Εκπαιδευτική Ρομποτική με τη χρήση του Μικροελεγκτή BBC Micro:bit

Περιγραφή Προϊόντος Περιεχόμενα Downloads Συγγραφείς Αίτηση για Δείγμα Βιβλίου
Περιγραφή Προϊόντος

Ο Μικροελεγκτής BBC Micro:bit είναι ένας οικονομικός μικροελεγκτής ειδικά σχεδιασμένος για θέματα S.T.E.M. και για εφαρμογές Εκπαιδευτικής Ρομποτικής. Λόγω των τεχνικών του χαρακτηριστικών, του μικρού μεγέθους και των ενσωματωμένων αισθητήρων αποτελεί μια ελκυστική λύση για τη χρήση του στην εκπαιδευτική διαδικασία σε οποιαδήποτε βαθμίδα της εκπαίδευσης.
     Το παρόν βιβλίο αποτελεί ένα ολοκληρωμένο οδηγό για τον μικροελεγκτή BBC Micro:bit παρουσιάζοντας τον τρόπο σύνδεσής του και τον προγραμματισμό του με τη βοήθεια Blocks code, JavaScript και (Micro) Python. Το βιβλίο ξεκινά με απλές εφαρμογές – εκπαιδευτικά σενάρια για αρχάριους, ενώ σταδιακά το επίπεδο δυσκολίας των εφαρμογών αυξάνει με αποτέλεσμα να παρουσιάζονται πιο σύνθετες εφαρμογές, όπως ο τηλεχειρισμός και η απεικόνιση μηνυμάτων με εξωτερικές οθόνες. Όλες οι εφαρμογές παρουσιάζονται βήμα – βήμα χωρίς να προαπαιτούν γνώσεις ηλεκτρικών κυκλωμάτων και προγραμματισμού από τον αναγνώστη. Σε κάθε θεματική ενότητα παρατίθενται όλες οι απαιτούμενες πληροφορίες που θα χρειαστούν για την ανάπτυξη των εφαρμογών, καθώς και αναλυτικά σχήματα & εικόνες που μπορεί να ακολουθήσει ο αναγνώστης προκειμένου να ολοκληρώσει με επιτυχία κάθε δραστηριότητα.

Το βιβλίο απευθύνεται:
α) σε αρχάριους, αλλά και προχωρημένους προγραμματιστές μικροελεγκτών που θέλουν να ασχοληθούν με τον BBC Micro:bit,
β) σε εκπαιδευτικούς πρωτοβάθμιας και δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης,
γ) σε μαθητές και φοιτητές που ασχολούνται με την εκπαιδευτική ρομποτική και με θέματα S.T.E.M. χωρίς να έχουν απαραίτητα εμπειρία σε αντίστοιχα θέματα προγραμματισμού, ηλεκτρικών κυκλωμάτων και ηλεκτρονικών,
δ) σε μεταπτυχιακούς φοιτητές και ερευνητές που επιθυμούν να ασχοληθούν με τον BBC Micro:bit σχεδιάζοντας τις δικές τους εφαρμογές – εκπαιδευτικά σενάρια.

Τέλος, το βιβλίο καλύπτει και την πρώτη έκδοση του BBC Micro:bit, αλλά και την δεύτερη έκδοση του BBC Micro:bit που κυκλοφόρησε το 2020.

Περιεχόμενα

Eισαγωγή

1.Εισαγωγή στην εκπαιδευτική ρομποτική
1.1 Εισαγωγή
1.2 Εκπαιδευτική ρομποτική
1.3 Εκπαίδευση STEM
1.4 Υπολογιστική σκέψη
1.5 Δεξιότητες 21ου αιώνα
1.6 Συμπεράσματα

2 Οι Μικροελεγκτές στην Εκπαίδευση
2.1 Εισαγωγή κεφαλαίου
2.2 Οι Μικροελεγκτές στη ζωή μας
2.3 Ολοκληρωμένες συσκευές για εκπαιδευτική ρομποτική
     2.3.1 Η ρομποτική στην προσχολική ηλικία με το Bee Bot
     2.3.2 LEGO
     2.3.3 Το ρομπότ Thymio 
     2.3.4 Το ρομπότ Edison 
     2.3.5 Raspberry Pi
     2.3.6 Arduino
     2.3.7 BBC Micro:bit
2.4 Γιατί να επιλέξω το BBC Micro:Bit

