Výuková laboratorní sestava - seminář pro učitele

Při příležitosti Dne otevřených dveří ČVUT FEL se v pátek 1.12.2017 od 9.30 – 14.00 v místnosti A3 -115 (na ČVUT - FEL, Technická 2, Praha 6) koná praktický seminář pro učitele gymnázií a středních škol na podporu laboratorní výuky fyziky, informatiky a elektroniky s ohledem na jejich zatraktivnění pro studenty, kteří by se pak více orientovali na přírodní vědy a měli pak zájem je studovat i na vysoké škole.

Přihlášení na seminář - zde

Přihlášeným mailem sdělíme další podrobnosti a místnost  konání semináře.
Na základě Vaší přihlášky pro Vás připravíme materiál (kity- BBC micro:bit a Nucleo F303RE) pro Vaši práci při semináři i následně na Vaší škole.

Na semináři bude prezentována výuková laboratorní sestava obsahující kit -mikropočítač BBC micro:bit a platformu LEO s kitem Nucleo F303RE.

BBC_Microbit_0.jpg                        Nucleo_F303RE_0.png

Obr.1  Kit BBC micro.bit pro výuku programování                 Obr. 2 Kit Nucleo STM32F303RE  

Oba kity využívají perspektivní 32- bitové procesory s jádrem ARM Cortex - M0, resp. M4. (Jedná se tedy o podstatně pokročilejší platformy, než je např. Arduino).

Kit BBC micro.bit  byl vyvinut ve Velé Britanii na popud BBC v rámci micro:bit -rozvoje výuky informatiky ve školách. Je možno jej programovat ve formě grafických bloků , v Java script, MicroPhyton i v C/C++ s využitím on line IDE mbed. Další informace o programování jsou zde.

PTX_BBC_vystr_plocha.PNG

Obr. 3 Programování BBC micro:bit pomocí skládání bloků

 

Platforma LEO - (Little Embedded Oscilloscope) vznikla na katedře měření ČVUT - FEL. Motivací jejího vývoje byla snaha vytvořit pro školní laboratoře finančně nenáročnou náhradu čtyřkanálového digitálního osciloskopu, dvoukanálového funkčního generátoru (sinus, obdélník, trojhelník a volně definovaná funkce), voltmetru a zdroje nastavitelného napětí. (V přípravě s obzorem do konce roku je doplnění LEO funkcí univerzálního čítače do 72 MHz s možností měření frekvence, měření periody a časového intervalu dvou signálů s rozlišením až 6 ns a funkcí impulsního generároru).
Všechny funkce jsou realizovány programově, takže v základní funkci ke kitu Nucleo F303RE není  potřeba doplňovat další obvody. Stačí tedy jen nahrát program. Kit pro zobrazení využívá PC s nímž komunikuje prostřednictvím rozhraní USB. LEO může být jednoduše využit ve výuce fyziky. Doplněním jednoduchých optických snímačů (což bude prezentováno na semináři) lze realizovat funkce měření rychlosti pohybu, měření periody kmitání, ..

Panel_Osciloskop1_LEO.PNG

Obr. 4  LEO -  funkce osciloskopu

Koncepce kombinace BBC micro:bit a LEO  vychází z toho, že při programování BBC micro:bit lze pomocí LEO pozorovat chování výstupů BBC micro:bit (funkce osciloskop) i pro BBC micro:bit  pomocí LEO generovat stejnosměrná napětí ( pro měření) i impulsní a dalsí proměnné signály.

PaneL_gener1_LEO.PNG

Obr. 5 LEO - panel funkce generátoru

Výhoda řešení LEO spočívá v tom, že pro základní funkci nejsou potřeba žádné další doplňky. V případě potřeby rozšíření vývavy laboratoře postačuje pouze pořídit dalsí kit Nucleo  STM32F303RE  (za cca 300 Kč) a nahrát (nakopírovat jako do paměti " flash")  firmaware.

Volt_DAC_Vystrizek.PNG

 

 

Obr. 6 LEO - Panel funkce volmetru a zdroje napětí

Vhodnost sestavy (BBC micro:bit a LEO) byla již ověřena na minulém semináři pro učitele konaném na  ČVUT - FEL v červnu 2017.

Učitelům absolvujícím celý seminář můžeme oba moduly (BBC micro:bit i LEO s NucleoF303RE) bezplatně poskytnout pro ověření jejich vhodnosti pro výuku na své domácí škole. Současně bude možno "stahovat" další nově připravované programové bloky a aplikace pro LEO ( jako např. čítač,..).

Kit Nucleo lze též využít jako samostaný mikropočítač a programovat v C/C++ s využitím on line IDE mbed,  tedy může být i samostatně využit při výuce programování.

Bloky  přpříklady

Stránka s materiály - zde