Klimastation

Til undervisning i HF (NF) har vi søgt om en polytunnel, som er et drivhus i kraftig klar plastik, på 40 m2. Det fik vi dog nej til i første omgang.

Det har dog ikke forhindret mig i at begynde på en klimastation. Formålet var oprindeligt at have eleverne med. Hver gruppe kan måle hhv.:

  • jordtemperatur
  • jordfugtighed
  • luftfugtighed
  • lufttemperatur
  • lysintensitet

Vanding klares med kapillærkræfter eller en robot-del, som reagerer på jordfugtighed. Udluftning i drivhuset kan også styres af en motor (robot), som reagerer på fx lufttemperatur. De bevægelige dele er dog en udfordring, da en lille servo ikke er nok.

Som prototype har jeg lavet en station, som måler de nævnte faktorer. Og ingen bevægelige dele. Man kan selvfølgelig købe en færdig station, eller bruge Vernier-udstyr, som virker, når det tages ned fra hylden. Men jeg vil selv, derfor Arduino.

klimastation

Udfordringer bliver/har være:

  • Få alle sensorer til at virke. Det er næsten lykkedes (mangler at checke lysmålerens maksimum). Hvordan sikres skygge til lufttemperatur-måler, men lys til lysmåleren?
  • Hvordan skal data gemmes? Jeg har brugt et LCD display, da det er rart at få her og nu viden. Data skrives desuden til et mikroSD-kort. Det har drillet lidt. Næste mål er at sende data med radiosignal til en computer, som skal afbilde data live, og streame dem til YouTube via et Google Hangout. Se her hvordan (ikke redigeret).
  • Strømforsyning. P.t. via lysnettet og en transformator som giver 9V. På sigt via et solpanel og et batteri. Af den grund har jeg også valgt en Arduino Nano, som bruger mindre strøm end sine storebrødre.
  • Hvordan måles tiden?, og er det overhovedets nødvendigt, da lys, temperatur osv. er ligeglade med klokken.
  • Luftfugtighedsmåleren skal have luft, men elektronikken kan ikke tåle vand (regn). Måske skal stationen laves i flere kamre, nogle luft og lystætte, andre med adgang til frisk luft.

klimastation2

Forleden lavede jeg den første logging af data over 6 timer (indendørs i en fugtig hal):

Klimadata

Koden er blevet lidt lang: Klimastation v2, og kan ikke copy-pastes uden lidt redigering, da koden visse steder breder sig på flere linjer.

Jeg skal se efter et script, som kan vise kode på nettet, uden at ændre formateringen. Jaj.

Udgivet i Arduino, Maker og DIY | Skriv en kommentar

Programmering med blokke

Det kræver noget at analysere et computer-program. Det kræver meget at skrive det selv fra bunden. Den tid har vi ikke med elever. Så programmering med blokke, som trækkes og slippes, er måske at foretrække. Her skal vi ikke bekymre os om syntaks, men får både principperne og resultatet ud af det.

I mit raketprojekt drejes en servo, ud fra om en gyro-sensor peger opad eller nedad. Vurderingen foretages af en Arduino mikro-controller.
[youtube https://www.youtube.com/watch?v=1LMym38P4rE]

Programmet kan skrives i Arduino IDE miljøet, og vil se ud noget a la:

code

Programmet kan laves ved hjælp af programmet mBlock, og her vil det se ud noget i stil med:

mblock

Fordele ved mBlock er yderligere: Programmet kører selv om Arduinoen ikke er forbundet til computeren, i modsætning til S4A (ekstern strømkilde er selvfølgelig nødvendig). Man får lov at se den kode om mBlock har oversat blokkene til:

 

#include <Arduino.h>
#include <Wire.h>
#include <Servo.h>
#include <SoftwareSerial.h>


double angle_rad = PI/180.0;
double angle_deg = 180.0/PI;
Servo servo_9;

void setup(){
 pinMode(A0+1,INPUT);
 
}

void loop(){
 
 if((analogRead(A0+1)) > (300)){
 servo_9.attach(9);
 servo_9.write(90);
 }else{
 servo_9.attach(9);
 servo_9.write(135);
 }
 delay(1000*1);
 
}

En enkelt ulempe er, at man vist ikke kan åbne seriel monitoren eller plotteren. Måske kan kommandoen “Show variable” bruges i stedet.