3 Ο BBC Micro:bit Μικροελεγκτής
3.1 Γνωριμία με τον Μικροελεγκτή Micro:bit
3.2 Το Hardware του Micro:bit
3.3 Ενσύρματη σύνδεση του Micro:bit

4 Προγραμματίζοντας το Micro:bit
4.1 Ο Προγραμματισμός του Micro:bit
4.2 Προγραμματισμός με το γραφικό περιβάλλον MakeCode
     4.2.1 Χρησιμοποιώντας το MakeCode από το διαδίκτυο
     4.2.2 Εγκαθιστώντας τοπικά το MakeCode
     4.2.3 Το προγραμματιστικό περιβάλλον MakeCode
     4.2.4 Το Πρώτο μας Πρόγραμμα στο MakeCode
4.3 Ο Προγραμματισμός σε Python μέσω του Python Editor και του Mu Editor
     4.3.1 Χρησιμοποιώντας τον Python Editor από το διαδίκτυο
     4.3.2 Εγκαθιστώντας τον Mu Editor
     4.3.3 Το πρόγραμμα ‘Hello World’ σε (micro) Python

5 Εφαρμογές για Αρχάριους
5.1 Εισαγωγή κεφαλαίου
5.2 Εκτύπωση στην οθόνη Led Matrix του Microbit
     5.2.1 Σκοπός της Εφαρμογής
     5.2.2 Κύκλωμα και απαιτούμενα υλικά
     5.2.3 Λίγα λόγια για την εφαρμογή
     5.2.4 Προγραμματίζοντας το Micro:bit με Blocks και με JavaScript
     5.2.5 Προγραμματίζοντας σε Python
     5.2.6 Οι Εφαρμογές ως Φύλλο Εργασίας
5.3 Έλεγχος LED με το Microbit
     5.3.1 Σκοπός της Εφαρμογής
     5.3.2 Απαιτούμενα υλικά
     5.3.3 Το Κύκλωμα της εφαρμογής
     5.3.4 Λίγα λόγια για την εφαρμογή
     5.3.5 Το Πρόγραμμα της εφαρμογής
     5.3.6 Η Εφαρμογή ως Φύλλο Εργασίας
5.4 Δημιουργία Φωτορυθμικού τριών LED με το Micro:bit
     5.4.1 Σκοπός της Εφαρμογής
     5.4.2 Το κύκλωμα και τα απαιτούμενα υλικά
     5.4.3 Λίγα λόγια για την εφαρμογή
     5.4.4 Το Πρόγραμμα της εφαρμογής
     5.4.5 Η Εφαρμογή ως Φύλλο Εργασίας

6 Βασικές Εφαρμογές
6.1 Εισαγωγή κεφαλαίου
6.2 Κατασκευή Φακού - Έλεγχος LED με χρήση εξωτερικού button
     6.2.1 Σκοπός της Εφαρμογής
     6.2.2 Το κύκλωμα και τα απαιτούμενα υλικά
     6.2.3 Λίγα λόγια για την εφαρμογή
     6.2.4 Το Πρόγραμμα της εφαρμογής
     6.2.5 Η Εφαρμογή ως Φύλλο Εργασίας
6.3 Έλεγχος φωτεινότητας LED με χρήση ποτενσιόμετρου
     6.3.1 Σκοπός της Εφαρμογής
     6.3.2 Το κύκλωμα και τα απαιτούμενα υλικά
     6.3.3 Λίγα λόγια για την εφαρμογή
     6.3.4 Το Πρόγραμμα της εφαρμογής
     6.3.5 Η Εφαρμογή ως Φύλλο Εργασίας
6.4 Ακούγοντας μουσικούς τόνους
     6.4.1 Σκοπός της Εφαρμογής
     6.4.2 Το Buzzer (ή βομβητής)
     6.4.3 Λίγα λόγια για την εφαρμογή
     6.4.5 Ακούγοντας μελωδία από το Micro:bit
     6.4.6 Η έννοια της συνάρτησης
     6.4.7 Μετατροπή μουσικής σε πρόγραμμα για το Microbit
     6.4.8 Εντολές Επανάληψης
     6.4.9 Η Εφαρμογή ως Φύλλο Εργασίας
6.5 Έλεγχος κινητήρα συνεχούς ρεύματος (motor DC)
     6.5.1 Σκοπός της Εφαρμογής
     6.5.2 Κινητήρες συνεχούς ρεύματος (motor DC)
     6.5.3 Το Τρανζίστορ (transistor)
     6.5.4 Το Τρανζίστορ και ο έλεγχος ενός κινητήρα DC
     6.5.5 Εκκίνηση Κινητήρα DC με το Micro:bit
     6.5.6 Αλλαγή φοράς περιστροφής Κινητήρα DC με το Micro:bit
     6.5.7 Λίγα λόγια για την εφαρμογή
     6.5.8 Το Πρόγραμμα της εφαρμογής
     6.5.9 Η Εφαρμογή ως Φύλλο Εργασίας
6.6 Έλεγχος Servo κινητήρων με Joystick
     6.6.1 Σκοπός της Εφαρμογής
     6.6.2 Το Joystick (χειριστήριο - μοχλός)
     6.6.3 Ο Servo κινητήρας
     6.6.4 Το κύκλωμα της εφαρμογής
     6.6.5 Λίγα λόγια για την εφαρμογή
     6.5.6 Το πρόγραμμα της εφαρμογής
     6.5.7 Η Εφαρμογή ως Φύλλο Εργασίας

