PROGRAMOWALNY PAJĄK - zestaw edukacyjny oparty o platformę zgodną z ARDUINO.
Idealny Projekt oparty o moduł zgodny z Arduino UNO zarówno dla dzieci jak i dorosłych.
Wspólnie ze swoim dzieckiem zbuduj wyjątkowego pająka i naucz się programować!!
Masz pytania? Potrzebujesz większej ilości sztuk z własnym logo?
Napisz lub zadzwoń!! Z chęcią na nie odpowiem!!
Krzysztof Dubowski +48 602 603 138
allegro@mageek.com.pl
Prezentowany zestaw to tak naprawdę platforma edukacyjna, idealnie nadająca się do samodzielnej nauki jak również prowadzenia zajęć edukacyjnych z zakresu programowania Arduino, elektroniki i mechatroniki.
W zestawie oprócz niezbędnych części znajduje się instrukcja montażu w języku polskim.
Efektem finalnym może być zbudowanie pająka reagującego na nasze polecenia wydawane z pilota, komputera czy też na czynniki zewnętrzne w postaci temperatury, światła , przeszkód.
Możliwość rozbudowy
Charakterystyczną cechą edukacyjnego pająka jest możliwość jego rozbudowy o dodatkowe czujniki, elementy wykonawcze, czy też moduły do wymiany danych.
Założeniem prezentowanej platformy jest, aby uczeń po zajęciach mógł zabrać swój projekt do domu i pochwalić się osiągnięciami a nawet dalej samodzielnie programować nowe funkcjonalności pająka.
Zastosowanie płytki nano shield daje możliwość łatwej wymiany modułu arduino a zarazem umożliwia łatwe podłączenie zewnętrznych akcesoriów, czujników itp.
Zastosowanie rozwiązań typu Open Hardware i Open Source zgodnych z platformą ARDUINO, daje dostęp do tysięcy przykładów i bibliotek w Internecie.
Przykładowe zajęcia - przygotowanie środowiska
- Przymocowanie nano shield na górnej płycie pająka , przymocowanie płytki stykowej
- Podłączenie kablem usb do komputera i konfiguracja połączenia ze środowiskiem ARDUINO IDE
- Napisanie programu Blink - miganie diodą
- Modyfikacja programu blink o wydawanie dźwięku z buzzera naprzemian z diodą Dołączamy switch i piszemy program włączający i wyłączający diodę , buzzer po kliknięciu w przycisk
Start nie musi być trudny!!
Pierwsze zajęcia/ćwiczenia nie muszą zmierzać do złożenia pająka w całości . Pierwsze zajęcia mogą polegać na przymocowaniu płytki shield do górnej części pająka i rozpoczęcie przykładowych ćwiczeń bez montażu pozostałych elementów. Lista przykładowych ćwiczeń / planu nauczania podana jest na końcu opisu.
Przykładowe zajęcia - Podłączamy serwo
- Omówienie konstrukcji Servo
- Piszemy program sterujący serwerm (ruchy 0-180 stopni i 180-0 stopni)
- Sprawdzamy każde z serw, podłączając kolejno do zaprogramowanego wyjścia
- Program sterujący wychyleniem serwa w zależności od położenia potencjometru i monitorowanie wartości na monitorze COM
- Programujemy sekwencję różnych położeń serwa , która rozpoczyna się po kliknięciu w przycisk
Kolejnym etapem może być zmontowanie górnej i dolnej podstawy , umieszczenia na nich 5 serw i odrębnym sterowaniem każdego z nich.
Drewniane elementy
Elementy stanowiące konstrukcję pająka , są wycinane w sklejce precyzyjnym laserem. Nie jest to więc plastikowa zabawka, lecz produkt w większości stworzony z drewna.
Dostarczone elementy znakomicie nadają się do pomalowania , dzięki czemu Twój pająk może nabrać wyjątkowego charakteru.
Prezentowany zestaw edukacyjny daje niesamowite możliwości rozbudowy. Możemy zaprogramować różne reakcje pająka na świat zewnętrzny. Np w zależności od temperatury może się zmieniać kolor diody RGB. Włączenie oświetlenia może spowodować reakcję ucieczki pająka , podczas której omija on napotkane przeszkody.
