Da oggi il Nutchip si trova anche nei libri di testo per le Scuole Superiori. Nel volume "Sistemi2: Sistemi programmabili e analogici" (A. De Santis, M. Cacciaglia, C. Saggese, edito da Calderini) gli autori descrivono lo schema ed il circuito stampato di una scheda adatta per vari esperimenti con il Nutchip, oltre ad una interfaccia di programmazione basata sul circuito integrato MAX232. Assieme, le due schede costituiscono una rampa di lancio per infiniti esperimenti pratici.
Nel Testo vengono forniti 2 esempi: il più semplice è un automa per un azionamento toggle, mentre quello più complesso realizza la gestione di un garage con 2 autovetture, in cui 2 fotocellule registrano i movimenti in ingresso o in uscita. Per ogni esempio viene illustrato il diagramma degli stati e la relativa tavola della verità, oltre ad una breve introduzione su come compilare le truth tables utilizzando Nutstation.
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Il testo include il progetto completo di una scheda sperimentale per il Nutchip e interfaccia per PC. |
De Agostini Scuola con il marchio Petrini dispone di un'ampia gamma di testi dedicati agli Istituti Tecnici, fra i quali segnaliamo due titoli che includono il Nutchip fra gli argomenti trattati.
Il terzo volume del corso "TDP: tecnologia, disegno, progettazione" (E. Cuniberti, L. De Lucchi, D. Gallluzzo) dedica il capitolo C8 la spiegazione dettagliata del Nutchip, collocandolo didatticamente fra le PLD (C7) e i circuiti ibridi (C9). L'esposizione è particolarmente chiara ed efficace grazie anche agli esempi pratici (pilotaggio di una pompa, accensione crepuscolare di una lampada) ed ai numerosi screenshot. C'è anche una prova strutturata a risposta multipla, le cui risposte sono nel CD allegato al libro.
La sezione "Progetti" contiene due interessantissime applicazioni realizzate in classe dagli Autori. Si tratta di un apricancello (P6) e di un ascensore (P7).
I progetti sono descritti in ogni loro fase, dalla "specifica" degli obiettivi da raggiungere, all'analisi (corredata dei grafici degli stati del Nutchip), alla soluzione circuitale che comprende anche formule e calcoli utilizzati per il dimensionamento dei componenti, fino alle note per il collaudo e la messa in funzione. Naturalmente non mancano schemi, elenchi dei componenti, foto dei prototipi e dei modelli realizzati, e stimoli per "mettersi alla prova" realizzando modifiche e miglioramenti alla soluzione proposta.
Il progetto dell'ascensore è particolarmente istruttivo: bilanciando accuratamente hardware e software, con pochissimi componenti e una tavola della verità di soli 9 stati gli Autori costruiscono un ascensore a 3 piani. I pulsanti di chiamata, display e finecorsa per l'arresto ai piani sono compresi. Fantastico! |
Il corso di TDP propone eccellenti spiegazioni e progetti con il Nutchip, fra cui il modello di un ascensore realizzato nei minimi dettagli.
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Il volume "Elettronica: componenti digitali e programmabili " (E. Cuniberti, L. De Lucchi, volume 1) è indirizzato agli studenti del terzo anno degli Istituti Tecnici Industriali e Istituti Professionali, ed inserisce il Nutchip all'interno dell'Unità 8, che tratta fra l'altro di EEprom, PLD e reti combinatorie e sequenziali.
Una caratteristica speciale di questo testo è quella di fornire, al termine di ogni unità, un riassunto bilingue italiano/inglese. Particolarmente interessanti gli esercizi (tutti completi di soluzioni):
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realizzare un contatore in codice Gray (un particolare codice molto usato in campo industriale)
- realizzare un interrutore a soglia luminosa
- realizzare lampeggaitore di segnalazione con due lampade rosse e verdi
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comandare un motore passo passo utlizzando l'hardware descritto in ulteriori capitoli
La parte finale del libro raccoglie e unità di laboratorio. L'unità 22 (Lab22) descrive il progetto di un semplice semaforo a LED per regolare un senso unico alternato.
In questo progetto un unico Nutchip comanda ben 2 semafori a LED: sapreste indovinare come collegare i 6 LED rosso/verdi/gialli (necessari per 2 semafori) alle 4 uscite del Nutchip?
