xlight

@leeyve 前些时候买到 MakeBlock 众筹的项目: xlight

彩虹灯很好看，小巧而明媚。 但我不想用它的控制盒和编程软件。 不爱用图形化编程领域的大多数软件/硬件。 也许只有 scratch 是例外(硬件的话，micro:bit、树莓派很棒)。大多图形化系统，不是太愚蠢，就是自由度太低，通常，两者兼而有之。

于是我寻思着如何绕开 xlight 的软件和硬件，接管这个彩虹灯。 就像之前接管洛克人的手持装置(@leeyve 从日本带来的）:

Hack it!

对计算机的访问（以及任何可能帮助你认识我们这个世界的事物）应该是不受限制的、完全的。任何人都有动手尝试的权利！ 黑客们相信，通过将东西拆开，了解它们的工作原理，并根据这种理解创造新奇的甚至更有趣的东西，可以学习到关于系统（关于世界）的重要知识。他们痛恨一切试图阻止他们这么做的人、物理障碍或者法律。 – 《黑客: 计算机革命的英雄》

黑客精神并不总是与破坏、入侵有关，在它诞生之初，更多是一种对系统的好奇，对事物的运行机制的好奇。

我对 xlight 感到好奇，对其虚构出的明媚彩虹 🌈 感到喜悦和好奇。 这好奇和一个六岁孩子面对滴答作响的时钟 ⏰ 的好奇是一样的，它曾经导致我对着散落一屋的零件流泪，现在导致我对这彩虹灯有足够的理解。

当你理解一个东西的时候，你差不多就能 hack 它，进而接管它(如果你乐意的话)，正如大多数黑客所做的那样。

简单观察之后，我猜测 xlight 的灯座里的可编程灯珠是 ws281x。

如果确实如此，使用 micro:bit 就可以轻松接管。

我使用 microblocks 做了个实验，果真如此。

You just do it and it’s done. – Daniel Ingalls 《The Evolution of Smalltalk》

简而言之，我把 xlight(不包括编程板) 接到 micro:bit 上，打开 microblocks 进行编程，顺利接管。进而可以在 CodeLab Scratch 上对 xlight 进行实时编程，使用到了 CodeLab Adapter 的 micro:bit radio 插件。

以下是一些简单的实验代码。我用杜邦线将 xlight 接到 micro:bit 1 号引脚(扩展版选用了恩孚的，恩孚目前是英荔的合作伙伴)。

在 microblocks 积木库里打开 NeoPixel 插件库:

John Maloney

如果一个系统对于孩子来说是好的，那么对专业人士通常也是好的。 – Alan Kay

MicroBlocks 是 John Maloney 最新的项目。John Maloney 是我最喜欢的计算机科学家之一。

他是 Alan Kay 意义上的科学家，而不是我们今天使用这个词所指的。

牛顿说他站在巨人的肩膀上看得更远，而计算机科学家却经常站在对方的脚趾上。 – Alan Kay 《The Early History Of Smalltalk》

John Maloney 之前是 Scratch 的首席架构师，对图形/实时交互式编程系统有深入思考，或许是这个领域最出色的思考者之一， 他过去的工作包括:

  • morphic
  • etoys
  • Scratch
  • GPblocks

MicroBlocks 基于 GPblocks，完全在图形化环境里构建，GPblocks 是自举的图形化编程语言！在图形化环境里实现了自己的编译器！

John Maloney 目前的精力都在 MicroBlocks，他说之后可能会重新回到 GPblocks。

如果你认真看看 John Maloney 的工作，简直要怀疑目前整个领域在瞎搞什么玩意儿(这里包括微软的 MakeCode 和 Google 的 Blockly)。这些项目既没有新的想法，对过去的好想法也是一无所知，结果就是一些乱七八糟的随意拼凑。

今天的编程入门通常与图形化有关，考虑到这个领域的设施是如此之差(主流领域可能只有 Scratch 是例外)。 以至于我们要怀疑孩子们究竟在学些什么东西，我想今天所谓的编程学习，主要是在努力掌握工程师/产品经理们的糟糕想法。这些想法内化在他们的软件平台里、内化学习材料里、内化在考试题目上。

按 Alan Kay 的说法，软件工程领域忙着生产 ‘一次性塑料垃圾’。

why Microblocks?

现代的编程就如同闭着眼睛去排列符号一样 – Bret Victor

在编译和运行一个程序之前，我完全看不到程序会输出一个怎样的结果，我需要在脑内想象并且根据我所想象的图像去修改程序。为了得出我想要的输出我需要一直不停地修改、编译和运行, 反反复复。而且有些时候，当我完全不明白程序为什么没有像我所期望的那样去运行的时候，我就要逐行检查, 使用各种 debug 技巧。 – David Luo

扔掉 MakeCode 之类的东西, 别再闭着眼睛排列积木了。睁开双眼，在 Microblocks 里以可理解的方式实时编程吧！

可悲的是，MakeCode 已经是目前与硬件有关的图形化编程工具里最好的了。

我在两种硬件编程风格的比较提到两种典型的风格:

  • 灌入式
  • 交互式

这两者差异很明显，各自的优点也很明显，所以目前主流领域，两个阵营都有很多拥趸。

John Maloney 的壮举之一是， 在 MicroBlocks 里统一了两者！让交互式的 可理解性 和离线的 实时性 可以兼得！这是整个领域梦寐以求的特性。 MicroBlocks 通过沿用 Smalltalk 的架构风格实现这一壮举。

MicroBlocks 的另一壮举是为用户提供了一个高度易用和 自由 的环境，MicroBlocks 是自支持和可生长的，这是个人计算社区一直以来追求的特质(CodeLab Adapter 也努力追求这一特质)， 在这样的环境中，终端用户拥有高度自由，能够以一致的方式思考系统的各个层次，进而深入理解系统并进行自由创造。 如果你对这种对创造友好的系统感兴趣，可参考Smalltalk 背后的设计原则

hello Microblocks

在 Microblocks 中对 micro:bit 编程是非常简易的，就像使用 Scratch 一样简易直观(因为都是 John Maloney 的设计)。

你只需要:

1 使用 Chrome/Edge 浏览器打开 Microblocks 2 为 micro:bit 刷入固件，也可以下载固件，手动拖到 micro:bit 里

3 连接 micro:bit

4 开始编程！

乍看起来和 makecode 区别不大，而且 makecode 的界面好像还要更好看些(我怀疑 makecode 的大多数精力都集中在这些微创新上)，一旦你完成 hello world 阶段，开始构建真实的项目，就会发现它们的天壤之别。

如果你有过 Scratch 的经验，你对于系统的 ‘活性’ 会有很高期待，你不再乐意闭着眼睛排列东西了，你期待系统给你的实时反馈，这些反馈支持或反对你脑子里的假设(就像物理学家期待在实验中获得物理世界的反馈，以校准观点)，如此一来，与系统的每次实时交互。都让你理解系统那些不可见的部分。 microblocks 在硬件编程领域完全提供了和 Scratch 一样的体验，你甚至可以使用消息！它还默认支持多任务！

The challenge is not buiding it, but understanding it – Bret Victor 《Seeing Spaces》

We make, not just to have, but to know – Alan Kay 《The Early History Of Smalltalk》

由于系统的’活性’， 在 microblocks 里，对探索式编程提供了绝佳支持，‘理解’发生在探索的过程中，而不是理解以后再去编程，这是一种帮助你理解事物的系统，而不只是做出某个东西的系统。

换句话说，它是支持「建构主义」的系统。

编程应该成为理解事物的方式，正如写作是一种理解事物的方式。动态媒介(计算机)最强大的潜力之一在于，对过程中的思考提供强大支持，甚至超越写作(基于静态媒介)所能提供的支持。目前仅有个人计算社区展示了计算机的这种潜力。

我前几天在 microblocks 里玩 micro:bit 的一个下午，比我过去学到的任何关于 micro:bit 的东西都多。

接入 Scratch

以下是我把 xlight 接管到 CodeLab Scratch 之后，做的一个演示视频。

思路是这样的: 在 microblocks 里为 micro:bit 写一个固件，这个固件让 micro:bit 响应来自外部的 radio 消息，并解释这些消息(Smalltalk风味)。Scratch 通过另一块 micro:bit 使用 radio 给前边的 micro:bit 发送消息。 对 xlight 的控制语义编码在 radio 消息里。

对的，这正是 CodeLab Adapter 的 micro:bit radio 插件的工作原理。 插件文档有详细说明，过去我们使用 makecode 构建固件(功能板)，现在我们用 microblocks 替代它，所有东西都兼容(中转站(天线)无需任何修改)！因为消息是松耦合的！这是可生长系统的一个例子。可生长的系统能够轻松接入来自未来的新事物，尽管它自己是在过去构建的。

以下是固件代码(当代码达到一定复杂度时，microblocks 的优势就越发明显，因为它提供了强大的抽象构件和交互式支持，编程十分愉快):

你也可以自行下载使用: xlight-node.ubp。 下载之后，可以在 microblocks 里打开程序:

Scratch 中的 demo 链接

附录

在 microblocks 里无法连接 micro:bit？

重新插拔 micro:bit

确保只有当前一个 microblocks 页面，关掉可能占用串口的页面: microblocks、MakeCode

microblocks 与 Scratch(micro:bit radio) 通信的基础模版

xlight-node.ubp

GPblocks 的文本形式

GPblocks 的文本形式与图形形式是等价的。

GPblocks 的文本代码类似 Smalltalk72， Smalltalk72 参考了 Logo ，而 Logo 来自 LISP。

GPblocks 惊人的可组合性和实现之简单，很大程度与 LISP 的表现力有关。

以下是 microblocks 的编译器代码片段：

LISP 风味十足！

使用 to 定义函数的风格的语法则来自 Smalltalk72

Smalltalk72 是从 Logo 里学来的语法。这种定义语法与英语中的动词定义类似: to speed is to drive fast。这是 Logo 为可理解性做的努力(符合直觉)，也是个人计算社区一贯的做法。

英荔比特

英荔比特里的所有设备在 microblocks 里应该都可用，其中的大多数我都做了测试。

入门与深入

microblocks 官网给出了很多好的材料:

参考