Objectius:
Introduir els estudiants en l'ús de sensors per a l'adquisició de dades.
Familiaritzar els estudiants amb la programació visual utilitzant ArduinoBlocks.
Desenvolupar habilitats per a l'adquisició, visualització i emmagatzematge de dades.
Fomentar la capacitat d'anàlisi de dades mitjançant la programació i eines disponibles a ArduinoBlocks.
Continguts:
Introducció a l'adquisició de dades amb sensors:
Importància de l'adquisició de dades en el món actual.
Tipus de sensors i les seves aplicacions.
Introducció a la comunicació amb sensors mitjançant Arduino.
Programació d'ArduinoBlocks per a l'adquisició de dades:
Configuració de sensors i lectura de dades.
Ús de blocs de control per capturar i processar dades.
Visualització de dades en temps real a la interfície d'ArduinoBlocks.
Emmagatzematge de dades:
Introducció a l'emmagatzematge de dades en targetes SD.
Programació per desar les dades adquirides en una targeta SD.
Ús de blocs per a la gestió de fitxers a ArduinoBlocks.
Anàlisi de dades:
Introducció a tècniques simples d'anàlisi de dades.
Ús d'ArduinoBlocks per realitzar anàlisis bàsics de les dades emmagatzemades.
Interpretació de resultats i conclusions.
Sessió 1
Introducció a l'adquisició de dades amb sensors:
Presentació teòrica sobre la importància de l'adquisició de dades i els tipus de sensors disponibles.
Discussió sobre les aplicacions pràctiques dels sensors en diferents àrees, com ara la meteorologia, la salut i la indústria.
Demostració pràctica de com connectar i configurar diversos sensors amb una placa Arduino utilitzant ArduinoBlocks.
Activitats que es demanen a l'alumnat
Fer un document on es descriguin els diferents sensors que es poden connectar a la placa STEAMaker i quins paràmetres ens permeten mesurar.
Sessió 2
Instal·lació de programari
● Crear un compte en Arduinoblocks.
● Instal·lar el programa de comunicació amb la placa
(Connector).
Ordinador del Dep.d’Ed.
Ordinador propi
Sessió 3
Programació d'ArduinoBlocks per a l'adquisició de dades:
Introducció a l'entorn de programació visual ArduinoBlocks.
Demostració de com utilitzar els blocs de lectura de sensors per adquirir dades com la temperatura, la llum o la humitat.
Pràctica guiada per escriure i carregar un programa senzill a la placa STEAMaker que llegeixi dades d'un sensor i les mostri a la interfície d'ArduinoBlocks.
Activitats que es demanen a l'alumnat
Repte 1: Podem treballar amb aquesta llum? Volem saber quina quantitat de llum hi ha a
l’aula. Farem un programa per poder veure les dades a la Consola. Per dur a terme aquest
repte farem servir el sensor de llum (LDR).
Repte 2: Fa fred o calor? Volem saber si la temperatura dins de l’aula és la correcta.
Farem un programa per poder veure les dades a la Consola. Fem servir el sensor de
temperatura i humitat DHT11 i mostrem les dades de forma gràfica fent servir el Serial
Plotter.
Entrega dels reptes:
Feu una captura de pantalla dels reptes
Enganxeu les captures en un document de google ubicat a la vostra carpeta individual del
projecte.
Recordeu posar que tothom que tingui l’enllaç ho pugui visualitzar.
Sessió 4
Introducció al Plotter i al Monitor Sèrie per visualizar dades.
Breu explicació sobre l'ús del Plotter i el Monitor Sèrie per visualitzar les dades en temps real.
Demostració pràctica de com utilitzar aquestes eines amb ArduinoBlocks per monitoritzar les dades que es reben dels sensors.
Visualització de Dades amb el Plotter:
Guia pràctica per utilitzar el Plotter d'ArduinoBlocks per representar gràficament les dades rebudes dels sensors.
Pràctica guiada per connectar un sensor (per exemple, un sensor de temperatura) a Arduino, adquirir dades i visualitzar-les en forma de gràfic utilitzant el Plotter.
Activitats que es demanen a l'alumnat
Repte 3: No crideu tant! Volem saber el nivell de soroll que hi ha dins de l’aula. Ho veurem
de forma gràfica amb el Serial Plotter.
Repte 4: Colors? Anem a fer llums de colors amb la tira de 9 neopixel. Els neopixel son
leds RGB que permeten fer qualsevol color.
Entrega dels reptes:
Feu una captura de pantalla dels reptes
Enganxeu les captures en un document de google ubicat a la vostra carpeta individual del
projecte.
Recordeu posar que tothom que tingui l’enllaç ho pugui visualitzar.
Sessió 5
Emmagatzematge de dades:
Introducció als conceptes d'emmagatzematge de dades en targetes SD.
Demonstració de com connectar i configurar una targeta SD amb una placa Arduino utilitzant ArduinoBlocks.
Pràctica guiada per desar les dades adquirides dels sensors en una targeta SD utilitzant blocs de programació a ArduinoBlocks.
Activitats que es demanen a l'alumnat
Formatejar la targeta SD
Realitzar el programa amb Arduinoblocks per poder guardar les dades del sensor DHT-11 i el nivell de llum (LDR) a la targeta SD
Deixar registrant durant 24 h l'estació de mesura.
Sessió 6
Anàlisi de dades:
Introducció a algunes tècniques senzilles d'anàlisi de dades, com ara la visualització de dades i el càlcul de mitjanes.
Demonstració de com utilitzar ArduinoBlocks per realitzar anàlisi bàsica de les dades emmagatzemades en una targeta SD.
Pràctica guiada per realitzar diversos anàlisis de dades, com ara generar gràfics i calcular estadístiques bàsiques, utilitzant ArduinoBlocks.
Activitats que es demanen a l'alumnat
Importa les dades a la plantilla i modifiqueu el full (Anàlisi de resultats).
Desa el full de càlcul i comparteix el document amb el professor.