PDF de programación - El Raspberry Pi, una alternativa a los ordenadores convencionales en el aula y su uso para la introducción a los lenguajes de programación

Proyecto de innovación educativa



El Raspberry Pi, una alternativa a los ordenadores

convencionales en el aula y su uso para la

introducción a los lenguajes de programación.



MATERIAL ELABORADO



Profesorado de Tecnología, de Matemáticas y de apoyo al Área Práctica del IES Río Órbigo
de Veguellina de Órbigo (León)
Profesorado de Tecnología del IES Fernando I de Valencia de Don Juan (León)



Dirección General de Innovación Educativa y Formación del Profesorado







Contenido

¿Qué es Scratch? .................................................................................................................................. 5
Primeros pasos con Scratch .................................................................................................................. 7
Primeros pasos con Scratch - 2 ........................................................................................................... 11
Vamos a hacer un programa con Scratch ........................................................................................... 15
Scratch y GPIO .................................................................................................................................... 19
PROGRAMACIÓN DE LA RASPBERRY PI EN C Y MANEJO DE SU GPIO CON UNA LIBRERÍA................. 23



Raspberry Pi en el Aula



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PIE – IES Río Órbigo / IES Fernando I



¿Qué es Scratch?

¿Qué es Scratch?



Scratch es un entorno de programación visual. Con él se pueden crear animaciones, juegos y trabajos
artísticos interactivos a la vez que se iniciarse en algunos principios técnicos de programación. Es una forma
sencilla de introducirse en la programación.

Los datos que procesa un ordenador se almacenan en código binario, es decir, ceros y unos. Los programas
son conjuntos de instrucciones que operan con esos datos en binario, y por tanto, esas instrucciones
también estarán en código binario. Pero es muy difícil programar en código binario, por lo que se utilizan
lenguajes de programación de alto nivel, más cercanos a nuestro lenguaje. Luego, esas instrucciones son
traducidas al código binario para que el ordenador las pueda ejecutar.

Scratch está basado en el lenguaje LOGO, muy utilizado hace unos años en educación.

El entorno gráfico de Scratch permite la programación mediante bloques funcionales, por lo que no es
necesario el aprendizaje de un lenguaje de programación específico. Los bloque se van uniendo para
formar el programa, que se ejecuta directamente mediante un intérprete.

Scratch significa arañar, pero también significa empezar algo desde cero. El icono de Scrach y el personaje
que aparece por defecto es un gato.

Está creado por el Grupo Lifelong Kindergarten del Laboratorio de Medios del MIT, es gratuito y está
destinado a jóvenes entre 8 y 16 años aunque es usado por jóvenes de todas las edades. Si nos fijamos en
las estadísticas proporcionadas por la comunidad de usuarios registrados de Scratch, los que más lo utilizan
son jóvenes entre 11 y 14 años, lo que lo hace ideal para su uso en la ESO.



Raspberry Pi en el Aula



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El proyecto Scratch integra una comunidad que, en mayo de 2014, cuenta con 5.527.194 proyectos
compartidos, 3.318.508 de usuarios registrados, 26.811.515 comentarios publicados y 431.024 estudios
realizados. Los proyectos están abiertos, es decir, podemos ver cómo se han programado.



Explorar las posibilidades de Scratch:

http://scratch.mit.edu/explore/?date=this_month

La versión actual es Scratch 1.4, disponible para Windows, Mac OS y Debian/Ubuntu. Se puede descargar
desde la Web:

http://scratch.mit.edu/scratch_1.4/

También se puede programar online:

http://scratch.mit.edu/projects/22322450/#editor

Se puede obtener más información en la dirección:

www.scratch.mit.edu

El manual oficial para empezar con Scrach:

http://download.scratch.mit.edu/ScratchGettingStartedv14.pdf

Un buen manual en castellano:

http://www.eduteka.org/pdfdir/ScratchGuiaReferencia.pdf

Todos los recursos publicados en la comunidad Scratch:

http://scratched.media.mit.edu/resources/all



PIE – IES Río Órbigo / IES Fernando I



Iniciación a Scratch I



Primeros pasos con Scratch



1. En la columna izquierda de la ventana del programa
aparecen todos los mensajes que podemos enviar a los objetos que
se encuentran en el escenario. Arriba están los grupos y abajo las
ordenes de cada grupo.
El primer programa que vamos a realizar es el siguiente:

Para que el programa se ponga en marcha pulsa la bandera verde que hay encima del escenario.



