Przedłużone zostały zapisy do wydarzenia-konkursu „pre-KRON 2025”, które odbędzie się 29 kwietnia 2025 roku, o godzinie 17:00, w sali C02 Wydziału Nauk o Edukacji UwB.
Pre-KRON 2025 to konkurs, w którym zmierzyć się mogą koła naukowe, działające na Uniwersytecie w Białymstoku. Formuła jest prosta – każde koło ma do dyspozycji 10 minut. W ich trakcie ma za zadanie przedstawienie jakiejś naukowej treści w przystępnej, kreatywnej i innowacyjnej formie.
Śmieszna prezentacja z kotami? Tak! Skecz? Może być. Krótkie przedstawienie? Czemu nie! Koła ograniczone są wyłącznie przez własną wyobraźnię. A, no i oczywiście przez czas!
Tematem tegorocznego KRONu jest: „pochodzenie – wstyd czy mit?”. I to właśnie do tego hasła powinny w luźny sposób nawiązywać prezentacje.
Trzy najlepsze prezentacje – wyboru dokona jury wraz z publicznością – zostaną nagrodzone dotacjami ze środków Parlamentu Studenckiego (za I miejsce – aż 1200 złotych!). Wystąpią także na tegorocznym KRONie.
Odbyły się Dni Otwarte UwB – członkowie koła Fi-BOT dzielnie uczestniczyli w wydarzeniu. Prezentowali grę REFLEX (Arduino) oraz silniki DC (mostek H, układ L298N).
Aby widzieć odczyty z fotorezystorów wykorzystujemy ekran LCD16x2 — nie chcemy jednak tracić cennych portów cyfrowych (chyba trzeba użyć 7-miu do obsługi), więc stosujemy moduł I2C hd44780.
testy, testy, testy…
Czyli najprzyjemniejsza część zabawy – prototyp już mamy, teraz trzeba go mądrze oprogramować. Zaczynamy!
Trzeba odczytać wskazania obu fotorezystorów gdy światło jest przed pojazdem, z jednego boku, z drugiego… Zapisać do notepada.exe by następnie wpisać w ino 🙂
Kiszka. Stoi. Albo kręci się nie w tą stronę, co trzeba. A niby miało działać 😛 więc znowu do kompa i wprowadzamy zmiany w kodzie /w parametrach.
Nawet kłótni nie było 🙂 nikt nie zrzucał winy na drugiego – nie działa dobrze, więc trzeba poprawić! Świetny team-work !
Zawody
Za tydzień kody będą już dopieszczone, więc będzie można przystąpić do sprawdzenia algorytmów w akcji – postawimy dwie przeszkody, będzie trzeba je objeżdźać – kręcąc tzw. ósemki. Zmierzymy czas trzech okążeń i się okaże, który zespół jest lepszy 😉
Wystartował projekt konkursowy Młodzieżowe Podlaskie Lokalne – jest możliwość uzyskania dofinansowania w kwocie 2000 – 6000 zł na projekt samorządów studenckich i doktoranckich, uczelnianych organizacji studenckich i doktoranckich (np. kół naukowych, chóru itp.).
Próbujemy! The Mecanum Mavericks
Ostatnio budujemy pojazdy sterowane latarką… ale czemu nie spróbować czegoś bardziej atrakcyjnego? Niech to dalej będzie „światłolub” ale z ciekawszą mechaniką ruchu? Chcemy kupić koła mecanum, dzięki czemu pojazdy będą poruszać się dość nietypowo 😉
Taki projekt można świetnie rozbudowywać – dodawać inny rodzaj sterowania (radiowe!), a także zrobić z tego zabawę „w berka” – o ile posiadamy dwa takie pojazdy. My wnioskujemy o 5 zestawów i planujemy… sza, cicho-sza 😉 Zobaczymy 😉
Ciągle budujemy pojazd sterowany latarką – wykorzystamy fotorezystory jako „oczy”. Dziś wracamy do konstrukcji pojazdu i będą pierwsze próby. Ale nie chcemy mieć płytki prototypowej na pokładzie więc… poznajemy lutownicę 😉
Przygotowujemy sobie wielokrotne wyjścia GND i 5V, a także lutujemy rezystor z fotorezystorem w szereg – z dodatkowym przewodem do pinu analogowego Arduino UNO. Wszystko proste, tylko trzeba trochę się pobawić… na tym to chyba polega, prawda? 😉
No i dobrze, że się ucząc się także się bawimy!
Udało się! Oczy skierowane są na podłogę (trochę za bardzo) więc rozpoczyna się faza testowa oprogramowania – część „hardwareowa” chwilowo zakończona.
