Продолжаем паять

Долгожданное видео.

Кантемир:

Рустам:

Что мы делаем?

А делаем мы цифровой термометр. И вот его рабочий прототип:

Это вполне рабочий вариант, хотя на стенку его не повешаешь. Разве что, ради экзотики. В нижней части находится микроконтроллер Arduino Uno, который всем и управляет. В верхней - макетная плата, на которой расположены: 1) светодиодный индикатор для отображения температуры; 2) затерянная в проводах вспомогательная микросхема MAX7219, которая управляет этим светодиодным индикатором; 3) множество проводов, которые всё это добро соединяют друг с другом и 4) "гвоздь" программы - цифровой температурный датчик DS18B20 (длинный чёрный провод с металлическим набалдашником на конце).

Начинаем делать всё по-настоящему

Ох, не заснял сегодняшний день. Всё время с ребятами, некогда на них со стороны посмотреть. А ведь сегодня начали уже паять окончательный вариант нашего устройства. Сначала тренировались на отданной на разграбление особо выделенной для этого макетной плате. Паша принёс для такого дела даже свой паяльник и, показав всем нам мастер-класс, приступил к делу. И, конечно, всех обогнал. Рустам долго тренировался на кошках тренировочной макетной плате, но в конечном итоге и он, и Кантемир очень аккуратно припаяли к своей плате светодиодные индикаторы.

Мотивация

К сожалению, опять без съёмок.

Сегодня получили рабочий результат. Устройства показывают температуру. Ребята купили "кроны", а значит их термометры могут работать независимо от компьютеров. Отдал им их на выходные домой. Заявленная цель: тестируем, на сколько хватит батарейки. Измерили напряжение их "крон" в начале эксперимента, в понедельник измерим в конце эксперимента. Оба дня термометры должны быть включены.

Предварительно, мы рассчитали, на сколько нам должно хватить одной батарейки. Результат совсем неутешительный: максимум на два дня. (Расчёт примерный, т.к. ёмкость щелочной "кроны" не известна.) В дальнейшем нам надо будет что-нибудь придумать, чтобы увеличить срок службы. И для этого в первую очередь надо будет избавиться от Arduino!

Заявленная цель касается самих ребят. У меня же цель иная - мотивация детей! Дети принесут свои изобретения домой и покажут родителям. Им ведь очень важно родительское одобрение! И очень важно, чтобы родители знали, что их дети делают на кружке.

Очередные трудности. Разбор полётов

Для меня как начинающего педагога самое сложное нащупать границы: что ребятам под силу, а что они не смогут. Термодатчики мы подключили, но программа по управлению термометром - считыванию температуры и отображению её на индикаторе - моя разработка. Но ведь хочется, чтобы это было ИХ трудом, чтобы они сделали всё сами. Но здесь наступают границы возможностей. Они не могут это сделать! Программирование пока сложно для них. А я, выходит, хочу от них слишком многого.

Вопрос ко мне как к педагогу: что делать в таком случае?

Подключили термодатчики

Термодатчики подключили. (К сожалению, забыл заснять результаты. Поэтому сегодня без видео и фотографий.) И в первую очередь проверили их точность. Есть погрешность, но всё в рамках заявленного: ±0.5°. А теперь вопрос к читателям: как, не имея под рукой никакого специального оборудования, проверить, что наши термометры показывают правильную температуру? Ребята догадались моментально. Сколько времени на это уйдёт у вас? Фотографии датчиков в прошлом посте. Ответ под "катом".

Паяем

Вот и пришла посылка с нашими датчиками в количестве 5 шт. Но так просто в наш проект не подключишь, т.к. на концах голые провода. А нам нужны штекеры. Значит, учимся паять!

Первые эксперименты на проводах:

Снизу: пайка крест накрест. Посередине: ещё и внахлёст. Сверху: плюс ко всему место пайки закрыто термоусадкой. Пока мы только учимся (и я, кстати, тоже). Так что не судите строго.

А вот и сами термодатчики:

Снизу: датчик, как он пришёл. Концы проводов лужённые, но слишком мягкие, в макетной плате их использовать не получится. Сверху: с припаянными штекерами. Для удобства использования на макетной плате питание сдвоено, провод данных отдельно.

Провода паяли сами. Штекеры пришлось припаивать мне. Это оказалось не простым и для меня. Поэтому ребята были активными зрителями. Но термоусадки усаживали над свечкой сами. (Ничего, кроме свечки найти не удалось.)

Ну вот, всё готово к подключению!

Светодиодный индикатор не по назначению

Так как термисторы из наборов нам не подошли, то ждём посылку из Китая с нормальными цифровыми термодатчиками DS18B20. (Заказал я их уже давно, т.к. заведомо предполагал, что термисторы нам не подойдут. Но посылка до нас ещё не дошла.) А чтобы скоротать время, продолжаем разбираться со светодиодными индикаторами, драйвером MAX7219 для них, двоичной арифметикой и программированием.

То, что звучит так страшно, на деле обернулось в увлекательную затею. Светодиодный индикатор, предназначенный нами для отображения строгих температурных данных, стал на время полем для свободной анимации. Вот, что из этого вышло.

Саша и его змейки. Сначала все сделали по одной змейке. А затем Саша первым разобрался, как нарисовать две змейки, бегающие друг за другом.

Кантимир и его змейка. Особенно порадовал уход в конце змейки в точку. Надо же было такое придумать!

Вторую змейку Кантимир делать не стал. У него уже включилась собственная фантазия. И он сделал вот такую Матрицу.

Оригинальные змейки Рустама. Это был очень сложный проект! Пришлось даже вмешаться и помочь ему. Изрисовали страницу в тетради, прежде чем понять, как сделать задуманное и не запуться.

Все отлично справились! Фантазия работает!

Ох, уж это китайское

Все вместе подключили термисторы из наших наборов. И сразу заподозрили неладное. Как-то не очень было похоже, что они "говорят" правду. Поставили рядом два термометра и точно! Врут! Нагло врут!

Разница между измерениями рядом стоящих термометров - четыре градуса. Такое измерение ни в какие ворота, как говорится. Термисторы прячем подальше в наборы. Это баловство. Нам же нужно что-то посерьёзнее.

Учимся говорить

Главное ведь не только что-нибудь этакое изобрести. Задача дополнительного образования в школе вовсе не в том, чтобы дать детям знания по какому-либо предмету. Конечная цель стара как мир - сейчас это называют социализацией ребёнка и прочими умными словами. Но суть всё та же - помочь стать человеку человеком.

Вот и мы на кружке учимся не только мастерить, но и рассказывать о результатах своей работы. Тем более, что, объясняя другим, начинаешь наконец-то и сам понимать, что же ты такое на самом деле сделал.