1-урок
Цели проекта
— Разработать автоматическую систему освещения чтобы снизить расходы на электроэнергию;
— Сконструировать умные ворота гаража на дистанционном управлении которая станет частью умного дома.
Руководство для учителя
Перед началом работы задайте вопросы, поговорите про умный дом, умный гараж, спросите что ученики думают. Например:
— Что такое умный дом, умный гараж?
— Какие технологии можно использовать в умном гараже?
— Какие идеи предложат ученики по умному гаражу?
— Видели ли вы раньше унмый гараж?
Можно поделиться на группы по 4-5 учащихся.
Введение
Умный дом — система домашних устройств, способных решать определённые повседневные задачи и выполнять действия без полного или частичного участия человека. Это чрезвычайно гибкая система, которую пользователь конструирует и настраивает самостоятельно в зависимости от собственных потребностей. Это предполагает, что каждый владелец умного дома самостоятельно определяет, какие устройства куда установить и какие задачи они будут исполнять.
Система «Умный гараж» становится очень популярной. Так как она помогает обеспечить комфортные условия проживания, в то же время сократив расходы потребляемых ресурсов. Установив такую систему, мы освобождаемся от необходимости контролировать работу таких подсистем как освещение и безопасность которые мы будем рассматривать в этом проекте.
Управление источниками света осуществляется через датчики движения. Такое освещение предполагает автоматическое включение света при вхождении человека в помещение и отключение при выходе. Такая система поможет значительно сэкономить расходы на электричество.
А автоматические ворота на дистанционном управлений будут обеспечивать удобный въезд в гараж и ограничивать доступ посторонним.
Давайте начнем делать макет гаража. Постройте из подручных средств гараж. Можно использовать картон, дерево, 3D принтер, коробки и т.д. Включите воображение, придумайте свой дизайн гаража. Придумайте механизм открывания ворот. Возьмите за основу принцип работы шагового двигателя и подумайте какими способами можно открывать и закрывать ворота легко. Ниже привели пример как это можно сделали. К следующему уроку каждая группа должна принести готовый макет гаража и презентовать свои работы, то есть почему группы решили сделать именно такой дизайн, чем они вдохновились и главное как будет работать механизм открывания ворот.
Пример макета гаража.
Нам понадобятся картонные бумаги, ножницы, линейка, карандаш, трубочка, плотная веревка, клей. Будем делать гараж из картонных бумаг. Размеры показаны на рисунках, соедините части по инструкций.
1. Это боковая стенка гаража. Мы сделаем только одну боковую стену чтобы видеть что внутри.
2. Размеры пола гаража.
3. Задняя стенка гаража. Соединяем стенки вместе как на видео.
4. Размеры картона для крыши. Таких нужно две штуки.
5. Передняя стена где будет вход в гараж. Вырезаем место для ворот.
6. Это части для рельсов ворот. Вырежьте и приклейте как на видео.
7. Теперь сделаем сами ворота. Приклеиваем трубочки на картонную бумагу, сверху завязываем веревкой и ставим на рельсы. Используем трубочки как колесики которые будут ходить по рельсам.
Как это будет работать? На следующих уроках мы соберем схему и напишем программу на Ардуино.
Готово, наш макет гаража готов. На следующих уроках будем делать умную систему в гараже и поместим их на макете.