Проекты

Интерактивный программируемый театр

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Приборостроение, микроэлектроника и схемотехника» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Моделирование, Прототипирование
Авторы работы: ГБОУ Школа № 2070
Предметы: Физика, Информатика, Технология
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 18−20 апреля 2019 года

Цель

Разработать и запрограммировать интерактивный программируемый театр.

Задачи

  1. Разработка схемы электрической принципиальной устройства в САПР Fritzing.
  2. Моделирование работы устройства в САПР Fritzing:

2.1 создание электронной модели;

2.2 программирование модели;

  1. проверка работоспособности.
  1. Выполнение сборки устройства на макетной плате.
  2. Разработка и сборка каркаса театра.
  3. Аппаратно-программная отладка макета устройства.

Описание

Для реализации заявленного функционала устройства были подобраны электронная компонентная база и модули. В САПР Fritzing была разработана схема электрическая принципиальная устройства. Перед сборкой макета устройства необходимо проверить правильность схемы электрической принципиальной путём моделирования работы устройства в САПР Fritzing. После сборки электронной модели была написана программа и промоделирована работа устройства. Результаты моделирования показали, что устройство выполняет заявленные функции. Далее был собран макет театра и проведёны монтаж электронной компонентной базы в каркас театра и его внешнее оформление.

Основой театра является платформа Arduino UNO. К платформе подключены сервоприводы, светодиоды, динамик с усилителем и ИК-приёмник. Управление театром осуществляется с помощью пульта ДУ. На каждую кнопку пульта запрограммирована определённая функция театра. Реализовано управление подсветкой луны, вращение кукол, подъёмный механизм фонарей и включение аудиофайлов.

Результат

  1. Подобрана и изучена электронная компонентная база устройства.
  2. Спроектирована схема электрическая принципиальная в САПР Fritzing.
  3. Промоделирована работа устройства в САПР Fritzing.
  4. Собран и отлажен макет устройства.
  5. Получены навыки программирования и работы с микропроцессорными устройствами.

Оснащение и оборудование

  1. Сервоприводы
  2. Резисторы
  3. Светодиод,
  4. ИК-приёмник
  5. ДУ-пульт
  6. Динамик
  7. Усилитель звука
  8. UNO

Перспективы использования результатов работы

В дальнейшем планируется добавить механизм управления шторами театра, светодиодные цветы и запрограммировать несколько сценариев и сценок для театра.

Сотрудничество с вузом при создании работы

РТУ МИРЭА

Особое мнение

«Если бы я не училась в инженерном классе, если бы мой класс не участвовал в этой программе и не сотрудничал с вузом, то не было бы театра, идея которого существовала несколько лет.

А от конференции остались приятные впечатления. Всё прошло быстро и понятно»