суббота, 23 июля 2016 г.

4.15. Как Поливалли поливает

Урок: 4.15. Как Поливалли поливает

Транскрибация урока: Теперь посмотрим на полуфабрикат нашего устройства. Я уже почти до конца собрал его, но пока не закрыл. Хочу вам показать, что здесь есть. Ну, собственно, сама помпа уже присосалась ко дну емкости, и на бортик я повесил вот такой вот самодельный датчик воды, я решил зафиксировать два провода, чтобы они внезапно не коротили, и у нас не случилась ситуация, когда воды нету, а из-за того, что они соединились, мы считаем, что она есть. Получилось удобно. Затем второй конец трубки пойдет в цветок. В цветок у нас будет вставлена вся вот эта конструкция. Здесь помимо трубки есть, собственно, датчик влажности почвы, который и будет держать эту конструкцию в цветке, а также те два датчика, которыми мы изучаем климат: это датчик температуры и освещенности. Ну и все остальное – сам контроллер и служебные модули – у нас будут вот в этом вот кубике. Вот эти два модуля – это, соответственно, пищалка-индикатор конца воды и модуль силовой ключ, через который мы включаем помпу. И модуль дисплей, на котором мы будем изучать текущее состояние. Ethernet-шилд, надетый на Arduino, подключен к роутеру, и последнее, что мы не рассмотрели – это 4 аккумулятора, от которых будет питаться помпа. Сам контроллер Iskra в данном случае у меня будет питаться от компьютера, но теперь вы уже знаете, как можно сделать ей другое питание. Ну что, пришло время протестировать все в сборе, в работе. Сейчас я буду подключать питание контроллера, но прежде я выну наш датчик воды из воды, потому что если все сработает верно, мы сразу же увлажним цветок и нам не на что больше будет посмотреть. Поэтому сначала мы подождем сигнала об отсутствии воды. [СИГНАЛ] Действительно, мы его получаем и на индикаторе состояния видим цифру 2, которая соответствует состоянию «нет воды». Теперь я погружу датчик на место, и, по идее, все климатические условия сейчас таковы, что помпа должна начать поливать фикус. Действительно, так и произошло. Влажности еще недостаточно, полили второй раз. И теперь остановились в режиме ожидания, потому что влажность достаточная. Давайте теперь посмотрим, что мы можем получить в Интернете, заодно узнаем какая сейчас там влажность почвы. Зайдем на страничку. Да, мы видим, что влажность почвы больше 200, а у нас было указано, что она должна быть меньше сотни для полива, и остальные параметры также отображаются. Ну проще всего мне изменить освещенность. Сейчас я прикрою рукой, и мы увидим, что она стала меняться. Осталось проверить режим принудительного полива. Но посколько цветок мы уже увлажнили достаточно и убить его я не хочу, я возьму чашку и трубку переложу в нее. Теперь я включаю принудительный полив и, пожалуй, буду выливать воду до тех пор, пока она не кончится у датчика, чтобы мы могли посмотреть сигнал об отсутствии воды в Интернете. И еще раз. И еще. Вот уже датчик почти обнажился. Да, мы слышим вновь звуковой сигнал, и теперь на странице мы видим сообщение о том, что нет воды, а кнопка принудительного полива исчезла. Итак, у нас все работает правильно, как мы задумывали, все состояния отрабатывают. Мы видим, что периодически происходят запросы, мы переходим в третье состояние. И сейчас я вылью воду обратно, и мы вернемся в режим ожидания и готовности к поливу. Так и произошло, мы остановились в нулевом состоянии. Помещу трубку на место. Ну и подытожим, чем же была для нас эта неделя. Во-первых, мы научились управлять мощной нагрузкой, в том числе водяной помпой. Во-вторых, мы в целом знаем, как организовать правильно питание для контроллера. Мы умеем отправлять данные в Сеть, ну и получать оттуда запросы, команды. Мы можем реализовать конечный автомат, а также скорее всего не допустим самых частых досадных ошибок. Поздравляю вас с тем, что мы прошли две трети курса и до встречи на следующей неделе.

Часть: Видео

Модуль: Как полить цветок из другого города

Описание модуля: После этой недели вы сможете соединять устройство с сетью, планировать его создание заранее, управлять мощной нагрузкой и давать правильное питание вашему созданию.

Курс: Строим роботов и другие устройства на Arduino. От светофора до 3D-принтера

Описание курса: На протяжении тысячелетий люди усовершенствовали орудия труда, изучали силы природы и подчиняли их себе, использовали их энергию для работы машин, а в прошлом веке создали машины, которые могут управлять другими машинами. Теперь создание устройств, которые взаимодействуют с физическим миром, доступно даже школьнику.

Наш курс состоит из серии практических задач про создание вещей, которые работают сами: изучают мир, принимают решения и действуют – двигаются, обмениваются данными друг с другом и с человеком, управляют другими устройствами. Мы покажем, как собирать эти устройства и программировать их, используя в качестве основы платформу Arduino.

