2013. október 26., szombat

MŰHELYMUNKA - Elektromos járműmodell

A tehetséggondozó programunkban természettudományos, matematikai és műszaki kompetenciákat fejlesztjük kiemelten. Az elméleti előkészítés és megalapozás után műhelymunka következett.

2. modell: Szegedi katicabogár.
Önjáró robotmodell építése, mely képes modellezni az élővilágban tapasztalható néhány jelenséget, például: fényérzékenység, fénykövetés.
 A műállat modelljének elkészítése korszerű eszközökkel, az Arduino mikrovezérlő segítségével történt. Kiemelt feladat a műszaki és matematikai problémamegoldó képesség fejlesztése a modellek kiépítése során csoportmunkában.


A műhelymunkáról tudósítás megtekinthető: itt. (8:33-tól)
Katicabogár elkészítése:
Két részt külön kellett elkészíteni:
1 A bogár teste: hát - pöttyös páncél és fej; alap és mozgásra képes "lábak"
2 A bogár agya: fényérzékelő és mozgást vezérlő műszaki szerkezet
Fontos, hogy a katicabogarat képes legyen mozgatni a mikromotor, ezért a szerkezetnek könnyűnek kell lennie. 

A test elkészítése:
Lufialapra dolgoztuk fel a hálós gipszet
Pont illik rám!

Készül az alap, amire felépítjük a robotot.


Igazi hétpettyes katica lett!


Fényérzékelő és mozgásvezérlő összeállítása:

Sokat kell ellenőrizni az arduimo működését.


Programozni megtanultuk már, így jól működik a rendszer.

Többen okosabbak vagyunk.



Egy kétmotoros és háromkerekű modelljármű irányítását mutatjuk be a program segítségével.
A járműmodell két motorját a 12. és a 13. digitális portra kötjük. A modell akkor fog előre menni ha mindkét motor egyszerre be van kapcsolva. Egyedül csak a jobboldali motor  bekapcsolásakor a járművünk balra fordul, ellenkező esetben pont fordítva.  Természetesen a motorok a minta alapján továbbfejlesztett programozásával a leírtnál bonyolultabb útvonalak is leírhatunk modellünknek.


















MŰHELYMUNKA - Napelemmel működtetett közvilágítással ellátott városmakett

A tehetséggondozó programunkban természettudományos, matematikai és műszaki kompetenciákat fejlesztjük kiemelten. Az elméleti előkészítés és megalapozás után műhelymunka következett.

        1. modell: Energiatakarékos városi közvilágítás
Napelemes megvilágítás: városrész energiatakarékos közvilágításának modellezése. Fényérzékelés, napfény hatására a közvilágítás automatikusan kikapcsol. Szürkületkapcsolót   összekapcsoltuk az arduinoval, ami vezérelte az utcai lámpákat.

A műhelymunka bemutatása: Zöld percek magazin a Halas Tv-ben

Makett város elkészítése a napelemes közvilágítás beszerelése előtt

A projekt előkészítő foglalkozásain tanulóink széleskörű elméleti és gyakorlati ismereteket szereztek. Ezt követte, az ismeretek alkalmazása, gyakorlatba való átültetése.  Ennek egyik lehetősége volt, egy makett város készítése, ahol a közvilágítást napelemekkel oldottuk meg.
A művészeti vonal ebben a projektbe a kivitelezésnél kapcsolódott be, melynek lépései a következők voltak.
Mit is szeretnénk?
 Tanulóinkkal először a makett fogalmát tisztáztuk, majd azt kellett eldönteni, milyen makett várost szeretnénk készíteni. Több lehetőség merült fel.
·       Milyen házak legyenek? Kész házmakettek felhasználásával dolgozzunk, vagy magunk készítsük el a házakat egyedi megoldással? A lelkes csapat szereti a kihívásokat, ezért az egyedi mellett döntött. 

