Archivi categoria: i miei allievi

BBC micro:bit – MakeCode Multi-Editor

Durante i miei corsi online mi trovo spesso nella condizione di dover simulare la trasmissione dati tra due microbit, ad esempio il primo dedicato alla rilevazione della temperatura ed il secondo dedicato alla visualizzazione della temperatura su display, o ancora programmare e gestire istantaneamente due micro:bit reali collegati al medesimo PC.

Per eseguire questa operazione ci viene in aiuto la funzione Multi Editor del MakeCode editor che offre un modo utilissimo per gestire simultaneamente la programmazione di dispositivi diversi. Questa caratteristica permette di avere due finestre di editor separate, una per il trasmettitore e una per il ricevitore, consentendo agli utenti di creare, modificare e testare due programmi contemporaneamente.

Questa funzionalità si rivela particolarmente utile per simulare l’esperienza reale di gestione di programmi radio sul micro:bit, facilitando lo sviluppo e il testing di comunicazioni wireless tra dispositivi, pertanto questa funzionalità risulta utilissima in ambito didattico.

Le due aree di programmazione possono esser ridimensionate muovendo orizzontalmente la linea di separazione, oppure possiamo mantenere modalità diverse di vista, ad esempio di codice su un micro:bit e full screen del micro:bit sull’altra metà.

Nell’esempio mostrato di seguito un semplicissimo programma, realizzato durante uno dei miei corsi, sulla sinistra è presente un micro:bit (1) che trasmette in modo continuo la temperatura rilevata, sulla destra un secondo micro:bit (2) su cui premendo il pulsante A mostra la temperatura rilevata dal micro:bit (1). Questa operazione potrà essere fatta sia in modalità virtuale che reale.

Modalità virtuale:

Modalità reale: entrambi i microbit sono connessi allo stesso computer, vengono programmati ed usati insieme:

Quando farete il pairing tra Browser e micro:bit, vedrete che nel pannello di scelta del dispositivo potrete selezionare più micro:bit, accoppiatene uno alla volta per capire in quale area di programmazione agirete.

Se non riuscite ad effettuare il pairing, scollegate i dispositivi, ricaricate la pagina, riconnettete i micro:bit e riprovate ad effettuare il pairing.

Per provare la versione Multi-edit dell’editor seguite il link.

In alternativa se volete utilizzare la versione Multi-edit utilizzando tutti i file che avete nel vostro account online o nella cache di navigazione seguite il link.

Buon Coding a tutti 🙂

EduRobot MicroMoto – Versione Arduino

Lascia una risposta

Qualche mese fa durante un corso per docenti avevo realizzato EduRobot MicroMoto un piccolo kit robotico nato dalla necessità di realizzare attività di Coding e Robotica che potessero essere sperimentate da un numero elevato di allievi, inclusivo dal punto di vista economico, facile da assemblare e personalizzare.

MicroMoto nasce per essere essenziale, sia nella costruzione che nell’uso quotidiano, con una forma compatta per essere utilizzato comodamente a scuola, sia aula che in laboratorio o a casa.

Il piccolo MicroMoto è stato adottato da diverse classi 🙂 e ringrazio i colleghi che hanno seguito i miei corsi per aver usato questo progetto. In questi mesi mi sono giunte richieste per la realizzazione di una versione Arduino, nello specifico della versione R4 che permette comunicazione Bluetooth e WiFi con un display per mostrare gli stati del sistema e possibilità di essere programmato in C ed in MicroPython e questa versione la utilizzerò da domani per un corso di robotica indirizzato a docenti.

La modalità costruttiva per questa versione Arduino è la medesima di quella realizzata per la versione BBC micro:bit con scheda motori :MOVE, sono presenti però alcune piccole differenze nella faccia superiore, nel taglio delle palline da Ping Pong utilizzate come Caster Ball e nell’uso di un pacco batteria posto nella parte interna del robot, fate riferimento a questo breve tutorial ed utilizzate il PDF allegato effettuare i tagli.

Ricordo che la modalità per vincolare i motori alla struttura avviene sempre con elastici.

