Scratchpapier: gènag voâr wènag!

Zoals veel mensen inmiddels wel weten is de Tinkering Studio een geweldige plek om materiaal vandaan te halen. Koop dit boek maar eens. Dat kan je blind doen, je krijgt geen spijt. Ook het blog is interessant om te volgen. Hier worden vaak ideeën en in de woorden van Ryan, “half baked prototypes” gedeeld. Geïnspireerd op de het #scratchpaper idee hebben we zelf ook een “half baked prototype” om te delen. Het is een iteratie van het #scratchpaper idee. We noemen het Scratchpapier (downloaden!) al staan we open voor andere suggesties. Let op! Het is een prototype!

Idee

Het idee is materiaal te maken waarmee leerlingen/kinderen aan de slag kunnen om iets interactiefs te maken. Met de computer iets in de wereld laten gebeuren. De Engelse term is ‘physical computing”. We weten even geen goede Nederlandse term. Zoals wel vaker mikken we daarbij op goedkoop en toegankelijk materiaal dat op veel manieren kan worden gebruikt. Het is een bonus wanneer het makkelijk deelbaar is. We geloven erg in delen. Ideeën bouwen op ideeën.

Het #scratchpaper materiaal van het exploratorium voldoet aan onze eisen, goedkoop, divers en toegankelijk. Maar wellicht niet toegankelijk genoeg. Je zou kunnen zeggen dat bij “physical computing’ de legostenen een digitaal en een fysieke kant hebben. In dit geval een standaard elektronisch onderdeel met een stukje code. Die twee dingen brengen we samen op één stukje papier. We hopen dat leerlingen zo alle losse onderdelen leren kennen en gaan combineren om de dingen naar hun eigen hand te zetten. Wanneer dat lukt kunnen ze dan daarna met papier/hout/karton hun eigen projecten gaan bouwen. Van geleide instructie naar constructionisme.

We hopen, wanneer het goed werkt, het langzaam uit te bouwen naar meer onderdelen, meer talen en andere platforms. Binnenkort komt er van hetzelfde blad ook een Micro:bit versie. Dit handige en sexy apparaatje neemt een aantal nadelen die we verderop zullen tegenkomen, weg. Nu niet gelijk stoppen met lezen, het is heel leuk!

 

Materiaal

Het is simpel, je kunt (dit eerste deel) van het werkblad uitprinten. Het werkblad is gelijk de bouwinstructie. Iets zwaarder papier is wel aan te raden. Waar bijvoorbeeld kopertape staat, tape je daadwerkelijk kopertape. Waar een ledje staat, plaats je een ledje.

De tekeningen zijn naar tuurlijk weer van Marten. Ik vind ze weer geweldig en ben daar gelukkig niet alleen in.

Door de tekeningen heeft het een wat minder technische uitstraling, dat zei een eerste testgebruiker ons. Daar zijn we blij mee! Dat is precies de bedoeling. Dit materiaal is niet bedoeld om te leren programmeren maar voor alle leerlingen om ideeën echt te maken.

Het materiaal mag natuurlijk vrij gebruikt worden mits niet commercieel. We horen heel graag hoe het werkt en ook hoe het niet werkt! Ideeën voor andere onderdelen, ideeën voor gebruik, ervaringen, we horen ze allemaal heel graag!

Benodigdheden
Om dit materiaal te gebruiken heb je de volgenden dingen nodig:

  • Trilmotoren
  • LEDjes
  • Piezo-elementjes
  • Dik papier (160gr)
  • Kleurenprinter
  • Kopertape
  • Krokodillen snoertjes
  • Soldeerbout
  • Soldeer
  • Arduino

Gebruik

Dan nu het saaie stuk. Wat moet je doen om hiermee met je leerlingen aan de slag te gaan? Allereerst maak je natuurlijk zelf een setje voordat je dat de leerlingen laat doen.

Je kunt het werkblad op verschillende manieren gebruiken:

– alle onderdelen losknippen en de codekanten als een waaier verzamelen
– de strookjes (horizontaal) uitknippen en over de middellijn vouwen. Zo heb je een code kant en een elektronica kant.
– Stroken horizontaal knippen waarna je van boven naar beneden alles aansluit en probeert.

Probeer wat!

Solderen

De onderdelen worden op de kaartjes gesoldeerd. Wanneer je nog nooit hebt gesoldeerd kun je online wel een instructie vinden hoe het moet. Deze van vrolijke maker Ynze van der Spek bijvoorbeeld. Bekijk ook het andere materiaal van Ynze!

Zolang je met de soldeerbout op de kopertape blijft gaat het niet fout. Het is echt heel makkelijk. Soldeerbout 21…22…23…op de plek die je wil solderen, soldeer erbij, vloeien en klaar. Tape anders gewoon wat stukjes kopertape op een papiertje en probeer het uit!

