the MAKERS LAB!
laboratorio per makers con idee, circuiti, sensori, motori, robot, serre idroponiche, domotica, smart cities...
SOMMARIO DEL LAB
FASE 1 - the MAKERS LAB! perché makers?
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FASE 1 - the MAKERS LAB! perché makers?
Cosa imparerai in questo corso?
Le basi della programmazione: Progettare e dare istruzioni al computer per far funzionare i tuoi progetti.
L'uso di Arduino: Scoprire come utilizzare una scheda Arduino, il "cervello" dei tuoi progetti, per controllare luci, motori e sensori.
L'elettronica pratica di base: Conoscere i componenti elettronici fondamentali, come resistenze, condensatori e transistor, e come collegarli tra loro.
La prototipazione: Imparare a costruire rapidamente prototipi delle tue idee per testarle e migliorarle.
Il pensiero creativo e problem solving: Sviluppare la capacità di pensare fuori dagli schemi e trovare soluzioni innovative ai problemi. Non arrendersi quando il circuito non funziona, ma trovare l'errore (il "bug") e risolverlo.
È divertente! Creare con le proprie mani è un'attività stimolante e gratificante.
Sviluppa competenze importanti: Imparerai a programmare, risolvere problemi, lavorare in gruppo e pensare in modo creativo
Ti apre nuove possibilità: Potrai realizzare progetti personali, partecipare a gare di robotica o persino inventare il tuo prodotto.
Fai parte di una comunità: Entrerai a far parte di una comunità di persone appassionate che condividono la tua stessa passione.
Cosa realizzerai?
Durante il corso, realizzerai una serie di progetti divertenti e stimolanti, come:
Luci: Crea luci che cambiano colore in base al suono o al movimento.
Giochi interattivi: Costruisci un gioco interattivo utilizzando sensori di movimento, pulsanti, luci…
I componenti di una “smarthome” che risparmia energia e si adatta all’ambiente circostante
Una mini serra sperimentale con sensori di luce, temperatura, umidità
Meteostazione: Costruisci una stazione meteo per misurare temperatura, umidità e pressione atmosferica.
e l'importanza di immaginare e costruire cose inutili!
- SMART CITY: semafori, bus e pensiline, centraline ambiente, parcheggi, disabilità...
- AMBIENTE e rilevatori: raccolta, materiali, qualità aria e dell'acqua...
- CASA dolce casa: ex domotica smart home, luci, aria, controlli, webcam, giardino... -
- TURISMO: orari, condizioni strade e ambienti, parcheggi bus e auto, condizioni meteo, webcam...
- SPORT: dalla telemetria che monitora le auto di F1 ai sensori nelle scarpe degli atleti, ai tempi e statistiche, sci e allenamenti, calcio (fuorigioco? misure atleti, allenamento, var, gol? stadi...), pallavolo e pallacanestro con cam e IOT
- LOGISTICA e TRASPORTI: tracciamento delle nei merci e dei camion e flotte, orari del bus in tempo reale, il telepass, porti e aeroporti con tag RFID che tracciano il tuo zaino, bagagli, container, gps...
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ORTO mobile biobot integrato per la scuola (3,5ke)
Costruire una Stazione Meteo SMART con Arduino!
Come costruire una SERRA IDROPONICA FAI DA TE, con un mini kit e un piccolo impianto di irrigazione, rilevamento di umidità e temperatura
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IL SUPERCLASSICO SIMON SAYS con progetto hackster
sai cosa è il poligrafo? :)
FASE 2 - COME FUNZIONA ARDUINO E TUTTO QUANTO
parole chiave:
Microcontrollore: Un piccolo computer integrato in grado di controllare dispositivi elettronici.
IDE: Ambiente di sviluppo integrato, un software che permette di scrivere, compilare e caricare il codice su Arduino.
Sensore: Un dispositivo che misura una grandezza fisica (luce, temperatura, umidità) e la converte in un segnale elettrico.
Attuatore: Un dispositivo che converte un segnale elettrico in un'azione meccanica (accendere un LED, far ruotare un motore).
IoT: Internet delle Cose, la rete di oggetti fisici connessi a Internet e in grado di comunicare tra loro.
