rodes al robot.

12.- Connectem el sensor bluetooth
a la placa Imagina-Scratchen al seu
sócol corresponent, al sócol
bluetooth que es trova darrera del
sensor de llum i de temperatura.
13.- Connectem el sensor d’ultra so
a la placa Imagina-Scratchen el seu
sócol corresponent, al davant,
sortida C.5
14.- Abans d’acabar, veiem que
tenim un suport de sensor (que pot
servir com encoder per la roda
dreta, amb els seus visos
corresponents) i un cable que el
podem utilizar per conectar-hi un
sensor digital d’infraroig per
mesurar distàncies (ref. po1134
que connectarem a l’entrada C.3,
davantera), o d’altres sensors.
*Aquest sensor no està subministrar en
aquest Kit.
Per tant, quan no els fem servir, els
podem guardar de recanvi.
15.-Finalment ja tenim el robot
construït.
Ara ens toca programar-lo.
Consulteu l’índex per poder
programar les funcionalitats de la
placa Imagina-Scratch i del robot.

Annex2.-Instal·lació dels drivers de la placa
La placa Imagina Android porta un port USB que necessita de drivers per a comunicar-se
amb l’ordinador. En la majoria d’ocasions n’hi ha prou amb endollar la placa a l’ordinador si
aquest té Windows7 o WinXP i accés a Internet. Pot tardar varis minuts.
Si no ens reconeix la placa és important que sapiguem quin sistema operatiu és el nostre i
de quants bits és. Si utilitzem Windows podem consultar-ho fent clic amb el botó dret damunt
de la icona “El Meu Ordinador”/Propietats.
En aquests enllaços trobarem drivers per Windows, Linux(32bits) i Mac.
-Drivers per a Windows versió 32 bits
-Drivers per a Windows versió 64 bits (*es recomana utilitzar sempre el de 32 bits)
-Drivers per a altres versions Windows, Linux(només 32 bits) i Max OS X
Quan els tingueu descarregats executeu l’arxiu executable (.exe), en el cas de Windows.
*Si us avisa de que es requereix “Permisos d’elevació”, heu de fer Shift+botó dret damunt de l’arxiu
.exe i fer clic damunt de “Executar com Administrador” . Així tindreu privilegis d’administrador per
poder instal·lar-lo.
Quan endolleu la placa Imagina Android/Scratch us dirà quin portCOM se li ha assignat.

Annex3-Programació del picaxe: mode1 i mode2
 Preparació
1.-Descarregar i instal·lar AdobeAIRInstaller.exe
http://get.adobe.com/air/
2.- Descarregar l’Scratch 2.0 i instal·lar-lo:
Scratch.mit.edu
3.-Descarregar el programa de comunicacions S2P:
S2P for Windows
*També hi ha les versions per Mac i Linux.
 Utilització Mode 1 (amb cable)
1.- Executar S2P.exe per fer la instal·lació.
2.-Seleccionar el tipus de xip PICAXE que utilitzem (picaxe20m2) i el portCom (COM1,
COM2, COM3...) on tenim el cable de programació picaxe (microUSB...) endollat a
l’ordinador.
Si es desconneix el PortCom cal fer clic a “Open Device Manager” i a “Ports” i apareixerà al
final de tot (per exemple COM2). També va bé fer Refresh per fer
aparèixer els ports nous.
3.-Triar la plantilla (Template for New Scratch Project) segons el model de
picaxe o de placa que utilitzarem. Nosaltres utilitzarem el picaxe-20m2.

