Альтернатива Arduino для обучения?

Question

[Роман Попов]

Существуют ли столь же удобные решения на других микроконтроллерах именно для образования? Аудитория - дети от 10 до 16 лет.

Что нравится в Ардуино и хочется иметь на другой платформе:
- наличие среды для графического программирования (Ardublocks)
- на плате необходимый и достаточный минимум деталей, все остальное (кнопки, светодиоды, датчики и пр. периферия) подключается проводами.
- С-образный ЯП для тех, кто постарше.
- много примеров

Что НЕ нравится:
- довольно глючный компилятор в Arduino IDE, программы получаются большие, порой вылазят глюки типа игнорирования вложенных циклов и пр.
- Низкая скорость работы с периферией, конечно решается определенными библиотеками, но лучше бы сразу из коробки.
- Для некоторых задач в принципе хочется быстродействия побольше, равно как и памяти.

Comments

[sim31r]

Я тоже изучал этот вопрос, ничего лучше нет. Есть отдельные платы с процессором на 100500 мегагерц, линуском и гигабайтами памяти, вроде по описанию всё хорошо, но как доходит до дела, оказывается глюкодром, нет сообщества, по сути мертвое железо.
Ардуино просто стандарт, все минусы можно простить за их дешевизну, вылизанное железо, развитое сообщество. Их фреймворк позволяет делать вставки хоть на ASM, все глюки обходятся и давно известны, система живая и часто при возникновении глюка надо просто обновить ПО. Их фреймворк всеядный, можно для atmega 8 писать, можно для ARM32 (Arduino DUE), если нужно больше ресурсов. Если нужно еще больше ресурсов, тогда Распбери ПИ, но это по сути "скучный" компьютер с ОС, то же самое что и ПК.

Answer 1

[Армянское Радио]

Альтернатива такая - использовать ардуинское железо, но при этом не использовать IDE и библиотеки, а голый С или С++. Это позволит создать ученикам проблемную ситуацию (вот, смотрите, говнокод на IDE тормозит, а нормально написанный - шурует), что стимулирует их к профессиональному росту.

Comments

[Роман Попов]

Ну это уже следующий шаг, когда "говнокодить" научимся. И в чем голый С компилировать и как заливать в ардуино? Может статейки какие на эту тему были?

[Нерон Лордов]

Роман Попов: а зачем изначально говнокодить?

[Роман Попов]

Liquidos: Ну я же в кавычки взял. Более подробно ответил Александру Волкову ниже. Не хватает моих преподавательских талантов посадить 10-летних детей на чистый С с нуля. И я честно не в курсе, как это все реализовывается на ардуиновском железе, т.к. сам прежде с контроллерами имел дело 15 лет назад и то были ПИКи.

[Армянское Радио]

Вы easyelectroincs.ru когда-нибудь открывали?

[Роман Попов]

Армянское Радио: Сейчас открыл. И заблудился... :)
Спасибо, поизучаю.

[sim31r]

Результат может быть обратный. Лаконичный код от фреймворка ардуины, и адова жесть на чистом С:
TCCR=BCCC | TCCC & DGBD|(!BBCD)
Или забыть указать L в выражении типа LONG a=10000*10000L, компилятор же не поймет что нужна большая разрядность и наградит трудноуловимым глюком.

Целая статья есть на хабре, пример оттуда
https://habrahabr.ru/post/210500/

struct x struct zv

Answer 2

[Александр Волков]

как-то принято детей за идиотов считать. Ребёнку от 14 лет можно спокойно дать основы С и пусть программирует, это более правильный путь, поскольку приближен к реальности.
Я считаю, что программировать микроконтроллеры без знания их устройства - это шаг назад. Половина проблем ардуинолюбителей происходит от непонимания, что и как работает внутри микроконтроллера.
Таймеры, прерывания, регистры состояний - для большинства ардуинщиков это просто слова. Отсюда непонимание глюков, непонимание, почему код не работает правильно или не работает совсем, и почему скомпилированный результат такой большой по размеру.

В своё время я ещё школьником ходил в кружок радиоэлектроники, где мы год программировали 8051 серию микроконтроллеров на ассемблере. собирали частотомеры, писали софтовый ШИМ для гирлянды, управляли микросхемой цифрового радиоприемника, делали автоответчик для телефона на микроконтроллере. И погодную станцию кто-то делал точно. Все писалось в tamely studio и заливалось в микроконтроллер простейшим программатором.
К микроконтроллерам я вернулся спустя лет 10. И как-то вообще не испытываю проблем с переработкой прошивок и сборкой новых устройств на микроконтроллерах.