Zawartość Platformy Edukacyjnej:
- Instrukcja montażu w języku polskim
- Ponad 40 precyzyjnie wyciętych laserowo elementów ze sklejki
- niezbędne śrubki i nakrętki
- 9 x serwo 180 stopni
- Płyta nano shield
- kontroler zgodny z Arduino Nano
- Czujnik ultradźwiękowy
- Czujnik temperatury
- Fotorezystor
- Zestaw rezystorów
- Prototypowa płytka stykowa
- Kable stykowe
- Kabel USB
- Pojemnik na baterie (zamiast baterii można używać dodatkowego „power banka”)
- Pilot zdalnego sterowania
- Odbiornik podczerwieni
- Dioda LED
- Dioda LED RGB
- Buzzer
- Przyciski
- Całość zapakowana w pudełko
Przykładowe zajęcia/ćwiczenia z wykorzystaniem oferowanego pająka:
Zajęcia I - przygotowanie środowiska
- Przymocowanie płytki nano shield na górnej płycie pająka , przymocowanie płytki stykowej
- Podłączenie kablem usb do komputera i konfiguracja połączenia ze środowiskiem ARDUINO IDE
- Napisanie programu blink - miganie diodą
- Modyfikacja programu blink o wydawanie dźwięku z buzzera naprzemian z diodą
- Dołączamy switch i piszemy program włączający i wyłączający diodę , buzzer po kliknięciu w przycisk
Zajęcia II - Fotorezystor
- Podłączamy Fotorezystor
- Odczyt wartości fotorezystora na monitorze COM
- Budujemy alarm , włączamy buzzer przy zapaleniu światła
- Zmiana koloru diody w zależności od uzbrojenia alarmu (czerwona alarm działa, zielona alarm jest wyłączony)
- Programujemy różne sygnały buzzera w zalezności od natężenia światła
- Emitujemy buzzerem sygnał sos w chwili włączenia światła i migamy diodą na czerwono
Zajęcia III - czujnik ultradźwiękowy
- Podłączamy czujnik ultradźwiękowy
- Piszemy program pokazujący na monitorze COM odległość od przeszkody
- Piszemy program emitujący dźwięki na buzzerze w zależności od odległości od przeszkody (pikanie radaru)
- Piszemy program uaktywniający radar w zależności od natężenia światła (radar działa przy wyłączeniu światła)
- Włączenie i wyłączenie radaru za pomocą przycisku
Zajęcia IV - czujnik temperatury
- Podłączamy czujnik temperatury
- Odczyt temperatury na monitorze COM
- Kolor diody RGB zależny jest od temperatury zewnętrznej
- Emitujemy dźwięk alarmu po przekroczeniu określonej temperatury
Zajęcia V - Podłączamy Serwo
- Omówienie konstrukcji Servo
- Piszemy program sterujący serwerm (ruchy 0-180 stopni i 180-0 stopni)
- Sprawdzamy każde z serw, podłączając kolejno do zaprogramowanego wyjścia
- Piszemy program sterujący wychyleniem serwa w zależności od położenia potencjometru i monitorowanie wartości na monitorze COM
- Programujemy sekwencję różnych położeń serwa , która rozpoczyna się po kliknięciu w przycisk
Zajęcia VI - Termometr analogowy
- Montujemy górną podstawę pająka z dolną (4 części)
- Mocujemy serwo w przedniej części pająka (głowa)
- Na serwo zakładamy orczyk , do którego przyklejamy np. taśmą klejącą strzałkę wyciętą z papieru
- Całość możemy postawić na białej kartce , na której naniesiemy mazakiem lub długopisem skalę temperatur
- Podłączamy czujnik temperatury i wychylamy serwo w zależności od temperatury
Zajęcia VII - montujemy pozostałe serwa w górnej części pająka i wychylamy każde z nich w zależności od różnych zdarzeń
- Po zamontowaniu 5 serw każde z nich staramy się wysterować różnym zdarzeniem
- Serwo 1 (głowa) wychylane w zależności od odległości od przeszkody czyjnika Ultra
- Serwo 2 Wychylane w zależności od temperatury
- Serwo 3 w zależności od natężenia światła
- Serwo 4 w zależności od wychylenia potencjometru
- Serwo 5 w reakcji na naciśniecie przycisku.
