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BBC micro:bit Soil Moisture Sensor

Continuo con la pubblicazione degli strumenti per l’analisi dell’umidità del terreno, questa volta l’idea è quella di realizzare un dispositivo su cui è possibile alloggiare: sonda, micro:bit e batterie.
Il dispositivo è pensato per attività da svolgere con allievi di scuola elementare e media, pertanto ho creato un design interessante per gli allievi più giovani.

Ovviamente bisognerà poi creare un codice opportuno in modo tale che ci sia il minimo consumo di batterie e far si che l’ossidazione dei puntali della sonda non avvenga rapidamente, è opportuno quindi usare chiodi in acciaio inossidabile, nel caso di chiodi in ferro l’ossidazione potrebbe avvenire dopo qualche giorno.
Per questa sonda ho utilizzato chiodi da 80 mm.

Durante il corso:realizzare laboratori green con il Making e il Coding, mostrerò come realizzare il codice e come leggere remotamente da un secondo micro:bit, i dati rilevati dalla sonda.

Se desiderate replicare la struttura seguite il link sul mio profilo Thingiverse da cui potrete scaricare i sorgenti grafici per la stampa 3D.
Sono necessari poco più di due ore di stampa, è essenziale aggiungere i supporti di stampa.

Buono Making green a tutti 🙂

Costruire una sonda di umidità del terreno

Durante il prossimo corso: realizzare laboratori green con il Making e il Coding, utilizzerò diversi sensori per misurare grandezze fisiche. Poiché in questi giorni sono occupato con la preparazione delle sperimentazioni che svolgerò durante il corso, pubblicherò di volta in volta su questo sito indicazioni e suggerimenti sui materiali da utilizzare, in questo modo potrete trovarvi pronti nel svolgere insieme a me le sperimentazioni.

Alcuni sensori possono essere costruiti con materiali che abbiamo in casa, un semplice sensore di umidità del terreno può essere costruito con due chiodi in acciaio. Tecnicamente inserendo i due chiodi nel terreno e connettendoli opportunamente ad un microcontrollore saremo in grado di valutare approssimativamente il livello di umidità del terreno, la modalità di taratura e di lettura verrà mostrata durante il corso.

Per mantenere ordine durante le fasi di sperimentazioni suggerisco due semplicissime soluzioni che permettono di realizzare una sonda di umidità:

  • la prima fa uso di un mammut, una morsettiera elettrica che tipicamente viene utilizzata negli impianti elettrici civili, usata per unire cavi elettrici;
  • la seconda soluzione fa uso di un oggetto stampato in 3D.

Sonda di umidità realizzata con un mammut

L’utilizzo di un mammut permette di vincolare i chiodi. Tra la testa del chiodo e il mammut inseriremo il connettore a coccodrillo.

Modo 1

Questa soluzione potrebbe causare il contatto tra i due terminali che deve essere assolutamente evitato. Potreste procedere isolando con nastro isolante.

Modo 2

Separare i punti di connessione dei due chiodi

Per queste soluzioni ho utilizzato mammut per cavi da 6mm^2 e chiodi di acciaio da 90 mm

Sonda di umidità realizzata con supporto stampato in 3D – Moisture Sensor

In questa soluzione dovrete stampare in 3D un elemento che permette agevolmente di inserire nel terreno la sonda e realizza una separazione elettrica tra i morsetti a coccodrillo connessi ai due chiodi. I due chiodi di acciaio sono lunghi 80 mm

Se desiderate prelevare e stampare il supporto seguite il link.

Durante il corso vedremo come utilizzare la sonda con diversi dispositivi: micro:bit, Arduino, Raspberry Pi e sperimenteremo l’uso di altre tipologie di sonde resistive e successivamente analizzeremo l’uso di sonde capacitive.

Buon Making Green a tutti 🙂

Cardboard RobotArm:bit – Realizzare un robot a basso costo

Condivido con tutti voi uno dei progetti che ho mostrato durante l’ultimo mio corso sulla realizzazione di robot a basso costo: RobotArm:bit, un piccolo braccio robot controllato da BBC micro:bit che può essere stampato in 3D oppure realizzato in cartone. Il robot è pensato per l’utilizzo con allievi della primaria e della secondaria di primo grado.

I sorgenti grafici per la stampa 3D possono essere trovati seguendo il link, mentre per la versione in cartone potete far riferimento al documento: profilo di taglio – RoboArmBit.

Il piccolo braccio robot è costituito da 3 servomotori ed il loro controllo può essere effettuato in diversi modi, utilizzando ad esempio una scheda :move della Kitronik, oppure direttamente con micro:bit ed una batteria da 6V per alimentare i servomotori e il micro:bit, soluzione adottata in questa guida. Si tanga in conto che la soluzione che mostro in questo post prevede la modifica di un cavo micro usb da cui vengono prelevati i cavi positivo e negativo che vengono poi connessi sulla breadboard, in questo modo riusciremo ad alimentare tutta l’elettronica usata.

Il circuito di collegamento è molto semplice, i pin di controllo dei servomotori vengono connessi ai pin: 0, 1, 2 del micro:bit.

Per la costruzione della struttura seguire il video che segue. Tutti gli elementi in cartone sono stati incollati utilizzando della colla a caldo. Una goccia di colla è stata utilizzata per serrare gli alberi di rotazione dei servo alle varie parti del robot.

Nel video allegato i dettagli per la realizzazione della versione in cartone.

Codice di esempio

In allegato il codice di esempio per il controllo del braccio robot, i corsisti riceveranno ulteriori materiali.

Buon Making a tutti 🙂

 

BBC micro:bit – Quale firmware?

Come segnalato recentemente sul gruppo BBC micro:bit Italy per chi possiede micro:bit V2 ricordo che esistono due versioni di firmware per questa scheda. Le versioni possono essere rilevate sulla scheda come da immagine allegata. I due firmware sono differenti perché a causa dei noti problemi di approvigionamento dei componenti elettronici a livello globale, sono due le tipologie di chip che sono stati utilizzati negli scorsi mesi sulla scheda che gestiscono la comunicazione USB, pertanto sono due le versioni di firmware. Quindi nel caso in futuro desiderate aggiornare ad un nuovo firmware verificate il numero della versione che si può installare sulla vostra scheda. A livello di utilizzo e di funzionalità delle vostre applicazioni non cambia nulla. Il numero non indica un livello di performance, ma solo il tipo di firmware che si può installare.

Vi allego il link con tutti i riferimenti per approfondire:

I miei corsi per Tecnica della Scuola: realizzare laboratori green con il Making e il Coding

Proposte didattiche innovative per la sostenibilità ambientale

Il corso nasce da un progetto che desideravo mettere in atto in periodo pre-pandemico, avevo l’esigenza di trovare soluzioni per la prevenzione e il contrasto alla dispersione scolastica, l’idea molto semplice era quella a contrastare e prevenire fenomeni di emarginazione sociale e abbandono scolastico tra gli adolescenti attraverso un percorso educativo nell’ambito dell’agricoltura e dell’automazione in campo agricolo. Nei mesi di lockdown non potendo sviluppare l’attività didattica all’aperto, mi sono quindi concentrato su attività da svolgere in laboratorio che permettessero poi di strutturare in diverse modalità il progetto attraverso serre piccole di diverso tipo, anche idroponiche, il tutto con l’obiettivo di applicare questa esperienza a serre più grandi in campo agricolo. L’esperienza del PCTO dello scorso anno dei miei studenti, che hanno sviluppato in autonomia serre idroponiche, è stato più che utile per migliorare la proposta didattica che mi ha permesso di strutturare un percorso laboratoriale che ho poi declinato negli scorsi mesi per livelli di scuola costruendo kit specifici.

Il corso che propongo è la sintesi di un’esperienza in cui vorrei mostrare come con la pratica e con il Coding è possibile sensibilizzare i ragazzi all’ambiente e allo sviluppo sostenibile.

Presentazione del corso

Il corso intende mostrare come, attraverso un’apprendimento attivo ed inclusivo, si possono sviluppare laboratori green per la transizione ecologica, sostenibili e innovativi per la scuola primaria e secondaria al fine di riqualificare giardini e cortili scolastici trasformandoli in ambienti di esplorazione e di apprendimento delle discipline curricolari in un percorso nel quale l’esperienza stessa genera conoscenza e apprendimento.

La realizzazione di orti didattici e giardini a fini didattici prevede un controllo dei parametri fisico/chimici che può essere agevolmente svolta con strumenti didattici che vengono utilizzati comunemente in attività laboratoriali per l’apprendimento del Coding e la robotica didattica.

Schede elettroniche come BBC micro:bit, Arduino, Raspberry Pi, possono assolvere a questo compito e la loro programmazione può avvenire utilizzando i linguaggi più adatti al livello di scuola a cui appartengono gli studenti, quindi si potrà optare per un linguaggio grafico a blocchi o testuale.

L’obiettivo del corso è quello di fornire le competenze necessarie per realizzare in piena autonomia attività laboratoriali volte al controllo automatico dei parametri ambientali che permettono la crescita di singole piante o piccole serre anche idroponiche con un sistema di monitoraggio delle colture basati sull’IoT (Internet of Things). Verranno inoltre mostrate attività pratiche per la realizzazione di dispositivi per il monitoraggio dell’inquinamento atmosferico, acustico e luminoso.

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