Проекты

Модернизация крытого спорткомплекса школ

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Инновации умного города. Умная школа» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Программирование
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1412
Предметы: Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

Актуальность проекта заключается в том, что работа, выполняемая системой «Умный» спортзал», будет качественнее, точнее,  экономичнее и безопаснее, чем работа, выполненная человеком.

Цель

Показать возможную модернизацию крытого спорткомплекса школ благодаря изучению системы «SmartHouse» и применению её на макете.

Задачи

  1. Рассмотреть понятие системы «SmartHouse».
  2. Рассмотреть возможности системы «SmartHouse».
  3. Предложить вариант внедрения «SmartHouse» в школьный спортзал.
  4. Определить новое понятие «Умный» спортзал».
  5. Изучить электронный конструктор Arduino и возможность подключения различных периферийных устройств.
  6. Изучить основы языка программирования Arduino и запрограммировать микроконтроллер.
  7. Собрать макет «Умного» спортзала», встроив автоматическую систему управления освещением и климатом.
  8. Проверить работоспособность системы, встроенной в макет.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Плата IskraUno (российский аналог Arduino UNO)
  • Плата расширения TroykaShield. 
  • Силовые ключи
  • Аналоговый термометр
  • Датчик освещённости
  • Светодиодная лента
  • Светодиоды разных цветов
  • Вентиляторы
  • Электронный конструктор Arduino

Описание

Система «SmartHouse» может эффективно работать на школьном спорткомплексе. В проектной работе предложен вариант внедрения системы «SmartHouse» в школьный спорткомплекс, описано управление оборудованием без участия человека. На макете продемонстрировано только управление климатом и освещением.

Этапы работы

  1. Изучение основных принципов работы и возможностей системы «SmartHouse»
  2. Описание варианта внедрения «SmartHouse» в школьный спортзал
  3. Сборка системы для макета из комплектующих Adruino
  4. Написание программного кода в Arduino IDE (Integrated Development Environment), загрузка кода в микроконтроллер
  5. Получение показателей датчиков от платы ArduinoUNO на компьютер по COM-порту через консоль «монитор порта»
  6. Редактирование кода с учётом значений показателей датчиков и повторная загрузка кода в микроконтроллер, тестирование
  7. Сборка макета

Методы исследования

На компьютер по COM-порту через консоль «монитор порта» получались значения показателей датчиков освещённости и температуры. Датчик температуры подвергался охлаждению и нагреву, датчик освещённости рассвечивался с разной интенсивностью. В результате были выбраны значения показателей температуры и освещённости для условий включения системы климата и освещения. Значения удобны для наглядной демонстрации и включены в таблицы.

Результаты работы/выводы

Собран макет «Умного» спортзала». При изменении температуры включаются вентиляторы, имитирующие систему отопления или кондиционирования с разной интенсивностью. При изменении освещённости включается или выключается светодиодная лента, в зависимости от освещённости лента светит с разной интенсивностью.

Перспективы использования результатов работы

Практическая значимость исследования заключается в том, что идеи работы могут быть применены при проектировании любой школы или детского сада.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

МГСУ

Награды/достижения (в каких конкурсах и с какими результатами выставлялась ранее эта работа)

IX Московская региональная конференция НИУ МГСУ индивидуальных проектов школьников исследовательской направленности «Учись строить будущее» – участник