Entornos de programación gráficos para robótica educativa

STEAMakersBlocks

STEAMakersBlocks es un entorno gráfico de programación creado por el Juanjo López, para facilitar la programación de placas Arduino.

Microblocks

MicroBlocks es una herramienta de programación por bloques basada en Snap!. Se trata de un software que puede trabajar online o localmente y que nos va a permitir programar diferentes placas, entre ellas la micro:bit. MicroBlocks tiene una característica que lo distingue de otros lenguajes de programación por bloques y es que la programación real ocurre según se desarrolla el programa, lo que podemos denominar como programación en directo o en vivo y, debido a esto, que implica que el código se descarga según se escribe tenemos la otra característica que le dota de independencia o autonomía, ya que cuando demos el programa por bueno, este ya está grabado como firmware en la placa. Otra de la características importantes que ofrece MicroBlocks es la multitarea o posibilidad de desarrollar funcionalidades que trabajan de forma paralela y separada cada tarea. Por ejemplo, reproducir un sonido mientras se controla un servomotor. Esta forma de trabajo hace que el código sea mas sencillo de escribir y de entender. Cuando trabajamos con MicroBlocks la placa que conectemos se comporta como una tarjeta de memoria. No hay necesidad de leer un archivo de proyecto, simplemente conectamos la placa y el script o programa nos aparecerá en el IDE. Es decir, MicroBlocks lee el programa que hay en la placa y lo carga de manera automática. También se pueden programar Arduino, ESP32 y robot maqueen.

 

mBlock

mBlock es un entorno de programación gráfica diseñado especialmente para principiantes. Se basa en Scratch, un lenguaje de programación visual. mBlock permite programar diversas placas y plataformas, como Arduino, robots mBot, micro:bits y otros dispositivos electrónicos. Ofrece una interfaz intuitiva y fácil de usar, con una paleta de bloques de programación que se pueden arrastrar y soltar para crear programas.

Está Basado en Scratch 3.0 y es compatible con mBot, Ranger, Codey Rocky, Arduino y micro:bit. Permite pasar del modo bloques al modo texto (Python, C++).

Tinkercad

Tinkercad es un editor en línea de Autodesk, activo desde 2017. Probablemente sea el simulador de Arduino más fácil de usar. Se pueden diseñar fácilmente circuitos, crear un programa en formato de bloques o texto y luego depurarlo.

La simulación de placas Arduino, interfaces de E/S y la interacción con el código funcionan a la perfección. El código también se puede descargar y compartir con otros creadores..

Vitta Science

Vittascience es una plataforma educativa para aprender a programar, que ofrece herramientas para la enseñanza. Permite programar placas, robots, juegos, etc., Es compatible con Arduino, BBC micro:bit, ESP32, ESP32-CAM, mBot, brazo robótico Niryo Ned 2, Robot humanoide NAO V6, Raspberry Pi Pico y muchos otros.

S4A

S4A es una modificación de Scratch que permite programar la plataforma de hardware libre Arduino de una forma sencilla. Proporciona bloques nuevos para tratar con sensores y actuadores conectados a una placa Arduino. También cuenta con un panel de sensores similar al de la PicoBoard. Otras extensiones de Scratch permiten programar robots como, mBot (Makeblock), LEGO WeDo o Arduino (a través de extensiones como S4A o mBlock)

Snap4Arduino

Snap4Arduino es una extensión de Snap. Una implementación completa de Snap que puede interactuar con el mundo físico a través de diversos dispositivos electrónicos, especialmente aquellos compatibles con Arduino. Snap es un lenguaje de programación muy atractivo para niños y adultos, que también sirve como plataforma para el estudio serio de la informática. Está inspirado en Scratch, escrito por Jens Mönig y Brian Harvey y presentado por la Universidad de California en Berkeley. Existe una versión web para Chromebooks y navegadores Chromium/Chrome/Edge (se requiere conector Snap4Arduino).

Microsoft MakeCode

Microsoft MakeCode permite crear simulaciones para diversas placas, incluida Arduino, mediante bloques. También se puede optar por programar en Python o JavaScript, simular el programa creado y cargar el código en el microcontrolador. 

Open Roberta Lab

Open Roberta Lab es una plataforma para la programación por bloques. Es compatible con LEGO EV3, BBC micro:bit, Calliope mini, Arduino, NAO, etc.

BlocklyDuino

BlocklyDuino está basado en la librería Blockly (de Google) y permite generar código Arduino desde bloques. Otro proyecto similar es Blockly@rduino.

Blockly para PICAXE

Blockly para PICAXE es una potente herramienta gratuita de programación visual para generar programas para microcontroladores PICAXE. Al apilar bloques de colores, se puede generar rápidamente un programa de control. Este sencillo método de programación de clic y arrastre permite a los estudiantes desarrollar rápidamente secuencias de control para proyectos reales con microcontroladores. Este método de programación es muy similar a Scratch 3.

Blockly para PICAXE también es compatible con la programación de texto en BASIC estándar para quienes prefieren usar un editor de texto. Es la aplicación recomendada para la programación en BASIC en Chromebooks.

Blockly se puede ejecutar en línea en un navegador web en prácticamente cualquier dispositivo moderno con conexión a internet. Para programar directamente con PICAXE, se recomienda usar el navegador Chrome/Edge en picaxecloud.com. Para uso sin conexión, Blockly está integrado en PICAXE Editor y también está disponible como una aplicación independiente (instalada) para Windows/Mac/Linux y Chromebook.

BlocklyProp

BlocklyProp es un lenguaje de programación visual que también genera código C, desarrollado para programar los microcontroladores Parallax. Está basado en el núcleo Blockly de Google y es fácilmente comprendido por los estudiantes, especialmente por aquellos con experiencia previa en Scratch, Tinkercad Codeblocks y entornos similares. La creación de programas es lógica e intuitiva.   

Roboblocky

RoboBlocky es una plataforma gratuita para iniciarse en la programación por bloques que cuenta con un apartado específico para docentes y una completa guía con lecciones y actividades. La programación por bloques de colores es la opción más extendida para que los estudiantes den sus primeros pasos en esta disciplina. Pero, ¿qué pasa cuando los docentes quieren llevar este aprendizaje más allá y hacerlo aún más motivador? Tienen alternativas como RoboBlocky, un simulador online gratuito con el que el alumnado arrastra estos bloques de colores para controlar un robot virtual que se llama Linkbot. Para utilizar su versión básica no es necesario registrarse pero, en caso de hacerlo, se accede a varias funciones adicionales que no tienen ningún coste. Este es el caso del apartado ‘My Classes’ ubicado en la parte superior derecha de la interfaz; una herramienta útil para el profesorado, ya que permite crear y gestionar grupos de estudiantes, asignar actividades y hacer un seguimiento tanto individual como colectivo del progreso. El alumnado, por su parte, ingresa en ‘My Classes’ introduciendo un código de seis letras proporcionado por el docente, sin necesidad de utilizar una cuenta personal. 

Ardublock

Ardublock es un lenguaje de programación gráfico para Arduino pensado para principiantes. Este entorno es bastante fácil de usar, fácil de instalar y casi completamente traducido al español. Un programa visualmente diseñado que se asemeja a los bloques de Scratch y fácil de convertir en código IDE de Arduino. Se integra en el IDE de Arduino mediante un plugin. 

Fritzing

Fritzing es una iniciativa de hardware de código abierto que hace que la electrónica sea accesible como material creativo para cualquier persona. Ofrece una herramienta de software, un sitio web comunitario y programación en Processing y Arduino, fomentando un ecosistema creativo que permite a los usuarios documentar sus prototipos, compartirlos con otros, enseñar electrónica en un aula y diseñar y fabricar pcbs profesionales.

Circuito.io

Circuito.io brinda la oportunidad de concentrarse en la esencia de la idea, mientras se resuelven los detalles esenciales del diseño y se calcula automáticamente una lista detallada de materiales, instrucciones de cableado y código de muestra para que se pueda comenzar a construir. Circuito nació en un pequeño taller de innovación, debido a la necesidad de acelerar la búsqueda de cómo conectar un nuevo sensor y cómo codificarlo. No más búsquedas de muestras de código y esquemas que no funcionen. Está aquí, y es gratis.

Wokwi

Inicialmente el simulador Wokwi utilizaba AVR8js, una librería de JavaScript para utilizar con los microcontroladores de arquitectura AVR de 8 bits. Esta es la misma familia de microcontroladores que utilizan Arduino Uno, Nano y Mega. Ahora también se pueden programar otros microcontroladores populares, como ESP32 , STM32 y RP2040 (Raspberry Pi Pico). En este entorno se puede hacer el diseño electrónico, a partir de los elementos que tiene prediseñados, el programa en código del IDE de Arduino y la simulación gráfica. No dispone de la opción de programación gráfica.

Proteus

Proteus es un buen simulador que apuesta por ofrecer múltiples opciones de una manera simple, de forma que sea un poco más asequible. Una de sus principales características es poder simular cómo interactúa el software con cualquier elemento electrónico digital o analógico que haya conectado al microcontrolador. Entre estos microcontroladores puede elegirse a Arduino.

Como buen simulador, Proteus incluye instrumentos virtuales que puedes añadir a tu proyecto, como un contador de tiempo, generador de funciones, u osciloscopio. También tiene herramientas para analizar los protocolos para SPI e I2C. Su precio va desde los 200 hasta los 5000 euros, pero tiene una versión gratuita de prueba sin limitación de tiempo para sus funciones más básicas.

Mixly

Mixly es una variante de BlocklyDuino. En Mixly se han añadido una serie de librerías muy conocidas y usadas como SeedStudio, MakerBlock, DFRobot, etc. La aplicación Blockly se ha integrado en un shell escrito en java que automatiza la generación, compilación y descarga del código INO sobre la tarjeta Arduino haciéndolo de un modo transparente para el usuario. Mixly es compatible con BBC micro:bit y también permite programar la cámara Sentry 2. Existe versión instalable y online.

Mind+

Mind+ es una plataforma de programación gráfica basada en Scratch 3.0 compatible con todo tipo de hardware de código abierto, como Micro:Bit, Arduino y mPython. Los usuarios pueden arrastrar y ajustar bloques de código para crear programas o usar lenguajes avanzados, como Python, C o C++, para codificar. También permite programar la cámara Sentry 2. Existe una versión instalable, pero también se puede utilizar online.