Проект "Сезам відкрийся"

 
Мета проекту - на прикладі розробки проекту електронної системи керування автоматичними дверми для службових приміщень, навчити учнів символіці логічних схем, їх маркування, застосування та набути і закріпити основні формули і теореми з різних предметів а також одержати навички складання практичної діючої моделі комбінаційного цифрового управляючого пристрою для відкривання дверей.

Як виникла ідея проекту?

З часів свого дитинства ми пам'ятаємо казку "Алі-баба і 40 розбійників", у якій казковий герой відкриває двері у печеру за допомогою закляття. Частина стіни зрушувалася вбік і відкривала вхід до печери з неліченими скарбами. Тоді, нам, ще зовсім малим дітям, навіть не спадало на думку, що це можливо.
Під час екскурсії рідним містом Кременчук, ми побачили, що обличчя міста невпинно змінюється. У дизайні магазинів, кафе, вокзалах все більше з'являється нових автоматичних пристроїв, таких як автоматичні двері. "Печера Алі-баби" стала сьогодні дійсністю. Багато відомих фірм сьогодні пропонують автоматичні розсувні двері різноманітних конструкцій і призначення. Керування такими дверми здійснюється за допомогою мікропроцесорного керування, яке не по кишені простому мешканцю міста чи села. Ми, майбутні техніки-електромеханіки, поставили собі завдання - розробити з дешевих електронних компонентів свою систему керування, яка б була доступна будь-якому учню.

Що треба було зробити?
На початковому етапі ми пропонуємо учням навчитися працювати на комп'ютері для створення плану проекту, публікацій для висвітлення мети проекту, пошуку матеріалів в мережі Інтернет.
На наступному етапі учні мають можливість розробити комбінаційний автомат на простих логічних елементах за наступним алгоритмом:
1. По визначеному алгоритму роботи пристрою виділяють незалежні змінні (виходи датчиків, ключів, кнопок і т.д.).
2. Виділяють вихідні сигнали схеми. Відмічається значення виходу на кожному наборі аргументів. Перевіряється незалежність стану виходу від послідовності появи вхідних наборів. Якщо така залежність спостерігається, то це не комбінаційна схема і потрібно користуватися другими методами.
3. Складається таблиця істинності або структурна формула функції.
4. Проводиться мінімізація булевої функції відомими способами.
5. Мінімальна диз’юнктивна нормальна форма представляється в вигляді суперпозиції елементарних наборів в залежності від елементного базису, який має розробник.
6. Наступним кроком має бути пошук та вибір необхідних логічних мікросхем в довідниках.
7. Потім ми підбираємо з наявних логічних мікросхем необхідні ІМС для складання та випробування електричної схеми пристрою.
Для роботи у проекті учням необхідно розділитися на три групи,
кожна з яких буде вирішувати свої проблеми:
- пошуковцям, яким рекомендується провести пошук інформації, знайти технічні рішення та витоки проблеми;
- технологам, яким пропонується розробка тех.процесу, створити необхідні рівняння, одержати булеві функції;
- електронікам, яким пропонується зробити вибір технічної бази для експерименту, створити принципову електричну схему, виконати макетування елементів та провести випробування змонтованої схеми.
На заключному етапі учні створюють презентацію своєї роботи у проекті, а також сторінку веб-сайту з висвітленням своєї роботи над проектом.
Очікувані результати.
Приймаючи участь у проекті учні застосовують свої знання з математики, інформатики а також промислової електроніки та мікропроцесорної техніки.
Працюючи в малих групах над розгалуженою проблемою проекту, вони вчаться взаємоповаги один до одного, прислуховуватися до різних думок, аналізувати, самостійно мислити та приймати важливі рішення.
Результатом роботи учнів у проекті є креслення схеми керування та побудований з інтегральних мікросхем макет системи керування автоматичних розсувних дверей .
Проект сприяє розвитку інтелектуальних і творчих здібностей учнів як фахівців своєї професії।