Come già segnalato nel post di presentazione, il design del kit è stato pensato per essere minimale e simmetrico, misurando solamente 10×10 cm. Assomiglia a una piccola scatola, assemblata con colla a caldo, un metodo che non solo garantisce maggiore sicurezza durante il montaggio, ma accelera anche significativamente il processo rispetto alle precedenti versioni che utilizzavano viti, facilitando così tutto il lavoro di costruzione.

Utilizzando cartone come materiale base, il kit permette una grande flessibilità per l’espansione e la personalizzazione. L’uso è quello di un cartone di 4 mm di spessore, ricoperto da un foglio bianco adesivo su cui sono stampati i contorni per il taglio. Questo permette agli studenti di esprimere la loro creatività, colorando e personalizzando le superfici bianche. MicroMoto può essere ulteriormente arricchito incollando pezzi Lego sulle sue superfici, offrendo così una versatile adattabilità a diverse esigenze educative.

Nel corso che sto realizzando verranno aggiunte altre funzionalità:

evita ostacoli
segui linea
segui luce

Allego il file PDF con i profili ritaglio in colore rosso. Nel video allegato ho usato un foglio A4 adesivo bianco, ma è possibile utilizzare anche un comune foglio di carta che potrà essere incollato al cartone.

Di seguito le istruzioni per la costruzione.

Continua a leggere→

Lezione 1 – Corso di Elettronica Creativa con Arduino Sensor Kit

2 Repliche

Introduzione

Negli ultimi mesi mi sono occupato, nell’ambito dell’azione PNRR Scuola 4.0, della progettazione delle “next generation classroom” e dei “next generation labs” per l’istituto in cui insegno. L’obiettivo principale di questa azione è stata quella di progettare percorsi didattici con strumenti che potessero arricchire l’apprendimento degli studenti nel campo dell’elettronica e dell’automazione, ma soprattutto prevenire il più possibile la dispersione pensando ad attività che possano appassionare i ragazzi. La mia attenzione si è naturalmente focalizzata sui prodotti Arduino che da sempre utilizzo in quanto consentono di rendere l’elettronica accessibile e stimolante per appassionati di tutte le età.

Ho analizzato diversi kit e tra quelli acquistati è presente l’Arduino Sensor Kit. Questo kit, pensato per essere intuitivo anche per i giovani studenti senza precedenti esperienze in elettronica, si presta perfettamente come elemento “attivatore” di curiosità e desiderio di esplorazione. La scelta di questo prodotto non è casuale: utilizzando il sistema Grove di Seeed Studio, esso facilita enormemente la connessione tra componenti elettronici, permettendo agli studenti di concentrarsi sulla programmazione e sull’interazione con sensori e attuatori senza preoccuparsi della complessità hardware.

La particolarità dell’Arduino Sensor Kit risiede anche nel fatto che ogni modulo è progettato con tutta la componentistica di supporto necessaria, semplificando notevolmente il processo di apprendimento e consentendo di focalizzarsi sui principi di base dell’elettronica e della programmazione. Questo approccio è adatto soprattutto ai neofiti e pone le basi per una comprensione più approfondita nei corsi avanzati che verranno svolti in anni scolastici successivi.

Le lezioni che troverete in queste pagine sono pensate per studenti di ogni età e per quanto mi riguarda saranno la base per i futuri corsi che svolgerò dal prossimo anno scolastico. Per quanto riguarda questo specifico kit, durante gli incontri, sia in presenza che online, arricchirò il materiale didattico già presente sul sito Arduino, con contenuti tecnici e teorici, facendo sviluppare progetti pratici che stimolano la creatività e la comprensione. Questo percorso non solo vi introdurrà ai fondamenti dell’elettronica e dell’automazione ma vi guiderà nella realizzazione di progetti concreti, permettendovi di vedere immediatamente i risultati delle vostre creazioni.

A chi è rivolto questo corso?