Comments

[Роман Попов]

Принято или не принято - не знаю, но по факту самые "продвинутые" у меня ученики - парочка 10-леток. За этот учебный год прошли от Scratch с Lego WeDo (навязываемого отделом образования) до Ардуино + Ардублокс и пытаются разбирать и модифицировать текстовые скетчи. А 14-16 летки не могут осознать даже построение алгоритмов, так что учимся паять и правильно подключать светодиодики к батарейке (утрирую, но все равно до С, а тем более таймеров, прерываний и ассемблеров им дальше, чем первой парочке). Такие вот нынче школьники.

[АртемЪ]

Александр Волков 14лет это уже не ребенок. В этом возрасте в техникум поступают.

[Александр Волков]

Роман Попов: построение алгоритмов не так уж сложно дать ребёнку. Энциклопедию профессора фортрана читали?
сразу давать необязательно, начните с ассемблера. Он ближе всего к понятиям алгоритмов вообщем-то. Дайте понятие порта, что его надо настроить, прежде чем использовать, как с ним работать. За пару уроков уже можно будет помигать светодиодом в такт нажатию кнопки.

[Александр Волков]

АртемЪ: 7+8 собственно 15. Это если пропустить 4 класс и после 9-го уходить в техникум. Я работал с 9 классом в школе, они уже вполне могут осознать основы программирования, если правильно пинать их в нужную сторону. Да и 7-8 классы вполне обучаемы. Они не тупые, они ленивые.

[Роман Попов]

Александр Волков: Спасибо, поищу книжку (знакомое название). Про алгоритмы говорю, поскольку с них мы начинаем. Сначала в WeDo (1-2 классы) линейные и цикл, потом на той же леговской базе, но через Scratch изучаем условия, разные циклы, переменные и ветвление. Кому лего надоело - подсовываю ардуино и ардублокс. Это малыши. А средне и старшекласники да, ленивые. Интеллекта может и хватит, но мотивация нулевая. Если за одно занятие не получается хоть что-то запустить, то все - интерес пропадает и просят им тоже лего дать :) .

[Александр Волков]

Роман Попов: кстати, есть супер обучалка на флеше LightBot. Надо писать в графическом виде программу для управления роботом, который зажигает лампочки, расставленные на игровом поле. Она с виду простая и интуитивно понятная, но циклы и рекурсия в ней строятся просто. Детям было интересно, некоторые за урок проходили очень много уровней и собирали нетривиальные алгоритмы прохождения уровней.
А книжку поищите и посмотрите обязательно, на ней многие выросли)

Answer 3

[Антон Шаманов]

Ну конечные реализации плат бываю разные - https://habrahabr.ru/post/123236/, но чем мощнее тем дороже. Для обучения особых скоростей не нужно.

Comments

[Роман Попов]

Уже кое-что, спасибо, поизучаю.

Answer 4

[Роман Попов]

Наткнулся на marsohod.org Зацепило. Надо покопать тему.

Answer 5

[evgeniy_lm]

Альтернатива для детей только Lego NXT.
Дорого, конечно, но оно того стоит

Так же нужно понимать, что Arduino это не детская игрушка (хотя то же сойдет), а инструмент для прототипирования. В принципе ни кто вам не мешает программировать платы напрямую через SPI и писать программы в AVR Studio на Си или Assembler

Comments

[Роман Попов]

Чур! Коллега вынужден с этим лего заниматься (я все же отбрехался) - большинство эпитетов нецензурные. Посидел на паре его занятий и полностью с ним согласен. Ужасная среда для "программирования", за пределами типовых примеров начинается веселуха с "магическими числами" (поправочные коэффициенты), крайняя ненадежность датчиков (может для одного ребенка дома оно и ничего, но 5-8 пар рук и через год половина датчиков не работают). В общем не особо нужная дорогая игрушка.

[evgeniy_lm]

Роман Попов: Непосредственно с Lego NXT дела не имел, но судя по конструкциям из обычного Lego ожидать надежности от него не стоит. Надо понимать, что это все таки игрушка.