Workshops Εισηγητής: Παλιούρας Αριστείδης

Παρουσίαση με θέμα: "Workshops Εισηγητής: Παλιούρας Αριστείδης"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Workshops Εισηγητής: Παλιούρας Αριστείδης
Καθηγητής Πληροφορικής Δ/θμιας Εκπ/σης Πανεπιστήμιο Κρήτης: Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών Ο.Π.Α: Μεταπτυχιακό στην Επιστήμη των Υπολογιστών Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε: Μεταπτυχιακό S.T.E.M. στην εκπαίδευση

2 Στόχοι Γνωριμία με τον μικροελεγκτή Arduino
Ο τρόπος αλληλεπίδρασης του με το φυσικό κόσμο Τα προγραμματιστικά περιβάλλοντα (για τον προγραμματισμό του Arduino)  Τρόποι αξιοποίησης στην εκπαίδευση

3 Γιατί Arduino; Κόστος. Απλό. Μέσα σε λίγες ώρες ο άπειρος χρήστης μπορεί να δημιουργήσει την πρώτη του κατασκευή. Ανοικτού κώδικα (υλικό και λογισμικό). Ιδιοκατασκευή εναλλακτικών, καινοτόμων πειραματικών διατάξεων σε σχέση με αυτές του εμπορίου.

4 Γιατί Arduino; Πλούσιο διαδικτυακό υλικό υποστήριξης.
Ειδικά forum όπου μοιράζονται την εμπειρία και την εργασία τους με άλλους εκπαιδευτικούς, ερευνητές και χομπίστες. Αισθητήρες με χαμηλό κόστος. Εύκολοι τρόποι απεικόνισης των δεδομένων από αισθητήρες.

5 Γιατί Arduino; Φτηνή λύση για Εκπαιδευτική Ρομποτική.
Πολλές εκδόσεις (κάθε έκδοση καλύπτει διαφορετικές ανάγκες). Πλακέτες επέκτασης (shield). Δίνουν νέες δυνατότητες στις πλατφόρμες του Arduino. Το IDE εκτελείται σε linux, windows, mac.

6 Arduino To 2003 στην πόλη Ιβρέα της Ιταλίας ένας φοιτητής στα πλαίσια μιας εργασίας ανέπτυξε το Wiring Project. Το Wiring Project ήταν η ανάπτυξη ενός απλού συστήματος βασισμένου σε μικροελεγκτή που να προσφέρεται για εύκολη και γρήγορη ανάπτυξη εφαρμογών.

7 Ξεκίνησε το 2005 από τους Massimo Banzi και David Cuartielles
Arduino To Arduino ήταν μια επέκταση του Wiring Project με σκοπό να χρησιμοποιηθεί από ανθρώπους μη σχετικούς με την τεχνολογία. Το Arduino πήρε το όνομά του από τον Arduin που ήταν στρατιωτικός διοικητής της Ιβρέα και αργότερα βασιλιάς της Ιταλίας. Ξεκίνησε το 2005 από τους Massimo Banzi και David Cuartielles

8 Σύνδεση μέσω USB με τον υπολογιστή
14 ψηφιακές I/O Σύνδεση μέσω USB με τον υπολογιστή Τροφοδοσία 7-12 Volt Τροφοδοσία 5V / 3.3V / GND 6 αναλογικές είσοδοι

9 Αισθητήρες

10 Breadboard Απαραίτητο για την ανάπτυξη κατασκευών. Σημαντικά σημεία:
10 27/6/2018 Breadboard Απαραίτητο για την ανάπτυξη κατασκευών. Σημαντικά σημεία: Η χρήση του είναι πιο εύκολη από την κόλληση! Έχει πολλές μικρές τρύπες.

11 Breadboard Οι οριζόντιες ομάδες τρυπών είναι συνδεμένες.
27/6/2018 Breadboard Οι οριζόντιες ομάδες τρυπών είναι συνδεμένες. Οι στήλες της τάσης και της γείωσης συνδέονται κάθετα

12

13

14 Γιατί Ardublock ; Είναι δωρεάν.
Η χρήση του είναι πολύ εύκολη καθώς μοιάζει πάρα πολύ με το Scratch, στο οποίο οι μαθητές έχουν ήδη εξοικειωθεί από το Δημοτικό Σχολείο και το Γυμνάσιο. Ο προγραμματισμός γίνεται σε ένα γραφικό περιβάλλον με τη χρήση πλακιδίων, το οποίο καθιστά το προγραμματιστικό περιβάλλον πιο ελκυστικό και προσιτό στους μαθητές και ιδιαίτερα στους αρχάριους. Το πρόγραμμα είναι πιο αναγνώσιμο. Αποφυγή συντακτικών λαθών. Τα πλακίδια είναι σχεδιασμένα έτσι ώστε να ταιριάζουν μεταξύ τους μόνο όταν ο συνδυασμός τους έχει κάποιο συντακτικό νόημα. Με αυτό τον τρόπο, βοηθά τους αρχάριους μαθητές να επικεντρώνονται περισσότερο στην επίλυση προβλημάτων και λιγότερο στο συντακτικό της γλώσσας.

15 Γιατί Ardublock ; Η χρήση των πλακιδίων αποκρύπτει τη συντακτική πολυπλοκότητα της γλώσσας προγραμματισμού (Wiring C) που χρησιμοποιείται στο Arduino IDE. To Ardublock διαθέτει επιπλέον προγραμματιστικά πλακίδια (εκτός των πλακιδίων για τις βασικές αλγοριθμικές δομές) για τον χειρισμό συγκεκριμένων εξαρτημάτων (π.χ. αισθητήρες). Επίσης, αρκετές εταιρίες έχουν δημιουργήσει ομάδες πλακιδίων για το χειρισμό δικών τους εξαρτημάτων. Υποστηρίζει διαδικασίες. Οι Παπάζογλου κ.ά. (2014) αναφέρουν ότι το Ardublock απλοποιεί ιδιαίτερα τη διαδικασία της συγγραφής προγραμμάτων και είναι κατάλληλο για την υλοποίηση εφαρμογών σε μαθητές Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης.

16 Γιατί Ardublock ; Επιτρέπει τη δημιουργία προγραμμάτων που θα εκτελούνται αυτόνομα στο Arduino (όπως και στο Arduino IDE). Μετατρέπει το πρόγραμμα σε Wiring C και μετά το φορτώνει στον μικροελεγκτή. Οπότε, οι μαθητές έχουν τη δυνατότητα να βλέπουν κάθε φορά και το αντίστοιχο πρόγραμμα στο περιβάλλον του Arduino IDE το οποίο στη συνέχεια μπορούν να το μελετήσουν, να το τροποποιήσουν και να το συγκρίνουν με το αντίστοιχο ισοδύναμο πρόγραμμα στο Ardublock.

17 Ηλεκτρονικό εξάρτημα με δύο ακροδέκτες που όταν συνδεθούν σε μια πηγή βγάζει φως.
LED άνοδος κάθοδος

18 https://learn.sparkfun.com/tutorials/light-emitting-diodes-leds

19 Electricity wants to flow from a higher voltage to a lower voltage.

20 Φύλλο Εργασίας 1 Στην πρώτη μας δραστηριότητα θα συνδέσουμε ένα LED με την πλακέτα Arduino. Στη συνέχεια με το προγραμματιστικό περιβάλλον Ardublock θα προγραμματίσουμε τον μικροελεγκτή Arduino να αναβοσβήνει το LED ανά ένα δευτερόλεπτο.

21