Διαδραστική μακέτα μνημείων της Ευρώπης

Η κατασκευή αποτελείται από μια ξύλινη μακέτα της Ευρώπης, στην οποία βρίσκονται κολλημένα διάφορα μνημεία και συνδέεται με οποιαδήποτε οθόνη και ηχεία. Μπροστά από κάθε μνημείο υπάρχουν δυο μικρά μεταλλικά στοιχεία τα οποία μόλις τα αγγίξουμε, εμφανίζονται φωτογραφίες και πληροφορίες για το μνημείο στην οθόνη, ενώ παράλληλα οι ίδιες πληροφορίες μεταδίδονται από τα ηχεία.

Το project ξεκίνησε στα τέλη Μαΐου του 2016 στο πλαίσιο της πρόσκλησης της ΕΛΛΑΚΕκπαίδευση σε 3 διαστάσεις“, για την αξιοποίηση τρισδιάστατων εκτυπωτών στην εκπαίδευση. Σε συνεργασία με τον καθηγητή Πληροφορικής του 5ου Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας Σωτήρη Γεωργίου, τον δάσκαλο του 5ου Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας Γιώργο Κατικαρίδη και τον σχολικό σύμβουλο δημοτικής εκπαίδευσης Γιάννη Κασκαμανίδη σχηματίσαμε μια ομάδα μαθητών και μαθητριών από διάφορα δημοτικά σχολεία της πόλης που εκδήλωσαν ενδιαφέρον για συμμετοχή.

Τέλη Μαΐου παρακολουθήσαμε στην Αθήνα ένα σεμινάριο για την συναρμολόγηση και την χρήση του τρισδιάστατου εκτυπωτή Rep Rap Prusa. Τον εκτυπωτή τον μεταφέραμε στην Φλώρινα και τον τοποθετήσαμε στο εργαστήριο ρομποτικής του Πειραματικού Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας.

Στις αρχές Ιουνίου πραγματοποιήσαμε 4 εργαστηριακές συνεδρίες για την εισαγωγή στην τρισδιάστατη σχεδίαση στο εργαστήριο πληροφορικής του 5ου Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας. 

Ακολούθησαν άλλες 4 εργαστηριακές συνεδρίες προγραμματισμού οι οποίες έγιναν στο εργαστήριο πληροφορικής του Πειραματικού Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας.

Μετά τις 8 εργαστηριακές συνεδρίες ακολούθησε η ημέρα εκτύπωσης στο εργαστήριο ρομποτικής του Πειραματικού Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας. Οι μαθητές και οι μαθήτριες εκτύπωσαν μικρά 3Δ σχέδια με τα ονόματα τους, τα οποία είχαν σχεδιάσει στο Google Sketchup ενώ παράλληλα εκτυπώσαμε και διάφορα μνημεία της Ευρώπης που βρήκαμε από τον δικτυακό τόπο Thingiverse. Επίσης την ίδια ημέρα ο εκπαιδευτικός Γιώργος Κατικαρίδης ολοκλήρωσε την ξύλινη μακέτα της Ευρώπης, την οποία και παρουσίασε στην ομάδα.

Το project συνεχίστηκε από τον Οκτώβριο του 2016 και την ολοκλήρωση του ανέλαβαν οι μαθητές και οι μαθήτριες της ΣΤ τάξης του Πειραματικού Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας.

Εργαζόμενοι σε ομάδες των 3 ατόμων συνέλεξαν φωτογραφίες από τα μνημεία που είχαμε εκτυπώσει και επέλεξαν τις πληροφορίες που θα παρουσιάζαμε από την Βικιπαίδεια για κάθε μνημείο. Ακολούθησαν οι απαραίτητες ηχογραφήσεις για κάθε μνημείο χρησιμοποιώντας το λογισμικό Audacity.

