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EduRobot UNO – Come costruire il vostro primo Arduino Robot – Lezione 3

banner-edurobot-uno-lezione3 Diamo movimento al nostro robot Se siete arrivati fino a questo punto avete aggiunto alle vostre competenze l’uso dei servomotori e dei sensori ad ultrasuoni. Combiniamo queste due abilità sarete in grado di movimentare il vostro robot facendogli evitare ostacoli. Incominciamo con unire il codice per governare i servomotori e il sensore ad ultrasuoni che avete utilizzato:

#include <Servo.h>

// creazione degli oggetti servo
Servo MotoreSinistro;
Servo MotoreDestro;

const int periodoStampaSuSeriale = 250;       // stampa sulla Serial Monitor ogni 1/4 di secondo
unsigned long ritardoSuSeriale = 0;

const int periodoLoop = 20;          // un periodo di 20 ms = una frequenza di 50Hz
unsigned long ritardoLoop = 0;

// specifica i pin di trig e echo usati per il sensore ad ultrasuoni
const int TrigPin = 8;
const int EchoPin = 9;

int distanza;
int durata;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);     // configurazione dei pin Arduino a cui colleghiamo il sensore
  pinMode(TrigPin, OUTPUT);
  pinMode(EchoPin, INPUT);

  MotoreSinistro.attach(11);
  MotoreDestro.attach(10);
}

void loop()
{
    printOutput(); // stampa un messaggio di debug sulla Serial Monitor
    if(millis() - ritardoLoop >= periodoLoop)
    {
        letturaSensoreUltrasuoni(); // legge e memorizza la distanza misurata
        ritardoLoop = millis();
    }
}

void letturaSensoreUltrasuoni()
{
    digitalWrite(TrigPin, HIGH);
    delayMicroseconds(10);                  // mantiene alto il trigger per almeno 10us
    digitalWrite(TrigPin, LOW);
    durata = pulseIn(EchoPin, HIGH);
    distanza = (durata/2)/29;
}

void printOutput()
{
    if((millis() - ritardoSuSeriale) > periodoStampaSuSeriale)
    {
        Serial.print("distanza: ");
        Serial.print(distanza);
        Serial.print("cm: ");
        Serial.println();
        ritardoSuSeriale = millis();
    }
}

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EduRobot UNO – Come costruire il vostro primo Arduino Robot – Lezione 2

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Collegamenti elettrici

Colleghiamo il sensore ad ultrasuoni sulla basetta

Inseriamo il sensore sulla breadboard in una posizione centrale sul fronte dell’EduRobot UNO. Collegate GND e Vcc come nell’immagine alle rispettive linee di alimentazioni sulla breadboard, da questi poi effettuate un collegamento al GND e a +5V sulla scheda Arduino.

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Collegate con altri due fili i punti Trig e Echo rispettivamente ai pin 8 e 9 di Arduino.

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Colleghiamo i motori

Utilizzando i 3 pin come mostrato nell’immagine che segue, spostate la parte plastica isolante a metà dei connettori metallici.

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Inserite i pin sulla breadboard e collegate ad essi i motori.

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I motori hanno ciascuno 3 file: GND (nero), segnale (bianco), Vcc (rosso). Il filo del segnale potrebbe presentarsi anche di altri colori (ad es. giallo).
Collegate GND e Vcc di ogni motore alle linee di alimentazioni presenti sulla breadboard.

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Collegate il segnale del motore sinistro al pin 11 e il segnale del motore destro al pin 10 entrambi pin di tipo PWM.

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EduRobot UNO – Come costruire il vostro primo Arduino Robot – Lezione 1

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La maniera migliore per applicare quanto si è appreso con Arduino è quella di realizzare un robot, in quanto in esso sono racchiuse moltissime delle funzionalità di cui avrete necessità per i vostri progetti futuri.
Se siete utenti esperti nell’uso di Arduino potrete ritrovare in questo breve corso iniziale concetti già conosciuti, ma per mia scelta desidero affrontare ogni passo in modo graduale, anche a costo di ripetere argomenti già conosciuti, in questo modo si avrà modo di perfezionare il proprio apprendimento e rivedere concetti di base anche da altri punti di vista.
Quindi i prerequisiti necessari sono quelli che avete ottenuto leggendo le mie prime quattro lezioni delle mie slide pubbliche oppure aver eseguito le lezioni su questo sito.

Questa lezione ha una durata di circa 4/5 ore in aula per utenti che hanno una conoscenza di base e quindi è da intendersi di primo livello nell’uso di Arduino e vuole essere un percorso alternativo per apprendere in maniera più coinvolgente (almeno spero) l’uso di Arduino, ponendo le basi per un percorso di robotica con Arduino di livelli via via crescenti.

All’interno di questa lezione troverete link a istruzioni e spiegazioni in modo che questa lezione possa essere un’ulteriore punto di accesso al mondo Arduino.

Faremo un piccolo passo in dietro ripetendo alcuni concetti di base e poi un balzo in avanti per imparare nuovi argomenti utilizzando le competenze ottenute nelle lezioni che avete fino a questo punto studiato, tutto in maniera graduale senza dare nulla per scontato.

Come sempre la mia speranza è che questa lezione possa essere utilizzata come approccio iniziale all’insegnamento dell’informatica e dell’elettronica.