Czyli budujemy pojazd sterowany latarką – wykorzystamy fotorezystor jako „oczy”. Czyli muszą być dwa, aby porównywać ilość światła z jednego czujnika i drugiego i na tej podstawie jechać do przodu, zatrzymywać się czy skręcać. Niby proste – choć cała magia tkwi w odpowiednim doborze parametrów decyzyjnych.
analogRead()
Studenci jeszcze nie mieli omawianej tej funkcji na zajęciach z Arduino – więc zaczynamy od podstaw. Uczymy się więc co mierzymy, jakie są ograniczenia Arduino UNO, sprawdzamy odczyty napięcia 3.3V oraz 5V z płytki Arduino, a także baterie AAA.
Przechodzimy dalej do fotorezytora i uczymy się go najlepiej wykorzystać. Skoro Aruino idczytuje napięcie a nie opór – to wykorzystujemy dzielnik napięcia i odczytujemy napięcie. Ale jaka wartość stałego rezystora w dzielniku dla naszego fotorezystora? Testujemy z wykorzystaniem thinkercada!
Dziś bez podłączenia jeżdzącej platformy – to będzie za tydzień!
Kontynuujemy przygodę z L298N – tym razem podłączamy dwa kółka do tymczasowej platformy (udającej podwozie pojazdu). Trzeba się „namęczyć” tworząc konstrukcje prototypową, być kreatywnym i wykorzystywać to, co się ma w zasięgu ręki 😉
Konstrukcje gotowe więc programujemy – zaczynamy od Arduino UNO. Bardzo prymitywny kod sterujący kołami: 1 sek jazdy do przodu, skręcanie 1 sek i tak powtarzane w kółko.
Skoro działa na biurku to… jak działa „w realu”?
Zadowoloenie jest 😉 ale i smuteczek, że pojazdy nie są sterowane… wykonują najprostrze czynności, wcześniej zaplanowane. Dlatego podjeliśmy decyzję, że będziemy sterować latarką – czyli budujemy światłoluba 😉 Zamierzamy prowadzić światło latarki przed pojazdem, a pojazd ma podążać za nim. Do dzieła!
Zebrała się grupka zainteresowanych osób więc zaczynamy! Spotykamy się we wtroki o godz. 11:30.
mostek H
Poznajemy moduł elektroniczny L298N realizujący mostek H – od czegoś trzeba zacząć 😉 Z zajęć z Podstaw elektroniki wiemy, jak to działa, dlatego teraz wykorzystujemy gotowy moduł L298N.
Rozmawiamy sobie o parametrach tego układu, o jego wadach i zaletach – ale przede wszystkim podłączamy i działamy (teoretyzować sobie można, ale my chcemy działać).
Jeszcze nic nie programujemy, koncentrujemy się na zrozumieniu działania układu w praktyce.
Pan Karol pracuje nad swoim pierwszym projektem – licznikiem rowerowym. Dopiero poznaje podstawy Arduino, więc wszystko jest nowe i ekscytujące!
Liczniki rowerowe to „oklepany” temat. Dużo ich na rynku i mają mnóstwo funkcji. Ale nawet te „profesjonalne” mają (czasami) marudne działanie, polegające na dużym czasie opóźnienia pomiędzy rozpoczęciem jazdy a określeniem prędkości. Wiemy o co chodzi: dojeżdżasz do skrzyżowania, stop, a na liczniku prędkość powoli maleje: 20 km/h.. 17 km/h… 12 km/h… 6 km/h… 0 ! W końcu, po ~3 sek? Ruszasz, i ponownie to samo: jesteś w połowie przejazdu a na liczniku ciągle zero. Dopiero potem licznik „żyje”.
Sposób określenia prędkości jest prosty: umieszczamy magnes na szprysze koła i zliczamy liczbę pojawień się magnesu przy czujce. Dla jednego magnesu gdy zliczymy, np. 10 wystąpień w czasie 1 min to prędkość obrotowa wynosi 60 RPM (Revolutions per minute = obroty na minutę). Mając liczbę zliczeń i znając średnicę koła wyliczamy prędkość liniową.
Wyniki można jednak poprawić dodając więcej magnesów, czyli zliczamy z większą dokładnością. Dla dwóch magnesów i ponownie 10 zliczeń w ciągu 1 min mamy oczywiście prędkość 2x mniejszą, czyli RPM = 30, a tym samym prędkość liniową 2x mniejszą.
Pojawiają się pytania:
Ile magnesów użyć?
Jak długo zliczać pojawienia się magnesów przy czujce pola, zanim poda się wartość prędkości?
