Mikrokontrollere

Mikrokontrollere

Mikrokontrollere er små datamaskiner som finnes i alt fra trafikklys og biler til vaskemaskiner og kjøleskap. En mikrokontroller kan ta signaler fra sensorer og styre motorer, lamper, høyttalere og servoer. Noen av dem kan også sende data videre trådløst via radiosignaler som blåtann og wifi. Mikrokontrollere gjør det enklere å utforske, eksperimentere og leke med teknologi. Før var mikrokontrollere forbeholdt ingeniører, men nå er de blitt så enkle å bruke at de kan tas i bruk i barneskolen.

micro:bit

I 2015 lanserte BBC micro:bit, en mikrokontroller spesielt laget for 12-åringer. micro:bit er en mikrokontroller med en enkel skjerm som kan vise tekst og bilder, sensorer, knapper, radiokommunikasjon, blåtann og en rekke tilkoblingspunkter for tilbehør. Sammen med blant annet Microsoft har man utviklet programmeringsspråket MakeCode. Den lar deg programmere micro:bit med blokkbasert programmering eller tekstbasert JavaScript. Micro:bit kan også programmeres med Python.

Norske 6.-klassinger vil i 2019–21 få anledning til å delta på prosjektet super:bit. Gjennom en stor nasjonalt satsing på programmering vil 120.000 6. klassinger og deres lærere få utstyr og undervisning i micro:bit. Prosjektet er et samarbeide mellom NRK, Lær Kidsa Koding og vitensentrene i Norge.

Fordeler:

  • Brukervennlig og billig.
  • Mye pedagogisk materiale tilgjengelig, også på norsk.
  • Både blokkbasert/tekstbasert programmeringsmiljø.
  • Masse tilbehør som micro:bit kobles til. micro:bit kan programmeres rett i nettleser eller via egen app for PC, Mac eller iPad. Når man bruker app er den ikke avhengig av internett-forbindelse.

Ulemper:

  • Kun tre store tilkoblingspunkter og krever et eget kort (breakoutboard) for å få tilgang til flere innganger/utganger.
  • Ikke innebygget batteri eller høyttaler.
  • Fortsatt tekniske utfordringer i forhold til programmering via iPad. Vi anbefaler å bruke PC eller Mac.

Pris: ca 250.-
Produsent: Farnell
Distributører: superbit.no har en oversikt over mange norske distributører
Nettside: micro:bit.org

Programmering:

Tilbehør: 3 volt. Mer informasjon.

Adafruit Circuit Playground Express

Mikrokontrolleren Circuit Playground Express har ingen skjerm som micro:bit, men fargerike lysdioder i en ring, gyro, mikrofon og høyttaler. På samme måte som micro:bit kan den programmeres med MakeCode, både med blokkbasert programmering og tekstbasert Javascript. 

Circuit Playground Express har en raskere prosessor og mer minne enn micro:bit, noe som gjør at den kan spille av musikk gjennom den innebygde høyttaleren. Den har også flere store tilkoblingspunkter som enkelt lar deg bruke krokodilleklype, bananplugg, ledende sytråd eller tape til å lage forbindelser. Den er derfor utmerket til bruk i prosjekter der du vil jobbe med wearables og e-tekstil. Circuit Playground Express egner seg derfor spesielt bra for undervisning i kunst og håndverk.

Fordeler: 

  • Brukervennlig og billig. 
  • Mye pedagogisk materiale, men det er på engelsk. 
  • Både blokkbasert og tekstbasert programmering. 
  • Mange store tilkoblingspunkter.
  • Mye stæsj som ti NeoPixels (RGB-lysdioder), gyro, mikrofon, høyttaler osv.
  • Fungerer på alle plattformer med nettbasert programvare. 
  • Egen app for Windows.
  • Klarer å levere nok strøm til å drive servoer/NeoPixel direkte fra kantkontakter.

Ulemper: 

  • Ingen App for nettbrett eller Mac. 
  • Fungerer ikke på iPad da det kreves USB-tilkobling. 
  • Prisen på Circuit Playground Express er noe høyere enn for micro:bit.

Pris: ca 400.-
Produsent: Adafruit
Distributør: Kjell & Co (Norge), Adafruit (US)
Programmering: MakeCode for Circuit Playground

Tilbehør: 5 eller 3,3 volt. Mer informasjon.

Arduino

Arduino var en av de første mikrokontrollerne som enkelt lot seg programmere og styre elektronikk. Åpen kildekode gjorde at det vokste frem et stort miljø som raskt gjorde den populær blant studenter, kunstnere og designere uten ingeniørbakgrunn. Programmeringen skjer oftes via en tekstbasert platform, Arduinos IDE, noe som gjør at terskelen for å komme igang er høyere enn f.eks micro:bit og Playground Express. Det finnes noen blokkbaserte programmeringsspråk, også på norsk, som skal gjøre dette enklere.

Den største forskjellen fra de andre plattformene er at Arduino ikke har innebygde sensorer/høyttalere eller lys, men at dette kobles til etter ens behov. Det finnes langt flere biblioteker og tilleggsutstyr som er basert på Arduinos platform enn for de andre mikrokontrollerne. Det er også utviklet mye pedagogisk materiell til bruk i skolen. Arduino egner seg derfor spesielt bra for valgfag programmering på ungdomsskolen og VGS/yrkesfag.