A tutti gli studenti della secondaria di primo grado e del primo anno dell’ITIS e a chiunque sia interessato a esplorare il mondo dell’elettronica e dell’automazione partendo da zero. Attraverso questo corso, avrete l’opportunità di imparare, sperimentare e, soprattutto, divertirvi, ponendo le basi per future esplorazioni elettroniche.

Durante queste brevi lezioni entrerò nel dettaglio dei termini tecnici, quindi troverete in più punti note specifiche che daranno dettagli sui termini utilizzati in modo che la guida oltre ad essere uno strumento che vi porta alla scoperta del kit sia anche un manuale di studio.

Benvenuti nel mondo di Arduino e dell’elettronica creativa. Iniziamo questo viaggio insieme 🙂

Cosa Imparerete

Durante il corso, esploreremo insieme i principi base dell’elettronica e della programmazione attraverso l’uso dell’Arduino Sensor Kit. Imparerete a:

Leggere dati da vari sensori ambientali per comprendere il mondo intorno a voi.
Elaborare informazioni attraverso la programmazione di base con Arduino, trasformando i dati grezzi in informazioni utili.
Agire sul mondo esterno, utilizzando attuatori come motori e LED per creare effetti visibili e meccanici.

Analisi della kit

L’Arduino Sensor Kit include dieci moduli con connessione Grove che possono essere utilizzati individualmente o combinati per realizzare i vostri progetti. Tutti i moduli utilizzano un connettore Grove, che può poi essere collegato facilmente ad Arduino UNO R3 o R4 tramite uno Shield, il tutto può essere programmato tramite l’IDE di Arduino.

NOTE

- IMPORTANTE. I moduli sono montati su una PCB (scheda a circuito stampato – vedete foto allegata), che viene collegata allo Shield di base. È possibile lasciarli in questo modo e non è necessario alcun cablaggio con fili elettrici. Se si decide di provare i moduli individualmente, tenete presente che dovrete staccarli dal PCB principale ed essere cablati mediante fili elettrici e NON potranno più essere reinseriti nella PCB principale.
- Cos’è uno Shield Arduino. Uno shield Arduino è un modulo progettato per essere sovrapposto direttamente su una scheda Arduino standard, estendendone le funzionalità senza la necessità di un cablaggio esterno complicato. Gli shield sono utilizzati per aggiungere nuove capacità alle schede Arduino, come connettività wireless, controllo di motori, sensoristica avanzata, interfacciamento con display, e molto altro.

Caratteristiche chiave degli shield Arduino includono:

- Compatibilità di Form (form factor): Gli shield sono progettati per adattarsi perfettamente ai pin di connessione presenti sulle schede Arduino, garantendo una connessione fisica sicura e stabile.
- Facilità di Uso: Possono essere facilmente montati o rimossi, consentendo agli utenti di aggiungere o modificare funzionalità al loro progetto in modo rapido.
  – Stackabili (imputabili): Molti shield sono progettati per essere impilabili, il che significa che è possibile montarne diversi contemporaneamente, a patto che non ci siano conflitti tra i pin utilizzati dai vari moduli.
- Librerie Dedicate: Spesso, per facilitare l’utilizzo degli shield, sono disponibili delle librerie software specifiche che permettono di sfruttarne le funzionalità tramite l’IDE di Arduino.

Grazie alla loro facilità d’uso e alla vasta gamma di funzionalità che offrono, gli shield sono particolarmente apprezzati sia dai principianti che dai professionisti del mondo dell’elettronica e del DIY (Do It Yourself – fai da te), permettendo di realizzare progetti complessi senza dover entrare nei dettagli tecnici di ogni singolo componente hardware.

- Connessione Grove. Una connessione Grove è un tipo di interfaccia standardizzata sviluppata da Seeed Studio, progettata per semplificare il processo di connessione fisica tra diversi componenti elettronici e piattaforme di prototipazione, come Arduino. L’obiettivo principale del sistema Grove è rendere più accessibile l’elettronica a hobbisti e studenti che iniziano lo studio dell’elettronica, minimizzando la necessità di saldature o di comprendere complessi schemi di collegamento.

Apriamo la scatola

Vediamo cosa è incluso nel Breakout Board del Kit Sensori Arduino:

Lo Shield di Base
4 moduli digitali: LED, Pulsante, Buzzer e un Sensore di Angolo Rotativo
5 Sensori: Luce, Suono, Barometro, Temperatura & Umidità e Accelerometro
1 Display Oled
Materiali didattici

Inoltre, tutti i pin su UNO R3 o R4 rimangono accessibili mediante l’uso di cavi jumper.

NOTE

- Le breakout board rappresentano uno strumento essenziale nel mondo dell’elettronica e del prototipaggio. Sono schede che incorporano uno specifico componente elettronico, il quale è già saldato sulla scheda stessa. Questo permette agli appassionati e ai professionisti di lavorare con componenti altrimenti difficili da maneggiare a causa delle piccole dimensioni o della complessità dei pin. Le breakout board rendono i collegamenti estremamente accessibili, portando le connessioni del componente all’esterno su terminali facilmente gestibili. Tipicamente, queste connessioni terminano su piazzole con un passo standard di 2,54 mm, lo standard per molte breadboard e dispositivi di prototipazione, facilitando così l’integrazione del componente in circuiti più ampi senza la necessità di saldature complesse o configurazioni intricate.
- I cavi jumper sono piccoli cavi usati in elettronica per stabilire connessioni temporanee tra i componenti su una breadboard, tra differenti breadboard, o tra componenti elettronici e dispositivi di input/output. Sono particolarmente utili nel prototipaggio e nel test di circuiti elettronici perché permettono di modificare rapidamente le connessioni senza la necessità di saldature. Esistono cavi jumper Maschio-Maschio (M-M), le estremità del cavo terminano con un connettore maschio, Femmina-Femmina (F-F) che hanno connettori femmina su entrambe le estremità (F-F), Maschio-Femmina (M-F), questi cavi hanno un connettore maschio da un lato e un connettore femmina dall’altro (M-F). I cavi jumper sono disponibili in diversi colori, il che può aiutare a mantenere l’organizzazione dei collegamenti in un progetto elettronico, facilitando l’identificazione dei diversi segnali, alimentazioni e terre. Sono strumenti indispensabili nel kit di chiunque lavori con l’elettronica a livello di hobbistica o professionale, offrendo una soluzione rapida e flessibile per esperimenti e prototipi.

Lo Shield di base

Lo Shield di base è progettato per essere montato sopra una scheda Arduino UNO R3 o R4. È dotato di 16 connettori Grove, che, quando posizionati sopra la scheda Arduino, forniscono funzionalità a vari pin. Per interagire con i componenti utilizza i seguenti pin:

7x pin digitali – D2, D3, D4, D5, D6, D7
4x pin analogici – A0, A1, A2, A3
4x pin I2C
1x pin UART

NOTE

IMPORTANTE. Lo Shield di base ha un interruttore per la selezione della tensione di ingresso (3V3 e 5V) che alimenta i moduli, mantenere su 5V per seguire far funzionare correttamente i dispositivi contenuti nel kit.
I 10 moduli inclusi possono essere collegati allo shield di base, attraverso i pin digitali, analogici e I2C presenti sulla scheda.
Cosa sono i pin digitali e analogici. Nel contesto dell’elettronica e in particolare quando si parla di schede come Arduino, i termini “pin digitale”, “analogico” e “I2C” si riferiscono a diversi tipi di connessioni o porte sulla scheda che hanno funzioni specifiche. Ecco una spiegazione più dettagliata di ciascuno:
- Pin Digitali
  I pin digitali sono utilizzati per leggere o scrivere due stati distinti: HIGH (alto) o LOW (basso), che corrispondono solitamente a tensioni specifiche (per esempio, 5V o 3.3V per HIGH e 0V per LOW). Questi pin sono adatti per controllare LED, leggere lo stato di pulsanti o interruttori, e per comunicazione digitale. Un pin digitale configurato come input può leggere lo stato di un dispositivo esterno (ad esempio, se un pulsante è premuto o meno), mentre un pin configurato come output può inviare un segnale (ad esempio, accendere o spegnere un LED).
- Pin Analogici
  I pin analogici sono usati per leggere valori che possono variare su un ampio range, non limitandosi solo a due stati come i pin digitali. Questi pin sono tipicamente utilizzati per leggere il segnale da sensori che forniscono una variazione continua nel tempo, come un potenziometro o un sensore di temperatura. Il valore letto da un pin analogico è quindi convertito in un numero digitale tramite un convertitore analogico-digitale (ADC) interno alla scheda, permettendo al microcontrollore di elaborarlo.
- I2C (Inter-Integrated Circuit)
  I2C è un protocollo di comunicazione seriale che utilizza due linee: SDA (Data) e SCL (Clock). Permette la comunicazione tra un microcontrollore (master) e uno o più dispositivi periferici (slave) utilizzando solo queste due linee, indipendentemente dal numero di dispositivi collegati. Questo lo rende particolarmente adatto per connettere vari sensori, display, e altri moduli a microcontrollori con un numero limitato di pin disponibili. I2C è apprezzato per la sua semplicità e efficienza nel collegare multiple periferiche con un cablaggio minimo.

