Проекты

Разработка «умного» коврика на Arduino

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

Направление работы: Программирование, Электроника, Инженерия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1542
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность

По данным Всемирной организации здравоохранения, более 50 млн людeй во всём мире страдают деменцией. Уход за больными людьми труден, потому что сильно зависит от поведения пациента, окружающей обстановки и вспомогательного оборудования. Единственное решение этой проблемы – внедрение новых технологий, которые помогут облегчить жизнь больным деменцией людям. «Умный» коврик позволяет не только обнаружить падение, но и оповестить о нём с помощью звукового сигнала. Однако в зависимости от задач «умный» коврик можно использовать и для защиты дома от краж. Система сигнализации на базе контактного коврика подразумевает его установку в зоне защиты таким образом, чтобы нарушитель с высокой степенью вероятности прошёл по нему при продвижении к цели.

Цель

Разработать «умный» коврик, который позволил бы пользователю надёжно защитить дом или жизнь человека в непредвиденных ситуациях.

Задачи

  1. Ознакомиться с научной литературой, посвящённой данной проблеме.
  2. Выбрать ПО и методы исследования, собрать устройство.
  3. Проанализировать конкурентов.
  4. Проверить корректность работы собранного устройства.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Arduino UNO
  • Зуммер (HPA17A)
  • Макетная плата
  • Резисторы 22кОм
  • Резистивные датчики давления (FSR402)
  • Паяльник
  • Провода

Описание

Методологическую базу проекта составили такие методы, как изучение и анализ научной литературы, сравнительный анализ, опрос, синтез и метод моделирования. В ходе работы над проектом были изучены основы программирования на Arduino и основы моделирования электрических схем в среде Fritzing. После анализа аналогичных систем на рынке было выбрано оптимальное ПО и написан программный код для будущего устройства. Завершающими этапами стали подбор компонентов и сборка макета устройства, после чего был выполнен пробный тест для проверки корректности работы устройства.

Результаты работы/выводы

В результате удалось создать рабочий экземпляр «умного» коврика. Устройство можно использовать не только для обнаружения падения, но и для защиты дома от краж. Полученный прибор эффективен, недорог, прост в установке и обслуживании.

Перспективы использования результатов работы

В будущем планируется оснастить устройство Wi-Fi-модулем, что позволило бы дистанционно управлять прибором с мобильного устройства или через компьютер. Также рассматривается возможность создания специального приложения на смартфон.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

РТУ МИРЭА

Награды/достижения

1. Московский городской конкурс исследовательских и проектных работ – победитель.

2. Всероссийский конкурс научно-технологических проектов «Большие Вызовы» – призёр.

Мнение автора

«Конференция «Инженеры будущего» – это бесценный опыт, который, несомненно, пригодится в дальнейшем. Проект позволил воплотить все самые смелые идеи в жизнь, использовать полученные теоретические знания на практике, бросить вызов самому себе»