Пройдя этот курс, вы сможете создавать устройства, которые считывают данные о внешнем мире с разнообразных датчиков, обрабатывают информацию, получают и отправляют данные на ПК, в Интернет, на мобильные устройства, управляют индикацией и движением. Создание устройств будет включать проектирование, изучение компонентов, сборку схем, написание программ, диагностику. Попутно с созданием самих устройств вы сделаете визуализацию на ПК, создадите веб-страницу, которую будет демонстрировать одно из ваших устройств, а также разберетесь с устройством и работой FDM 3D-принтера.

Помимо тех, кто увлекается робототехникой или стремится расширить кругозор и свои навыки, курс будет полезен всем, кто сталкивается с задачами бытовой и производственной автоматизации, а также занимается промышленным дизайном, рекламой и искусством.

Курс не требует специальных знаний у слушателей, доступен даже ученикам старших классов средней школы. Плюсом будут навыки программирования и владение английским языком на уровне чтения технической документации, однако обязательным это не является.

Весь курс посвящен практике и самым лучшим решением для вас будет раздобыть электронику, повторять показанные примеры и экспериментировать самостоятельно.

Программа:
  • Неделя 1 Один старый и много новых знакомых
  • Неделя 2 Контроллер изучает мир
  • Неделя 3 Цель обнаружена
  • Неделя 4 Как полить цветок из другого города
  • Неделя 5 Мобильный робот
  • Неделя 6 Как создать новый предмет за час
Преподаватель: Алексей Перепелкин (1), Дмитрий Савицкий (2)

Описание преподавателя: (1) Алексей Перепёлкин занимается развитием робототехники на базе ЛИОТ МФТИ. В 2012 году открыл для себя новое захватывающее чувство – когда устройство, которое сам построил и запрограммировал, работает. Свернул с финансовой дорожки и создал кружок робототехники для подростков. Готовил их к соревнованиям. Стал посещать конференции, а затем проводил мастер-классы для тех, кто тоже хочет организовать занятия. Совместно с коллегами в 2013 году разработал новые соревнования – Робопрофи – для конкурса Робот для жизни и провел их. В 2014 году впервые провел Arduino-номинацию на фестивале Робофест, а для российского финала Russian Robot Olympiad 2014 сделал творческую категорию. С тех пор эти соревнования стали регулярными. Летом 2014 провел двухнедельную мастерскую в детском лагере Никола-Ленивца, а затем преподавал в выездной школе, посвященной программированию и робототехнике, которую провели ABBYY и Яндекс. В 2015 году стал руководителем направления робототехники в GoTo Camp, выездных школах, где участники создали десятки проектов, от прототипов умных домов и операторских тележек до робота-бубниста и принтера для незрячих. В 2014 году с коллегами начал проект Роболабы: мероприятия для школьников и студентов, где участники параллельно решают усложненные задачи, а затем проводят рефлексию сделанной работы и оценивают чужие в ходе серии мероприятий.

(2) Физик, научный сотрудник, выпускник МФТИ. Запустил кружок робототехники в 2011 году. Рассказал Алексею Перепелкину о том, как здорово вести кружок робототехники. Рассказал об этом еще целому ряду людей. Побеждал со своими командами на соревнованиях. Проводил проектную работу с участниками исследовательской выездной школы МКШ с 2013 года, где руководил реализацией физических и робототехнических проектов, например, «Вслед за солнцем», в котором изучалась эффективность динамической ориентации солнечных батарей на солнце. Вместе с коллегами разрабатывал и был судьей Робопрофи. Участвовал в подготовке проекта Роболабы. Вновь пришел в МФТИ для проведения факультативного курса «Основы создания киберфизических устройств»

Организатор: Лаборатория инновационных образовательных технологий МФТИ (1), Лаборатория инновационных образовательных технологий МФТИ (2)

Описание организатора: (2) Московский физико-технический институт (неофициально известный как МФТИ или Физтех) является одним из самых престижных в мире учебных и научно-исследовательских институтов. Он готовит высококвалифицированных специалистов в области теоретической и прикладной физики, прикладной математики, информатики, биотехнологии и смежных дисциплин. Физтех был основан в 1951 году Нобелевской премии лауреатами Петром Капицей, Николаем Семеновым, Левом Ландау и Сергеем Христиановичем. Основой образования в МФТИ является уникальная «система Физтеха»: кропотливое воспитание и отбор самых талантливых абитуриентов, фундаментальное образование высшего класса и раннее вовлечение студентов в реальную научно-исследовательскую работу. Среди выпускников МФТИ есть Нобелевские лауреаты, основатели всемирно известных компаний, известные космонавты, изобретатели, инженеры.

Категория: Компьютерные науки

Описание категории: Специализации и курсы по компьютерным наукам посвящены разработке и дизайну программного обеспечения, алгоритмическому мышлению, человеко-компьютерному взаимодействию, языкам программирования и истории вычислительной науки. Курсы в этой широкой области помогут вам мыслить абстрактно, методически подходить к проблемам и вырабатывать качественные решения.

Тематика: Разработка ПО

Материал: