Автоматическая система включения освещения улицы на Arduino.

АЛМАТЫ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ-ҚАРЖЫ ЖӘНЕ ИННОВАЦИЯЛЫҚ-ТЕХНИКАЛЫҚ КОЛЛЕДЖІ

АЛМАТИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКО-ФИНАНСОВОЙ И ИННОВАЦИОННО- ТЕХНИЧЕСКОГО КОЛЛЕДЖ

Мастер-класс

На тему: Автоматическая система включения освещения улицы на Arduino.

специальность: 1304000-«Вычислительная техника и программное обеспечение»

Преподаватель: Ализак А.М.

Рассмотренно в цикле

«Технических диссциплин»

_________ Жумабаева К.И.

Протокол № ____

«___»____________2022г.

Алматы 2022г

Дата: _________

Цель мастер-класса:

Образовательные:

• помочь учащимся получить представление о робототехнике, Arduino;

• cоздать условия для получения и усвоения учениками новых знаний о робототехнике;

• понять принцип работы «умный город», искуственный интеллект.

• обобщить знания на уровне межпредметных связей (физика, информатика, математика, английский язык;

Воспитательные:

• воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости;

• воспитать актуальность, внимание, трудолюбие и творческий подход к решению производственных вопросов;

Развивающие:

• формировать навыки критического мышления и конструкторские навыки через экспериментальную деятельность, через работу с информацией, через интерактивное взаимодействие учащихся.;

• содействовать развитию коммуникативных умений учащихся;

• развить интерес на робототехнике и на создание новых полезных проектов.

Тип занятия: мастер класс.

Межпредметная связь: информатика, профессиональный английский язык, физика, основы алгоритмизации и программирование.

Оборудование: компьютерный класс, интерактивная доска, проектор, презентация , расширенный набор Arduino, видео-материалы.

Ход мастер-класса

А вы слышали что – нибудь про Автоматический система включения освещения улиц? Это такие электронные устройства, которые позволяют управлять освещением с помощью обычного фоторезистора и другими электрическими приборами.

Автоматизация — одно из направлений научно-технического прогресса, использующее саморегулирующие технические средства и математические методы с целью освобождения человека от участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов, изделий или информации, либо существенного уменьшения степени этого участия или трудоёмкости выполняемых операций.

Энергосберегающие фонари, раздающие Wi-Fi, система выявления пожароопасных домов и навигация для беспилотных автомобилей – это не фантастика, а реальность. Впрочем, появление таких умных систем вполне закономерно. Сингапур является самым умным городом в мире, в нем почти каждый аспект жизнедеятельности контролируется датчиками. По улицам города гоняют беспилотные автомобили. Транспортная система здесь отлажена идеально – несмотря на численность населения более 5 млн человек, проблема пробок не актуальна. Специальные датчики на улицах фиксируют превышение загрязняющих веществ в городской атмосфере и автоматически перераспределяют транспортные потоки. Эта система позволяет сингапурским водителям экономить до 60 часов в год.

В городе внедрена передовая система «умного» сбора мусора: контейнер оборудован ультразвуковыми сенсорами, которые подают сигнал, когда он полон, это позволяет значительно экономить топливо мусороуборочных машин и рабочее время городских служб.

Тысячи камер и датчиков позволяют создать цифровую копию города. Это необходимо для прогнозирования различных событий, начиная с природных катастроф, заканчивая распространением вирусов. В цифровой модели учтены количество жителей, потребление ресурсов, изменение климата и множество других факторов, способных повлиять на жизнь горожан. Основное достоинство Сингапура, которое делает город «умным», заключается в желании использовать технологии для максимального удобства людей. Город стал полигоном, где новые инициативы тестируются, дорабатываются с учётом отзывов их пользователей, после чего внедряются на улицы города.