Έχοντας το απαραίτητο υλικό (φωτογραφίες, πληροφορίες, ηχογραφήσεις) οι μαθητές προχώρησαν στην δημιουργία του προγράμματος της μακέτας στο Scratch. Κάθε μνημείο εμφανίζει τις πληροφορίες, τις φωτογραφίες και το ηχητικό του απόσπασμα όταν πατηθεί κάποιο πλήκτρο από το πληκτρολόγιο του υπολογιστή. 

Μετά την ολοκλήρωση του προγράμματος ξεκίνησε η τελική φάση της ενσωμάτωσης του στην ξύλινη μακέτα. Τα μνημεία κολλήθηκαν με σιλικόνη, ανοίχτηκαν τρύπες με ειδικά εργαλεία και μπροστά από κάθε μνημείο τοποθετήθηκαν 2 διπλόκαρφα. Το πρόγραμμα αποθηκεύτηκε σε ένα Raspberry pi το οποίο μπήκε στο εσωτερικό της μακέτας και το οποίο συνδέθηκε με ένα Makey Makey. Με τον τρόπο αυτό μετατρέψαμε τα διπλόκαρφα της μακέτας σε πλήκτρα τα οποία εκκινούσαν την εμφάνιση των μνημείων στο Scratch. Για κάθε μνημείο το ένα από τα δυο διπλόκαρφα συνδέθηκε στο αντίστοιχο πλήκτρο μέσω του Makey Makey ενώ το άλλο ήταν συνδεδεμένο στην γείωση.

Η διαδραστική μακέτα παρουσιάστηκε στο 7ο Μαθητικό Φεστιβάλ Ψηφιακής Δημιουργίας.

Ο παντογνώστης – παιχνίδια με ηλεκτρικά κυκλώματα

Κατασκευές από τους μαθητές και τις μαθήτριες της Ε΄τάξης του Πειραματικού Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας κατά το σχολικό έτος 2016-2017. 

Το project υλοποιήθηκε σε συνεργασία με την δασκάλα της τάξης και στο πλαίσιο των μαθημάτων της Φυσικής και της Πληροφορικής. Τα παιδιά εργάστηκαν σε ομάδες των 5-6 ατόμων και κατασκεύασαν συνολικά τέσσερις “Παντογνώστες” αξιοποιώντας τις αρχές των ηλεκτρικών κυκλωμάτων.

Ο κάθε παντογνώστης έχει 4 ερωτήσεις με 3 πιθανές απαντήσεις για κάθε μία. Κάτω από κάθε πιθανή απάντηση υπάρχουν δυο μεταλλικά στοιχεία και για να επιλέξουμε αυτήν που θεωρούμε σωστή τοποθετούμε πάνω της έναν μαγνήτη. Αν καταφέρουμε να βρούμε και τις 4 ερωτήσεις τότε ανάβει ένα λαμπάκι και παίζει ένας ήχος από ένα buzzer που βρίσκεται πάνω στην κατασκευή.

Ανοιχτό κύκλωμα

Η κάθε κατασκευή περιλαμβάνει μια μπαταρία 9V ένα λαμπάκι LED και ένα buzzer. Επίσης περιλαμβάνει 24 διπλόκαρφα, δύο για κάθε απάντηση, καλώδια σύνδεσης και 4 μαγνήτες. Το κύκλωμα ξεκινάει από τον θετικό πόλο της μπαταρίας και καταλήγει στον αρνητικό, αφού έχουν συνδεθεί το λαμπάκι, το buzzer και οι σωστές απαντήσεις για κάθε ερώτηση. Το κύκλωμα παραμένει ανοιχτό μέχρι να τοποθετηθούν οι μαγνήτες στις σωστές απαντήσεις. Σε αυτή την περίπτωση το κύκλωμα κλείνει και ενεργοποιείται το λαμπάκι και το buzzer.

Το κύκλωμα του παντογνώστη κλειστό μετά την τοποθέτηση των μαγνητών
Το κύκλωμα του παντογνώστη κλειστό μετά την τοποθέτηση των μαγνητών

Για την ολοκλήρωση του project απαιτήθηκαν 3 ωριαίες συναντήσεις οι οποίες έγιναν στην αίθουσα ρομποτικής του σχολείου. Εκτός από τις μπαταρίες, τα λαμπάκια, τα buzzer, τα καλώδια,  τους μαγνήτες και τα διπλόκαρφα, χρησιμοποιήσαμε μακετόχαρτο, κόλλα σιλικόνης, ψαλίδια, κοπίδια και μαρκαδόρους.

