Home

 Body Position Tracker - Applicazione indossabile IoT - Mappatura percorso escursionistico


 
Servizio TG3
Rai-Marche
 
Progetto selezionato per
Maker Faire 2020 Europe Edition
10-13 Dic. 2020
Dedicato a San Giacomo della Marca
Agg.
30-12-2020

Indice:  Descrizione  -  Schemi  -  Sezioni  -   Test (Mappa e dati)  - Grafici  -  Collaudo  -  Tracciato per il collaudo  -  Download progetto

 Descrizione
Body Position Tracker è un sistema indossabile IoT (Internet of Things), basato su Arduino MKR1000, abbinato a sensori e moduli che rileva, elabora, visualizza ed invia ad un Cloud  i seguenti dati:

Geografici - Longitudine, Latitudine, direzione e velocità di spostamento, numero di satelliti captati.
Ambientali - Pressione atmosferica, temperatura, umidità, temperatura di rugiada, indice di calore, qualità dell'aria (eCO2 e TVOC).
Fisiologici - Battito del cuore, ossigenazione del sangue, temperatura corporea.
Body Position Tracker è assemblato su un gilet, in fig. 3 è riportata la mappatura dell'elettronica indicata nello schema a blocchi di fig.1.
Il progetto ha coinvolto le classi 4 e 5 di elettronica, iniziato nell'AS 2019-2020  si concluderà nell'AS 2020-2021 con l'Esame di Stato.
L'iniziativa  ha una forte valenza didattica multidisciplinare ed ha coinvolto diversi ambiti:
Elettronica - Elaborazione prototipo e programmazione
Italiano - Stesura documento cartaceo e pagina Web
Fisica - Parametri ambientali e geografici
Inglese - Traduzione descrizione progetto, consultazione datasheet
Salute - Monitoraggio della qualità dell'aria
Scienze motorie - Parametri fisiologici ed importanza dell'attività di trekking
Cloud e IOT- Registrazione dati su un server per la consultazione da remoto con un dispositivo mobile (tipo tablet)
 
Il collaudo, periodo Aprile/Maggio 2021, permetterà di conoscere e valorizzare i punti storici del percorso previsto (Sentiero della fede), Rocca di Monte Cretaccio, i luoghi di San Giacomo della Marca (Santuario, Convento e Casa natale), monumenti di recente ristrutturazione del comune di Monteprandone (Il vecchio lavatoio e Fonte vecchia).
Obiettivi
a) Conoscenze di base del sistema GPS, telecomunicazioni, automazione, sensoristica.
b) Conoscenza di base dei dati geografici rilevati tramite sistema GPS.
c) Sensibilizzare gli allievi ai problemi ambientali e al rispetto della natura.
d) Valutare e comprendere i parametri fisiologici durante  l'attività fisica. 
 
Percorso previsto per il collaudo - Partenza Zona Ragnola(San Benedetto del Tronto (AP))  - Arrivo a Monteprandone (AP)
Sentiero della FEDE - Vecchio sentiero percorso dai fedeli per visitare i luoghi di San Giacomo della Marca.
Tappe fondamentali: Ragnola, Rocca di Monte Cretaccio, Convento San Giacomo della Marca, Monteprandone, centro storico, Casa di San Giacomo della Marca, vecchio lavatoio, Fonte vecchia. Link per visionare il percorso previsto
Nota: Causa emergenza Covid-19 il collaudo sul campo sarà effettuato nel periodo aprile/maggio 2021
 
 In fig.1 èriportato lo schema a blocchi, in fig. 2 lo schema elettrico mentre in fig 3 la mappatura  su un gilet e cappellino.                     Indice
Fig.1 Schema a blocchi Fig.2 Schema a elettrico Fig.3 mappatura su gilet e cappellino
 
 Il progetto è suddiviso in sezioni:                                                                                                             Indice  
Sezione Descrizione
1Elaborazione Arduino MKR1000 (Sistema di sviluppo programmabile)
2) Geografica
Modulo GPS Breakout - 66 channel w/10 Hz updates V.3.0
Latitudine, Longitudine, altitudine, direzione e velocità di spostamento, numero di satelliti captati
3) Ambiente
a) BME 680: Pressione Atmosferica, Temperatura, Umidità, Punto di rugiada, Indice di calore
b) GUVA 12SD: Raggi ultravioletti
c) CCS811: Qualità dell'aria (eCO2 e TVOC)
4) Fisiologica a) Max30205: Temperatura corporea
b) Max30102: Battito del cuore, ossigenazione del sangue
5) Visualizzazione e memorizzazione
Display TFT 3,5" 320x480 con MicroSD
Visualizzazione dati acquisiti/elaborati e memorizzazione su MicroSD
6) Cloud
a) Access point mobile  -  Connessione Internet per la trasmissione dei dati al Cloud ThingSpeak
b) Cloud Thingspeak  -  Memorizzazione dati e grafici
 
