TOP STEM - найкращі й цікаві

Після першого матеріалу про STEM у вас могло скластися враження, що це щось дуже складна і потребує багато часу, Але насправді зібрати яку-небудь STEM пристрій дуже легко. Про це подбали виробники компонентів, що випускають стартові набори і різні додаткові компоненти. Так і самі STEM ентузіасти, які створили сайти з докладними інструкціями по створенню різних гаджетів. Ми відібрали десяток самих цікавих проектів, які дозволять вам познайомитися зі світом STEM і дадуть мотивацію до більш близького знайомства з ним.

Хоча існує кілька різних керуючих плат для STEM пристроїв, ми зупинили свій вибір на Arduino, як найпопулярнішою серед них. У цієї платформи більше стартових наборів, більше плат для підключення додаткових елементів і більше інструкцій для початківців мейкерів. Ми почнемо з простих проектів, і підемо далі по збільшенню складності, а відповідно видовищності/корисності.

Companion Cube Mood Lamp

Перший проект — лампа міняє свій колір. З деталей для неї потрібен сам Arduino, чотириколірний світлодіод, чотири резистора, чотири проводка і одна маленька макетна плата (щоб нічого не паяти). У вихідному проекті плафон лампи оформлений під куб з гри Portal, але ніхто не забороняє проявити креативність і зробити що-небудь отаке. Запхати підсвічування в скляну черепушку або матову чашку-підсвічник — реалізація обмежується тільки вашою фантазією. Програмно тут теж все дуже просто. У десяти рядках реалізований тільки цикл перемикання кольорів. Помилитися або щось наплутати у такій конструкції просто неможливо. Проект настільки простий, що після його складання відразу ж починають свербіти руки щось поліпшити: зробити перемикання кольорів більш плавним, додати регулювання яскравості в залежності від зовнішнього освітлення, прив'язати колір і інтенсивність світіння до відтвореної на комп'ютері музиці. Допрацьовуючи і покращуючи цю лампу, ви потроху освоїтеся в світі STEM пристроїв.

Holiday Shadow Theater

Другий проект дозволить вам залучити на свою сторону дитини, молодшого брата чи сестру. Ну як можна встояти, коли перед тобою оживає такий казковий зимовий пейзаж? І при всьому цьому візуальному пишності всередині цей проект дуже-дуже простий, так що повторити його зможе навіть дитина. Для створення свого власного різдвяного театру тіней нам знадобиться Arduino, триколірнаLEDстрічка, кілька конекторів, набір батарейок і смартфон управління нашим театром. Так, так. Усім цим пишнотою можна управляти дистанційно.

І хоча це STEM проект, на складання технічної частини у вас піде хвилин п'ять. А найбільше часу у вас займе створення сцени для театру. Тут великий простір для творчості — як стилізувати будиночки або як цікавіше оформити навколишнє «територію». Можна навіть потім провести конкурс, чий театр тіней вийшов більш красивим.

Line Follower Robot

Це вже більш складний проект. Для нього, крім Arduino, знадобиться пару електромоторів, інфрачервоний сенсор, пара опорів, чотири батареї, два колеса, якась рама для розміщення всього наявного багатства і трохи терпіння. Це робот, який рухається по намальованій на підлозі лінії. Можна сказати що це потяг, тільки замість рейок — лінія, дотримуючись якої він буде навертати кола по квартирі. Власне крім розробки і складання рами, створення робота займе не більше десяти хвилин. А якщо зібрати пару-трійку подібних роботів і провести паралельні (або ні ;) )лінії, то можна влаштовувати гонки.

Ambilight

Наступний проект поєднує в собі практичність і відмінний візуальний ефект. Ми відтворимо ефект технології Philips Ambilight – коли кольоровий LED підсвічування візуально розширює межі зображення, продовжуючи колірне поле за межі екрану. Сама по собі технологія дуже цікава і робить перегляд відео набагато більш вражаючим. Але в продаж вкрай мало телевізорів і моніторів її використовують. Але не біда — якщо у вас є Arduino, трохи RGB LED стрічки (достатньої довжини, для того щоб обклеїти екран по периметру), блок харчування і хороший двосторонній скотч, то ви можете самостійно зробити її аналог. Єдина відмінність буде в тому, що эмбилайт може працювати автономно, а наш проект опирається на дані про зображення, одержувані від комп'ютера. Головна складність проекту, це правильно порахувати кількість світлодіодів на кожній межі екрану. А в іншому — трохи пайки, трохи поклейки і можна розслабитися на дивані, насолоджуючись абсолютно новими враженнями від перегляду кіно.

