SCRATCHBOARD – Uma plataforma simples e fácil de usar para computação física com Scratch e Arduino
Todo mundo que já tentou ensinar crianças e jovens adultos a construir circuitos eletrônicos simples utilizando placas de prototipagem (os breadboards e protoboards) sabe como isso é difícil: para dominar um protoboard, os estudantes não só tem de ter um entendimento básico de circuitos, mas necessitam também compreender e pensar nos termos da lógica matricial de um protoboard, além de possuirem a habilidade motora fina necessária para posicionar corretamente conectores e componentes eletrônicos sobre o protoboard. Se você estiver treinando técnicos em eletrônica, essas são habilidades necessárias. Mas, se você deseja utilizar a automação como um motivador para crianças aprenderem programação de software de Computação Física, a necessidade de possuir essas habilidades vai ser um impedimento ao aprendizado dos conceitos de Computação – um processo que deveria ser rápido e divertido.
Para permitir experiências de aprendizado rápidas, a plataforma de Computação Física precisa ser simples, intuitiva e extremamente fácil de usar. Se você puder achar algo que é assim e que é extremamente barato, então você terá a plataforma perfeita para ensinar Computação Física em escolas públicas de países como o Brasil.
Por essa razão nós desenvolvemos o SCRATCHBOARD.
O SCRATCHBOARD é uma placa de circuito impresso com um soquete para circuito integrado de 30 pinos, no qual um microcontrolador Arduino Nano (USD 11.00) pode ser posicionado, e oito tomadas 4P4C (tomadas de telefone de 4 vias), onde dispositivos de automação podem ser concetados. Estes podem ser dispositivos tanto digitais como analógicos, de atuadores a sensores, até dispositivos analógicos feitos em casa como interuptores de papel alumínio.
Cada tomada dá acesso:
- ou a uma saída VCC (5V), uma saída GND e 2 pinos digitais (6 tomadas)
- ou a uma saída VCC (5V), uma saída GND e um pino digital e um analógico (2 tomadas).
Existem iniciativas similares pelo mundo. A maioria delas, porém, ou é constituída por produtos protegidos ou utilizam hardware que é caro. No SCRATCHBOARD tudo foi feito usando-se hardware padrão, de baixo custo. O objetivo do desenvolvimento do SCRATCHBOARD foi o de produzir a plataforma mais barata e fácil de usar possível: Você pode adaptar qualquer coisa que funciona com um Arduino para ser usada como SCRATCHBOARD. Tudo o que você precisa fazer é pegar um fio de telefone, conectá-lo ao dispositivo e crimpar o outro lado a um plugue 4P4C. Isso pode ser feito por qualquer professor de escola com um mínimo de conhecimentos de eletricidade.
O fator de custo de substituir hardware queimado também é mínimo (e não se iluda: seus alunos vão regularmente queimar componentes!): se um Arduino Nano está apresentando defeito, o soquete de circuito integrado permite que você simplesmente saque o microcontrolador e o substitua por outro, a um custo médio de USD 11,00 por peça. Aí é só gravar um firmware Firmata Plus usando o software que vem no Kit CnE e pronto, o seu SCRATCHBOARD está novo!
O SCRATCHBOARD funciona com Scratch or Snap! em qualquer computador, mesmo em plataformas de hardware minimalista como o Raspberry Pi.
Pinos do Arduino X Tomadas do Scratchboard
| Tomada | Pinos | Tomada | Pinos |
| A | D0/D1 | E | D12/A2 |
| B | D2/D3 | F | D13/A1 |
| C | D4/D5 | G | D10/D11 |
| D | D6/D7 | H | D8/D9 |