7Software Software                 -  Gestione del sistema di elaborazione
In allegato oppure il seguente link tutti i dettagli del progetto
-Ultimo test - Mappa, dati acquisiti e grafici                  Indice
Mappa Dati acquisiti

 Visualizzazione mappa con tracciato a schermo intero
   
Rappresentazione grafica dei dati acquisiti/elaborati Indice
Altitudine (m) Pressione Atmosferica (hPa)
Temperatura ambiente (°C) Umidità (%)
Punto di Rugiada (°C) Indice di calore (°C)
Qualità dell'aria: eCO2 (ppm)
Qualità dell'aria: TVOC (ppb)  
Mappa del tracciato previsto per il collaudo sul campo  
   

Classe: 5B_IPMM        Disciplina:Tecnologie elettriche-elettroniche e applicazioni

Lezione - Esercizi - Compiti Argomento Link Descrizione
1
1. Generalità sui segnali elettrici (Analogici e digitali)
2. Rappresentazione grafica dei segnali continui e variabili nel tempo
3. Grandezze dei segnali periodici (Sinusoidale, triangolare e onda quadra)
Ripassare gli argomenti indicati nei punti 1, 2,3
2 Dispositivi a semiconduttore vers. 4.0      
Doc      Video
Scaricare e studiare il documento
3 Simiconduttori: Transistor   Vers.5.0            
Doc      Video
Scaricare e studiare il documento
4 Amplificatori Operazionali
Circuiti Lineari algebrici
Scaricare e ripassare le configurazioni fondamentali
Sim.1 Simulazione Amplificatore Operazionale Guardare la simulazione per ripassare i concetti base sull'amplificatore operazionale
Sim.2 Simulazione configurazioni di base con Amplificatore Operazionale (Invertente, non invertente, Insegutore di tensione, differenziale, sommatore invertenteEseguire esercizi con il simulatore.                     
Invertente    Non Inv.  Ins.          Diff.        Som -
5 Amplificatori Operazionali
Circuiti NON Lineari (Definizione e comparatore semplice)
Pag.1, 5 e 6
Lez.2
Elettronica digitale
1. Differenza tra segnali analogici e digitali
2. Sistema binario
3. Funzioni logiche elementari (AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR)
4. Reti combinatorie
 
  Ripassare gli argomenti indicati nei punti 1, 2,3,4
Lez.3 Reti Sequenziali Scaricare e studiare il documento
Lez.4 Sistema Trifase 1.0 Scaricare e studiare il documento
  MecLab® Mechatronics Training System  
  C1 (obbligatorio con voto)
Risolvere ed inviare la soluzione entro il 21-3-2020
C1

Nota:

1) seguire le indicazioni scritte sul foglio del testo

C2  (obbligatorio con voto)
Risolvere ed inviare la soluzione entro il 02-04-2020
C2
C3  (obbligatorio con voto)
Risolvere ed inviare la soluzione entro il 30-05-2020
C3

 

 

.... Non solo Elettronica.....

 

Il Romanzo IPSIA: le radici della nostra storia 1948 - L'Italia sull'orlo della guerra civile - San Benedetto del Tronto, cronaca locale
    Video: Prima parte      Seconda parte
 
 
 

Appunti e lezioni per le classi

2A_MAN 3A_MAN 4A_IPAI       __ ...Non solo Elettronica.....

 

 
Contatti:
Prof. Franco Tufoni    -  E_Mail: Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.Prof. Enrico Ruggieri 

Canale: 

Classe: 2A_MAN        Disciplina:Tecnologie e tecniche di rappresentazione grafica (Curv.Op.Elettrico)

Lezione - Esercizi - Compiti Argomento Link Descrizione
Lez.1 Corrente - Tensione - Resistenza Scaricare e studiare il documento
Es.1  Esercizi in Corrente Continua Scaricare ed eseguire gli Esercizi proposti
Lez.2 Condensatori 3.1
Teoria - Esercizi - Classificazione
Scaricare e studiare il documento
Lez.3 Carica-Scarica Condensatore 2.0 Scaricare e studiare il documento
Es.2 Codice dei condensatori Documento a  cura del prof. Puglisi Salvatore
Lez.4 (UDA) Corrente Alternata
Da pag.11 a pag.16
Documento a  cura del prof. Valerio Zanagno
Lez.4 (UDA) Sensore Reed  
Sim.1 Calcolo valore dei resistori tramite codice dei colori Eseguire esercizi con il calcolatore on line
Sim.2 Simulazione circuiti elettrici ed elettronici Visionare le simulazioni di categoria Basic
Tutorial 1 Tutorial AutoCad - Strumenti Base Guardare il video per comprendere gli strumenti base
       