(suggerimento: le uscite del Nutchip sono di tipo push-pull, cioè sono in grado sia di erogare corrente verso GND, sia di assorbirne rispetto ai +5V). |
I testi "TDP" ed "Elettronica" sono editi da DeAgostini Scuola con il marchio Petrini
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La Artek ha realizzato una scheda di valutazione e sviluppo, chiamata BOENUT, perfetta per l'utilizzo nei laboratori scolastici. Oltre al Nutchip. la scheda comprende sia l'alimentatore che l'interfaccia di programmazione, e permette di effettuare esperimenti senza l'utilizzo del saldatore. Infatti una basetta sperimentale consente l'inserzione diretta di componenti come resistenze, circuiti integrati, PTC, LDR, transistor eccetera. La scheda comprende anche 4 LED collegabili direttamente alle uscite, 4 pulsanti per gli ingressi, e un trimmer utile per sperimentare l'ingresso analogico. Sono previsti gli zoccoli per entrambi i tipi di ricevitori per telecomando (infrarossi e RF). La breadboard è adesiva e può essere rimossa: sotto di essa c'è un'area millefori utile per realizzare prototipi saldati, sufficientemente robusti per prove "sul campo". L'unità può funzionare con un comune alimentatore "a muro" (da 7,5 a 15 Vcc) oppure, per Istituti ove le norme non consentano l'utilizzo dell'energia di rete, con una pila da 9V. Il kit viene fornito completo di componenti accessori, fra i quali Nutchip supplementari, ricevitori RF e infrarossi, antenna ed un telecomando RF. La scheda comprende anche un'antenna flessibile in gomma, già accordata su 433 MHz.
Una cosa davvero notevole e che fa onore alla Artek, è quella di aver messo a disposizione schemi elettronici e i disegni in formato PDF del circuito stampato, per tutti quegli Istituti ai quali le limitazioni di budget non permettono l'acquisto del kit completo.
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La scheda BOENUT01 realizzata dalla Artek è l'ideale per l'utilizzo in laboratorio: per l'utilizzo in classe può funzionare anche a pile. |
Si chiamano ETNA e TRINITA' i robot realizzati dall''Università di Catania che hanno partecipato alla competizione EUROBOT 2004. Si tratta di un torneo di coconut-rugby fra robot: in ogni partita, otto palle da rugby e due ostacoli ("coconut trees", ognuno con altre 3 palle sopra) vengono messi a caso sul campo di gioco. Ogni squadra deve realizzare il massimo numero di tiri o di goal nella rete avversaria, che viene localizzata grazie ai tre beacon attivi di cui è dotata. Ogni robot agisce autonomamente, senza usare telecomandi o PC. Nel robot più grande (ETNA), due Nutchip decodificano i segnali dei beacons per stimare l'orientamento del robot rispetto alla rete. Una videocamera (CMU-CAM) riconosce la forma delle palle, mentre un processore Microchip effettua il controllo dei motori per il movimento. Il meccanismo di caricamento delle palle da rugby è bastato usare un semplice relè.
Gli studenti del terzo anno del corso di Laurea in "Tecnologie fisiche e dell'informazione" dell'Università di Roma "La Sapienza" possono approfondire il funzionamento del Nutchip svolgendo la dissertazione proposta dal prof. Franco Meddi.
Il lavoro, da svolgere durante un paio di trimestri, consiste nello studio del Nutchip e del sistema di sviluppo relativo, e nella realizzazione di alcuni sistemi di controllo. La dissertazione,
intitiolata "Dispositivi logici programmabili di tipo NUTCHIP", consiste in un approfondimento delle attività svolte che culmina in una relazione di 30-50 pagine,
da presentare alla Commissione di Laurea.
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A sinistra il robot Etna, a destra Trinità, entrambi realizzati dall'Università di Catania.
Il robot più grande utilizza due Nutchip per orientarsi sul campo di gara. |
Il Nutchip è stato fornito Museo "Leonardo Da Vinci" di Milano, il più importante museo scientifico italiano, assieme ad altri materiali "robotici" destinati al Progetto EST. Questo progetto, acronimo delle parole "Educare alla Scienza e Tecnologia", è promosso e finanziato dalla Fondazione Cariplo, e avrà un impatto su 1000 scuole della Lombardia, provvedendo alla formazione di 3000 insegnanti, con l'obiettivo di favorire il potenziamento delle capacità didattiche e di “fare rete” di circa 40 musei.
Un ruolo cruciale è svolto dai laboratori e dalla metodologia “hands-on” (toccare con le mani, conoscere attraverso il fare), condivisa dai moderni musei scientifici, che consiste nel presentare in modo interattivo le materie tecnico-scientifiche per rendere più stimolante l'insegnamento di queste discipline tradizionalmente considerate complesse e poco accattivanti.
I laboratori alllestiti sono tre:"La bottega dei robot", "Dalla cellula al DNA", e "Dal telegrafo a internet".
Per la diffusione su un territorio così vasto, per l'alto numero di insegnanti coinvolti nel programma di formazione, per l'utilizzo del museo quale infrastruttura culturale ed educativa che va direttamente sul territorio, Progetto EST rappresenta una realtà all'avanguardia a livello internazionale.
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Il pulmino del Progetto EST:
un laboratorio didattico mobile per raggiungere le Scuole sul territorio. |
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