PipeBot

Минулий робот у нас був самохідним, а в цьому проекті ми побудуємо дистанційно керованого робота. Нам знадобиться керуюча плата, контролер двигунів, пара моторів, модуль Bluetooth, програматор, батарейки і плата для з'єднання всього цього в одне ціле. Електронна частина у цього робота дуже проста. Добре потрудитися доведеться над створенням корпусу нашого пристрою. Для простоти й економії вся начинка розміщується всередині обрізка пластикової труби, з обох боків якої устанвливаются колеса. Повороживши з пилкою і шуруповертом, ми отримаємо зовні невибагливого, але надійного робота. А встановивши на свій смартфон безкоштовну програму для управління, ми отримаємо повний контроль над ним. Конструкцію робота можна поліпшити, додавши центральний блок обважнювач. Тоді робот перестане провертатися при старті, і не потрібно було переміщатися поперемінно «крокуючи» то правим, то лівим колесом.

Mini CNC 2D Плоттера

Повернемося до практичним STEM проектів. Напевно у вас або ваших знайомих завалялася пара не потрібних оптичних приводів. Зараз вони, з-за збільшених швидкостей інтернету, практично не використовуються. А коли без них не обходився жоден комп'ютер. Що ж можна зробити з двох старих приводів, плати Arduino, міні-двигуна і контролера для двигунів? Мініатюрний плоттер, який здатний розтиражувати все що вам заманеться — від нехитрих картинок на двері кімнати, до каліграфічно оформлених візиток або запрошень на яку-небудь подію. Вже мрієте обзавестися таким пристроєм? Трохи старанності, шуруповерт і пара годин часу, і мініатюрний зразок індустріального дизайну надовго оселиться на вашому домашньому столі.

LittleArm

Реалізувавши кілька проектом, саме час відчути себе великим інженером і винахідником, прямо як Тоні Старк. Але навіщо зупинятися на фантазіях? Можна ж обзавестися копією домашніх улюбленців Залізної Людини — роботами, маніпуляторами! Для цього крім набору Arduino Uno нам знадобиться допомога власника3Dпринтера, або ж потрібні відмінні столярні вміння, щоб створити потрібні механічні деталі з підручних інструментів. Зібравши маніпулятор з роздрукованих виточених або компонентів, і приєднавши деталі набору, ми отримуємо програмовану робо-руку. Взявши за основу базову програму, пізніше можна навчити маніпулятор різних фокусів, щоб було чим здивувати своїх друзів на YouTube.

Otto

Ще один робот, Otto, так само вимагає друку корпусу на 3D принтері. Цей кумедний монстрик здатний ходити, танцювати, видавати звуки і огинати перешкоди. Для нього, крім керуючої плати, потрібен ультразвуковий сенсор, чотири моторчика, пищалка, батарейки і деталі роздруковані на принтері. При наявності всіх компонентів на збірку потрібно менше години. Із зібраним роботом можна гратися і на базовій програмі. Але цікавіше використовувати знання, отримані в минулих проектах і кожен день вчити його якимось новим трюкам, щоб бавити своїх домочадців.

Wifi Death Lamp

Якщо ви фанат Зоряних Воєн, то тільки цього проекту досить щоб захопитися STEM. Керований по Wi-Fi стельовий світильник, надзвичайно схожий на Зірку Смерті — що може бути крутіше? Найголовніший компонент цього проекту, це світильник з IKEA. Інші компоненти дістати простіше: ультразвуковий сенсор, модуль Wi-Fi, мотор з контролером і кілька кільцевих RGB LED світильників. Для складання конструкції доведеться трохи повозитися, але в підсумку ваші старання будуть винагороджені ефектно трансформується і змінюють свій колір світильником. Все точно будуть під враженням.

LED Cube 8x8x8

І знову візуальний проект. Ми створимо 3D екран з роздільною здатністю 8 на 8 на 8 точок. В цей раз все складніше, так як потрібні навички пайки, або компактні коннектори для підключення світлодіодів між собою. Для самого екрана нам знадобитися аж 512 світлодіодів (варто брати з запасом на помилки), 64 резистора, додатковий контролер живлення світлодіодів, кварц, транзистори, конденсатори і ще багато інших деталей. Так, це не маленький проект, але візуальний ефект коштує витрачених грошей і часу. Крім доведення до екстазу вразливих друзів, LED куб можна згодом використовувати для виведення стрічки повідомлення з твіттера, або прогнозу погоди у вашому місті.

Підсумки

Ось такий він, STEM, цікавий і захоплюючий. І це ми зачепили лише верхівку айсберга — проекти які не надто складними в реалізації і при цьому здатні здивувати ваших друзів і домашніх. Якщо ж ви всерйоз захопитеся цією темою, то рідкісний день буде проходити без якихось нових відкриттів.