HydroSIM Easy – Simulatore di centrale idroelettrica

HydroSIM Easy – Simulatore di centrale idroelettrica

HydroSIM Easy è un simulatore compatto che mostra il funzionamento di una centrale idroelettrica utilizzando una scheda Arduino/Genuino UNO.
E’ stato progettato per consentire l’insegnamento del coding, permettendo:
– la dimostrazione del codice (sketch) per scheda Arduino UNO che gestisce il simulatore
– la dimostrazione delle App che comunicano con il simulatore via Bluetooth
Consente lo studio e la comprensione del funzionamento del sistema completo:
– generazione di energia elettrica
– conversione da MT (media tensione) a AT (alta tensione)
– trasporto con linea di trasmissione
– conversione da AT a BT (bassa tensione) e
– trasporto sino all’utenza domestica
E’ costituito da:
– una base trasparente ed ergonomica, che contiene il diagramma a blocchi del sistema con tutti i suoi
componenti principali
– una scheda Arduino UNO
– una scheda elettronica con interfaccia Bluetooth e con i componenti elettronici già montati
L’interfaccia Bluetooth permette la connessione del simulatore ad un dispositivo mobile Android (smartphone o tablet).
Il cablaggio è minimo per ridurre la possibilità di errori e i tempi di allestimento dell’esercitazione:
– è necessario solo il collegamento dalla scheda Arduino UNO alla scheda elettronica
L’App mySIM-E rende immediato l’utilizzo del simulatore con un dispositivo Android.
Gli Studenti, seguendo le indicazioni del manuale, possono realizzare proprie App Android che comunicheranno con il simulatore, utilizzando:
– semplici applicazioni gratuite scaricabili da Google Play oppure
– altri ambienti di sviluppo, come ad esempio MIT App Inventor 2 (AI2), che usa la programmazione per oggetti con tecnica drag-and-drop.
Il simulatore consente il metodo di apprendimento learningby-doing col quale lo Studente ha un ruolo attivo nell’apprendimento della tecnologia:
– analizza come è stato progettato il sistema e lo modifica per valutarne gli effetti e comprendere il significato delle azioni apportate.
Permette l’insegnamento con livelli di approfondimento crescenti, che sono modulati dall’Insegnante.
Può essere utilizzato in scuole di differente livello e grado:
– scuola primaria: è possibile dimostrare, molto semplicemente, il principio di funzionamento della
centrale idroelettrica, la sua simulazione (ad es. regolando il livello dell’acqua nell’invaso) e l’operazione di installazione ed uso della App
– scuola secondaria di I°: alle esperienze elencate nel punto precedente, si aggiunge la possibilità di mostrare la tecnologia adottata (argomento di Tecnologia) ed il codice Arduino, eseguire modifiche al codice per valutarne gli effetti, e realizzare, semplicemente, una App
– scuola secondaria di II° (indirizzo scientifico): le esperienze elencate nei punti precedenti possono essere dimostrate con maggiore dettaglio e argomentazione
– scuola secondaria di II° (indirizzo tecnico/professionale): alle esperienze elencate nei punti precedenti, si aggiunge la possibilità di maggiore interazione, creatività e comprensione dei codici utilizzati per la scheda Arduino e per realizzare la App.

PROGRAMMA DIDATTICO
– Installazione del simulatore posizionando scheda Arduino UNO, scheda elettronica e modulo Bluetooth
– Lettura dello schema elettrico ed identificazione dei componenti elettronici forniti e montati sulla scheda elettronica
– Controllo di coerenza tra circuito realizzato e schema elettrico
– Connessione della scheda Arduino UNO al PC con cavo USB e avvio PC
– Installazione di Arduino Software IDE e apertura del file che contiene il codice (Sketch) incluso
– Installazione della App Androd inclusa (file .apk), accoppiamento del simulatore al dispositivo mobile ed avvio della App
– Selezione dei comandi di ingresso (potenziomentro, interruttori) e osservazione dello stato del simulatore dalle uscite (led, segnalatore acustico)
– Analisi della logica di funzionamento del simulatore
– Analisi del codice per osservare le analogie tra logica di funzionamento del simulatore e sviluppo del codice stesso: viene fornito il diagramma di flusso (flow-chart) del codice
– Modifica e upload del codice dal PC alla scheda Arduino UNO, e verifica degli effetti
– Descrizione di come realizzare una App Android compatibile con il simulatore utilizzando una applicazione gratuita scaricabile da Google Play
– Analisi della App Android proprietaria inclusa (file sorgente .aia per ambiente di sviluppo MIT App Inventor 2) che permette la ricezione e la visualizzazione dei dati inviati dal simulatore al device Android (non incluso) utilizzando tecnologia Bluetooth file sorgente .aia (incluso) della App mySIM-E realizzata con AI2 (sezioni Designer e Blocks)

CARATTERISTICHE TECNICHE
Il diagramma a blocchi contiene i seguenti componenti:
– Diga, porte, condotta forzata, valvola di ingresso, turbina, generatore, apparecchiature di automazione e controllo, quadri di media ed alta tensione, trasformatori di alta e bassa tensione, linea di trasmissione e applicazione domestica
N.1 scheda Arduino UNO
N.1 scheda elettronica completa di componenti elettronici e modulo Bluetooth
Componenti elettronici:
– led, segnalatore acustico, potenziometro, resistori, interruttori
Cablaggio: cavi flessibili terminati, differenti colori e lunghezze, maschio – maschio
Controlli utente:
– livello dell’acqua nell’invaso sbarrato dalla diga: regolabile con continuità
– valvola di ingresso: aperta, chiusa
– Applicazione utenza domestica: accesa, spenta
Indicazioni luminose:
– livello dell’acqua: alto, normale, basso
– produzione energia: abilita, disabilitata
– alta tensione
– bassa tensione
– applicazione utenza domestica
Indicazione sonora:
– allarme: livello acqua alto/basso
Simulatore pronto per l’uso:
– La scheda Arduino UNO è già programmata con il suo codice
– La scheda elettronica è già montata con i componenti elettronici
– La App è già pronta per essere utilizzata
Accessori inclusi:
– manuale Studente: contiene gli esercizi che descrivono come utilizzare l’unità, il codice (sketch) e la App proprietaria
– cavo USB
– App Android proprietaria
Alimentazione:
– dalla porta USB della scheda Arduino UNO collegata a Personal Computer o Power bank (non inclusi)
– da alimentatore esterno (non incluso, opzione suggerita T4E-ACC-03)
Dimensioni e peso:
– 310x210x70 mm
– Peso totale: 1kg

Per una migliore visualizzazione si consiglia il Camera Kit 1 LT4E-ACC-02
set completo che può essere utilizzato dall’Insegnante durante una esercitazione, per visualizzare con una LIM o un videoproiettore, le operazioni compiute.

Scarica la brochure dei simulatori con arduino

LT4E-SIM-01-E