Warsztat o module tematycznym „Projektuj, buduj i programuj własne urządzenia - warsztaty kształtujące innowacyjność” (5)

15.11.2023 odbyły się piąte, ostatnie warsztaty z cyklu „Projektuj, buduj i programuj własne urządzenia - warsztaty kształtujące innowacyjność” realizowane w ramach grantu "Zdolny Uczeń na Uczelni".

W ramach zajęć uczestnicy mieli możliwość poznać podstawy elektroniki i programowania mikrokontrolerów, które pozwalają na interakcje projektowanych urządzeń z otoczeniem. Warsztaty rozpoczęły się od krótkiego wykładu dotyczącego pojęć takich jak napięcie, natężenie i rezystancja oraz metod ich pomiaru. Uczestnicy nauczyli się używać miernika uniwersalnego oraz odczytywać oznaczenia stosowane na rezystorach. Kolejnymi elementami elektroniki, jakie zaprezentowano, były diody, fotorezystory, potencjometry, kondensatory, tranzystory i układy scalone. Krótko omówiono różne źródła napięcia. Po tym wprowadzeniu uczniowie poznali różne rodzaje płytek Arduino oraz ESP32, umożlwiające wykorzystanie potencjału mikrokontrolerów w projektach: robotów, modułach inteligentnego domu czy pomiarach wielkości fizycznych. Kolejnym etapem zajęć było poznanie przez uczestników programu Arduino IDE oraz podstaw składni języka służącego do programowania mikrokontrolerów. Na kilku przykładach zaprezentowano możliwości stosowania Arduino w projektach młodych konstruktorów. W pierwszej kolejności zaprogramowano migotanie diody ze stałym oraz zmiennym czasem przerwy. Następnie do układu elektronicznego dołączono fotorezystor. Do programu wprowadzono modyfikacje umożliwiające pomiar natężenia światła z wykorzystaniem fotorezystora wpiętego w układ dzielnika napięcia. Umożliwiło to pomiar napięcia na pinie analogowym Arduino proporcjonalnego do natężenia światła padającego na fotorezystor. Pokazano możliwości przesyłania danych zmierzonych przez Arduino na komputer oraz uzależnienie włączenia diody od naświetlenia fotorezystora. Ostatnia modyfikacja polegała na wprowadzeniu elementu umożliwiającego ruch, jakim jest serwomechanizm. Położenie ramienia serwomechanizmu uzależniono od wartości zmierzonego natężenia światła, co mogłoby stanowić wskazania na tarczy przyszłego urządzenia pomiarowego.

Podsumowując cały cykl warsztatów należy podkreślić, że w opinii prowadzącego uczestnicy wykazali się podstawową wiedzą i ciekawością w poznawaniu nowych i trudnych zagadnień. Spotkania i rozmowy ze zdolnymi uczniami, pozwalają stwierdzić posiadany przez nich potencjał do bycia konstruktorami nowych, innowacyjnych maszyn i urządzeń służących ludzkości. Prowadzący wyraził pozytywną opinię, aby spotkać się w przyszłości z uczestnikami warsztatów w relacji student – wykładowca na Wydziale Inżynierii Mechanicznej Politechniki Bydgoskiej.

Prowadzący: dr inż. Paweł Maćkowiak.