Como ves los cambios son muy pequeños cada vez que haces que se ejecute el programa.
Vamos a realizar algunos cambios en el programa anterior:



a) ¿Cuál es la diferencia entre estos dos primeros programas?



b) ¿Cómo cambiarías el programa para que el gato solo diga “miau” al
final de su camino? Pruébalo en la Raspberry y luego escríbelo aquí.



2.

En la parte de arriba de la pantalla, se muestra la posición del objeto sobre el escenario, a través

de coordenadas (X e Y; en este caso, X= -180 e Y= -116. Es aproximadamente la esquina inferior izquierda):



También nos dice la dirección en la que mira el objeto (90). Las
direcciones son:



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Utiliza los siguientes bloques para crear un programa, que haga que el gato se posicione al
principio en la esquina inferior izquierda del escenario. Luego se mueva 300 pasos a la derecha y diga al
final “Estoy muy cansado”:

Escríbelo aquí:



3.

Vamos a cambiar de escenario. Pulsa sobre escenario

Ahora aparece lo siguiente:



suelo de la luna y elígela como escenario.



Pulsa el botón “importar”, busca una imagen del

cambiar de objeto. Para ello pulsa el botón del medio de:
para que te quede algo parecido a lo siguiente:


Vamos
a
y elige “el balón”


Prueba el siguiente programa sobre el balón:



a) ¿Qué tendrás que cambiar para que los botes del balón sean más grandes?. Realiza los cambios
necesarios en el programa para que el balón llegue al menos a la parte negra. Escribe a continuación el
resultado.







Iniciación a Scratch I



b) ¿Cómo afecta al programa eliminar los dos bloques?

c) Añade al programa anterior uno de los bloques que ya hemos visto para qué el balón bote 20



PIE – IES Río Órbigo / IES Fernando I



veces seguidas. Escribe aquí como ha quedado el programa.



4. Modifica el programa del ejercicio anterior para que el balón bote en diagonal tres veces, sobre el

escenario de la luna y escribe como queda el programa.



5.

Elige un escenario y un balón nuevos. Ahora sobre el
objeto introduce los siguientes bloques. Podemos duplicar un
bloque o conjunto de bloques pulsando sobre ellos con el
botón derecho del ratón y eligiendo duplicar.

¿Qué ocurre al pulsar las teclas de flecha?



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PIE – IES Río Órbigo



Iniciación a Scratch II

Primeros pasos con Scratch - 2



1. Con las siguientes órdenes puedes hacer que los personajes u objetos que tengas en el escenario

digan algo o que lo piensen, a través de bocadillos.

a) Pon un escenario y dos personajes, como en la imagen siguiente:



El personaje 1 dirá:



El personaje 2 dirá:


Prueba el programa en Scratch. ¿Por qué es necesario meter las órdenes



Quita las ordenes de espera y ejecuta el programa. ¿Qué ocurre?



?

b) Pon un fondo de escenario. Saca dos personajes (objetos) y crea una pequeña historia como la
anterior. Ha de tener un dialogo, y algo de movimiento. Escribe a continuación el programa
de cada personaje.



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2. El gato pintor. Si ejecuto el siguiente programa (con las ordenes de”Lápiz”), el resultado es el dibujo

de la derecha:



a) Sería bueno añadir al final del programa anterior lo siguiente:
¿Qué efecto tendrán estas dos órdenes?



b) Cambia el valor del ángulo de giro y pon -60. ¿Qué figura incompleta dibuja ahora el gato?


¿Qué modificación tendrás que hacer en el programa anterior para que se complete la
figura?

c)



3. Escribe el programa que dibuje una figura como la siguiente (todos los segmentos son de 100

pasos):



4. El bloque



hace que cuando un objeto toque el borde cambie

su dirección en sentido opuesto. Por ejemplo si iba hacia la izquierda se girará hacia la derecha.


PIE – IES Río Órbigo

Utiliza únicamente los siguientes bloques para hacer que el un objeto se mueva indefinidamente, de
izquierda a derecha, por la pantalla, al presionar la bandera verde. Escribe aquí el programa:

Iniciación a Scratch II



5. a) Coloca un escenario y saca una pelota. Realiza un programa para que la pelota haga un bote

(primero sube y luego baja).


b) Escribe las siguientes órdenes:



y mete dentro del bucle “repetir” el código que hace que la
pelota bote una vez. Explica qué hace el programa.



6. Las variables son cajones en los que podemos guardar un valor (numérico o texto). Luego podemos

manejar esos cajones por su nombre

cajón en