L’attività di formazione nel settore delle tecnologie didattiche mi coinvolge parecchio ed ogni volta la parte più complessa del lavoro risiede nell’organizzare la regia degli oggetti che gestisco e mostro online. Realizzare robot, serre, stazioni meteorologiche o comunque automazioni elettroniche richiede ordine, e mantenere una disposizione corretta degli apparati durante una lezione in diretta online richiede, almeno da parte mia, uno sforzo notevole.
Durante la lezione vi sono diverse fasi in cui operando con microcontrollori, micro:bit o Arduino, è necessario sviluppare dei semielaborati che devono mostrare ad esempio l’evoluzione di una stazione meteorologica, con l’aggiunta via via di sensori.
Per ottimizzare il processo di costruzione ho deciso di sperimentare qualcosa che in realtà è stato realizzato da altri, la Prototyping Base Plate di Boris Humberg, io ne ho fatto una versione più grande cambiando alcune misure in modo da adattarla alle mie necessità , con molta fantasia ho voluto chiamarla Electronic Prototyping Base Plate, per poter scaricare i sorgenti per la stampa 3D e il taglio laser seguire il link su Thingiverse.
Si tratta di una basetta di compensato da 4mm di spessore con le dimensioni di un foglio A4 forata. I fori della basetta sono da 3mm distanziati 10 mm l’uno dall’altro. Gli elementi di supporto dei circuiti a forma di L hanno dimensioni tali da poter alloggiare viti M3 e potete utilizzarli in tutti e due i sensi.
Aggiungo tra gli elementi supporti per connettori Wago, contenitore porta oggetti, supporto per mini breadboard e servomotore. Ho aggiunto dei piedini in modo da distanziare le viti dalla base di appoggio.
La basetta è stata realizzata con una macchina a taglio laser, però potreste utilizzare qualsiasi pezzo di compensato e con un piccolo trapano effettuate i fori là dove vi servono, quindi è sufficiente stampare in 3D tutti gli elementi ed utilizzare la base di appoggio.
Spero che questo progetto possa servire anche ad altri.
Recentemente mi è capitato di partecipare ad una riunione presso il Dipartimento di Informatica di Torino, in merito alle possibili soluzioni elettroniche/informatiche in campo educativo per un progetto legato ad alcune attività presso un museo di Torino. Poiché l’invito mi è arrivato improvviso e visto che recentemente sono entrato a far parte del CTS di Torino, ho pensato di illustrare brevemente il mio tentativo di recupero adottato tempo fa con un allievo con un profilo autistico utilizzando “l’elettronica creativa”
Ho mostrato due dispositivi:
un drawdio realizzato con un NE555
un secondo di cui ve ne parlerò tra qualche giorno in quanto in fase di miglioramento da parte di alcuni miei allievi.
Le due sperimentazioni fanno parte del progetto di Robot Pet Therapy
Drawdio
La parola Drawdio deriva dall’unione delle due parole:
(to) Draw: disegnare
Audio
è un dispositivo in grado di produrre suono mentre si disegna ed il suono emesso è funzione della quantità di grafite presente sul foglio.
Oltre ad emettere suono mentre si disegna e possibile realizzare varianti del dispositivo per suonare con l’acqua oppure “sentire” i diversi suoni emessi da diversi materiali, in realtà ciò che percepiamo e la variaione di resistenza che sussiste tra gli elettrodi e il materiale.
Il dispositivo ha degli impieghi interessantissimi soprattutto in un contesto educativo.
Prima di continuare vi invito a vedere i filmati che seguono:
Il sito di riferimento è: http://web.media.mit.edu/~silver/drawdio/ su cui trovate esempi e se desiderate anche un PCB per la realizzazione del circuito stampato, io ho utilizzato una basetta millefori e in cira 30 minuti ho saldato e realizzato il primo prototipo mostrato in questo articolo.
Come spesso ho avuto modo di affermare gli attegiamenti di protobullissmo in una classe creano scarso legame tra gli allievi e spesso mi è capitato di vivere in classi in cui si formano fazioni e forti rivalità.
Per spezzare questo attegiamento diseducativo tempo fa, con l’aiuto di un allievo diversamente abile abbiamo realizzare un drawdio che ha risolto alcuni problemi, il rendere “suono” i disegni ha incuriosito immediatamente e coinvolto l’intera classe e l’allievo diversamente abile è diventato “protagonista” inoltre. Ho anche sfruttato il dispositivo per creare una catena umana “resistiva” che suonava tutta insieme, questa semplice azione stranamente a incominciato ad aggregare il gruppo classe.
Stringere la mano, toccare la punta del naso o il braccio del compagno di classe per emettere un suono e qualcosa che tocca la sfera personale, ma credo che abbia fatto nascere in loro la consapevolezza di essere individui essenziali per emettere suono e quindi appartenenti ad un gruppo che crea.
Ma come funziona e come si realizza un drawdio?
Schema elettrico e componenti:
Schema di montaggio:
Se non vi occupate di elettronica non è importante capire tutto, potete limitarvi ad acquistare i componenti e saldarli insieme seguendo lo schema elettrico indicato sopra.
Per chi volesse saperne di più questa è la spiegazione.
Per poter emettere il suono durante il disegno bisogna collegare due elettrodi uno alla mina della matita ed uno sulla struttura della matita, toccando con un dito la traccia della matita e con l’altra mano tocchiamo la struttura della matita viene inserita tra i due contatti una resistenza elettrica che varia in funzione della distanza tra il dito sulla traccia e lo spessore della traccia, la variazine di resistenza viene utilizzata per variare la frequenza della nota emessa dal dispositivo.
Affinchè si possa produrre il suono la traccia sul foglio non deve avere interruzioni.
Il circuito elettrico non è altro che un generatore di nota modulabile in frequenza realizzato con un NE555 in configurazione astabile dove però e stata modificata la rete di temporizzazione tra il piedino 7 (discharge) e il 2 e il 6 (trigger e threshold) inserendo la resistenza variabile costituita dalla la matita e dal tratto di grafite.
Non mi dilungherò sul funzionamento interno dell’NE555, (probabilmente lo farò più avanti) è sufficiente per questa spiegazione ricordare che la frequenza del segnale rettangolare dipende dalle resistenze R2, R3 secondo la seguente formula:
[pmath size=16]f=1.44/C3*(R2+2*R3)[/pmath]
Impugnando la matita e collegandola come indicato nello schema (CORPO, PUNTA) e toccando con un dito dell’altra mano la traccia disegnata sul foglio viene inserita una resistenza variabile in serie alla resistenza R3, ciò consente di far dipendere la frequenza del segnale emesso dal tocco del nostro dito e dalla posizione della matita e dallo spessore della matita, infatti maggiore spessore della grafite equivale a minore resistenza, minore spessore della grafite equivale a maggiore resistenza.
L’uscita (pin 3) è collegata ad un piccolo altoparlante da 8 Ohm mediante un condensatore di disaccoppiamento che ha la funzione di bloccare la componente continua nel caso in cui l’oscillatore si fermi.
Quindi disegnando con la matita udiremo un suono che varia di tonalità, suono che si interromperà non appena solleviamo la matita.
Nel circuito ho aggiunto un LED per visualizzare l’accensione del circuito.
