Wichtig: ArduBlock lässt sich nicht auf der neu entwickelten Arduino-IDE 2.X.X einbinden. Es muss deshalb die Legacy IDE (1.8.X) genutzt werden, die unter arduino.cc nach wie vor heruntergeladen werden kann.
Zur Programmierung eines Arduino-Boards wird wohl meist die im Konzept integrierte Entwicklungsumgebung IDE genutzt. Sie ist textorientiert, das heißt der Programmcode muss buchstaben- und zeichengetreu eingegeben werden. Dabei ist sowohl auf Groß- und Kleinschreibung als auch auf Zeichensetzung (Punkte, Kommas …), verschiedenartige Klammern ([ ]{ }), Schrägstriche (\ /) und anderes mehr zu achten. Das macht die Sache für Einsteiger nicht eben leicht und liefert damit das entscheidende Argument, nach einfacheren Lösungen zu suchen, wie sie ArduBlock verspricht.
Im letsgoING-Projekt der Hochschule Reutlingen wird ArduBlock genutzt und weiterentwickelt, um angehenden und gestandenen Lehrkräften Wege aufzuzeigen, wie Schüler*innen an systemisches Denken und Arbeiten herangeführt werden können. Alle dort verfügbaren Materialien und Komponenten sind Open-Source lizensiert und damit frei nutzbar für den nicht kommerziellen Gebrauch.
Die neuste von der Hochschule entwickelte Version kann unter https://gitlab.reutlingen-university.de/letsgoing/ardublock heruntergeladen werden. Zu empfehlen ist, sie in die Arduino IDE einzubinden. Dazu muss sich die Datei in einem bestimmten Ordner des Arduino-Verzeichnisses befinden.
Bei der Installation der Arduino-Software unter Windows werden die Ordner „arduino“ und „tools“ angelegt. Die Ordner „ArduBlockTool“ und der Ordner „tool“ darin müssen selbst angelegt werden. In den letztgenannten Ordner muss die jar-Datei kopiert werden. Die hier angesprochenen Versionen sind gezippt als Download verfügbar.
Wenn nun die Arduino IDE gestartet wird, findet sich unter „Werkzeuge“ der Menüeintrag „ArduBlock“.
Wird er angeklickt, startet zusätzlich zur IDE die ArduBlock-Benutzeroberfläche, die dann auch funktional mit der IDE verbunden ist. Damit ist gemeint, dass der ArduBlock-Programmcode mit einem Klick in Arduino-Code umgewandelt und auf das Board übertragen werden kann.
Die Abbildung unten zeigt die ArduBlock-Programmieroberfläche ohne die Teile, die beim ersten Start zusätzlich zum Editor aufgerufen werden.
Zum Verständnis der Funktionsweise wird im Folgenden beispielhaft das Programm „Blink“ (die eingebaute LED auf einem Arduino-Board blinken lassen) mit ArduBlock umgesetzt. Dazu wird auf das gelbe Feld mit der Bezeichnung“Steuerung“ geklickt.
Es öffnet sich ein Fenster, in dem „wiederhole fortlaufend“ angeklickt wird.
Im nächsten Schritt wird über „Output“ der Baustein „digitalWrite“ ausgewählt und mit gedrückter Maustaste so an die offene Seite des ersten Bausteins herangeführt, dass sich beide Teile verbinden.
Die Pin-Nummer kann angeklickt und angepasst werden, hier auf „Pin 13“, unter dem die eingebaute LED ansprechbar ist.
Da die LED nur kurze Zeit brennen soll soll, wird unter „Steuerung“ der Block „warte Millisekunden“ benötigt. Er wird unter „digitalWrite“ in die Klammer „wiederhole fortlaufend“ eingefügt.
Um zu blinken, muss die LED ebenso kurzzeitig ausgeschaltet werden. Um das zu realisieren bei gedrückter Strg-Taste einen Rechtsklick auf „digitalWrite“ setzen. So werden die beiden Blöcke geklont und können in der Klammer „wiederhole fortlaufend zusammengeführt werden.
Wird der Wert in einem der beiden Blockpaare von „HIGH“ auf „LOW“ gesetzt, führt das zum Ausschalten der LED. Für diese Einstellung wird der Cursor über den Baustein „HIGH“ geführt. Er wandelt sich dabei in eine stilisierte Hand und ein kleines Dreieck zeigt sich rechts neben dem Schriftzug.
Wird die Hand über das Dreieck geführt, wandelt sie sich zum Pfeil und ein Klick öffnet das benötigte Auswahlmenü.
Damit ist das Programm vollständig. Es soll bewirken, dass Pin 13 im Sekundentakt (1000 Millisekunden) abwechselnd auf „HIGH“ (LED an) und „LOW“ (LED aus) gesetzt wird.
Durch einen Klick auf „Hochladen auf den Arduino“ in der Menüzeile oben wird der Blockcode in Arduino-Code umgewandelt und in der IDE angezeigt.
Damit der Code zur Ausführung kommen kann, muss ein Arduino-Board angeschlossen sein. Kompilierung und Download des Sketchs erfolgt selbsttätig.
Nach dem erfolgreichen Download auf das Board blinkt die LED dann so lange, bis das Programm überschrieben oder das Board vom Strom genommen wird.
Weitere Programmierbeispiele mit Ardublock finden sich – jeweils am Ende – der folgenden Kapitel:
Die verwendeten Programm-Versionen finden sich hier in einem gezippten Ordner.