·         Milyen anyagot használjunk az elkészítéshez? Itt felmerült az anyag és a forma szoros kapcsolata, hiszen a formához kellett a megfelelő anyagot kiválasztani. A megvalósításhoz könyvkötő kartont láttuk a legjobbnak, mert tartása jó és festés során nem hullámosodik úgy, mint egy hagyományos karton.
·         Internetes kutatás, ötletek gyűjtése: milyen irányba induljunk el, milyen lehetőségek vannak, mi az amiben fantáziát látunk.
A döntés meghozatala: A csapat a letisztult formákat felhasználó minimal stílusú házak elkészítése mellett döntött, mert kivitelezésük az egyszerű mértani formák miatt könnyű, elrendezésük kreativitást igényel, az alkotás izgalmát megélhetik a tanulók és gondolkodásra serkentette őket, mit hova érdemes helyezni, hogy az épület harmonikus egységet alkosson.  Egy-egy épület a formák érdekes játékából (különböző méretű hasábok illesztéséből, eltolásából, egymásra pakolásából, a színek és árnyalatok többféle variálhatóságából) áll.
Már kirajzolódtak az elképzelések, ezt követi a tervezés.
o   Mekkora alapterületű legyen a makett?
o   Milyen arányokkal dolgozzunk?
o   Milyen legyen a házak városrésszé való rendezése?
o   Mennyi alapterületű épületet tervezzünk?
o   Milyen legyen maga az épület formája?


Mindennek pontosnak és élethűnek kell lenni!
Készülnek a közlekedési táblák
Készül a tervek szerint a város alapja


Az útpadka is részletesen kidolgozott

Éppen az elemek készülnek a burkolatokhoz.

Házelemek festése, összeillesztése, külső környezeti elemek elkészítése


Kiválasztottuk a megfelelő színeket.


Pontosan és szépen akartunk dolgozni.

Ez az én munkám!

A házak elhelyezése a város alaprajzán


A házak környezetének kialakítása


A napelemes energiatakarékos világítás elhelyezése

Az utcai lámpák elhelyezése bonyolult folyamat

Mindenki tette a dolgát.

A vezetékeket biztonságosan és esztétikusan kell elhelyezni.

Arduino vezérli az utcai lámpákat.
youtube video







2013. október 11., péntek

Programozás és algoritmusok készítése.


Egyszerű algoritmusok, szabályzás-vezérlés modellek algoritmusba foglalása, robotprogramozás, modellek alapjául szolgáló mikro-vezérlő programozási felületének megismerése.

 
Az Arduino - a vezérlő egység.

Az amici programmal lehet vezérelni.















A programozás minden lépése nagyon izgalmas és teljesen új volt mindenkinek.

Nagy odafigyelést igényelt mindannyiunktól az összeállítás  is.

Párban dolgoztunk, tudtunk egymásnak segíteni.



Működik!!!


2013. október 3., csütörtök

Egyszerű elektromos modellek

A program segítségével a gyerekek elektromos áramköri modelleket építenek, azok működését tanulmányozzák, közben bővítik elektromosságtani ismereteiket. 
Logikai áramkörök, egyszerű háztartási gépek modelljei, egyéni szabályozási és vezérlési modellek építése.
Az iskolában a laptopokat már rengetegszer használtuk, de ezt a programot még senki nem ismerte közülünk.
Beni és Ricsi a program indítása után rögtön "kreatívkodni" kezdett.
Tanár bácsi magyarázott, mi nagyon-nagyon figyeltünk.
Az ötleteinket könnyedén megvalósíthattuk, alkalmaztuk a korábban erről tanultakat.

A lányokat is érdekli az elektromosságtan.
Segítettünk egymásnak és közben sokat tanultunk.

 Mestermunkáink



2013. október 2., szerda

Elektronika alapjai

Az áramkör részei, áramköri jelek. Soros és párhuzamos kapcsolások.
Feszültség, áramerősség mérése. Elektromágneses indukció.
Elektromos energia, elektromos teljesítmény.
Az elektromos áram útja. Elektromos alapszámítások.


Feladat: Az áramköröket különböző áramforrásokról működtetjük. Ezeknek a munkavégző képességét a feszültség jellemzi. A feszültség jele: U, mértékegysége 1 V (volt). Pl. a zsebtelep ………….V, a hálózati áramforrás ……….. V.

Feladat: Készíts egyszerű áramkört! Az első esetben használd a kisebb zsebizzót, a másodikban a nagyobb zsebizzót, a harmadikban a karácsonyfaizzót! Mit tapasztalsz?
A fogyasztóknak különböző az ellenállása – s ettől függően különböző nagyságú áramot engednek át.
Az ellenállás jele: R, mértékegysége Ω (ohm).


Mérj! Készíts egyszerű áramkört többféle izzóval! Mérd meg a körben folyó áram erősségét!
Kis zsebizzó esetén ………….A                              Nagy zsebizzó esetén: ………….A
Karácsonyfaizzó esetén …………….A
Mérd meg a zsebtelep feszültségét is!  ……………..V




Mivel találkoztál, mit tapasztaltál az elektronika alapjai című foglalkozásokon?
- Áramerősség mérésével találkoztunk.
- Különböző áramkörök létrehozását tettük meg.
- A régebbi izzók nem energiatakarékosak, ezért használnak sok helyen LED-et.
- Ampermérőt megtanultuk használni. használatával
- LED és izzó hasonlítottunk össze.
- Az ellenállás fűtőszálként is viselkedik.
- Megismertük az áramköri jeleket.
- Áramköri elemek összekapcsolásával találkoztunk.
- Azt tanultuk, hogy az elektronikába nem lehet csak úgy alapismeretek nélkül belevágni, mert akkor nem csak baleset történhet, hanem az eszközök is megrongálódhatnak.
- Az eszközöket csak megismerés után használjuk.
- A LED és az energiatakarékos lámpák sokkal kevesebb energiát használnak fel, mint a hagyományos izzók.
-A világ más tájain más szabványok is léteznek, erre oda kell figyelni.
A személyes tapasztalat a további munka alapja.

Építettünk áramköröket, megmértük az áramerősséget, számítottunk ellenállást.

Mindenféle eszközt felhasználtunk a munkánkhoz.

Ez a fűtőegység így vajon működni fog?

A kísérletezések előtt számításokat is végeztünk.

Lassan melegszik.









Egészítsd ki!
Ha egy műanyag rudat szőrmével megdörzsölve ……………….. állapotba hozunk, akkor ………………felesleg alakul ki a rúdon. De azt is tudjuk, hogy ha egy testen …………….felesleg alakul ki, akkor a test ………………….. elektromos állapotúvá válik. A szőrmén viszont …………….hiány alakul ki, így a szőrme ………………….elektromos állapotú lesz.


Megdörzsölt műanyag rudat végighúzunk az elektroszkóp tányérján. Mit veszel észre? Magyarázd meg a jelenséget!
Az elektroszkópot kisebb-nagyobb mértékben tudjuk elektromos állapotba hozni.
Ennek mértékét az elektromos töltés adja meg. Jele: Q. Mértékegysége: 1C (kulomb)
Mekkora 1 C töltés? 1 C töltés 6,24· 1018 elektron töltésével egyezik meg.
Írd le ezt a számot! ……………………

Te tudod a választ?
Mire elég 1 kWh?
Tudod, hány szelet pirítós kenyeret készíthetsz el 1 kWh energiával? Vagy hány adag kávét tudsz lefőzni ugyanennyi villamos energiával? Elgondolkodtál már azon, hogy egy elektromos készülék használata során mennyi villamos energiát fogyasztasz el?
Az alábbiakban összegyűjtöttük néhány háztartási eszköz fogyasztási adatát. (Az adatok átlag teljesitményű eszközök szokásos használatát feltételezve, körülbelüli becslésen alapulnak.)
Keresd meg, hol tudsz a legtöbbet megtakarítani! Jó böngészést!
A legnagyobb fogyasztók a háztartásunkban (168 óra, vagyis 1 hét időtartam alatt): ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
Fogyasztó
1 hét alatti fogyasztás
Centrifuga: 5 heti használat = 1 kWh

Elektromos tűzhely: egy heti étel elkészítése egy négytagú családnak = 20 kWh

Elemtöltő: 100 óra töltés = 1 kWh

Energiatakarékos izzó: (20W) 50 órányi használat = 1 kWh

Fagyasztó: 2 kWh naponta

Hajszárító: (1000 W) 6-szor 10 percnyi használat = 1 kWh

Hi-Fi berendezés: 8-10 órányi működés = 1 kWh

Hűtőszekrény: 2 kWh naponta

Kávéfőző: 40 csésze kávé elkészítése = 1 kWh

Mikrohullámú sütő: 5 adag fagyasztott félkész étel felmelegítése = 1 kWh

Mobil telefon töltő: 100 töltés = 1 kWh

Mosogatógép: egy teli „töltet” 2 kWh

Mosógép: heti mosás egy négytagú családnak = 10 kWh

Pirító: 60 szelet kenyér pirítása = 1 kWh

Számítógép: 3 órányi használat = 1 kWh

Teafőző: 35 csésze tea elkészítése = 1 kWh

Televízió (51 cm): 6-9 órányi használat 1 kWh

Vasaló: két óra használat = 1 kWh