Jeg må undersøge om Arduino IDE skal være installeret for at køre mBlock.

Udgivet i Arduino, Maker og DIY | Skriv en kommentar

Lego og matematik

Jeg besøgte MV Nordic, som forhandler Lego Mindstorms, for en måneds tid siden med folk fra ITCfyn og Det almenpædagogiske samarbejde Fyn. Her så vi hvordan matematik kan forenes med robotter.

Vi fik udleveret:

  • en standard Mindstorms robot:
By Maksym Kozlenko - Eget arbejde, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=47002680

By Maksym Kozlenko – Eget arbejde, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=47002680

  • bane med et målebånd i siden. Robotten begynder i den ene ende af målebåndet.
  • computer (ipad kan også bruges)

Opgave: Om ti minutter stiller læreren en legomand ved en bestemt afstand fra begyndelsen, og I må aflæse den afstand. Derefter har I to minutter til at programmere robotten, så den kører hen og stopper lige før legofiguren.

Robotten programmeres via antal omdrejninger, og der skal først fremstilles en lineær funktion over sammenhængen mellem antal omdrejninger og den afstand robotten kører. Min. tre punkter er selvfølgelig nødvendige :-). Funktionsudtrykket bruges derefter til at beregne antal omdrejninger, der skal bruges for at stoppe før figuren vælter.

Mange andre (nemmere) måder at arbejde med lineære funktioner. Det her er en.

Udgivet i Maker og DIY | Skriv en kommentar

Ny raket med elever

I fredags (20. maj) havde jeg en ny håndfuld elever til at prøve at lege med raketter. Vi havde dog kun en halv time, så der blev skåret mange hjørner:

  • To elever fremstillede faldskærmen.
  • En elev arbejdede med vinger.
  • Tre elever samlede kredsløbet, som skal udløse faldskræmen. Arduinoen var monteret på et stykke pap. Vi fik ikke tid til at arbejde med programmering, så jeg lagde programmet på Arduinoen. Eleverne testede, justerede servoen, og monterede i raketten.
  • God ide: de limede on/off knappen fast med limpistol til et hul de havde klippet i flasken.
  • Ingen arbejdede med højdemåler.

Vi prøvede et for mig nyt design, som jeg tror er mere sikkert, og hurtigere at fremstille, end det jeg hidtil har brugt, med en dør som skal åbne. Mere sikkert fordi faldskærmen ikke risikerer at sidde fast i døren, og den klap som holder faldskærmen på plads, er med til at trække faldskærmen ud, hvorfor den nok er mere tilbøjelig til at folde sig ud.

Det nye er dog måske sværere at bygge som selvstændigt modul, da det skal monteres med flasketuden nedad, for derved at danne en indsnævring mellem rakettens top og bund.

WP_20160520_009

Jeg kunne fremstille nogle flaske-bunde, som havde limet et låg på (epoxy), som udløser delen kunne spændes på:

raketskitse

Forsøget fik mig til at overveje:

  • Skal eleverne hellere programmere med blokke fx S4A eller mBlock, frem for at bruge rigtig kode, som har en for dem ukendt syntax. Af de to nævnte miljøer er mBlock at foretrække: Viser både blokke og den egentlige kode, og kan køre programmet på Arduinoen, uden denne er forbundet til en computer -det kan S4A ikke.
  • Raketter egner sig godt til rapid-prototyping, da man hurtigt får svar på om raketten virker, og ideer til hvad der kan være galt.

Opdatering 10/6 2016: epoxy holder ikke låget fast, men det kan skrues fast med en bolt og møtrik. En overhead kan måske fungere som “dør” i det nye setup. 3D-printet indmad må prøves. Samlesæt?

