SMARTLAB220 ЯК ОСВІТНІЙ ПРОСТІР ТА МІСЦЕ КРЕАТИВНИХ ІДЕЙ
09.05.2023
SMARTLAB220 ЯК ОСВІТНІЙ ПРОСТІР ТА МІСЦЕ КРЕАТИВНИХ ІДЕЙ
SMARTLAB220 2.0 є частиною екосистеми для розробки роботехнічних систем, яка в свою чергу є об’єктом вивчення в дисципліні «Основи робототехніки». Програмне забезпечення системи і система постійно оновлюється, на основі майже річної практики використання більшість модулів повністю замінено, змінилась і філософія призначення розробки.Для роботи SMARTLAB використовується програмне забезпечення розроблене на мові С++ в Arduino IDE та системі розробки та використання мобільних графічних інтерфейсів для керування контролерами – Virtuino. Virtuino — це платформа HMI для платформ IoT, Arduino, ESP8266, ESP32 і подібних плат, брокерів MQTT, ПЛК і модулів Modbus. Ця система також входить в навчальну програму як одна з систем розробки IoT.
Практична цінність системи керування лабораторією полягає у відносній дешевизні, простоті, наглядності (оскільки всі елементи схем відкриті, та мають детальний опис як монтажу, так і програмної розробки, і демонструють процеси, що відбуваються у електронних схемах), доступності (можна використовувати у будь-якому закладі вищої та фахової передвищої освіти чи інших при вивченні відповідних спецдисциплін, як прототип вивчення, чи як смарт-система керування кабінетом чи лабораторією), масштабованості (можна змінювати кількість датчиків, модулів, механізмів управління в залежності від потреб). Програмне забезпечення дозволяє знімати покази з датчиків, керувати горизонтальними та вертикальними шторами-жалюзями, кондиціонером, вмикати/вимикати освітлення та напругу у розетках та інше. Використовується на лабораторних заняттях як об’єкт вивчення, та як «лабораторний стенд» дозволяє змінювати модулі та добавляти і змінювати сторінки керування системою.
Наш проєкт - це спосіб осучаснити освітній процес відповідно до тенденцій розвитку технологій у світі за допомогою відносно дешевих технічних засобів, а також покликаний надати допомогу педагогам зі створення подібного освітнього простору з використанням відкритих платформ програмування та сучасних засобів робототехніки, разом з студентами.
Основною функцією будь-якої смарт-структури є реагування на навколишнє середовище та зміну в ньому за допомогою датчиків, сигналів, комунікацій та інших інтегрованих у неї елементів.
Створена автоматизована система є «розумним» освітнім середовищем, повністю автоматизована і може працювати в 3 режимах: стандарт, автоматичний, автоматичний енергозберігаючий.
Освітній простір лабораторії використовується в якості інструмента під час проведення лабораторних робіт.
Програма призначена для керування лабораторією «220. Програмування і основ робототехніки» (знімання показів з датчиків, керування шторами, затемненням та кондиціонером, вмикання/вимикання освітлення та напруги у розетках та інше).
Програмне забезпечення для смартфону може працювати у двох режимах: точки доступу, у хмарному сервері. Основні засоби керування системою містяться в застосунку для Android. Також передбачено керування всією системою з інформаційного модуля за допомогою меню керування та керування цим меню механічним енкодером.
Засоби освітнього середовища дають можливість збирати інформацію про навколишнє середовище кабінету та за його межами (температура, вологість, тиск, освітленість та рівень CО та інших газів у повітрі), та віддалене керування периферійними пристроями: проектором, освітленням, розетками, шторами-жалюзями, шторами затемнення, кондиціонером. Розроблений автоматизована система складається з 7 модулів: головного, інформаційного та виконавчих, кожний з яких керується мікроконтролером. Переважна частина модулів уже реалізована на практиці, частина допрацьовується.
Всі внутрішні модулі з’єднані в бездротову локальну інформаційну мережу за топологією зірка за допомогою радіозв’язку на основі модулів nRF24L01, центральним в ній є виконавчий модуль, який в свою чергу має вихід в глобальну мережу INTERNET.
Програмне забезпечення для смартфону може працювати у двох режимах: точки доступу, у хмарному сервері. Основні засоби керування системою містяться в застосунку для Android. Також передбачено керування всією системою з інформаційного модуля за допомогою меню керування та керування цим меню механічним енкодером.
Засоби освітнього середовища дають можливість збирати інформацію про мікроклімат лабораторії та за її межами (температура, вологість, тиск, освітленість та рівень CО та інших газів у повітрі) та віддалено керувати периферійними пристроями: проєктором, освітленням, розетками, шторами-жалюзями, шторами затемнення, кондиціонером. Розроблена автоматизована система складається з 8 модулів: головного, інформаційного та виконавчих, кожний з яких керується мікроконтролером.
Для розробки корпусів та плат для нашого проєкту ми також використовуємо наступні засоби та системи розробки: Spring-Layout, TinkerCad, 3D MAX, Vectric Aspire, grblControl та ЧПК верстати і 3D принтер.
Назва конкурсу: Конкурс передових ідей та технологій «Інтернет речей»
ПІБ Співвиконавців: Пилявець Дмитро Віталійович
ПІБ Керівника/Куратора: Тичук Руслан Борисович
ПІБ конкурсанта: Заліський Владислав Сергійович
Країна: Україна
Область: Вінницька область
Назва НЗ: Відокремлений структурний підрозділ «Вінницький фаховий коледж Національного університету харчових технологій»
Учасник фіналу: Так
Файл статті (pdf): Завантажити