Οι κατασκευές παρουσιάστηκαν από τους μαθητές και τις μαθήτριες της τάξης στο πλαίσιο των εκδηλώσεων για την παγκόσμια ημέρα περιβάλλοντος που έγιναν στο Νέο Πάρκο της Φλώρινας.

 

Ενεργειακό πάρκο με Lego NXT

Το ενεργειακό πάρκο περιλαμβάνει δυο ανεμογεννήτριες και έναν ηλιακό συλλέκτη. Η πρώτη ανεμογεννήτρια περιλαμβάνει έναν κινητήρα που απλά περιστρέφει τα πτερύγια προσομοιώνοντας την κίνηση τους από τον αέρα.

Η δεύτερη ανεμογεννήτρια είναι “πιο έξυπνη” και αναζητεί την κατάλληλη ένταση του αέρα. Περιλαμβάνει έναν αισθητήρα ήχου ο (οποίος παίζει τον ρόλο του αισθητήρα του ανέμου) καθώς και δυο αισθητήρες αφής. Επίσης περιλαμβάνει και έναν δεύτερο κινητήρα στην βάση της για την περιστροφή του κορμού της δεξιά – αριστερά. Όσο δεν υπάρχει κατάλληλος αέρας η γεννήτρια περιστρέφεται δεξιά – αριστερά, με την βοήθεια και των δυο αισθητήρων αφής που λειτουργούν ως όρια. Όταν βρει κατάλληλο αέρα η περιστροφή του κορμού σταματάει και ενεργοποιούνται τα πτερύγια της.

Ο ηλιακός συλλέκτης λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο. Μπορεί να περιστρέφεται προς τα δεξιά – αριστερά χρησιμοποιώντας την ίδια βάση με την ανεμογεννήτρια, ενώ επίσης μπορεί να αλλάζει την κλίση του πάνελ με έναν δεύτερο κινητήρα και με την βοήθεια δυο αισθητήρων αφής που λειτουργούν πάλι ως όρια. Ο αισθητήρας φωτός είναι υπεύθυνος για την επιλογή της κατάλληλης θέσης του ηλιακού συλλέκτη.

  • Το σχέδιο για την περιστρεφόμενη βάση του ηλιακού συλλέκτη και της “έξυπνης ανεμογεννήτριας” την πήραμε από το ρομποτικό βραχίονα στον δικτυακό τόπο ΝΧΤ Programs.
  • Το αρχικό σχέδιο για τον πύργο της ανεμογεννήτριας μπορείτε να το κατεβάσετε από εδώ: wind turbine tower
  • Το πρόγραμμα για την “έξυπνη ανεμογεννήτρια” μπορείτε να το κατεβάσετε από εδώ: wind-turbine-STUDENTS
  • Το πρόγραμμα για τον ηλιακό συλλέκτη μπορείτε να το κατεβάσετε από εδώ: solar-students

Οι κατασκευές έγιναν από τους μαθητές του Ομίλου Ρομποτικής κατά το σχολικό έτος 2016-2017 και παρουσιάστηκαν στις εκδηλώσεις για την παγκόσμια ημέρα περιβάλλοντος που έγιναν στο νέο πάρκο της Φλώρινας.

Συσκευή ειδοποίησης ποτίσματος με Arduino

Μια από τις κατασκευές των μαθητών και μαθητριών του Ομίλου Προγραμματισμού Μικροί Χάκερ, κατά το σχολικό έτος 2016-2017. Η κατασκευή περιλαμβάνει έναν αισθητήρα υγρασίας εδάφους, έναν κινητήρα servo, ένα λαμπάκι και ένα buzzer. 

