Задание «Датчик безопасного расстояния»

Кейс заданий №5 (1 год обучения)

«Основы схемотехники. Датчик безопасного расстояния»

Неделя 20-23  апреля 2020 г.

 

Практические навыки по сборке схем мы продолжим формировать, решая кейсы- задания на тему «САМОИЗОЛЯЦИЯ».

Задание «Датчик безопасного расстояния»

Находясь на самоизоляции, мы все же вынуждены ходить в аптеку, магазин, выгуливать домашних животных. При этом простым и эффективным способом защиты является соблюдение безопасной дистанции. Ради того, чтобы исключить передачу коронавируса,  мы  должны соблюдать расстояние друг от друга не менее метра.
  Можно ли с помощью электронного конструктора собрать электронный датчик безопасного расстояния?

 Для практического воплощения идеи в нашем виртуальном конструкторе Тинкеркад* https://www.tinkercad.com/ мы соберем схему «Датчик безопасного расстояния».

Из набора нам потребуются:

 

- Ультразвуковой датчик;

- соединительные провода;

- пьезоизлучатель (динамик);

- контроллер Ардуино.

 

1. Мы с вами уже работали с микросхемами. Микросхема таймер 555 – достаточно простая, но есть более сложные микросхемы, выполняющие сложные задачи. Микросхемы, которые которые можно программировать, называют контроллеры. Для решения сегодняшнего кейса предлагаем воспользоваться контроллером Ардуино и ультразвуковым датчиком PING))). Датчик PING))) – это ультразвуковой дальномер от компании Parallax. Он определяет дистанцию до ближайшего объекта, который находится перед ним (поисковой диапазон варьируется от 2 см до 3м). Принцип его работы заключается в следующем – он отсылает пучок ультразвуковых волн, а затем ждет эха, создаваемого «отпружиниванием» этого сигнала от находящегося впереди объекта. Arduino отсылает дальномеру короткий импульс, чтобы запустить процесс обнаружения, а затем через тот же контакт ждет импульса при помощи функции pulseIn(). По времени, которое уходит на то, чтобы ультразвук дошел до объекта и вернулся к датчику, зная скорость звука, можно рассчитать расстояние до препятствия. Вспомните, в природе примеры использования ультразвука для обнаружения препятствий?_________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________

2. В нашем виртуальном конструкторе Тинкеркад* есть стартовые наборы Ардуино- это уже собранные и запрограммированые схемы. Воспользуемся сегодня одной из них.

 

3. Наш датчик будет получать питание 5 В от Ардуино, получать и передавать сигналы на пин- ввод-вывод под номером 7. Все остальное сделает программа, которую можно просмотреть, например, в виде скетча.

 

 

 

4. В режиме моделирования с помощью курсора можно изменять расстояние до объекта- точки, на экране наблюдая результаты работы схемы.

 

5. Чтобы сделать датчик- сигнализатор, схему нужно дополнить, а программу откорректировать. Вспомните, какие виды сигнализаторов в электронике вы знаете? Наиболее очевидными являются два варианта: цветовой и звуковой сигнализаторы.  Выберите, какой из них вы хотите использовать и напишите, почему _______________________________________________

______________________________________________________________________________________

Попробуйте самостоятельно сделать датчик- сигнализатор, который при расстоянии менее 1 м (100см) будет сигнализировать об опасности или воспользуйтесь нашими подсказками** в конце задания.

6. ***Дополнительное задание(выполняется по желанию) Попробуйте совместить в своем проекте оба вида сигнализаторов.

 

 

*Ваш проект автоматически сохранится в вашем аккаунте.

Ответы на задания можно заполнить на листе задания и выслать на эл. почту elena.kutsenko.543@gmail.com   или з аполнить бланк заданий от руки и принести на очное занятие.

Берегите себя и своих близких!! Соблюдайте безопасную дистанцию с посторонними людьми! Используйте свободное время для саморазвития и семейного общения!!

**Если вы выбрали цветовой сигнализатор, то, соблюдая полярность и не забыв защитный резистор подключите, например, к пин-выводам 12 (зеленый) и 10 (красный) светодиоды.

 

В программу с помощью скетч-блоков внесите изменения. Скетч программы соберите из цветных блоков, меняя значения с помощью выпадающих из списка- треугольника вариантов

Проверьте, правильно ли работает ваша схема. Если расстояние до «незнакомого человека» не менее 100 см, то горит зеленый светодиод, если меньше, то загорается красный.

** Если вы выбрали звуковой сигнализатор, то, соблюдая полярность подключите, например, к пин-выводу 12 пьезоизлучатель.

В программу с помощью скетч-блоков внесите изменения. Скетч программы соберите из цветных блоков, меняя значения с помощью выпадающих из списка- треугольника вариантов.

Проверьте, правильно ли работает ваша схема. Если расстояние до «незнакомого человека» меньше 100 см, то пьезоизлучатель издает звуковой сигнал, если больше или равно, он молчит.