Udgivet i Arduino, Maker og DIY | Skriv en kommentar

Første raket med elever

For en lille måned siden havde jeg inviteret dygtige elever til at afprøve mit materiale om vandraketter og Arduino:

Raketforløb v1.6 (pdf)

Hold fast de var hurtige! Forløbet består af en række opgaver:
* få målinger fra en trykmåler (Arduino), som kan omsættes til højde.
* lave en faldskærm
* få en servo til at dreje, når raketten falder ned (Arduino)
* lave vinger til raketten
De nåede næsten alle delene på 60 minutter. Eneste der mangler er det sværeste: At samle faldskærm og udløser i raketten, da det kræver en del præcision. Måske kan en 3D-printet del hjælpe her.

Enkelte Mac’s gav problemer med at finde den port, som Arduino’en var forbundet til. Det hjalp at skifte kabel og Arduino (måske et problem med chips fra Kina). Desuden var jeg ikke opmærksom på at i vejledningen jeg har skrevet (pdf ovenfor), kan koden ikke copypastes direkte ind i Arduino IDE. Kommentarer i koden og sidefod kommer på forkerte linjer, hvorfor IDE vil opfatte disse som kode.

Trykmåler med SD-kortlæser samles:
WP_20160421_001

Raketten får vinger:
WP_20160421_002

Faldskærmsudløser i gøres klar til montering:
WP_20160421_003

De sidste 30 minutter brugte vi på at skyde med raketten (jeg havde en som fungerede). Den havde to moduler (højdemåler og faldskærm), som begge fik strøm fra et 9V batteri. Disse viste sig måske at give for meget vægt i raketten for den fløj ikke særlig højt. Eller også fik den ikke højt nok tryk. Flere tests nødvendige.

Nedenfor højdedata, beregnet ud fra tryk. Der kan lægges filtre ind i koden, så noget af støjen forsvinder. Vi startede trykmåleren i et klasselokale, som ligger væsentligt over det niveau, hvor vi lavede en god affyring (den højeste top). Derfor falder højden i begyndelsen, og stiger i slutningen (tilbage i lokalet).
højdedata

Næste skridt er at optimere pdf-filen, måske er et website bedre til at vise kode og videoer. Overveje hvilke udfordringer der er passende til eleverne (de skal ikke bare copypaste kode, men ændre i den). Prøve materialet med andre elever fx nogle 1g’ere. Lave et modul med en fart/accelerationsmåler. Skifte raketten ud med en heliumballon.

Udgivet i Arduino, Maker og DIY, Raket | Skriv en kommentar

I gang med Arduino

Arduino er den lille computer, der kan styre andre elektroniske dimser, og som findes inde i mange af vores gadgets. Da Arduino-koden og opbygningen er open source, er der et utal af materialer og efterligninger på nettet, og tilsvarende måder at komme i gang med at lære Arduino at kende.

faldskærm_y

Jeg er gået den slagne vej, som jeg på mit beskedne erfaringsgrundlag, også vil anbefale:

  • Køb et originalt Starter Kit. Jeg købte via en dansk forhandler: podconsult. Det er noget dyrere end hvad man kan få hjem fra udlandet, men indhold og service er sikker. Afgørende indeholder sættet en fysisk bog med 15 projekter, og selvfølgelig alle de komponenter der skal bruges. Bogen er enormt pædagogisk, men også med tekniske detaljer og udfordringer, og med god progression. Det tager ½-1 time at gennemføre hvert projekt, så på 14 dage, kan du blive udlært Arduino-begynder.
  • Jeg har prøvet at købe et klonet starter kit fra Kina til 5$. Arduinoen virkede ikke, og der var ingen vejledning med. Samtidig er det vigtigt af og til at støtte de kræfter som fremmer sagen: udviklere og lokale forhandlere.
  • Softwaret til Arduino (IDE), er freeware, men jeg har doneret et beløb. Tror det var 20$.
  • En kilde på nettet jeg har haft særlig glæde af er toptechboy, som har en række online lessons. Det er muligt selv at købe alle delene hjem fra Kina fx via AliExpress, som jeg bruger, og følge de forskellige lessons. Det er dog en noget snørklet vej.

Held og lykke.

14.4.2016. Tilføjelse. Sitet her har måske også nogle gode tutorials.

Udgivet i Maker og DIY | Skriv en kommentar

Vi fik ikke bygget en selvkørende bil, men..

