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home - progetti - Sperimentiamo con gli ultrasuoni: un sensore di parcheggio full-optional - Prerequisiti

Prerequisiti

Tempi

Tempo stimato per la lezione in classe: 1.30 h

Strumenti

  • 1 scheda Arduino Uno
  • 1 display LCD 16×2 (16 colonne e 2 righe) compatibile con driver Hitachi HD44780
  • 1 LED rosso
  • 1 LED giallo
  • 2 resistenze da 220 ohm
  • 1 buzzer
  • 1 sensore ad ultrasuoni HC-SR04
  • 1 potenziometro da 10k ohm
  • fili di collegamento

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Linee guida delle attività

Per poter raggiungere con la dovuta consapevolezza gli obiettivi individuati è consigliabile che gli studenti conoscano:

  • i principi di funzionamento di base di un microcontrollore
  • le parti principali della scheda Arduino ed il suo ambiente di sviluppo
  • i costrutti fondamentali della programmazione.

L’attività può essere svolta pensando più step di approfondimento e di implementazione hardware a partire da un livello base (per la scuola primaria) che può prevedere l’utilizzo del solo sensore ad ultrasuoni combinato con un led.
Nella versione proposta in questo articolo è documentata l’attività svolta in due lezioni da due ore ciascuna (4 ore totali) con una terza media e descrive la sperimentazione del sensore ad ultrasuoni HC-SR04 (di cui abbiamo già parlato in un precedente tutorial) per la realizzazione di un sensore di parcheggio pluriaccessoriato.
Le finalità del progetto restano ovviamente didattiche e l’inserimento di più dispositivi di segnalazione visiva ed acustica vogliono favorire una maggiore consapevolezza d’uso, senza dimenticare che tali dispositivi possono offrire importanti spunti di approfondimento sull’uso delle tecnologie inclusive (deficit visivo, uditivo, etc.).

Nella lezione che ha preceduto le 4 ore di attività la classe è stata divisa in squadre di progetto composte da tre o quattro studenti, ognuno con un compito specifico nel gruppo, ma tutti calati nelle vesti di ricercatori esperti orientati, attraverso un lavoro collaborativo, alla realizzazione di un prodotto concreto.
La collaborazione di gruppo è un fattore determinante nel processo di apprendimento, come lo è in questo approccio metodologico la definizione di un compito reale: realizzare un sensore di parcheggio attraverso la sperimentazione del sensore ad ultrasuoni e implementare dispositivi di segnalazione per una migliore usabilità del dispositivo.

Non potendo descrivere tutti i prodotti realizzati dai gruppi, abbiamo scelto di presentare quello che in fase di condivisone dei lavori ci è sembrato tra i più significativi.

Il gruppo di progetto in questione ha utilizzato il sensore ad ultrasuoni per individuare la distanza del veicolo dall’ostacolo. Con valori inferiori ai 20 cm faranno accendere un led giallo che lampeggerà con una frequenza inversamente proporzionale alla distanza rilevata e verrà visualizzato su un display l’invito per il conducente a fare attenzione. Se lo spazio auto-ostacolo dovesse invece risultare inferiore ai 10 cm si attiveranno un buzzer e un led rosso -sempre con frequenze inversamente proporzionali alla distanza- e sul display LCD verrà segnalata la situazione di pericolo d’urto imminente.

Per i collegamenti display-Arduino si suggerisce di seguire quanto proposto nel seguente schema di montaggio (schema realizzato con il software fritzing):

La parte restante del dispositivo viene riportata qui di seguito per facilitare la visualizzazione dei collegamenti che, in questo caso, riguardano il sensore ad ultrasuoni, i led ed il buzzer (ovviamente la scheda Arduino sarà la stessa utilizzata per le connessioni con il display).

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