7 Εφαρμογές με Αισθητήρες
7.1 Εισαγωγή κεφαλαίου
7.2. Έλεγχος LED με αισθητήρα ήχου και με αισθητήρα αφής
     7.2.1 Σκοπός της Εφαρμογής
     7.2.2 Οι αισθητήρες ήχου και αφής
     7.2.3 Το κύκλωμα και τα απαιτούμενα υλικά
     7.2.4 Λίγα λόγια για την εφαρμογή
     7.2.5 Το Πρόγραμμα
     7.2.6 Η Εφαρμογή ως Φύλλο Εργασίας
7.3 Εφαρμογές με το επιταχυνσιόμετρο του Micro:bit
     7.3.1 Σκοπός της Εφαρμογής
     7.3.2 Το επιταχυνσιόμετρο
     7.3.3 Κύκλωμα και απαιτούμενα υλικά
     7.3.4 Μετρώντας την κλίση σε μοίρες – Ψηφιακό Αλφάδι
     7.3.5 Έλεγχος Led στην οθόνη του Micro:bit με χρήση του επιταχυνσιόμετρου
     7.3.6 Η Εφαρμογή ως Φύλλο Εργασίας
7.4 Ψηφιακή πυξίδα - Το μαγνητόμετρο του Micro:bit
     7.4.1 Σκοπός της Εφαρμογής
     7.4.2 Το Μαγνητόμετρο – αισθητήρας μαγνητικού πεδίου
     7.4.3 Κύκλωμα και απαιτούμενα υλικά 
     7.4.4 Λίγα λόγια για την εφαρμογή
     7.4.5 Το πρόγραμμα της εφαρμογής
     7.4.6 Η Εφαρμογή ως Φύλλο Εργασίας
7.5 Ανιχνευτής κίνησης με τον αισθητήρα HC-SR501 PIR
     7.5.1 Σκοπός της Εφαρμογής
     7.5.2 Ο αισθητήρας κίνησης HC-SR501PIR
     7.5.3 Το κύκλωμα και τα απαιτούμενα υλικά
     7.5.4 Λίγα λόγια για την εφαρμογή
     7.5.5 Το πρόγραμμα της εφαρμογής
     7.5.6 Η Εφαρμογή ως Φύλλο Εργασίας
7.6 Μέτρηση θερμοκρασίας και υγρασίας με τον αισθητήρα DHT-11
     7.6.1 Σκοπός της Εφαρμογής
     7.6.2 Ο αισθητήρας DHT-11
     7.6.3 Το κύκλωμα και τα απαιτούμενα υλικά
     7.6.4 Λίγα λόγια για την εφαρμογή
     7.6.5 Το πρόγραμμα της εφαρμογής
     7.6.6 Η Εφαρμογή ως Φύλλο Εργασίας
7.7 Μέτρηση απόστασης με τον αισθητήρα HC-SR04
     7.7.1 Σκοπός της Εφαρμογής
     7.7.2 Ο αισθητήρας υπερήχων HC-SR04
     7.7.3 Το κύκλωμα και τα απαιτούμενα υλικά
     7.7.4 Λίγα λόγια για την εφαρμογή
     7.7.5 Το πρόγραμμα της εφαρμογής
     7.7.6 Η Εφαρμογή ως Φύλλο Εργασίας