Første april 2016 havde vi workshop i introduktion til Arduino på skolen for lærerne. Alan Olsen fra MakerLab Svendborg stod for indholdet -han ved hvad han taler om!

Vi fik ikke bygget en selvkørende bil, men fik nogle lamper (LEDs) til at blinke. Det meste af tiden kom til at gå med det tekniske, så vi fik ikke snakket om og hvordan teknologien kan indgå i stx. Eftermiddagen gav mig anledning til nogle tanker:

Bliver det her sværere at inddrage Arduino i undervisningen, end jeg har forventet? Arduino er rimelig enkelt, og giver et hav af muligheder, men kan drille, og vi kom i gang, men ikke særlig langt denne eftermiddag.

20160401_153214

Man skal have et vist overskud/overblik for at få glæde af mulighederne. Har man (eleverne og lærer) ikke det, og vi alligevel skal følge en kogebog, er vi måske bedre tjent med et mere lukket system Shape eller Mindstorms.

Kunsten bliver at ramme et setup og niveau, hvor lærere og elever på kort tid kan fornemme mulighederne og friheden, uden at gå til i frustrationer.

Jeg håber at få elev-testet mit materiale om Raketter i løbet af foråret. Råd til selv: Hold dig til nogle enkelte sensorer (fx gyro, trykmåler, temperaturmåler). Lad eleverne lave rapid prototyping på udseende og opsendelse af raket fx faldskærm, vinger, måler. Måske skal to hold konkurrere mod hinanden. Der er masser af naturvidenskab i projektet, men meget lidt kernestof.

Udgivet i Digital Dannelse, Maker og DIY | Skriv en kommentar

Skattejagt

skattejagt

Skattejagt. Alder: 8 års fødselsdag.

Post 1: Hvad er i æskerne? salt, sukker og kanel. Koordinater: 6,9

Post 2: find (pluk) 10 arter af blade (plante-arter). Min. 5 accepteres.

Post 3: skriv et ord på fem bogstaver (for nem)

Post 4: Alle skal lave et mål på en målmand (voksen)

Post 5: find 5 arter af dyr. Marst, derfor min. 3 (snegl, bænkebidder, høne)

Post 6: Tre regnestykker. 2+6, 11+17, 6+8. Kedeligt, et barn løser alle.

Post 7: Hvor langt flyver en vand-raket? (i skridt). Alle svar accepteres.

Post 8: Hvor mange boss’er er der i Terraria? (24 har jeg talt. 10 accepteres). Hvad hedder de?

Udgivet i Uncategorized | Skriv en kommentar

We have liftoff

Søndag den 28. februar 2016 var perfekt raketvejr. Klart, koldt og vindstille.

Gennem et halv år har jeg arbejdet on and off, bl.a. i MakerLab Svendborg, på at færdiggøre en vandraket, der skal være udgangspunkt for et system af moduler, som skal kunne laves af elever. Hvert modul er baseret på enden af en tom sodavandsflaske, og kan indeholde udstyr til dataopsamling fx. højde, tryk, temperatur eller video. Men før de sendes til vejrs, skal raketten have en funktionsdygtig faldskærm, så udstyret ikke smadrer ved landing.

Jeg har derfor lavet nedenstående kredsløb, bl.a. inspireret af brugere fra YouTube:
faldskærm_bb

Det ser måske meget pænt ud, men realiteten er mere noget i retning af:
WP_20160217_001

Sensoren til højre i diagrammet er en gyro, som måler drejningsmoment på tre akser. Jeg bruger dog kun målingen fra den ene akse (Y). Når denne skifter fra positiv til negativ (raketten skifter fra at have spidsen opad til nedad), trigger det servo-motoren til venstre, som udløser faldskærmen:
[youtube https://www.youtube.com/watch?v=akEOBOifr3I]

Opbygning af tryk i vandraketten og affyring, forgår på denne rampe, som jeg har lånt af en kollega (JC):
WP_20160228_005

Raketten testes:
[youtube https://www.youtube.com/watch?v=CaE8HM2nFbY]

Der er fortsat et par småting, som skal justeres, men alt i alt en rigtig god test.