Per rendere più agevole lo sviluppo dei propri progetti, ho realizzato una struttura in compensato su cui sono fissate: scheda Arduino UNO R3 e Breadboard. Una piccola stazione di lavoro, facilmente trasportabile, che si trasforma poi successivamente in un piccolo robot, il kit sviluppato ha il nome di EduRobot UNO, ad esso ho associato un’area sul mio sito, www.maffucci.it/edurobot ed un sito di riferimento che rimanda per ora alla medesima pagina: www.edurobot.cc, su cui inserirò i sorgenti grafici per realizzare la struttura, ma anche i primi sketch di programmazione con esercizi. L’idea quindi è quella di andare oltre e costruire una didattica della robotica con Arduino.

Il nome scelto non è casuale: EduRobot UNO

  • EduRobot perché il desiderio e che sia utilizzato per imparare;
  • UNO perché è il primo della famiglia, ad esso si sta aggiungendo il fratello maggiore EduRobot DUE costituito da una struttura più elaborata che consentirà di realizzare progetti più complessi, ma che potrà utilizzare fin da subito elementi già usati per la versione UNO.

Tutte le strutture robotiche che sto progettando sono pensate per non fare uso di collanti e quindi adatte per essere usate anche con giovani studenti, tutto compensato tagliato a laser, viti e bulloni, nulla di più, se poi desiderate, potrete voi apportare le migliorie  direttamente su quanto da me proposto.

E quindi non posso che augurarvi: buona sperimentazione! 🙂

Descritto l’idea di progetto partiamo con la classica lista dei componenti usati.

Se avete già acquistato un Arduino Starter Kit a questo dovrete aggiungere un paio di servomotori a rotazione continua (360°) ed un sensore ad ultrasuoni, ma se state seguendo uno dei miei corsi nessun problema, questi dispositivi fanno parte della dotazione che utilizzo per insegnare.

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Segnalazioni: Il Laboratorio di Gianni Mastropaolo

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Oggi vi segnalo lo splendido lavoro di ricerca didattica dell’amico Gianni Mastropaolo che recentemente ha messo on-line il suo nuovo sito in cui raccoglierà la documentazione dei suoi corsi. Ma di cosa parlerà Gianni?

Prevede di offrire un aiuto graduale per imparare a programmare un computer, per poi passare a realizzare piccole applicazioni di logica programmata facendo uso di un linguaggio di programmazione facile da apprendere come Scratch per poi passare ad una sua versione modificata, “S4A”, per consentire l’uso della scheda “Arduino uno” utilizzata per interfacciare dati in ingresso ed in uscita tramite l’uso di componenti elettronici.

Potete visualizzare un breve filmato delle sue attività seguendo il link.

Verranno proposte inoltre applicazioni che usano la scheda “Arduino uno” programmata nel suo ambiente di sviluppo appositamente messo a disposizione.

Quindi vi invito ad iscriversi al suo sito che potrebbe essere un ulteriore strumento di ricerca e studio per chi si avvicina per la prima volta alla programmazione o al mondo Arduino.

Note:
Gianni oltre ad essere un amico è stato insegnante di materie tecniche (impianti elettrici, elettronica…), Preside di istituo Tecnico e Liceo, ma soprattutto un “maker didattico”, quindi uno sperimentatore di nuove forme di apprendimento.

Carnevale Della Matematica n. 69

macchina di durerE’ con piacere che rilancio la chiamata che l’amica Annarita Ruberto fa per il 69° Carnevale della Matematica a cui parteciperò con una mia esperienza didattica.
Nel mio caso, come sempre, uso questo evento per mettere a fuco idee didattiche, rivedere esperienze passate, riflettere su strategie nuove e su come cambiare, è un momento di didattica “open” un momento di apprendimento collettivo dove le esperienze dei molti diventano un concentrato di sana e appassionata didattica.

La pubblicazione degli articoli sarà il 14 gennaio 2014 ed avrà per tema “Macchine matematiche antiche e moderne“, un argomento interessantissimo. Come sempre però, se l’argomento non è di vostro gradimento potrete sempre dare il vostro contributo con altri temi, purché si parli di Matematica va sempre bene! 🙂
Al carnevale possono partecipare tutti: studenti, insegnanti, appassionati di matematica.

Dal blog di Annarita


Il tema, in ogni caso, è davvero vasto e dovreste trovare facilmente qualcosa che fa al caso vostro. Potreste parlare di pantografi, parabolografi, iperbolografi, ellissografi, sistemi articolati e biellismi di vario genere in relazione ai vari tipi di trasformazioni geometriche che consentono di eseguire. E cosa dire delle coniche, considerate sia come luoghi di punti, sia come inviluppi? Su questo terreno, potreste pensare ai diversi metodi per la loro generazione (angoli in movimento, fili tesi congiungenti punti omologhi su rette corrispondenti, ecc.) in un excursus storico, ripercorrendo le orme degli antichi geometri greci.

E non dimenticate le macchine per eseguire calcoli: dall’abaco, alla pascalina e alle moderne calcolatrici. Pensate che la tavola Pitagorica, all’origine, non era una tavola di moltiplicazione, come noi oggi la consideriamo, bensì un abaco attribuito ai neopitagorici, la cui struttura suggeriva chiaramente l’idea della notazione scritta posizionale dei numeri.

L’esplorazione può continuare con i software di geometria dinamica quali:
– GeoGebra e Cabri, vere macchine matematiche virtuali;
– Maxima, software di tipo CAS (Computer Algebra System) Open Source per eseguire calcoli algebrici e simbolici;
– Scilab, pacchetto di programmi gratuiti per la computazione numerica sviluppati dallo INRIA e dallo ENPC in Francia, simile a Matlab.

Il termine per la presentazione dei prori interventi è il 12 gennaio 2014.
Per maggiori informazioni sull’evento e sulla modalità di partecipazione, vi invito a consultare Matem@ticaMente.