Умный дом руками ребенка

/blog/umnyj-dom-rukami-rebenka

Умный дом – это жилой дом современного типа, управляемый при помощи автоматизации и высокотехнологичных устройств. Сбылась мечта человека, уходящего на работу, уезжающего в командировку или в путешествие быть уверенным, что дома все в порядке. Умный дом состоит из умных устройств, с их помощью можно голосом выключить свет и чайник, включить музыку, обеспечить безопасность, энергосбережение и сделать многое другое.

Центром умного дома является некое устройство, управляющее всеми другими устройствами, как правило, через приложение. Например, можно прямо из машины одной фразой выключить свет и телевизор, включить отопление и сигнализацию.

Сейчас спрос на квартиры, оснащенные системами домашней автоматизации, продолжает неуклонно расти, и вскоре почти каждый дом станет «умным». Такая тенденция является мощным стимулом для родителей к обучению юных инженеров робототехнике, радиоэлектронике и программированию. Ведь оснащение электроникой сдаваемых в эксплуатацию домов весьма перспективная отрасль российской экономики.

У некоторых детей уже с детства проявляется интерес к технике и конструированию. Это и сборка машинок разных видов, настройка многоуровневой дороги, сборка роботов и динозавров, героев фильмов и мультфильмов и, конечно, конструктор Лего с его бесконечными возможностями.

 

Вам будет это интересно:«Умный дом». Программирование Ардуино

 

Дети вырастают, и перед ними открываются новые перспективы – двери многочисленных кружков по робототехнике, конструированию и программированию квадрокоптеров. Занятия в этих кружках помогут ребятам реализовать свои мечты и желания, приобрести навыки и знания по алгоритмике, программированию, электротехнике, конструированию.

Насколько близка заветная цель? Что надо знать и уметь, чтобы стать проектировщиком собственного «умного дома»? Одним из возможных вариантов реализации своего проекта являются системы, собранные на базе платформы Arduino. Ребенку необходимо:

  • изучить возможности микроконтроллера Arduino и подключения к нему датчиков и сенсоров;
  • освоить язык программирования Arduino для управления микроконтроллером;
  • спроектировать модель «Умный дом», встроив автоматическую систему контроля и управления;
  • проанализировать работоспособность датчиков, сенсоров, светодиодов, мониторов.

Это большой путь познания, порой требующий упорства и огромного желания достичь цели.

Итак, начать следует с изучения платы Arduino, воспользовавшись робототехническим набором для сборки. Для работы с этой платформой надо освоить основы электротехники и программирования, научиться собирать, налаживать и управлять электрическими схемами с помощью микроконтроллера. Ребятам должны быть знакомы слова фотодиод, процессор, такие понятия, как ток, напряжение, сопротивление, которые нужно уметь измерять. Знать, где на плате дискретные и аналоговые входы, земля, к какому порту подключиться, чтобы реализовать музыкальные возможности микроконтроллера.

И теперь можно создать первую систему на Ардуино, например, музыкальную шкатулку, которая открывается автоматически, когда подносишь руку к крышке, звучит музыка и загораются цветные светодиоды.

С чего начинается проект? Конечно, с эскиза. Надо нарисовать свою шкатулку. Можно на бумаге, можно в любимом Paint’e. Затем, по эскизу создается чертеж, по которому можно из цветного картона вырезать шкатулку, украсить наклейками, рисунками. Ну, а потом в дело идут датчики (сенсоры) Arduino и, конечно, знания программирования.

Как увлекательно мастерить шкатулку, закреплять датчики, соединять с платой, составлять и отлаживать программу. И вот шедевр готов!

Полученные навыки и знания можно использовать для автоматизации в доме. Возникает вопрос: а из чего же сделать сам дом? Можно использовать конструктор Лего. А можно, как и шкатулку, спроектировать самому. И процесс повторяется с этапа эскиза, но уже дома. У кого самый красивый? А в каком доме комфорт-нее жить? Дети соревнуются в мастерстве, помогая и подбадривая друг друга.

И вот дом готов, впереди работа по его обустройству. Вопросов и задач много: какие сенсоры выбрать, как закрепить датчик расстояния, где разместить саму плату, где в доме будет стоять торшер и из чего его сделать. Например, напечатать его с помощью 3D-принтера! А свет будет цветной, например, зеленый. И процесс обустройства пробуждает способности дизайнера и архитектора. Понятно, что параллельно надо писать программу и отлаживать датчики. А программа будет уже более сложной. И лучше уже на языке Arduino, который основан на C/C++. Здесь все уже по-взрослому. Но и это не предел творческого поиска - впереди новые проекты и творческие находки.

Современная робототехника вообще пробуждает у ребенка самомотивацию к изучению сложных технологий. Как здорово, что через предлагаемые робототехнические наборы Arduino, максимально приближающие ребенка к миру высоких технологий, можно реализовать любые задумки уже в школьном возрасте. Ребенок с легкостью программирует и управляет собранными моделями, ставя перед роботом сложные технические задачи. Одним словом, появляется масса возможностей реализовать свои мечты.

 

Другие статьи

PHP
16.02.2021

Почему при выборе языка для серверного программирования мы обращаем свой взгляд именно на PHP? Оглянитесь на рынок сетевых услуг. Кругом PHP! Потому что развернуть PHP-сайт очень просто даже непрофессионалу. А уж какое громадное число пользователей использует этот язык для написания своих скриптов.

ege-po-informatike
12.02.2021

В 2020-2021 учебном году Единый Государственный экзамен по информатике будет проходить в компьютерной форме, или, как написано, в официальных документах, с использованием специализированного программного обеспечения. Хорошо это или плохо?

vypusknik-shkoly
11.02.2021

Родителей часто беспокоит дилемма. Что лучше: отдать ребенка на курсы, которые помогут в освоении школьной программы, будут такой более углубленной добавкой к основным знаниям. Или же выбрать курсы, где ребенок получит основы профессии в сфере IT. Но эти знания с более далекой перспективой, не всегда легко применимы к текущим школьным заданиям.