بسم الله الرحمن الرحیم
گزارش کارسوق گروه الکترونیک “ساخت روبات نوریاب با استفاده از آردوینو“
چهارشنبه و پنج شنبه 6 و7 آذرماه سال 1392
امسال برای اولین بار در گروه الکترونیک برنامه کارسوق با عنوان ساخت روبات نوریاب با استفاده از آردوینو برگزار شد. آردوینو به طور کلی یک سخت افزار متن باز است که میتواند با وصل شدن به کامپیوتر برنامه ریزی شود. این برنامه ریزی به ما اجازه میدهد تا بتوانیم به سادگی پروژه هایی را که نیاز به پردازش دارند انجام دهیم. ساخت روبات نوریاب نیز به عنوان یک پروژه عملی که از گلوگاه های پردازشی و الکترونیکی زیادی برخوردار است که کار در زمینه آنها موجب افزایش دانش و تجربه دانش آموزان است، در نظر گرفته شد.
روز اول کارسوق با معرفی برنامه کارسوق و گروه بندی تیم ها آغاز شد. با تقسیم 24 دانش آموز شرکت کننده با اولویت انتخابهای خودشان 8 گروه سه نفره کار در کارسوق را آغاز کردند. در روز اول فعالیت تیمها بر روی کار با سخت افزاری پردازشی (آردوینو) متمرکز بود و با جوانب مختلف سخت افزار پروژه آشنا شدند.
در پایان این روز تمامی گروه ها جوانب ذکر شده را مورد بررسی قرار دادند و تا ساعت 20 (پایان کارسوق در روز اول) از مدارهایی که در اختیار داشتند نتایج کامل را دریافت کردند. فعالیت این گروه ها در این روز منجر به کسب توانایی بررسی تحلیل و کند و کاو اکثر جوانب پردازشی که در یک پروژه ممکن است نیاز باشد، شد.
فعالیت بر روی ساخت روبات نوریاب در روز دوم با محوریت فعالیت بر روی مدارات واسطی که برای برقراری ارتباط با ادوات مختلف لازم است، ادامه یافت. همچنین در روز دوم دانشآموزان با تکنیکهای لحیم کاری و انجام تمرین لحیم کاری روی برد های الکترونیکی آشنا شدند. بعد از اینکه دانش آموزان با لحیم کاری بردهای سوراخدار آشنا شدند ، به تشریح طرز کار مدار درایور موتور با استفاده از دو ترانزیستور قدرت TIP41پرداختیم و سپس دانشآموزان شروع به ساخت این مدار کردند.
به طور کلی برنامه های روز دوم با توجه به اینکه بچه ها باید بردها را می ساختند و یک برد آماده برای آنها وجود نداشت از پیچیدگی بالاتری برخودار بود. این موضوع باعث میشد که دانشآموزان بتوانند شرایط یک پروژه واقعی را تجربه کنند و دریابند که با محیطی سر و کار دارند که مشخص نیست مدار آنها کی و چگونه جواب خواهد داد و در عین حال میدانند هیچ چیز بیشتری برای حل مساله نیاز نیست. شرایطی که بهتر شدن عملکرد در آن فقط و فقط به یک چیز بستگی دارد "میزان تجربه افراد در انجام یک سری مهارت خاص "تجربه ای که اندوختن آن برای دانشآموزان یکی از مهم ترین اهداف برگزاری این کارسوق بود.
دانش آموزان بعد از مدت زمانی تلاش برروی برد درایور موتور فعالیت خود را تغییر داده و از هر گروه (بسته به تصمیم خود دانش آموزان گروه) دو نفر شروع به ساخت بردهای سنسورهای روبات کردند که از دو برد تشکیل میشد و وجود نور در سمت راست و چپ را تشخیص میداد. در همین حین یک نفر دیگر از هر گروه فعالیت را بر روی ساخت بدنه روبات شروع کردند. این ساخت بدنه شامل لحیم کاری
و آماده سازی موتورهای الکتریکی و سوار کردن آنها روی بدنه و همچنین آماده کردن بدنه برای نصب بردهای روی بدنه میشد.
در ساعت 18 روز دوم کارسوق همه تیم ها یک بدنه آماده شده همراه با بردآردوینو که روی آن نصب شده بود و بردهای سنسور آماده داشتند. از ساعت 18 به بعد تمامی فعالیت گروه ها بر روی راه اندازی موتور ها و ساخت و لحیم کاری مدار واسط متمرکز شده بود. در این شرایط با توجه به خستگی دانش آموزان و انجام المان های محوری کارسوق توسط همه گروه ها، امکان خروج دانش آموزان از کارسوق وجود داشت و در واقع در این ساعت کارسوق به حالت نیمه تمام درآمد اما گروه الکترونیک و همچنین سایت کامپیوتر (که برنامه نویسی آردوینو ها در آن انجام میشد) برای حضور دانش آموزان مهیا بود که این موضوع با استقبال دانش آموزان و حضور 70 درصدی آنها تا ساعت 20 ادامه داشت.
در نهایت دو تیم توانستند به طور کامل روبات خود را راه اندازی کنند و بقیه تیمها نیز همگی، ضمن آشنایی با سخت افزار آردوینو و راه اندازی ورودی ها و خروجی ها مقدار نور را اندازه گرفته و میتوانستند تصمیم مناسب را برای جهت حرکت روبات بگیرند.
یکی از این دوتیم (شهاب اسحقی، آرمان جعفر نژاد و آروین ضیایی) توانست که چرخ های خود را با قدرت مناسبی که از منبع تغذیه میگرفت و الگوریتمی که هوشمندی مناسب در تشخیص منبع نور از نویز محیط داشت به حرکت درآورد. و تیم دیگر (بابک اکبری،امیر حسین سلطان پور و پوریان مرتضی آقا) توانست با استفاده از جریان کمِ پورت ها با قدرت کمتری چرخ های خود را به حرکت درآورد.
در پایان کارسوق نیز روبات ساخته شده همراه با سخت افزار آردوینوی روی آن تحویل دانشآموزان شد.
سیدجاوید حقیقت حسینی –مسئول گروه برق و الکترونیک دبیرستان علامه حلی تهران
آذر ماه 92