Elektronica

De elektronica kun je bij de lokale winkel halen waarbij je vaak advies krijgt en de spullen direct in huis hebt. Wanneer je weinig ervaring hiermee hebt is dit een goed startpunt. Veel winkels helpen je graag op weg. Je kunt de onderdelen ook via internet bestellen. Dit is veel goedkoper maar je weet ook niet zeker wat je krijgt en het kan soms weken duren.

We lopen de onderdelen even langs.

LEDje

LEDjes zijn er in alle soorten en maten. Koop vooral simpele leds. Een ledje heeft twee pootjes, een lange en een korte. De korte moet aan de min (GND) en de lange aan de (+), in dit geval een pin aan de arduino. Een ledje in spagaat heeft de neiging om om te vallen. Je zou een knikje halverwege het elk pootje kunnen doen, als een platte letter W. Zo blijft het LEDje makkelijker staan.

Trilmotor

Je kunt verschillende motortje nemen maar de platte hebben als voordeel dat er een sticker aan de achterkant zit. Om te solderen moet je de draden een beetje ontdoen van hun isolatie. Dat gaat met een hele goede striptang zelfs heel slecht. Je kunt met een hete soldeerbout heel makkelijk wat isolatiemateriaal wegbranden. Hoe je de draadjes aansluit maakt niet uit. Netjes is het om de rode aan de pin te doen en de blauwe aan de min (GND).

Piezo-element

Het piezo-element heeft vaak ook twee dezelfde kleur draden eraan. De buitenste ring moet aan de min (GND) en de binnenste aan een analoge ingang op de arduino (A0). Het piezo-element neem druk waar, hoe harder je drukt hoe meer signaal. Binnen scratchX lopen de waarden van 0 tot ongeveer 100.

Tussen de plus (A0) en de min (GND) zit een weerstand. Weerstanden verschillen in waardes die je kunt vinden door te kijken naar de gekleurde ringen. In dit fijne filmpje van Rob van Bakel wordt het uitgelegd. Wij gebruiken een 1M Ohm weerstand (bruin-zwart-groen). Minder kan ook maar dan neemt het bereik af. Dit onderzoeken met verschillende weerstanden is op zichzelf al een leuke opdracht.

Krokodillensnoertjes

Om de kaartjes aan de arduino vast te maken kan je een arduino op een plankje maken waarna je de pinnen verbindt aan spijkers.

IMG_6394

Wat ook kan is deze speciale krokodillensnoetjes kopen. Dat kan hier. De laatste optie is dat je simpelweg een snoertje doormidden knipt waarna je de uiteinde een beetje soldeert.

 

Software

Dit is het rotste onderdeel, de software. Je moet hier één keer doorheen. Wanneer het eenmaal werkt blijft het vaak goed werken is mijn ervaring. We maken gebruik van Arduino en ScratchX. Even volhouden dus!

ScratchX

Ik weet dat er allemaal andere opties beschikbaar zijn toch kies is voor het online ScratchX. Dit lijkt het meeste op Scratch en geeft bij mij de minste fouten/heeft de minste bugs. Dat het zo op Scratch lijkt is prettig omdat je dan de ervaringen met dit programmeren weer direct ergens anders kunt gebruiken. Wanneer je bijvoorbeeld aan de slag gaat met een makeymakey (wat sowieso goed met dit materiaal combineert). Het is wel online.

Om ScratchX te gebruiken moet je een plugin installeren. Dat doe je door naar deze pagina te gaan en de geschikte plugin te installeren. Wanneer het gelukt is moet het ‘lampje’ van rood naar oranje zijn veranderd. Nu verder met de Arduino.

Arduino (firmata)
De Arduino wordt gebruikt om te communiceren tussen de computer en de buitenwereld. De firmware die dit mogelijk maakt heet firmata. Anders dan bij het gewone gebruik van een Arduino blijft de Arduino aan de computer verbonden. Dit is dan ook gelijk het nadeel. Je hebt computers nodig om de projecten te laten werken.

Wanneer je nog nooit met een Arduino hebt gewerkt is het misschien een idee eerst eens het “Hello World” van de physical computing te doen, Blink. Begin hier!

Om te communiceren met ScratchX moet de firmata firmware op de Arduino komen. Zie hier voor een goede handleiding.

Wanneer de Arduino is verbonden met de computer, met de plugin en de firmware allebei geïnstalleerd, brand het ‘lampje’ binnen ScratchX nu groen. Je kunt de voorbeeld codes bij de kaartjes gaan gebruiken. Wiehoe!

Laat ons weten wat je ervan vindt! Vinden we leuk.

 

Marten Hazelaar (@mhazelaar)

Per-Ivar Kloen (@___pi)

One thought on “Scratchpapier: gènag voâr wènag!

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *