Розробка та створення системи керування освітленням за допомогою звуку

Юхно НаталіяКЗСОР "Сумська обласна гімназія-інтернат для талановитих та творчо обдарованих дітей"
ВисокийДосить небезпечно, лише під наглядом керівникаНа рівні шкільного обладнанняПонад 1 місяць

Резюме

Дослідницько-проектна діяльність є ефективним засобом формування компетентностей. Під час виконання навчальних проектів вирішується ціла низка різнорівневих дидактичних, виховних і розвивальних завдань: набуваються нові знання, уміння й навички, які знадобляться в житті; розвиваються мотивація, пізнавальні навички; формується вміння самостійно орієнтуватися в інформаційному просторі, висловлювати власні судження, виявляти компетентність. У перспективі це сприяє зміні ціннісних пріоритетів та світоглядної позиції молоді в бік формування відповідальної, соціально-активної, громадсько-патріотичної врівноваженої поведінки. Проект спрямований на впровадження STEM-освіти в освітній процес закладів системи загальної середньої освіти.

Мета проекту: популяризація науково-технічної творчості, залучення учнівської молоді до робототехніки, електроніки, створення і програмування роботизованих систем.

Завдання проекту: 1. Сформувати групу учасників проекту й опрацювати теоретичний матеріал з фізики та програмування. 2. Створити систему керування освітленням за допомогою звуку.

Попередня інформація

Підготовка і реалізація вдалої моделі є чітко регламентованим технологічним процесом, який вимагає знань у різних сферах. Зокрема, перш ніж почати роботу над створенням системи керування освітленням за допомогою звуку, необхідно вивчити ази мови програмування С або С++ для роботи з пристроями Arduino. Вивчають, що таке звук, його характеристики, з’ясовують принцип роботи пристроїв передачі та отримання звуку.

Обладнання

- клон Arduino UNO з USB-кабелем; - макетна плата мікро беспаєчна SYB-170 170 точок; - комплект перемичок (120шт., 20 см); - блок живлення MN-60-12; - модуль реле 5В 10А; - універсальний звуковий датчик; - 2 світлодіода; - 2 резистори по 100 Ом; - накладна розетка; - світильник; - витратні матеріали.

Експериментальна процедура

І етап роботи: формування групи учнів та опанування теоретичних знань. ІІ етап роботи: реалізація проекту: 1. Створення навчального стенду. 2. Розміщення та з’єднання пристроїв на стенді. 3. Живлення. У проекті використовується блок живлення на 12 В. У даному випадку він був встановлений безпосередньо на стенді. 4. Підключення до Arduino. З підключенням можна розібратися і на підставі фото. Але, про всяк випадок, нижче наведена схема підключення в текстовій формі. Не забувайте, що позитивна нога світлодіода – довша. Якщо ви все одно не впевнені, можете подивитися цю інструкцію з підключення світлодіодів до Arduino. 5. Програма Arduino З огляду на специфіку проекту, вам треба створити наведений нижче скетч .

int k=0; void on(){ digitalWrite(5, 0); digitalWrite(7, 1); digitalWrite(6, 1); } void off(){ digitalWrite(5, 1); digitalWrite(7, 0); digitalWrite(6, 0); } void setup(){ pinMode(4,0); pinMode(5,1); pinMode(6,1); pinMode(7,1); off(); } void loop(){ if (digitalRead(4)==0) { if (k==1) {off(); k=0;} else {on(); k=1;} } }

Аналіз отриманих даних

Після тестування розробленої конструкції можна виділити такі проблеми: • універсальний звуковий модуль призначений для виявлення звуку і визначення порогового значення звуку, але разом з цим він обмежує діапазон чутливості системи, що залежить від місця розташування датчика в приміщенні; • необхідність підлаштовувати датчик під різні акустичні властивості середовища.

Напрями розвитку

Проект отримав розвиток за такими напрямами: - створення «Першої розумної лампи»; - перші спроби побудувати системи керування голосом.