3-урок

Умное освещение

Перед началом урока соберите схему из прошлого урока чтобы гараж был полноценным. Две схемы будут собраны на одной макетной плате.

На этом уроке мы сделаем умное освещение с датчиком движения. Для этого в схему нужно добавить PIR датчик движения. Он позволяет работать устройству в автоматическом режиме. В зависимости от наличия движения в помещений устройство будет включать и выключать свет. При срабатывании датчика движения подается напряжение и светодиод загорается.

Следующим шагом будем собирать систему автоматического включения света. Она будет состоять из цепи с датчиком движения, светодиодом, платы Arduino UNO и резистора 100 Ом.

Собираем макет. Подводим провода точно как на рисунке.

Готовая цепь из Ардуино, макетной платы и датчика движения выглядит так. 

Подключаем Ардуино на компьютер через USB.
Теперь напишем программу, которая будет при срабатывании датчика включать светодиод. Дальше открываем программу Arduino IDE, копируем код ниже и вставляем.

#include <IRremote.h> // подключаем библиотеку
#include <Stepper.h> // библиотека для шагового двигателя
#define pirPin 3
#define ledPin 13
int RECV_PIN = 2; // сигнальный пин подключаем к 8-му цифр.выводу
IRrecv irrecv(RECV_PIN); 
decode_results results;

const int stepsPerRevolution = 40; // количество шагов на 1 оборот, измените значение для вашего мотора
Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9, 11);


 
void setup()
{
  Serial.begin(9600); // открытие serial 
  myStepper.setSpeed(130); // устанавливаем скорость 130 об/мин
  irrecv.enableIRIn(); // инициализация ИК-приемника

  pinMode(pirPin, INPUT);
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
} 
 
void loop() 
{
  delay(500);
  if (irrecv.decode(&results)) {


    if(results.value==16769055) {
      myStepper.step(1700); // Делаем 1500 шагов в одну строну

      Serial.println("tusti");}
    else if(results.value==16754775) {
      myStepper.step(-1700); // Делаем 1500 шагов в другую строну
      Serial.println("koterildi");
    }

    
    Serial.println(results.value, DEC); // вывод в 16-м режиме
    Serial.println(); // для удобства добавим пустую строку
    irrecv.resume(); // получаем следующее значение
  }

  int pirVal = digitalRead(pirPin);
  if (pirVal == HIGH)
  {
    digitalWrite(ledPin, HIGH);
    Serial.println("Есть движение");
    delay(2000);
  }
  else
  {
    Serial.println("Нет движения");
    digitalWrite(ledPin, LOW);
  }
}

• Проверяем и загружаем код на Ардуино как на прошлом уроке и проверяем работу датчика.  Можно покрутить настройки датчика и посмотреть как это отразится на его работе.
• Установим освещение во внутрь гаража. Готово, теперь когда хозяин приходит домой гараж открывается пультом а когда заходит в гараж свет включается автомотически.

Можете сделать корпус для схем датчиков.

Подумайте можно ли установить такой датчик движения у вас дома или на гараже. В каких комнатах, помещениях у вас дома можно было бы это сделать? Насколько часто вы оставляете свет включенным и могли бы ли вы сэкономить на электроэнергии с помощью такого устройства? Можете обсудить это с родителями. И на следующий урок подготовьте несколько таких примеров. Объясните почему именно в том или ином месте вы бы установили такой датчик. 

А если такой датчик можно было бы установить не только на освещений? Предлагайте свои идеи.

Заключение

На этом проекте мы сделали функционирующий умный гараж, который состоит из умного освещения и умных ворот. Ученики своими руками сделали гараж, это способствует развитию навыков конструирования и творческого мышления, навыков работы с электроникой и Ардуино.

Демонстрация

Результатом будет рабочий макет умного гаража.
— Ученики должны презентовать, показать и рассказать, как они сконструировали гараж, какие материалы они использовали и чему научились в ходе работы.
— Какие идеи появились у учащихся после работы над проектом?
— Какие еще технологий можно внедрить в умный гараж?
— Какие преимущества имеет умный дом перед обычным домом (какие недостатки)?
 — Какие функции умного дома, гаража не хватает в повседневной жизни?

Оценивание

Критерии оценивание по PBL:
Problem based learning (проблемно-ориентировочное обучение)— это метод обучения, при котором учащиеся приобретают знания и навыки, работая по одному проекту в течение 4-х недель, для исследования и поиска ответа на подлинный, интересный и сложный вопрос, проблему или вызов. Скачать Для оценивания проекта, на первой неделе, предоставьте данный материал (PBL rubrics) учащимся, для того чтобы:
— ученики предварительно понимали по каким критериям им необходимо подготовиться,
— ученики самостоятельно смогли дать соответствующую оценку своим коллегам.