Robotski modeli za učenje kroz igru “STEM” U NASTAVI u STEM-nastavi - Fischertechnik (35) Slike u prilogu Tradicija ukrašavanja naseljenih mjesta, gradskih ulica, kućnih pročelja i domova za vrijeme božićnih i novogodišnjih blagdana pomoću LED-lampica dočarava i podiže blagdansko raspoloženje ljudima u ovom teškom pandemijskom vremenu. LED (Light Emitting Diode) je poluvodički elektronički element koji pretvara električni signal u optičku svjetlost. Propusno polarizirana svjetleća dioda (LED) emitira elektromagnetsko zračenje koje uzrokuju nosioci električnoga naboja (elektroluminiscencija). Elektroni su negativno nabijene čestice koje prelazeći iz vodljivog u valentni pojas oslobađaju energiju u obliku topline i optičkog zračenja. Boja emitiranog svjetla ovisi o poluvodiču, kao i o primjesama u njemu i varira od infracrvenog preko vidljivog do ultraljubičastog dijela spektra. LED-lampice upotrebljavamo u domovima, dućanima, na ulicama i trgovima gradova za ukrašavanje i stvaranje blagdanskog ozračja. Pretvorba električne energije (struje) u optičku igru svjetla osigurava i upotpunjuje blagdanski ugođaj. Raznobojne svjetleće diode omogućuju promjenu svjetlosti koja izmjenjuje redoslijed uključivanja i isključivanja stvarajući božićni ugođaj. Konstrukcija za postavljanje blagdanske rasvjete definira veličinu LED-rasvjete i količinu raznobojnih lampica. U kućanstvima ih postavljamo izvana na pročelja zgrada ukrašavajući prozore i balkone. Izrada konstrukcije modela blagdanske LED-rasvjete olakšava odabir osnovnih elemenata Fischertechnika i građevnih blokova. Odabir građevnih blokova i električnih elemenata olakšava izradu i funkcionalnost blagdanske LED-rasvjete čime je osigurana strojna oprema za učenje računalnog razmišljanja, izradu algoritama i programa. Blagdanska LED-rasvjeta ‒ izrada modela Konstrukcija modela LED-rasvjete: povezivanje vodičima s međusklopom, provjera rada električnih elemenata i dodirnih senzora i izrada programskog rješenja za pokretanje sedam lampica i dva tipkala.
Slika 1. LED rasvjeta
Izradu funkcionalne konstrukcije modela osigurava popis elemenata Fischertechnika s preciznim uputama i razradom tijeka radnih postupaka. Slika 2. FT elementi Izradit ćemo model LED-rasvjete sa sedam lampica i upravljačkim električnim sklopom ‒ tipkalima (I1 i I2). Konstrukcijski izazov pri izradi modela pravilno je pozicioniranje LED-dioda na dovoljnu udaljenost i uredno povezivanje sedam lampica vodičima s međusklopom. Konstrukcija robotskog modela izrađena je u nekoliko koraka: • izrađivanje postolja za LED-rasvjetu s nosivim stupovima konstrukcije, • postavljanje svjetlosne signalizacije (LED-rasvjeta), • postavljanje upravljačkih elemenata (tipkala), • povezivanje električnih elemenata vodičima, • izrađivanje algoritama i računalnog programa s potprogramima za upravljanje. Napomena: Duljina vodiča sa spojnicama određena je udaljenošću električnih elemenata (LED-rasvjete) od međusklopa. Pozicija međusklopa definirana je mjestima ulazno/izlaznih utora (spojnica) međusklopa i izvorom napajanja (baterija). LED-rasvjeta – konstrukcija automatiziranog modela Izradit ćemo automatizirani model LED-rasvjete pomoću lampica (O1‒O7), dodirnih senzora ‒ tipkala (I1, I2).
23