Ogni tipo di pin ha il suo scopo specifico e la scelta tra di loro dipende dal tipo di segnale che si vuole leggere o trasmettere e dalla natura del progetto elettronico che si sta realizzando.

Continua a leggere→

Taccuini Intelligenti: Come la tecnologia riporta in vita la scrittura manuale

Lascia una risposta

Dall’analisi dei quaderni dei miei studenti, emerge chiaramente che la cura e l’organizzazione del materiale scritto non sono aspetti da dare per scontati. È sempre più comune osservare allievi che optano per la scrittura in stampatello maiuscolo, mentre la pratica del corsivo sembra progressivamente perdere terreno. Questa tendenza riflette un cambiamento più ampio nel modo in cui i giovani approcciano la scrittura e l’organizzazione delle informazioni.

Nella mia esperienza personale, ho notato che l’uso predominante di dispositivi mobili e software specifici, sebbene estremamente utili sotto molti aspetti, potrebbe non stimolare lo stesso livello di analisi e riflessione profonda che accompagna la scrittura a mano libera. C’è qualcosa di intrinsecamente prezioso nel processo di prendere appunti a mano, che va oltre la semplice registrazione di informazioni. La scrittura manuale costringe a rallentare, a considerare ogni parola con attenzione e, in definitiva, a coinvolgere più profondamente il cervello nell’elaborazione e nella riflessione sul materiale.

In questo contesto, diventa fondamentale riflettere su come possiamo incoraggiare gli studenti a riscoprire il valore della scrittura a mano, in particolare del corsivo. Potrebbe trattarsi di integrare attività che richiedano esplicitamente l’uso della scrittura a mano nelle lezioni o di incoraggiare gli studenti a mantenere quaderni di appunti ben organizzati come strumento per migliorare la loro capacità di apprendimento e analisi.

Credo quindi che la scrittura a mano offra dei benefici concreti per lo sviluppo cognitivo e l’apprendimento. La sfida credo sia il trovare un equilibrio che consenta di sfruttare le migliori tecnologie disponibili senza sacrificare le metodologie tradizionali di apprendimento.

In questo contesto di ricerca di un equilibrio, sono sempre alla ricerche di soluzioni semplici ed efficaci e da qualche tempo sto sperimentando l’uso di Rocketbook Fusion un prodotto, economicamente accessibile, che dimostra essere un esempio concreto di come la scrittura a mano possa convivere con le innovazioni digitali. Questa riflessione non è motivata da intenti promozionali, ma nasce dall’esperienza quotidiana e dal dialogo costante con colleghi insegnanti alla ricerca di soluzioni efficaci per l’istruzione, ovviamente ciò che dico probabilmente non può essere adatta ad ogni singola esigenza, ma certamente merita di essere presa in considerazione.

Ma di cosa si tratta?