WaterAlarm_bb

Ο αισθητήρα υγρασίας τοποθετείται μέσα στην γλάστρα και διαβάζει διαρκώς τις τιμές υγρασίας του εδάφους. Όταν η υγρασία πέσει κάτω από κάποιο όριο τότε η συσκευή μας ειδοποιεί με 3 τρόπους:

  • Αναβοσβήνει το λαμπάκι
  • Ακούγεται ήχος από το buzzer
  • Περιστρέφει την πινακίδα ειδοποίησης με την βοήθεια του κινητήρα servo

Screenshot_2

Ο ειδοποιητής ποτίσματος παρουσιάστηκε μαζί με άλλες κατασκευές των μαθητών στις εκδηλώσεις για την παγκόσμια ημέρα περιβάλλοντος που έγιναν στο Νέο Πάρκο της Φλώρινας καθώς και στο 7ο Μαθητικό Φεστιβάλ Ψηφιακής Δημιουργίας

Έξυπνος κάδος σκουπιδιών με το arduino

Στο πλαίσιο των συναντήσεων του ομίλου προγραμματισμού “Μικροί Χάκερ” σχεδιάσαμε και κατασκευάσαμε τον έξυπνο κάδο σκουπιδιών, ο οποίος ανοίγει αυτόματα όταν θέλουμε να πετάξουμε κάποιο σκουπίδι.

Ο κάδος περιλαμβάνει έναν αισθητήρα απόστασης και έναν κινητήρα servo τα οποία ελέγχονται από ένα arduino nano. Η κατασκευή τροφοδοτείται από μπαταρίες AAA και περιλαμβάνει και έναν διακόπτη για την ενεργοποίηση/ απενεργοποίηση του κάδου. Το πρόγραμμα για τον έλεγχο του κάδου έγινε με την χρήση του περιβάλλοντος ardublockly.

Αρχικά μελετήσαμε τον τρόπο λειτουργίας του αισθητήρα απόστασης (HC-SR04). Ο συγκεκριμένος αισθητήρας επιστρέφει στο arduino τον χρόνο που χρειάστηκε για να επιστρέψει ο υπέρηχος σε μικροδευτερόλεπτα. Για να μας είναι χρήσιμη αυτή η τιμή πρέπει να την μετατρέψουμε σε εκατοστά με βάση τον τύπο της ταχύτητας του ήχου (343 μέτρα ανά δευτερόλεπτο).

Οι μαθητές και οι μαθήτριες εξασκήθηκαν με τις μονάδες μέτρησης του χρόνου και του μήκους, τις μετατροπές σε διάφορες υποδιαιρέσεις και χρησιμοποιήθηκε το παρακάτω ειδικά σχεδιασμένο φύλλο εργασίας για να βγάλουμε τον αλγόριθμο μετατροπής των μικροδευτερόλεπτων σε εκατοστά.

Φύλλο εργασίας Μέτρηση απόστασης

Το δεύτερο βήμα ήταν να μελετήσουμε τον τρόπο με τον οποίο δουλεύει ένας απλός κινητήρας servo, ο οποίος μπορεί να περιστρέφει τον άξονα του από τις 0 μέχρι τις 180 μοίρες. Με την χρήση μιας πετονιάς και κόλλας σιλικόνης ενώσαμε τον κινητήρα με το καπάκι του κάδου και πετύχαμε τον έλεγχο του ανοίγματος και του κλεισίματος του. Παρακάτω φαίνεται ο τρόπος σύνδεσης των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.

smart trash can_bb

Το πρόγραμμα για την λειτουργία του αυτόματου κάδου δημιουργήθηκε στο περιβάλλον ardublockly και ακολουθεί τον αλγόριθμο που προέκυψε από το φύλλο εργασίας.

Screenshot_1

Ο έξυπνος κάδος παρουσιάστηκε μαζί με άλλες κατασκευές των μαθητών στις εκδηλώσεις για την παγκόσμια ημέρα περιβάλλοντος που έγιναν στο Νέο Πάρκο της Φλώρινας.