УГЛЕДНИ ЧАС ИНФОРМАТИКЕ И РАЧУНАРСТВА

Управљање и контрола коришћењем интерфејса

Кроз наставну јединицу Управљање и контрола коришћењем рачунарске технике и интерфејсa, реализовану у одељењу 7/6 Основне школе „Растко Немањић – Свети Сава” из Нове Пазове, ученици су примењивали стечена знања и вештине и конструисали роботско возило које омогућава самосталан аутоматски рад. Уједно су решавали задатке и развијали креативност. Наставница информатике и рачунарства Миљана Димитрић увела је ученике у област програмирања и логичког решавања задатака, роботике, математике, електронике и електротехнике

Стицање знања и вештина, као и развијање интересовања ученика за роботику, техничку културу, роботску конструкцију и решавање проблемских задатака, постигнути су њиховим активним учешћем на припреми техничке документације, изради струјног кола, постављању компонената на микропроцесорску плочу, у програмирању и конструисању роботског возила.

У уводном делу часа ученици су нацртали електричну шему управљачког склопа који омогућава одабир смера кретања помоћу сензора лево–десно, напред–назад. За вежбу су користили микроконтролорску плочу, кућиште са 2 АА батеријама напона од (U=1,5V), два микропрекидача, црвену и зелену лед-диоду и проводнике.

Материјал који је коришћен за конструисање:
– Едуардо, Ардуино и BBC micro:bit;
– USB каблови;
– батерија АА;
– лед-диоде (црвена и зелена);
– роботско возило (пластични делови);
– полуга за ослонац од пластике;
– матице М3;
– вијак М3;
– проводници.

Ученицима је објашњено да је микроконтролор програмабилни електронски уређај предвиђен за реализацију малих управљачких апликација. Микроконтролор има задатак да замени човека у управљању процесима разних врста и садржи скоро све елементе рачунарског система. На истом чипу налазе се микропроцесор РАМ и РОМ меморија и комбинација различитих периферија – дигитални и аналогни портови које ће на часу користити. У меморији микроконтролора уписани су готови апликативни софтвери којима се омогућује реализација малих управљачких акција. Намењени су роботским возилима оријентисаним ка управљању, прикупљању података, безбедности и поузданости у раду. У задатку пројектују конкретне потребе одређене апликације, најчешће за управљање разним функцијама које систем треба да обави. Улазни уређај преко којег се прати шта се дешава у окружењу: сензор ултразвука, сензор боје, сензор светлости, сензор додира, инфрацрвени сензори и сензори топлоте. Излазни уређаји су: зујалица, серво мотори, светлеће диоде и два електомотора.

На микропроцесорску плочу поставили су две лед-диоде, два отпорника (R=470 ОΩ), фото-отпорник 1 комад, прекидач. Повезали су елементе с микроконтолором (Ардуино и Micro:bit), написали су програм за рад модела који ће се састојати од две лед-диоде и фото-отпорника. Направили су седмоседментни дисплеј на којем се показују слова и бројеви по избору и поставили лед-диоде трчеће светло. Кад се сензори прилагоде, реагују на покрет и окрећу се за 45°. Наставница је објаснила ученицима врсте интерфејса које кориснику омогућавају да комуницира: 1. кориснички интерфејс ОС, 2. софтверски интерфејс (програмски језици), 3. хардверски интерфејс (проводници, утичнице, утикачи-портови), 4. USB прикључак универзална серијска магистрала, 5. USB портови. Направљен је полигон по коме се креће возило по тачно одређеној путањи.

Роботско возило представља мали рачунар који је програмиран и садржи микропроцесор, меморију, дигитални и аналогни улаз, комуникациони склоп (интерфејс). Ученици су повезали уређај с рачунаром и комуницирају помоћу USB кабла и USB порта. Проверава се исправност компоненти које су постављене на модел, повезује се с рачунаром путем USB кабла на микропроцерску плочу и на USB порт рачунара.

Успоставили су комуникацију између уређаја и рачунара. Поставили су роботско возило на полигон и ученица седмог разреда њиме управља даљинским путем. Роботско возило пролази све црте линије, затим се окреће и враћа на почетни део полигона. Уређај реагује сензорима на додир руке, покреће главу у лево–десно за 45°. У току вожње укључена је светлосна сигнализација (црвено и зелено светло). Управљање возилом BBC micro:bit програмира се унутар петље „forever” извршавањем два програма паралелно. Употреба блока „run in background” доводи у могућност да се управљачко возило одвија назависно од очитавања додира и бројања команди, као и петље која се непрекидно понавља. Возило се креће док не наиђе на препреку, заокрене се за одређени угао од 90° и затим иде напред до следеће препреке. Такође, кад наиђе на препреку додира, глава робота окреће се за 45°.

У завршном делу часа ученици су презентовали своје идеје. Усмено су образложили ток реализације пројекта, осмислили су име робота „Лазар 56”, користећи Едуардо и Ардуино пројектовали су и истовремено дали предлоге за унапређење његове конструкције и израде других модела, као што су: роботска колица, аутомобил трагач, универзални струг, индустријска трака, пумпа за наводњавање, неуронска капа, дронови. Уређаји имају задатак да прикупљају податке за научноистраживачке сврхе, хумане сврхе и испоруку производа и пакета.

Миљана Димитрић,
мастер професор информатике и технике,
ОШ „Растко Немањић – Свети Сава”, Новa Пазовa

Подели

Facebook
Twitter
LinkedIn