Zajęcia VIII - Radar
- Montujemy głowę i mocujemy w niej czujnik ultradźwiękowy
- Głowę mocujemy do przedniego serwa
- Sterujemy serwem aby obracać głową w maksymalnym zakresie
- Odczytujemy na monitorze COM odległości od przeszkody i kąt wychylenia podczas obracania głowy
- Piszemy program emitujący dźwięk podczas napotkania przeszkody. Wysokość dźwięku zależna od odległości
- Program uruchamiający radar po reakcji na naciśniecie przycisku
- Program sterujący maksymalnym wychyleniem serwa w zależności od ustawienia potencjometru (regulacja kątów skanowania)
Zajęcia IX - montujemy odnóża pająka
- Każe z serw ustawiamy w środkowej pozycji
- Skręcamy 4 odnóża (nie montując ich do pająka)
- Piszemy program sterujący ruchem pojedyńczego odnóża - góra dół i sprawdzeniu poprawności działania odnóży
- Program modyfikujemy dołączając do niego odczyt pozycji potencjometru i ruchu odnóżem w zależności od jego położenia. Odczyt wartości na monitorze COM i zanotowanie maksymalnych wychyleń
- Program do sterownia jednocześnie 4 odnóżami podłączonymi do różnych wyjść nano shield i reagujący na położenie potencjometru.
Zajęcia X - Montujemy pająka i unosimy go góra- dół
- Mocujemy wszystkie odnóża do pająka
- Uruchamiamy wychylający odnóża w zależności od położenia potencjometru - pająk powinien unosić się i opuszczać w zależności od położenia potencjometru
- Tańczący pająk - modyfikujemy program w ten sposób by każde z odnóży miało inną wartość wychylenia od sąsiedniego uzyskując efekt falowania pająka
- Potencjometr zastępujemy modyfikacją programu, aby samodzielnie sterował wychyleniami pająka
Zajęcia XI - spanie pająka i straszenie ofiary
- Podłączamy czujnik ultradźwiękowy
- Piszemy program , który reaguje na zbliżenie dłoni do czujnika ultradźwiękowego.
- Pająk domyślne jest w najniższej pozycji , po zbliżeniu dłoni do czujnika pająk unosi się (podnosząc bardziej tył) i wydaje odstraszające dźwięki buzzerem.
- Po usunięciu dłoni sprzed czujnika , pająk powoli przechodzi w stan najniższej pozycji
Zajęcia XII - Pająk do nas macha
- Podłączamy dwa potencjometry , których wartości mapujemy na jedną nogę.
- Piszemy program podnoszący wybrane odnóża do góry (pojedynczo) i ruszanie nimi w powietrzu za pomocą serw odpowiedzialnych za obrót odnóży
Zajęcia XIII - Pająk idzie do przodu
- Bazując na poprzednich doświadczeniach piszemy program (funkcję) unoszący ,obracający i obniżający odnóża w odpowiedniej kolejności przesuwając pająka do przodu
- Wywołujemy funkcję w zależności od zdarzenia, np po naciśnięciu przycisku
Zajęcia XIV - pająk chodzi do tyłu i ucieka od przeszkody
- Piszemy bardzo podobną funkcję jak w poprzednim ćwiczeniu , odwracając jednak sekwencję powodując poruszanie się pająka do tyłu
- Piszemy program wykorzystujący wcześniej napisane funkcje, który reaguje na zbliżenie dłoni do czujnika i odpowiednio uruchamia funkcję poruszania się do tyłu lub do przodu
Zajęcia XV - pająk się obraca
- Piszemy program (funkcję) obracania pająka w lewo i prawo
- Obrót w lewo i prawo możemy wywoływać przez przycisk lub czujnik ultradźwiękowy
Zajęcia XVI - Pająk omija przeszkody
Piszemy program bazując na wcześniejszych funkcjach
- Wykorzystujemy wcześniej napisane funkcje w tym radaru
- Pająk kroczy do przodu do chwili napotkania przeszkody, po jej napotkaniu obraca głową i poszukuje przestrzenie nie posiadającej przeszkód
- Po znalezieniu wolnego miejsca , robi obrót o stosowny kąt i kroczy dalej
Zajęcia XVII - Sterujemy pająkiem za pomocą pilota
- Piszemy program uruchamiający wcześniejsze funkcje w zależności od przyciśniętego przycisku na pilocie
Przykładowe inne zajęcia po rozbudowie pająka:
- Dołączenie wyświetlacza 8x8 ukazującego nastrój pająka, temperaturę itp
- Komunikacja między pająkami za pomocą modułów radiowych i np synchroniczny taniec.
- Sterowanie pająkiem za pomocą modułu Bluetooth i aplikacji na smartfonie
- Sterownie pająkiem za pomocą modułu WIFI, komputera i języka Python w programie Blender, w którym możemy odwzorować model 3d i jego ruchy.
- Komunikacja pająka z chmurą obliczeniową przez moduł Wifi i przekazywanie do niej informacji o ilości kroków IoT
- Sterowanie pająkiem za pomocą chmury obliczeniowej wydającej mu polecenia po zebraniu informacji z czujników IoT
- Sterowanie kilkoma pająkami za pomocą chmury obliczeniowej