2.1 - il MICRO CONTROLLORE, i SENSORI e gli ATTUATORI
Fotoresistenza (Luce): Misura quanto è luminosa la stanza. Ideale per: Luci notturne automatiche.
Sensore ad Ultrasuoni (Distanza): Funziona come il sonar dei pipistrelli. Ideale per: Sensori di parcheggio e robot che evitano ostacoli.
PIR (Movimento): Rileva il calore corporeo in movimento. Ideale per: Allarmi e luci di cortesia.
Potenziometro (Manopola): Un sensore che ruoti con le dita. Ideale per: Regolare il volume o la velocità di un motore.
Sensore di Temperatura (TMP36/DHT11): Sente il caldo e il freddo. Ideale per: Stazioni meteo e termostati.
Sensore di Umidità del Suolo: Sente quanta acqua c'è nella terra. Ideale per: Serre idroponiche e piante che "chiedono aiuto".
Sensore di Suono (Microfono): Rileva rumori o battiti di mani. Ideale per: Luci che si accendono con uno schiocco di dita.
Sensore d'Inclinazione (Tilt): Capisce se un oggetto viene capovolto. Ideale per: Sistemi di sicurezza per pacchi o giocattoli.
Sensore di Gas/Fumo (MQ): "Fiuta" la presenza di fumo o fughe di gas. Ideale per: Sicurezza domestica (Smart Home).
Sensore a Infrarossi (IR): Riceve segnali dai telecomandi o segue linee nere a terra. Ideale per: Robot segui-linea o comandati a distanza.
NB Il Monitor Seriale: È la "finestra" su quello che pensa Arduino. Usalo per leggere i numeri che arrivano dai sensori.
2.2 - ecco a voi Arduino, il microcontrollore
SLIDE - video (con semaforo 40', tris e simon 55') con Maurizio Giaffredo - Rizzoli
Per collegare i componenti senza saldare, usiamo la Breadboard (o basetta per prototipi).
Linee laterali (+ e -): Servono per portare l'alimentazione (5V e GND) a tutto il circuito.
Linee centrali (numerat): Sono collegate in verticale. Se infili due cavi nella stessa colonna, è come se li avessi annodati insieme!
2.4 I TRE PROTAGONISTI
l'Intensità di corrente (I), la tensione o Voltaggio (V)
L'elettronica è come un impianto idraulico. Per non far esplodere i tubi (o bruciare i LED), dobbiamo regolare tre elementi:
Tensione o Voltaggio (V): È la "spinta" dell'elettricità (si misura in Volt), come fosse l'altezza di una cascata.
Intensità di Corrente (I): È la quantità di elettricità che scorre (si misura in Ampere i milliAmpere per noi), è il fluso d' acqua nel fiume.
Resistenza (R): È il "rubinetto" che strozza il passaggio per proteggere i componenti (si misura in Ohm), come dighe e paratie che chiudono e aprono il passaggio dell'acqua.
I TRE PROTAGONISTI SONO LEGATI FRA LORO:
La Regola d'Oro (Legge di Ohm):
V = I * R
ovvero:
I = V / R
IN PRATICA:
Se vuoi che un LED non bruci, devi aggiungere una Resistenza per limitare la Corrente!
... e la Resistenza (R)
e come applicarle in pratica (per non bruciare un led...)
FASE 3: E ORA TUTTI ALL'OPERA
3.2 - PROVIAMO SUBITO ARDUINO! (SENZA ARDUINO)
entra e inizia in tinkercad
con il codice che ti ha fornito marcello
entra e inizia in tinkercad
con il codice che ti ha fornito marcello
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CHECKLIST
Prima di collegare arduino al computer, verifica sempre:
I Colori dei Cavi: Usa il Rosso per il positivo (5V), il Nero per il negativo (GND) e altri colori (Verde, Giallo, Blu) per i segnali. Ti aiuterà a non confonderti!
Polarità: Il LED ha una gamba lunga (Anodo, +) e una corta (Catodo, -). Non invertirle!
Resistenza: C'è una resistenza tra il pin di Arduino e il LED?
Cortocircuiti: Ci sono cavi che si toccano dove non dovrebbero?