8 Βασικές Εφαρμογές με Ρομποτικά Οχήματα
8.1 Εισαγωγή κεφαλαίου
8.2 Το πρώτο ρομποτικό όχημα και η τυχαία κίνησή του στο χώρο
     8.2.1 Σκοπός της Εφαρμογής
     8.2.2 Κύκλωμα οδήγησης κινητήρων DC - Dual Motor Driver Module L298N
     8.2.3 Ηλεκτρολογικά - Μηχανολογικά εξαρτήματα και η συναρμολόγησή τους
     8.2.4 Το Ηλεκτρικό κύκλωμα
     8.2.5 Λίγα λόγια για την εφαρμογή
     8.2.6 Το πρόγραμμα της εφαρμογής
     8.2.7 Η Εφαρμογή ως Φύλλο Εργασίας
8.3 Κατασκευή ρομποτικού οχήματος που αποφεύγει εμπόδια
     8.3.1 Σκοπός της Εφαρμογής
     8.3.2 Το κύκλωμα και τα απαιτούμενα υλικά
     8.3.3 Λίγα λόγια για την εφαρμογή
     8.3.4 Το πρόγραμμα της εφαρμογής
     8.3.5 Η Εφαρμογή ως Φύλλο Εργασίας
8.4 Κατασκευή ρομποτικού οχήματος που ακολουθεί μια γραμμή
     8.4.1 Σκοπός της Εφαρμογής
     8.4.2 Κύκλωμα οδήγησης κινητήρων Motor Driver Board V2 for the BBC Micro:bit
     8.4.3 Ο ανιχνευτής γραμμής Line Following Board for the BBC Micro:bit
     8.4.4 Ηλεκτρολογικά - Μηχανολογικά εξαρτήματα και η συναρμολόγησή τους
     8.4.5 Το Ηλεκτρικό κύκλωμα
     8.4.6 Λίγα λόγια για την εφαρμογή
     8.4.7 Το πρόγραμμα της εφαρμογής
     8.4.8 Η Εφαρμογή ως Φύλλο Εργασίας

9 Προχωρημένα θέματα
9.1 Εισαγωγή κεφαλαίου
9.2 Τηλεχειρισμός ρομποτικού οχήματος μέσω της λειτουργίας Radio
     9.2.1 Σκοπός της Εφαρμογής
     9.2.2 Τηλεχειρισμός - Η Λειτουργία Radio του Micro:bit (Ραδιοεπικοινωνία)
     9.2.3 Το κύκλωμα της εφαρμογής
     9.2.4 Λίγα λόγια για την εφαρμογή
     9.2.5 Το πρόγραμμα της εφαρμογής
     9.2.6 Η Εφαρμογή ως Φύλλο Εργασίας
9.3 Τηλεχειρισμός ρομποτικού οχήματος μέσω Bluetooth
     9.3.1 Σκοπός της Εφαρμογής
     9.3.2 Bluetooth και ασύρματη επικοινωνία συσκευών
     9.3.3 Ενεργοποίηση Bluetooth στο Micro:bit και η σύνδεσή του με tablet
     9.3.4 Ρυθμίζοντας το Makecode για υποστήριξη του Bluetooth
     9.3.5 Η εφαρμογή Kitronik Move
     9.3.6 Το κύκλωμα της εφαρμογής
     9.3.7 Λίγα λόγια για την εφαρμογή
     9.3.8 Το πρόγραμμα της εφαρμογής
     9.3.9 Η Εφαρμογή ως Φύλλο Εργασίας
9.4 Ψηφιακό ζάρι με οθόνη επτά τμημάτων
     9.4.1 Σκοπός της Εφαρμογής
     9.4.2 Η οθόνη επτά τμημάτων (7-segment Display Counter)
     9.4.3 Το κύκλωμα και τα απαιτούμενα υλικά
     9.4.4 Λίγα λόγια για την εφαρμογή
     9.4.5 Το Πρόγραμμα της εφαρμογής
     9.4.6 Η Εφαρμογή ως Φύλλο Εργασίας
9.5 Απεικόνιση δεδομένων σε οθόνη LCD1602
     9.5.1 Σκοπός της Εφαρμογής 
     9.5.2 Η οθόνη LCD1602
     9.5.3 Σύνδεση της οθόνης LCD1602 με το Micro:bit
     9.5.4 To I2C LCD1602 Module Board - PCF8574
     9.5.5 Σύνδεση της οθόνης LCD1602 στο Micro:bit με χρήση του I2C LCD 1602 - PCF8574 για την κατασκευή ψηφιακού θερμόμετρου χώρου
     9.5.6 Το κύκλωμα και τα απαιτούμενα υλικά
     9.5.7 Λίγα λόγια για την εφαρμογή
     9.5.8 Το πρόγραμμα της εφαρμογής
     9.5.9 Η Εφαρμογή ως Φύλλο Εργασίας

