STEAM per il benessere e la cura delle persone BBC micro:bit: Automatic Tea Maker

Propongo la prima parte di un esercizio che fa parte di un nuovo percorso di formazione di Making e Coding con BBC micro:bit ed Arduino di recente realizzazione.
La nuova azione formativa consiste nella progettazione e costruzione di semplici sistemi di automazione utili alla nostra vita con particolare attenzione allo sviluppo di sistemi che supportano persone con necessità specifiche, quindi usare le STEAM per progettare oggetti utili al nostro benessere, partendo dal Coding e la progettazione 3D, dal mio punto di vista un modo interessante per coinvolgere lo studente in progetti semplici ed inclusivi che coinvolgono il proprio vivere quotidiano.

Tra questa lista di progetti la “Automatic Tea Maker” è uno strumento che nasce dal mio eserciziario di laboratorio di automazione sviluppato con Arduino qualche tempo fa, ora riproposto con un controllo basato su micro:bit.

L’automazione consiste in sistema che regola il tempo di infusione e il movimento della bustina di te nella tazza di acqua calda. La bustina viene collegata ad una leva il cui movimento su/giù, avviene per un tempo fissato dall’utente permettendo così la giusta infusione per i tipo di tè o tisana.

L’attività consiste nella realizzazione di quattro progetti

il primo progetto permette di realizzare un sistema oscillante in cui il tempo di oscillazione e immersione della bustina è fissato all’interno del codice e la struttura meccanica è semplificata e realizzata con oggetti di recupero.
il secondo progetto riprende la prima versione ed aggiunge la possibilità di visualizzare un timer che mostra la quantità di secondi mancanti al termine dell’infusione
il terzo progetto aggiunge al secondo la segnalazione sonora di tutti gli stati e al termine dell’infusione il filtro viene spostato in una posizione esterna alla tazza e con una serie di oscillazioni favorisce lo sgocciolamento per poi posizionarsi in una posizione di riposo che favorisce l’eliminazione del filtro.
il quarto progetto possiede tutte le funzionalità dei punti precedenti e poiché tè e tisane possono avere tempi di infusione diversi, viene aggiunge la possibilità, mediante un pulsante, l’impostazione del tempo di oscillazione e di infusione prima dell’avvio delle oscillazioni;
Il quinto progetto consiste nella modellazione 3D della struttura da stampare con stampante 3D.

In questo tutorial mostrerò solamente la prima parte dell’attività, le successive per ora saranno riservate ai colleghi e agli studenti iscritti ai miei corsi.

Struttura

La struttura, come mostrato nell’immagine precedente, consiste di due bacchette di legno, una vincolata ad un’estremità ad un barattolo di vetro in modo da avere una base di appoggio e l’altra ad un servomotore.

Nella parte opposta delle prima bacchetta con della colla a caldo viene fissato un servomotore.

Sul giunto del servomotore viene inserita una lamella di plastica e su questa viene incollata con colla a caldo la seconda lamella di legno.

Sulla seconda lamella effettuare un paio di tagli per agevolare il blocco del filo della bustina di tè.

Ovviamente potrete migliorare la struttura come ritenete.

Collegamenti

Il servomotore, come sapete è cotituito da tre pin, due di alimentazione, nella foto di colore nero e rosso ed uno di controllo, nella foto identificato dal colore giallo. Connettere il filo giallo al pin 0 del micro:bit, il nero al GND ed il rosso a 3V.

Programma

Specifiche

Posizionamento bustina di tè
Avvio del ciclo
Alla pressione del pulsante A inizia l’oscillazione della seconda bacchetta di legno
Fine ciclo
Alla pressione del pulsante B l’asse di rotazione si posiziona a 30° consentendo la rimozione della bustina di te alla fine del processo.

Funzionamento

All’interno del blocco on start viene inserito un blocco show icon che ci darà percezione che il sistema è avviato.
L’istruzione servo write pin P0 45 all’avvio del sistema posizionerà la seconda lamella di legno a 45° in moda da consentire di fissare il cordino della bustina di tè.
Le tre istruzioni set consentono di impostare le tre variabili:
tempo: variabile che definisce il numero di millisecondi necessari per spostare di 1° l’asse di rotazione del servomotore
angolo: angolo di oscillazione
ripetizioni: numero di oscillazione, se fissato a 10 il tempo totale di oscillazione è circa 20 secondi, se fissato a 30 il tempo totale di oscillazione è circa 1 minuto

Alla pressione del pulsante A si avvia il ciclo di oscillazioni.
Un ciclo repeat 20 times do consente di ripetere per 20 volte l’oscillazione della seconda lamella di legno. All’interno del primo ciclo vengono inseriti due istruzioni repeat 20 times do, il primo permette di spostare di 60 gradi in una direzione la lamella e il secondo ciclo fa ripercorrere in senso opposto lo spostamento della lamella.
Quando si esaurisce il ciclo più esterno l’oscillazione cessa.

La pressione del pulsante B permette di spostare a 30 gradi l’asse del servomotore favorendo così la rimozione della bustina di tè.

Codice generale

Programma

Per gli utenti che si iscriveranno ai miei corsi, mostrerò come sviluppare gli altri progetti dell’Automatic Tea Maker, per rimanere aggiornati su corsi e nuovi progetti vi invito ad iscrivervi al mio sito (colonna destra in alto a destra: Iscriviti al blog tramite email).

Buon Making a tutti 🙂