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3.4 - LE SFIDE a difficoltà crescente
0 - START! brucia un led (ma solo su tinkercad :) [led di vario colore]
1 - ON: accendi un led con la resistenza giusta (e le tre leggi) [led rosso e giallo 2V - blu 3V]
2 - BLINK! fai lampeggiare un led su tinkercad, provalo poi su una breadboard [breadboard e cavi]
3 - ALTERNA due led, uno rosso e uno verde che si accendono e spengono in alternanza (senza pause).
4 - SEM1: installa un semaforo perfettamente funzionante con tre led temporizzati
5 - SEM2: aggiorna il semaforo con un sistema sonoro per non vedenti [buzzer] [BlindSight, buddy stick]
6 - SEM3: semaforo smart, aggiungi un sistema di chiamata ed evita inutili code [bottone o sensore di presenza (PIR)]
7 - PARK! metti a punto un sistema visivo (led) e sonoro (piezo/buzzer) per assistere il parcheggio [sensore di distanza, buzzer]
8 - RIGHT NIGHT LIGHT: modula la luminosità della luce led rispetto all'ambiente intorno [sensore di luminosità, LED]
9 - SMART WINDOW: installa un sistema che regola la luce in una stanza [sensore di luminosità e motore passo passo]
10 - PASSAGGIO A LIVELLO: un sistema per segnalare e aprire/chiudere sbarre per il treno [potenziometro, motore passo passo (servomotore)]. Riesci a realizzare anche un telepass? [RFID :]
ADVANCED
11 - SMART HOME - un modello di abitazione che risponde alle condizioni dell'ambiente (temperatura/umidità/vento, keypad per codice, fotoresistore per controllo luci, progetto completo..)
12 - SMART LIVING - un ambiente complesso che agisce e si regola sulla base di informazioni in tempo reale (linea verde bus, semafori smart, telepass parcheggio, passaggi a livello, fumo, calore, rumorosità e video). vedi un progetto completo per smart living
13 - METEO - progetta e costruisci con Arduino e la stampa 3D una piccola stazione meteo che misura temperatura, umidità, velocità del vento [sensori e display / display SDA semplificato, una cifra]
14- ORTO - progetta e realizza una piccola serra idroponica in cui le verdure sono illuminate e innaffiate in modo autonomo e ottimale [sensori, motori, attuatori e rubinetti]
15 - ROBOT E COBOT :) - progetta e realizza un mezzo con ruote, zampe o altro in grado di muoversi in autonomia evitando ostacoli [motori o servo, sensore di distanza, ...]
COMBO 4 zampe con progetto e modelli 3D da scaricare da Luca
DIY con video, 3D, istruzioni e app da Nikolas e 3D modellino VW
vedi come funzionano altri sensori e attuatori su tinkercad
- SCHEMA con carta e matita dell'idea di base, componenti, connessioni, sensori, motori...
- PROGETTO sviluppato con il circuito funzionante su Tinkercad
- IMPLEMENTAZIONE fisica nel reale su Arduino con sensori e attuatori
- INSTALLAZIONE e messa in opera con cartone, legno, stampa 3d, nastro adesivo, colla a caldo e tutto quello che serve...
- DEMO! presentazione della proposta al gruppo di makers
3.5 Presentazioni e feedback
Scaletta (libera) per la presentazione del progetto al gruppo:
Ogni studente partecipa personalmente al feedback per dare un proprio contributo alla proposta. Le proposte si valutano rispetto a:
- Chiarezza espositiva
- Solidità dell'analisi economica e fattibilità tecnica
- Originalità delle soluzioni
- Qualità visiva della presentazione
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RISORSE, LINK, KIT, CORSI E IDEE
DI CHE COLORE SEI?
NON FARE (TROPPA) RESISTENZA!
Non tutte le resistenze sono uguali! Per sapere quanto "frenano" la corrente, guarda le strisce colorate:
Marrone-Nero-Rosso: 1000 Ohm (1kΩ).
Rosso-Rosso-Marrone: 220 Ohm (ideale per i LED!).
