1ο ΕΠΑΛ ΧΙΟΥ Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας – Έξυπνες Λύσεις στην Πόλη»

Οι μαθητές σχεδίασαν και κατασκευάσαν μικρής κλίμακας μακέτα στις οποίες προσάρμοσαν αισθητήρες για μέτρηση και καταγραφή περιβαλλοντικών και άλλων δεδομένων. Τμήματα της μακέτας σχεδιάστηκαν και εκτυπώθηκαν από 3D εκτυπωτή στο σχολείο. Στην μακέτα κινείται ρομποτικό όχημα που προσομοιώνει τα Μέσα Μαζικής Μεταφοράς και κατασκευάστηκε σύστημα αξιολόγησης υπηρεσιών που μεταδίδει ασύρματα τα δεδομένα του στο ‘σύννεφο’.

Οι μαθητές κατασκεύασαν και προγραμμάτισαν ρομποτικό αυτόνομο όχημα που ακολουθεί συγκεκριμένη διαδρομή. Τα ρομποτικό όχημα κατασκευάστηκε  με το πακέτο LegoEV3 το οποίο είναι σχεδιασμένο για την εκπαίδευση. Το όχημα προσομοιώνει την κίνηση ενός λεωφορείου με αυτόνομη οδήγηση. Η εκπαιδευτική δυναμική των προγραμματιζόμενων ρομποτικών κατασκευών της LEGO, συνίσταται στη δυνατότητα που προσφέρει στους μαθητές να συνθέσουν μια μηχανική οντότητα (π.χ. ένα μοντέλο αυτοκινήτου) και να την κατευθύνουν με τη βοήθεια ενός απλού και εύχρηστου προγραμματιστικού περιβάλλοντος.

Το σύστημα αξιολόγησης υπηρεσιών βασίζεται σε μικροελεγκτή arduino και esp32 wifi module και συνδέεται ασύρματα στο internet. Τα συστήματα καταγραφής θερμοκρασίας και υγρασίας βασίζονται στο αναπτυξιακό – ρομποτικό σύστημα microbit και στα arduino. Το παραπάνω σύστημα είναι ένα πλήρως εκπαιδευτικό πακέτο, που εισάγει τον μαθητή στον κόσμο του physical computing. Θα παραμείνει στο σχολείο και θα χρησιμοποιηθεί στο μέλλον σε άλλα μαθήματα, όπως η Ερευνητική εργασία στην  τεχνολογία της Α τάξης και η Ρομποτική της Γ Τάξης.

Μέρος του Σχεδίου Δράσης αποτέλεσε η κατασκευή «E-satisfaction – Συσκευή αξιολόγησης υπηρεσιών». Μια εφαρμογή που δείχνει το βαθμό ικανοποίησης του πελάτη- πολίτη, χρήστη και σε κάποιο βαθμό αποτελεί μέτρο αξιολόγησης των παρεχόμενων υπηρεσιών.

Απαιτήσεις

  • Συσκευή με πέντε (5) arcade buttons (happy, almost happy, so&so, almost unhappy, unhappy)
  • Αποθήκευση της επιλογής σε κάρτα SD.
  • Ρολόι πραγματικού χρόνου (RTC real time clock).
  • Σύνδεση της συσκευής μέσω wifi.
  • Λειτουργική – ευπαρουσίαστη κατασκευή
  • QR code επιλογή στην πρόσοψη της συσκευής που θα οδηγεί στην γραφική παρουσίαση των αποτελεσμάτων.

Λειτουργία

  1. Η συσκευή πρέπει να αποθηκεύει την επιλογή του χρήστη (ανάλογα με το κουμπί) σε κάρτα SD καταγράφοντας ημερομηνία και ώρα.
  2. Επίσης πρέπει να συνδέεται σε βάση δεδομένων και να καταγράφει σε πίνακα την επιλογή του χρήστη.
  3. Στο προγραμματισμό πρέπει να προβλεφθεί μετά από κάθε επιλογή χρονοκαθυστέρηση για αποφυγή ψευδών επιλογών.
  4. Τα αποτελέσματα θα προβάλλονται με τη μορφή διαγράμματος πίτας.

Υλοποίηση

Οι μαθητές έχτισαν τμηματικά την εφαρμογή και το υλικό ακολουθώντας σε γενικές γραμμές τα παρακάτω βήματα:

  1. Απόκριση μικροελεγκτή στο πάτημα ενός ή και περισσοτέρων μπουτόν.
  2. Ενσωμάτωση χρονοκαθυστέρησης για αποφυγή πολλών και ψευδών χρήσεων του μπουτόν.
  3. Απόκριση μικροελεγκτή στο πάτημα ενός διακόπτη και χρήση κάρτας SD για την εγγραφή σε αρχείο.
  4. Ενσωμάτωση ρολογιού πραγματικού χρόνου (RTC) για την αποτύπωση ώρας και ημερομηνίας.
  5. Ενσωμάτωση ESP8266 για τη σύνδεση της συσκευής στο διαδίκτυο.
  6. Χρήση του λογισμικού fritzing ή άλλου ελεύθερου λογισμικού για την κατασκευή πλακέτας PCB.
  7. Αποχάλκωση
  8. Δημιουργία βάσης δεδομένων και πίνακα στην πλευρά του εξυπηρετητή.
  9. Δημιουργία προγράμματος σύνδεσης σε γλώσσα php στην πλευρά του web server.
  10. Δημιουργία προγράμματος απεικόνισης (διάγραμμα πίττας) με τη βοήθεια γλώσσας php, javascript, google api charts για την παρουσίαση των αποτελεσμάτων χρήση της συσκευής σε πραγματικό χρόνο.
  11. Δημιουργία QR code που θα τοποθετηθεί στην πρόσοψη της συσκευής και θα οδηγεί στη σελίδα αποτελεσμάτων.