4.-Clicar a “Download Communicator Program” per transmetre el programa de
comunicacions al picaxe (firmware).
*Si us surt error consulteu pàg. 33.
5.-Fer clic a Connect (finestra S2P) i s’establirà l’enllaç entre Scratch2 i el Picaxe.
L’indicador canvia de groc a verd.
6.-Executar Scratch2 fent clic a Open. Així carregarà el bloc d’instruccions de Picaxe.
7.- A “Més Blocs” hi trobareu totes les instruccions per llegir entrades i activar sortides del
Picaxe.
Podeu fer un petit programa de comprovació tal com:

Al prémer la banderola verda la sortida B.0 farà intermitència en intervals d’un segon. Això
també farà moure endavant el motor_A del nostre robot.
 Utilització Mode 2 (sense cable)
8.- Si ara interessa traspassar aquest programa al Picaxe per treballar desconnectat de
l’Scratch2, cal desar-lo primer en format sb2 ( per exemple intermitent.sb2). Recordeu
aturar l’execució del programa!

9.-Fer clic a “Disconnect” de l’aplicatiu S2P.
10.- En l’aplicatiu SP2 passar al “Mode 2 – Remote Run (Convert Scratch to PICAXE
BASIC)”. Fer clic a Program i triar l’arxiu d’Scratch que hem desat anteriorment anomenat
intermitent.sb2, Open i OK.

11.-Automàticament es tradueix el programa Scratch2.0 a BASIC i s’envia al Picaxe. Fer OK
per acabar.
12.-Desconnectar el cable de programació i veure com segueix fent intermitència la sortida
B.0 i el motor_A.
*Recordeu que en el cas de la Imagina Android o Scratch quan es desconnecta el cable USB cal
alimentar-la amb piles.
Amb aquest sistema es pot programar qualsevol xip picaxe dels models m2 o x2. Els altres
models més vells no ho permeten. Per tant la programació ja no depèn de la placa, sinó del
model Picaxe que li posem.
*Per més informació consulteu: http://www.picaxe.com/Software/Third-Party/Scratch/
Solucions a possibles problemes coneguts
1.- Si no us comunica la placa amb S2P encara que li hagi assignat un port COM, significa
que teniu el picaxe “penjat” i cal fer-li un reset. Aleshores, per fer un reset, heu d’apagar
la placa, Imagina-Scratch, mitjançant l’interruptor (veure imatge adjunta), i polsar
Download Comunicator Program al mateix temps que torneu a a encendre la placa amb
l’interruptor.
2.-Si el motor A, en mode1, no funciona encara que s’encengui els LED blau, es que no reb
prou corrent pel por USB, per solucionar-ho s’hauran de connectar també les piles (això només
pot pasar en ordinadors vells amb ports USB 1.0). Poden coexistir les dues alimentacions. La
placa ja porta la seva protecció corresponent.
Interruptor

Annex4.-Esquema electrònic placa Imagina-Scratch

Annex5.-Ubicació components i taula d’Entrades/Sortides
placa Imagina-Scratch
Taula d’entrades i sortides utilitzades
Entrades utilitzades Sortides utilitzades
C.0 Receptor d’Infrarojos B.0 Díode LED Blau. Motor A endavant
C.1 Sensor de llum (resistència LDR) B.1 Díode LED Verd. Motor A endarrera
C.2 B.2 Díode LED Groc. Motor B endavant
C.3 Sensor de línia fotoelèctric, sensor PIR,
o altra sensor
B.3 Díode LED Vermell. Motor B endarrera
C.4 Sensor d’ultrasò / sensor de línia Dret SD-
SR
B.4 Bluetooth
C.5 Polsador / Sensor de línia Esquerra SE-SL B.5 BUS I2C
C.6 Bluetooth B.6 Brunzidor / Emissor Infrarojos
C.7 Sensor de temperatura (resistència
NTC)
B.7 Servomotor / BUS I2C / Nunchuck
EBV

Annex6.-“Pinout” PICAXE-20M2 i 20X2
Aquí trobareu el que pot fer cadascun dels pins dels picaxe 20M2 i 20X2.

Manual imagina scratch-3d_bot_v2.1_rev3.0_cat

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Manual imagina scratch-3d_bot_v2.1_rev3.0_cat

Similar to Manual imagina scratch-3d_bot_v2.1_rev3.0_cat (20)

Manual imagina scratch-3d_bot_v2.1_rev3.0_cat