Aby znaleźć odpowiedzi na w.w. pytania Pan Karol wykorzystał zestaw pomiary z zajęć z przedmiotu Programowanie Mikroprocesorów i przeprowadził swoje pierwsze, poważne badania 😉
Aby nie komplikować sobie życia i mieć układ pomiarowy pod ręką, najlepiej na biurku – wykorzystane zostały rozetki z różną liczbą ramion jako odpowiedniki różnej liczby magnesów. Aby nie kręcić korbą w rowerze wykorzystano silniczek DC i zasilanie akumulatorowe 6V (w ten sposób wiemy, że rowerzysta równo pedałuje, nie przyspiesza, nie zwalnia, nie zniechęca się…). Rozetki wydrukowano na wydziałowej drukarce 3D (pewnie można wykorzystać kartoniki, ale skoro mamy drukarki – to czemu nie).
Należało więc uruchamiać silniczek, rejestrować liczbę „klików” na czujce szczelinowej w określonym czasie (pół sekundy, sekunda, dwie). Najlepiej robić to wielokrotnie, aby posiadać większą statystykę i mieć dokładniejsze dane. Więc dla danego czasu zliczania 10-20 wyników. A potem należało zmienić rozetkę na inną i powtórzyć całą procedurę. Wyniki zbierano do arkusza:
Powyżej przykładowy wynik pomiarów – całkiem konkretny fragment badań Pana Karola! Widać tu wyniki RPM dla rozetki z 2-ma ramionami (kolumna D, a od D9-D28 mamy pojedyncze wyniki przekopiowane z portu szeregowego Arduino UNO). W D5 jest średnia, a w D4 dokładność pomiarów (czyli odchylenie standardowe) z pomiarów zawartych w D9-D28. Potem kolejna rozetka z 4-ma ramionami (kolumna E), kolejna z 8-ma (kolumna F) i jeszcze jedna z 16-toma ramionami (kolumna G). I to wszystko dla czasu pomiaru 300 ms (komórka B2).
Z tych pomiarów widać, że 4 ramiona nie zmieniają dokładności w stosunku do 2 ramiona. Polepszenie następuje dopiero przy zwiększeniu liczby ramion do 8 – ale nie ma co zwiększać więcej – 16 nie robi już różnicy (choć to jednak efekt tylko dla określonej prędkości obrotowej testowanego koła – pewnie dla większej prędkości pojawią się różnice pomiędzy 8 a 16 ramion).
Następnie wydłużamy czas pomiaru (do 800 ms) i powtarzamy badania (zabawę? jak kto woli).
Widać, że dokładność rośnie wraz gdy zwiększamy liczbę ramion rozetki (wiersz „Odchylenie standardowe” — wartości maleją, czyli właśnie rozrzut wokół wartości średniej maleje, tym samym zyskujemy dokładność). Włąśnie tego należało się spodziewać. W tym przypadku dochodzimy mamy już 2% dokładności przy 8-miu ramionach rozetki, a nawet mniej przy 16-tu. Kolejne pomiary dla innego czasu zliczania:
Ostatnia seria danych (dla t=2 sek) jest zaskakująca o tyle, że pojawia się tu dziwny problem – strata dokładności (wzrost odchylenia standardowego) dla 8-miu ramion rozetki. Jak to wytłumaczyć? Okazuje się, że tu koło się jakoś zblokowało i nie pracowało równo – coż, to taki tani chiński silniczek, nic profesjonalnego 😉
Ile ramion rozetki należy użyć, aby mieć szybki i dokładny pomiar prędkości roweru? Trzeba to przeliczyć na prędkość liniową i wykorzystać te wyniki do ostatecznego dobrania czasu zliczania i liczby ramion (czyli magnesów na obręczy/szprysze). CDN.
Zapraszam na nietypowespotkanie organizacyjne koła – ustalimy tematykę, poznamy zainteresowania uczestników oraz wymienimy się pomysłami na tegoroczne projekty.
Zapraszam wszystkich studentów UwB – także tych, którzy jeszcze nie mieli doświadczenia z platformą Arduino (na niej będziemy się koncentrować). Oczekuję otwartości i chęci poznawania nowych rzeczy. Zajrzyj na www koła i przekonaj się, czy Cię to interesuje.
Kiedy? Oczekuję na zainteresowanych Studentów do końca października 2023, w pokoju 2045 (Kampus, Wydział Fizyki), w godzinach pracy (typowo jestem dostępny w godz. 9-16). Ewentualnie można zadzwonić (738 81 98) i się zapowiedzieć. Chodzi o to, aby najpierw zebrać zainteresowanych Studentów, poznać ich preferencje (np. odnośnie terminów spotkań), by następnie coś wspólnie ustalić. Zachęcam!