Города стремятся стать «умными». Внедрение цифровых решений на уровне мегаполисов требует стратегического видения и последовательности со стороны муниципалитетов. Однако ответственны за успех процесса IT-разработчики. Для повышения своего комфорта и упрощения занятости люди постоянно придумывают новые приборы. Сегодня мы рассмотрим устройство для дистанционного управления полезной нагрузкой, с помощью фоторезистора. Сегодня подробнее познакомимся с таким управляющим аппаратом. Мы узнаем как он устроен, на чём основывается принцип действия и можно ли сделать такие умные разработки своими руками?

У нас в Казахстане не таких умных городов как Сингапур, но мы можем понять принцип работы и на чем состоит самые умные городы миров. По сути, все это об улучшении качества жизни, комфорт состоит из мелочей, а «умный город» возьмёт все мелочи на себя. Наш великий просветитель и ученый Абай Құнанбаев сказал:

Болмасаңда ұқсап бақ

Сегодня будем подробнее знакомиться с мелочами умного города. Узнайте, как он устроен, на чём основывается принцип действия и можно ли сделать Автоматический система включения освещения улицы своими руками?

Создание Автоматический система включения освещения улицы на Arduino

Многие современные системы освещения оборудованы дистанционным управлением. С этой целью используются пульты, а также оборудование сигнального типа, например, автоматические включения/выключения. Для того чтобы привести в действие подобный выключатель/включатель, нужно просто установить датчик фоторезистора. В результате, произойдет включение или выключение прибора при наступлении темного времени суток.

Фоторези́сторы — это резисторы, у которых меняется сопротивление в зависимости от действия света на светочувствительную поверхность. Сопротивление не зависит от величины напряжения, в отличие от обычного резистора. В основном фотосопротивления применяются для индикации или отсутствия света. В полной темноте сопротивление фоторезистора имеет большую величину, достигающую иногда до 1 мегаома.

Чтобы сделать автоматический система включения освещения улицы своими руками, необходимо подготовить плату и следующие датчики:

• Arduino UNO;

• Макетная плата;

• Фоторезистор;

• светодиоды;

• резисторы.

Кроме того, будет необходим компьютер, шнур USB и блок питания на 5 вольт. Для прошивки микроконтроллера на компьютер устанавливается программа Ардуино IDE. Подключения датчиков осуществляется по схеме приведенной на рисунке ниже. (1- рисунок)

1- рисунок. Схема подключения

Скетч:

• int fotop=A1; // аналоговый порт фоторезистора //

• int foto;

• diod1=8; // порт светодиода //

• void setup() { pinMode(diod1,OUTPUT);

• Serial.begin(9600); // подключение монитор порта // }

• void loop() {foto=analogRead(fotop);

• if (foto>600) // регистрация облучении света на фоторезисторе //

• {digitalWrite(diod1,HIGH);} // включает светодиода //

• else // иначе//

• {digitalWrite(diod1,LOW);} // выключает светодиода //

• Serial.println(foto); // выводим значение облучении света на монитор порта//

• }

Рефлексия и подведение итогов урока.

Вопросы:

1 Вам было интересно на уроке?

2 Вы узнали что-то новое на уроке?

3 Готовы ли вы на следующих уроках применить его на практике?

Заключение.

В закрепление занятия хочу сказать, что все проекты должны служить обществу, приносить пользу, чтобы построить умный город, чтобы жить в умном доме, надо, прежде всего, учиться, получить разностороннее образование. Ваш вклад в робототехнику должен способствовать поднятию уровня жизни, создать комфорт для людей. Весь этот комфорт создается из малого. Как истинные патриоты своей страны вы должны любить свое дело. Вы всегда должны быть в поиске и создавать новые инновационные проекты для развития страны. Говоря словами великого поэта казахского народа Абай Құнанбаев:

Керек іс бозбалаға- талаптылық,

Әр түрлі өнер, мінез, жақсы қылық.

Будьте талантливы, разносторонне творчески богаты. Не будьте ленивым, ставьте цели и работайте чтобы достигать поставленной цели. Создайте своими руками такой же интеллектуальный свой «умный дом» «умный город», чтобы помочь и осчастливить своих родителей и близких.