Інтегрований урок з фізики та інформатики "Електродвигун , сервопривод . Алгоритми з розгалуженням та повторенням."

Тема уроку: Електродвигун , сервопривод . Алгоритми з розгалуженням та повторенням.

Мета уроку:

* навчальна: закріпити знання з теми електродвигун , алгоритми з розгалуженням та повтореннням; ознайомитись з будовою сервоприводу та його керуванням.

* розвивальна: розвивати логічне мислення, практичні навички, інформаційно-технологічну культуру учнів.

* виховна: профорієнтація, виховувати уважність та відповідальність, бажання мати глибокі та якісні знання.

Тип уроку: інтегрований, закріплення вивченого матеріалу.

Обладнання та наочність: комп’ютери з підключенням до мережі Інтернет, електродвигуни,сервоприводи,набори stem-education ‘Arduino’, проектор.

Програмне забезпечення: браузер.

Хід уроку

І. Організаційний момент

* інструктаж з техніки безпеки життєдіяльності

ІІ. Мотивація навчального матеріалу.

Сьогодні ми проведемо інтегрований урок інформатики та фізики, на якому розглянемо приклад поєднання фізики та інформатики та зрозумієм важливість цього поєднання в нашому житті.

ІІІ. Повідомлення теми та мету уроку

Сьогодні ми повторимо будову та принцип дії електродвигуна та вивчемо будову сервоприводу, навчимося керувати сервоприводом за допомогою онлайн-платформи 'Tinkercad'

IV. Актуалізація та повторення знань

1. Невеличке тестування , переходимо за посиланням:  https://create.kahoot.it/details/75e6fcfd-7b6e-4312-a7ff-9217dea809e2

2. Коментування відповідей

*  Анод- “+” , сигнал

*  Катод – “-“ , заземлення, GND

*  Електродвигун- пристрій що перетворює електричну енергію в механічну

*  Loop - повторення завжди

* IF , ELSE - оператори розгалуження

*  digitalRead,digitalWrite-зчитування і запис,відповідно, на цифрових пінах.

*  analogRead -зчитування з аналогового піну.

* Потенціометр - прилад який регулює силу струму або напруги

* Для збільшення потужності електродвигун можна збільшувати кількість витків, напругу а також підсилювати магніти.

 * Що це , де це ,навіщо це? ( дивимося на фотографію)

3. А тепер розглянемо будову сервоприводу та його призначення.

Як бачимо всередині сервоприводу знаходиться звичайнісінький електродвигун та деякі елементи електроніки.

Більшість сучасних рульових машинок побудовані за одним принципом і складаються з таких складових частин: вихідний вал, шестерні редуктора, двигун постійного струму, потенціометр, друкована плата і керуюча електроніка.

Редуктор разом з мотором утворюють привід. Щоб трансформувати вхідну напругу у механічний поворот, потрібен електродвигун. Редуктор же — конструкція з шестерень — перетворює крутний момент і служить для зниження швидкості обертання двигуна, так як часто вона настільки велика, що зовсім не годиться для практичного застосування.

Зверніть увагу що у сервоприводов, на відміну від двигуна, 3 клеми: заземлення, живлення при з'єднанні обходимо дотримуватися правил з'єднання. При з'єднанні потрібно дотримуватися правил з'єднання!

Плата керування сервоприводом іноді називається драйвером. Власними словами сервопривід  це елемент управління механічними процесами, кермо.

V.  Практичне заняття.

а) Керування сервоприводом за допомогою потенціометра.

перетворюємо значення напруги на потенциометрі в кут повороту сервоприводу, на платформі tinkercad

Складаємо схему:

За допомогою моделювання tinkercad перевіряємо виконання.

За допомогою набору stem-education Arduino складаємо реально діючу схему.

б) Блимання світлодіода внаслідок спрацьовування датчика руху

За допомогою моделювання tinkercad перевіряємо виконання.

За допомогою набору stem-education Arduino складаємо реально діючу схему.

VI. Підведення підсумків уроку

* Яка головна відмінність сервоприводу від звичайного електродвигуна ?

* Що таке драйвер?

* Скільки контактів у сервоприводу? Назвіть їх.

* Який оператор перетворює аналоговий сигнал з потенціометра в кути повороту сервоприводу?

* for (counter = 0; counter < 10; ++counter) - що відбувається в цьому рядку?

* analogWrite(5, HIGH) - - що відбувається в цьому рядку?

* Наведіть приклади застосування сервоприводів на  Інгулецькому гірничо-збагачувальному комбінаті.

*Де в БелАЗах стоять сервоприводи та електродвигуни?( вгадайте де це?)

* Що таке мехатроніка?

* Які спеціальності найбільш затребувані в нашому регіоні?

* Яке підприємство є найбільшим роботодавцем на нашому мікрорайоні Інгулець?

VII. Домашнє завдання:

*виконати реферат на тему:”Великі та маленькі електродвигуни на Інгулецькому гірничо-збагачувальному комбінаті.” або :”Великі та маленькі сервоприводи на Інгулецькому гірничо-збагачувальному комбінаті.”

* В схемі до пункту б) додати сервопривод ,який буде обертатися на 90 градусів,внаслідок спрацьовування датчика руху.