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circuiti e sensori con Tinkercad
1 inizia la simulazione: accendi il led; 2 edit componenti. led e colori; 3 wiring (e suoni); 4 adding components, fotoresistenza e batterie con motore; 5 breadboard, difficile ; 6 legge di ohm; 7 serie parallelo (microbit); 8 blink; 9 multiled; 10 led fading con analogico; 11 input pulsante; 12 sensore movimento; 13 sensore luce; 14 sensore temperatura; 15 sensore distanza (errore nel codice?);
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NON FARE (TROPPA) RESISTENZA!
Non tutte le resistenze sono uguali! Per sapere quanto "frenano" la corrente, guarda le strisce colorate:
Marrone-Nero-Rosso: 1000 Ohm (1kΩ).
Rosso-Rosso-Marrone: 220 Ohm (ideale per i LED!).
circuiti e sensori con Tinkercad
1 inizia la simulazione: accendi il led; 2 edit componenti. led e colori; 3 wiring (e suoni); 4 adding components, fotoresistenza e batterie con motore; 5 breadboard, difficile ; 6 legge di ohm; 7 serie parallelo (microbit); 8 blink; 9 multiled; 10 led fading con analogico; 11 input pulsante; 12 sensore movimento; 13 sensore luce; 14 sensore temperatura; 15 sensore distanza (errore nel codice?);
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ARDUINO CON MATERIALI, SENSORI E CODICE IN 15 ATTIVITA' (ENG)
KIT e UPGRADE
science kit x primo grado, con 9 progetti x fisica e sw x esperimenti
https://physics-lab.arduino.cc/ servono un arduino 1010 wifi e un science del kit scientifico (250 euro)
con app google science journal
sensor kit - intro maffucci e getting started ufficiale
ARDUINO RISORSE x KIT (da acquistare, con login profilo)
skills and badge (ENG)
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CORSI E LIBRI
- arduino con tinkercad
- intro arduino da fablab palermo
- x secondo grado, sergio bolognini
- la fisica con arduino
- 7 progetti con arduino per ragazzi dai 7 ai 14 anni (abbonamento a 37 euro per gli articoli)
Explore Micro:bit With Tinkercad
Using Micro:bit With External Components
smart home con microbit
serra idroponica
Python Coding with micro:bit in Tinkercad Circuits
MAKEBLOCK microbit, inizia a programmare!
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MAKER LABS
DUE CORSI E UN’UNICA PASSIONE: DIVENTARE UN MAKER
Un maker è una persona creativa e appassionata di tecnologia che ama creare oggetti e dispositivi unici. Un po' come un artigiano, ma con l'aiuto di strumenti digitali e tanta passione e creatività. I maker utilizzano software, attrezzature e materiali per dare vita alle loro idee, spesso condividendo le loro creazioni e conoscenze con gli altri.
Scopri il mondo della stampa 3D!
Un corso pratico e divertente dove i ragazzi impareranno con i tutor a trasformare le loro idee in oggetti reali. Dalle basi della modellazione 3D ai materiali più innovativi, esploreremo un mondo di possibilità dalle basi fino alla realizzazione di progetti più complessi. Progetta e stampa i tuoi personaggi preferiti, inventa gadget unici e dai vita alla tua immaginazione. 10 incontri dedicati al divertimento e all’apprendimento per stimolare la curiosità e la creatività dei ragazzi.
Diventa un maker con Arduino!
incontri per sperimentare con i tuoi tutor e gli altri partecipanti i programmi e i materiali che daranno vita alle tue idee, progetti e prototipi da realizzare nella pratica. Scoprirai come utilizzare una scheda Arduino, il "cervello" dei tuoi progetti, per controllare luci, motori e sensori. Pensare e realizzare insieme soluzioni innovative come una mini serra automatizzata o sistemi intelligenti per la casa. Un'opportunità unica per sviluppare esperienze col digitale in modo creativo e trovare soluzioni innovative ai problemi.
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Le Indicazioni Nazionali per il curricolo nella scuola secondaria di primo grado individuano chiaramente il laboratorio come “riferimento costante per la didattica della tecnologia”, intendendolo “soprattutto come modalità per accostarsi in modo attivo e operativo a situazioni o fenomeni oggetto di studio” in cui combinare “la progettazione e la realizzazione di semplici prodotti originali con la modifica migliorativa di quelli già esistenti”.