Rocketbook Fusion, presente sul mercato da qualche tempo, rappresenta come esposto sopra, un punto d’incontro tra l’analogico e il digitale offrendo un’esperienza di scrittura manuale che conserva la sua essenzialità pur integrandosi con la praticità della digitalizzazione. Le sue pagine cancellabili, abbinate alla penna Frixion di Pilot, forniscono un’esperienza di scrittura fluida, che pur presentando alcune differenze rispetto alla carta tradizionale, mantiene un alto grado di naturalità. La funzionalità di digitalizzazione, agevolata dai codici QR e dalle icone personalizzabili presenti su ogni pagina, facilita un’organizzazione sistematica delle informazioni nel cloud, incoraggiando un approccio riflessivo e metodico all’apprendimento.

Nonostante alcune limitazioni, come la leggera differenza nella sensazione di scrittura rispetto alla carta tradizionale e la necessità di un breve tempo di asciugatura per l’inchiostro, Rocketbook offre una soluzione sostenibile e posso aggiungere innovativa dal punto di vista organizzativo. La sua riutilizzabilità e durabilità lo rendono un investimento a lungo termine per chiunque scriva frequentemente, bilanciando efficacemente il costo iniziale con i benefici derivanti dal suo utilizzo prolungato. Una veloce ricerca online vi permetterà di trovare template grafici sviluppati per diverse esigenze da stampare su carta di recupero.

Attraverso strumenti come Rocketbook è possibile offrire un mezzo per abbracciare metodologie di studio più efficaci e un approccio più riflessivo all’apprendimento, mantenendo vive le competenze fondamentali dell’era pre-digitale.

Attualmente, ho organizzato sul mio Drive personale diverse cartelle, ciascuna dedicata a una specifica tipologia di attività. Analogamente, uno studente potrebbe creare un sistema simile basato sulle diverse materie di studio. Grazie alle icone posizionate in fondo a ogni pagina, con un semplice gesto, posso selezionare l’icona desiderata per trasferire automaticamente il PDF della pagina direttamente nella cartella corrispondente.

Per saperne di più su Rocketbook potete consultare direttamente il sito del produttore.

🙂 Buon lavoro

EduRobot Circuit Blocks – dalla manualità al PCB: L’Evoluzione di un Apprendimento Pratico dell’elettronica

2 Repliche

Nella mia esperienza come giovane studente, l’apprendimento pratico della teoria elettronica ha avuto inizio con l’uso di semplici blocchetti in cui erano inseriti componenti elettronici. Questi blocchetti venivano collegati tra loro mediante cavi dotati di connettori a coccodrillo o banana. Questo sistema, da giovanissimo studente, mi rendeva estremamente semplice la connessione con i puntali dei multimetri digitali, consentendo di realizzare senza sforzi collegamenti in serie e parallelo di resistori e di eseguire misurazioni della resistenza equivalente. Era altresì intuitivo inserire strumenti all’interno di un circuito per misurare correnti e tensioni.

Ricordo con affetto quella fase iniziale, un periodo in cui l’elettronica sembrava un magico puzzle da esplorare e comprendere. Con il tempo, la mia esperienza pratica si è evoluta: sono passato all’uso di breadboard, poi alle basette millefiori e, infine, alla progettazione e realizzazione di PCB.

Tuttavia, recentemente, la mia attività di insegnamento è tornata a quei blocchetti iniziali un po’ per necessità pratica ed un po’ per la gestione di classi “particolari” da motivare. Mi è stato chiesto di ideare lezioni con un’attività di laboratorio della durata di non più di 45 minuti per classi di seconda superiore. Ho constatato che molti studenti non avevano mai avuto esperienza diretta con componenti elettronici o strumenti di misura. Da qui l’idea di reintrodurre l’approccio “manuale” e intuitivo delle mie origini. Ho pensato a blocchetti stampati in 3D in cui inserire i reofori dei resistori, fissati mediante viti e bulloni. Queste viti, estendendo i reofori, facilitano il collegamento con altri resistori mediante connettori a coccodrillo.

Continua a leggere→

Michele Maffucci

… my stories, life and work

Archivi categoria: i miei allievi

BBC micro:bit – MakeCode Multi-Editor

EduRobot MicroMoto – Versione Arduino