基于Arduino的Scratch软件传感器互动

Scratch是什么？

    Scratch是近些年很流行的儿童编程软件。Scratch官网上的介绍是这样一句话“Create and share your own interactive stories,games, musics, and art.”创造和分享你自己有趣的故事，游戏，音乐等艺术作品。"可见它整合的元素是很吸引人的。
    Scratch是由MIT Media Lab开发的一种适于八岁以上孩子学习的图形化编程语言。台湾地区较流行，好多学校已开始教学，还有的在比赛。近几年，国内各地也有越来越多地方开设了Scratch课程。这是因为，Sractch不仅仅是一款利用积木式工具制作二维动画的工具，还是一个学习互动媒体技术的平台。它可以挂接外部传感器扩展板，从而可以获取外界环境的信息与指示，制作互动作品。

图1  Scratch 软件界面

Arduino与Scratch有什么关系？
    其实Arduino与Scratch本没有关系，但是因为Scratch自己的传感器板Scratch Board，较难买到，并且价格很高，而Arduino拥有基于开放源码的软硬体平台，又设计了完善的串口通讯接口，那它在极客的眼里，就跟Scratch有关系了。
极客们从来都是追求性价比的。Scratch的编程界面简单，方便，易于学习，Arduino的硬件价格便宜，扩展性好，使用面广，那就没有理由不让它们在一起啦。

图2 Arduino UNO控制器

动手连接Scratch与Arduino    下面给大家介绍一下如何连接Scratch与Arduino。
    首先是Scratch软件的设置：
1. 打开Scratch软件，在左侧命令库中点击侦测项，勾选最下面的传感值与传感器两项，如图3；
2. 在传感值标签上单击右键，选择显示ScratchBoard监视器，如图4；
3. 右侧上方舞台就会显示出相关的端口与实时的数据，如图5。
     
              

  
              图3 勾选Scratch 传感器设置                 图4  点击显示ScratchBoard监视器

  图5  Scratch 传感器与显示的数据

    然后是Arduino控制器的设置：
1. 因为开始Arduino板子上没有同Scratch通讯的相关程序，不能同Scratch通讯，你需要到网上down一个for Scartch的程序，成型的例子很多，现在可以找到scratch board firmware for Arduino的v1.5 版本了；
2. 把固件代码通过Arduino IDE编译一下，下载到你的Arduino控制板。

图6  Scratch for Arduino的程序

    最后连接Scratch 与Arduino：
1. 烧写好程序的Arduino控制板就不用拔下来了，记住它的串口号；
2. 在Scratch软件中，右侧上方舞台传感器窗口上，单击右键，选择你的Arduio控制板的串口号，如果状态是开，窗口中各项值实时的显示出来了，那么恭喜你，连接成功！
       
  
       图7  选择Scratch端口                        图8  状态是开表示成功连接Scratch 与Arduino


开始你的Scratch与Arduino互动之旅吧！    首先你可以试着通过电位器调整模拟端口的电位，看是不是软件中的数据也跟着变化呢？因为我用的Arduino UNO板子上只有6个模拟端口，所以，声音与按钮项是没有变化的。
试着用Scartch软件命令库的的block自己搭一个程序吧，开始你的互动之旅！
    下面是我搭的一个程序效果，可以通过电位器控制Arduino板的A0口电位(0-5V变化，转到软件中0-100数值变化），与Scratch软件互动，控制太阳的升起与落下（用0-100数值变化，控制太阳的升降），还能控制天亮与天黑（用0-100数值变化，控制图片的明暗程度），想不想试试呢？
   
       
            图9  Scratch日落(A值为0）                      图10  Scratch太阳出来了（A值为50）
        
     图11  Scratch 中午了（A值为100）               图12  用到的Arduino UNO与传感器扩展板
相关链接
Scratch中文版软件下载地址：http://scratch.softonic.cn/
用到的Arduino UNO控制板：http://www.alsrobot.cn/goods-141.html
用到的扩展板：             http://www.alsrobot.cn/goods-147.html
Scratch for Arduino firmware下载地址：http://seaside.citilab.eu/S4AFirmware14.pde