LEGO MINDSTORMS NXT komplektiga ühilduv soolsuse andur
Date
2012
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Tartu Ülikool
Abstract
Abstrakt
2007. aastal loodi Eestis Kooliroboti projekt, mis tegeleb LEGO NXT robotite tutvustamise ja õppematerjalide loomisega. Projekti eesmärgiks on reaalainete ja inseneriteaduse populariseerimine. Kuna koolides õpetatu on enamjaolt teoreetiline ning õpilastele jääb tihti selgusetuks, kus ja miks neil omandatut vaja läheb, siis võib neil kaduda huvi antud õppeainete vastu. Tänapäeval on arvutid väga laialt levinud ning pea kõigil erialadel tuleb nende tundmine kasuks. Õpilaste informaatika- ja arvutialaste teadmiste arendamiseks võib kasutada LEGO NXT roboteid. Nende abil on võimalik teadmiste omandamine muuta mitmekesisemaks, huvitavamaks ja praktilisemaks. LEGO NXT roboteid on võimalik ise kokku panna, programmeerida – erinevaid lahendusi on lõpmatult. Kooliroboti projekti raames kasutatavad LEGO MINDSTORMS NXT robotid on olemas enam kui sajas Eesti koolis. Enamjaolt kasutatakse neid robootikaringides, kuid mõnes koolis on ka olemas vastav valikaine. Lisaks toimub ka üle-Eestiline robotite võistlus RoboMiku, mis pakub väljundit koolirobootikaga tegelevatele koolidele ja õpilastele. Võistluse eesmärk on tekitada lastes huvi inseneri- ja reaalainete vastu ning arendada nende meeskonnas töötamise oskust ning pakkuda avaliku esinemise kogemust.
LEGO MINDSTORMS NXT robotite komplekt koosneb programmeeritavast juhtblokist, kauguse andurist, puute-, valguse- ja helianduritest, mootoritest, lampidest, sensorite ja mootorite aju külge ühendamiseks mõeldud juhtmetest ning roboti ehitamiseks vajalikest klotsidest. Välimuselt võib antud seade näida küll mänguasjana, kuid tegelikult on tegemist õppevahendiga, mis arendab laste loogilist mõtlemist ning inseneri- ja programmeerimisoskusi. Kui standardkomplektis olevatest anduritest jääb väheks, siis on võimalik neid ka kolmandatelt osapooltelt juurde hankida. LEGO MINDSTORMS NXT-ga ühilduvaid andureid toodavad mitmed firmad, näiteks Vernier, Mindsensors.com ja HiTechnic. Valikusse kuuluvad näiteks andurid temperatuuri, soolsuse, vedeliku hägususe ning isegi vererõhu mõõtmiseks. Sageli on aga kolmandate osapoolte valmistatud toodetel vaid võõrkeelne dokumentatsioon ning seegi mitte kuigi põhjalik. Seega on nende kasutamine Kooliroboti projekti raames raskendatud.
Antud bakalaureusetöö eesmärgiks on tutvuda firma Vernier poolt loodud soolsuse anduriga, uurida selle tööpõhimõtet ja kasutamist koos LEGO MINDSTORMS NXT komplektiga ning luua õpetajatele ja õpilastele põhjalik eestikeelne ülevaade. Lisaks esitatakse antud anduriga seonduvaid erineva raskusastmega ülesandeid, mida on võimalik Kooliroboti projekti raames kasutada. Töös kirjeldatakse soolsust kui füüsikalist nähtust ning tuuakse välja selle tähtsamad omadused.
Bakalaureusetöö koosneb kolmest peatükist. Esimeses käsitletakse soolsuse mõistet. Teises osas antakse ülevaade firma Vernier soolsuse andurist, selle tööpõhimõtetest ja kasutamisest. Töö kolmandas osas on soolsuse andurile loodud erinevaid ülesandeid, koos vajalike seadmete ja tarkvara loetelude, lahenduskäikude ning võimalike probleemidega.
Abstract The aim of this bachelor thesis was to create teaching material in Estonian about the salinity sensor made by Vernier Company. The thesis explains, how salinity sensor can be used with LEGO MINDSTORMS NXT set and gives a few sample exercises for teachers and students who want to learn to use it. The first part of the bachelor thesis gives a brief overview of salinity, describes its definitions and measuring methods to give the reader a better understanding of salinity.. The second part is about salinity sensor, its technical specification and working principles. Also detailed descriptions are given on how to connect it with LEGO MINDSTORMS NXT set and how to use it in NXT-G programming environment. The third part is more practical and consists of four sample exercises for salinity sensor and LEGO MINDSTORM NXT set. Every exercise consists of instructions, list of needed equipment, solution and list of problems which may occur. The programs that are part of the solutions are available on CD which is added to this thesis. This bachelor thesis has a similar structure to other thesis about LEGO MINDSTORMS NXT so it can be used as a part of teaching material that is used in Estonian schools. This work is intended to be used by both teachers and students to make the learning more interesting and fun.
Abstract The aim of this bachelor thesis was to create teaching material in Estonian about the salinity sensor made by Vernier Company. The thesis explains, how salinity sensor can be used with LEGO MINDSTORMS NXT set and gives a few sample exercises for teachers and students who want to learn to use it. The first part of the bachelor thesis gives a brief overview of salinity, describes its definitions and measuring methods to give the reader a better understanding of salinity.. The second part is about salinity sensor, its technical specification and working principles. Also detailed descriptions are given on how to connect it with LEGO MINDSTORMS NXT set and how to use it in NXT-G programming environment. The third part is more practical and consists of four sample exercises for salinity sensor and LEGO MINDSTORM NXT set. Every exercise consists of instructions, list of needed equipment, solution and list of problems which may occur. The programs that are part of the solutions are available on CD which is added to this thesis. This bachelor thesis has a similar structure to other thesis about LEGO MINDSTORMS NXT so it can be used as a part of teaching material that is used in Estonian schools. This work is intended to be used by both teachers and students to make the learning more interesting and fun.