Udgivet i Maker og DIY | Skriv en kommentar

Et par forsøg med Sharepoint

Mine forventninger til Sharepoint har været høje. For høje. Af en eller anden grund, har det taget lang tid at komme frem til, at Sharepoint kommer med relativt få værktøjer, som er målrettet læring. For mig at se er der fire gode ben i forhold til læring:

  • Fællesdokumenter (som ikke er særlig en Sharepoint feature, men lige så ofte kan foregå i elevernes OneDrive)
  • OneNote (som ovenfor)
  • Sociale funktioner (Yammer eller newsfeed, som det nok vil vise sig umuligt at få eleverne med på, eftersom de allerede har resten af deres digitale liv via Facebook)
  • Synergien ved at have et sted og et system, hvor det meste er samlet. Her kan man diskutere hvor stor effekten er og endda argumentere for den digitale dannelse i at bruge mange tjenester.

o365 v2

Hvis et Sharepoint-site (websted) skal have mening, ud over at skubbe dokumenter over disken, bliver jeg nødt til at trække på andre tjenester, og forsøge at samle dem på sitet. Et par eksperimenter med det er:

  • Facebook-side. Mange har en Facebook-gruppe med klassen. Den er svær at indlejre på et Sharepoint-site, givet begrænsningerne i adgang til gruppen. Til gengæld kan en offentlig facebook-side vises og kommenteres på et Sharepoint-site, og der kan forgå en debat. Sharepoint-app’en AE Facebook kan let sættes op til det.
  • Jeg tror dog ikke jeg får eleverne til at deltage på en fuldt offentlig side (en af fordelene ved en lukket gruppe, er at posts ikke kommer ind i deres strøm, hvorfor de er mindre nervøse for at poste), og der kan ikke vedhæftes filer, som af og til er nødvendigt, når dokumenter i o365 en sjælden gang strejker.
  • Symbaloo. Et Sharepoint-sites links-bibliotek er alt for tungt og ustruktureret. Man kan med fordel blot samle linksene på en side i OneNote eller i et Word-dokument, som evt. indlejres. Jeg har indlejret en Symbaloo (grafisk linkssamling) på et Sharepoint-site. I Symbaloo har jeg oprettet en væg til hvert hold eller forløb. Chrome-browseren, som jeg bruger, har et add-in, som giver en knap, hvor jeg kan tilføje links direkte til holdets Symbaloo. Man kan endda højreklikke på et link og tilføje det til holdets Symbaloo. Det ser dog ikke ud til at Symbaloo opdaterer indlejringen automatisk, hvorfor jeg skal ind på hjemmesiden og vælge opdater, før denne slår igennem -det fjerner noget at det smarte. Desuden kan jeg ikke få Symbaloo til at lave en skriftlig oversigt over linksene, som kunne være god til UVB o.l. Jeg er ikke færdig med at undersøge Symbaloo, da det efter sigende skulle kunne noget a la Blendspace.
  • Martin Kragh Rasmussen (Kolding) har, så vidt jeg ved, eksperimenteret med at indlejre Sway på Sharepoint-sites. Måske det kan bruges til noget. Ligeledes er der måske potentiale i docs.com, som er MS forsøg på en delings-tjeneste. Kunne denne indrettes, så man i højere grad kunne styre rettighederne, var det måske noget.

Alt i alt er det ikke de store hverken tekniske eller pædagogiske landvindinger. Der er endnu ikke apps eller tjenester, som jeg for alvor har set spille med Sharepoint. OneNote fungerer og kan i mange sammenhænge gøre det ud for et Sharepoint-site,  men Sharepoint sites er stadig, så vidt jeg kan se, en fordel, fx hvis man vil bruge nyhedsstrøm, og have et lidt mere ensartet og statisk miljø end OneNote og når udvalg og projekter på skolen skal arbejde.

Ligger lykken så hos Google? Det virker umiddelbart mere brugervenligt og mere åbent, men der er sikkert andre tekniske udfordringer, som ikke ændrer ved det forhold, at teknikken skal støtte pædagogikken, ikke omvendt. Hvad er det vi vil med et LMS?

Udgivet i Digital Dannelse, Office 365, Sociale medier | Skriv en kommentar