Πίνακας Αντιστοίχησης Ακουστικών Συχνοτήτων με Νότες

Downloads Συγγραφείς

Authors

Author Bio
Καρβουνιάρης Βασίλειος | Disigma Store

Καρβουνιάρης Βασίλειος

O Καρβουνιάρης Βασίλειος είναι μόνιμος εκπαιδευτικός στην Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση. Αποφοίτησε από την Ανώτατη Σχολή Παιδαγωγικής και Τεχνολογικής Εκπαίδευσης Αθηνών με τον τίτλο του Εκπαιδευτικού Τεχνολόγου Ηλεκτρολόγου Μηχανικού. Ανά ακαδημαϊκό έτος, διακρίθηκε με Υποτροφία και Βραβείο από το ΙΚΥ. Έχει αποφοιτήσει από το τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Πατρών. Είναι κάτοχος Μεταπτυχιακού Διπλώματος Φυσικής με Εξειδίκευση στην Φωτονική & Laser (τομέας Ηλεκτρονικής) του Πανεπιστημίου Πατρών καθώς και Μεταπτυχιακού Διπλώματος Σπουδών με Εξειδίκευση στα Πληροφοριακά Συστήματα της Σχολής Θετικών Επιστημών και Τεχνολογίας του ΕΑΠ. Έχει πολυετή εμπειρία ως εκπαιδευτικός στην Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση. Έχει παρακολουθήσει πολλές επιμορφώσεις από Πανεπιστήμια του εσωτερικού και του εξωτερικού. Τα ενδιαφέροντά του εστιάζουν στον προγραμματισμό Η/Υ, στην εφαρμογή νέων τεχνολογιών στην σχολική τάξη και στην εκπαιδευτική ρομποτική.
Λαζαρίνης Φώτιος | Disigma Store

Λαζαρίνης Φώτιος

Ο Φώτης Λαζαρίνης είναι πτυχιούχος Πληροφορικής του Πανεπιστημίου Αθηνών με Διδακτορικό στην Εκπαιδευτική Τεχνολογία. Είναι εκπαιδευτικός Πληροφορικής Β/Θμιας εκπ/σης και διδάσκει επί σειρά ετών μαθήματα Πληροφορικής σε Πανεπιστημιακά ιδρύματα. Την τελευταία πενταετία διδάσκει στο Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών Πληροφοριακά Συστήματα στο Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο, όπου απασχολείται και ερευνητικά με έργα εκπαιδευτικής τεχνολογίας. Έχει συγγράψει βιβλία πληροφορικής που διδάσκονται σε τριτοβάθμια ιδρύματα και αρκετά βιβλία πληροφορικής που απευθύνονται σε μαθητές και εκπαιδευτικούς δευτεροβάθμιας και μεταδευτεροβάθμιας εκπαίδευσης. Συμμετέχει με δημοσιεύσεις και ανακοινώσεις σε επιστημονικά συνέδρια και περιοδικά.
Αίτηση για Δείγμα Βιβλίου

*Δωρεάν αντίτυπα αποστέλλονται αποκλειστικά σε Ακαδημαϊκό προσωπικό Ελληνικών Πανεπιστημιακών Ιδρυμάτων.

translation missing: el.general.search.loading