Fordeler: 

  • Svært rimelig
  • Mye tilleggsutstyr. 
  • Det finnes mange versjoner av Arduino plattformen tilpasset spesielle behov. 
  • Fungerer på PC, MAC og både med nedlastbar app og med web-brukergrensesnitt. 
  • Blockuino fra Kodegenet, har blokk og tekstbasert programmering av Arduino på norsk.

Ulemper: 

  • Ingen sensorer, lys eller høyttaler følger med, men må kobles på som tilleggsutstyr. 
  • Litt mer krevende å komme i gang med blant annet med oppsett.

Pris: fra ca 300.- (billigere kloner finnes å kjøpe)
Produsent: Arduino
Distributør: Mange. I Norge selges den av Kjell & Company
Nettside: Arduiono.cc

Tilbehør: 5 volt. Mer informasjon.

Raspberry Pi

Raspberry Pi er egentlig ikke en mikrokontroller, men en veldig liten og rimelig datamaskin med eget operativsystem. Raspberry Pi kobles til skjerm, tastatur og mus og fungerer som en vanlig datamaskin eller kan inngå i prosjekter hvor den fjernstyres. Den har også utganger og innganger som lar deg koble til f.eks sensorer og lysdioder på samme måte som andre mikrokontrollere f.eks Arduino.

Raspberry Pi er utviklet til undervisning for barn og ungdom og kan brukes til utallige prosjekter. Datamaskinen er god til å lære seg om operativsystemet Linux. Til prosjekter bør man overveie om Arduino eller en Raspberry Pi er mest hensiktsmessig.

Skaperskolen anbefaler varmt prosjekter med Raspberry Pi, og det er mange ressurser å finne på nett. Raspberry Pi Foundation sin nettside er et godt utgangspunkt. Raspberry Pi egner seg spesielt bra for valgfag programmering på ungdomsskolen og VGS/yrkesfag.

Fordeler:

  • Svært rimelig datamaskin, hvor det er mye læring
  • Mulighet for mange forskjellige prosjekter
  • Eldre versjoner for eksempel Raspberry Pi 3 kan kjøpes billigere

Ulemper:

  • Høyere terskel enn de andre mikrokontrollerne
  • Raspberry Pi trenger egen strømforsyning og minnekort
  • Du må ha egen skjerm, tastatur og mus
  • Til noen prosjekter kreves det ekstra utstyr
  • Til noen prosjekter vil en Arduino være enklere å bruke

Pris: 400-600 kr + ekstra utstyr

Tilbehør: 3,3 og 5 volt. Mer informasjon.

Meowbit for MakeCode Arcade

For mange barn og ungdom er motivasjonen for å lære seg programmering, først og fremst å utvikle sine egne dataspill. MakeCode Arcade fra Microsoft er i så måte veldig spennende.

MakeCode Arcade er et web-basert kode-editor utviklet for å lage retroliknende arkadespill for web og for egne spillkonsoller. MakeCode Arcade har et blokkbasert og tekstbasert JavaScript miljø, som mange som bruker micro:bit kjenner igjen. MakeCode støtter 160 x 120 punkters skjermer i 16 farger og med enkelttonelyd. Programmene styres ved hjelp av knapper som likner mye på brukergrensesnittet til “GameBoy”. 

Flere produsenter utvikler nå konsoller som kan programmeres med MakeCode Arcade. En av dem er Meowbit fra Kittenbot. Meowbit har knapper, en liten høyttaler, lyssensor, temperatursensor, gyroskop og SD-kortholder. Den har også et tilkoblingspanel som gjør den kompatibel med micro:bit tilbehør. I skrivende stund er det ikke laget utvidelser i MakeCode Arcade som gir deg tilgang til sensorene og tilbehøret. Når dette blir mulig, tror vi at den vil gi mange muligheten til å lage sine egne brukergrensesnitt og leke seg med sensorstyring av spillene de lager. 

Programmering med MakeCode Arcade og Meowbit  egner seg spesielt bra for valgfag programmering på ungdomsskolen og VGS/yrkesfag.

Fordeler:

  • En enkel, rimelig og søt konsoll. 
  • Fargeskjerm, summer, knappestyring og en rekke innebygde sensorer.
  • Programmeres med blokkbasert MakeCode Arcade evt. tekstbasert JavaScript.
  • Mange fine veiledninger på nettsidene til MakeCode Arcade gjør det enkelt å komme igang.
  • Egen tilkoblingsløsning som gjør den kompatibel med tilleggsutstyr fra micro:bit.
  • Flere produsenter kommer med nye konsoller i tiden fremover.

Ulemper:

  • Enkelt å komme igang, men å lage spill blir fort litt mer komplisert.
  • Fortsatt ingen utvidelser i MakeCode Arcade som gir deg tilgang til sensorer og tilkoblingspanel.

Pris: 40 USD
Produsent: Kittenbot
Nettside hardware: Kittenbot
Programmering: https://arcade.makecode.com/

Tilbehør: 3,3 volt. Mer informasjon.