Compiti da svolgere con valutazione C1   (obbligatorio con voto)
Risolvere ed inviare la soluzione entro il 23-3-2020
C1  

Nota:

1) seguire le indicazioni scritte sul foglio del testo

C2    (obbligatorio con voto)
Risolvere ed inviare la soluzione entro il 25-3-2020
C2
C3    (obbligatorio con voto)
Risolvere ed inviare la soluzione entro il 24-4-2020
C3
C4    (obbligatorio con voto)
Risolvere ed inviare la soluzione entro il 28-5-2020
C4

I lavori svolti saranno valutati, mentre la non esecuzione degli stessi costituirà elemento negativo di giudizio in sede di scrutinio finale.

Classe: 3A_MAN        Disciplina:Tecnologie elettriche-elettroniche e applicazioni

Lezione - Esercizi - Compiti Argomento Link Descrizione
1
1. Legge di Ohm (Circuito serie, Circuito parallelo, Potenza elettrica e effetto Joule)
2. Condensatori (Quantità di carica, collegamento serie e parallelo)
3. Carica e scarica di un condensatore
 
  Ripassare gli argomenti indicati nei punti 1, 2,3
2 Elettronica Digitale: Porte logiche
Prof. Domenico Di Stefano
3 Elettronica Digitale: Porte logiche con interruttori Prof. S. Patti
4 Elettronica Digitale: Mappe di Karnaugh Prof. Domenico Di Stefano
5 Elettronica Digitale: Simulatore online 1 Disegnare circuiti logici e simulare il funzionamento
6 Elettronica Digitale: Logisim Simulatore 2  Scaricare il programma, disegnare circuiti logici e simulare il funzionamento
Tutorial 1

Logisim: 1-Simulare un circuito logico

                2-Creare e simulare sottocircuiti
                3 - Multiplexer





Video1

Video 2
Video 3

UDA Fotoaccoppiatore  
UDA Trasduttori di prossimità Prof. Enzo Russo
Lez.2 Dispositivi a semiconduttore vers. 4.0
Video
Scaricare e studiare il documento
Lez.3 Simiconduttori: Transistor   Vers.5.0      
 

Video 2
 
Video
Scaricare e leggere il documento
Lez.4 MecLab® Mechatronics Training System Ripassare il modulo Nastro trasportatore e il modulo manipolatore
       
Approfondimento Semiconduttori, Diodi e Transistor
prof. Cleto Azzani
IPSIA Moretto Brescia
Compiti da svolgere con valutazione C_01 (obbligatorio con voto)
Risolvere ed inviare la soluzione entro il 21-3-2020
C_01

Nota:

1) seguire le indicazioni scritte sul foglio del testo

C_02 (obbligatorio con voto)
Risolvere ed inviare la soluzione entro il 2-4-2020
C_02
C_03 (obbligatorio con voto)
Risolvere ed inviare la soluzione entro il 23-5-2020
C_03

I lavori svolti saranno valutati, mentre la non esecuzione degli stessi costituirà elemento negativo di giudizio in sede di scrutinio finale.

Classe: 4A_IPAI        Disciplina:Tecnologie elettriche-elettroniche dell'automazione e applicazioni

Lezione - Esercizi - Compiti Argomento Link Descrizione
LEZ. TTI    
Lez.1 Amplificatori Operazionali-Circuiti Lineari algebrici Scaricare e ripassare le configurazioni fondamentali

Es.1
Amplificatori Operazionali -Esercizi-Circuiti Lineari algebrici  
Lez.2 Amplificatore per strumentazione 2.0
Teoria ed Esercizi
Scaricare, studiare la parte teorica ed eseguire gli esercizi allegati
Lez.3(New) Circuiti non lineari con Ampl.Op.
Limitatore semplice, Comparatore semplice, Comparatore a finestra
Scaricare, studiare la parte teorica ed eseguire gli esercizi allegati
Lez.4  (New) Esercizi: Sensori -Trasduttori - Condizionamento 3.5 Scaricare e leggere il documento
Lez.5 Progetto: Body Position Tracker Consultare il documento allegato (Body Position Tracker-5)ed inviare tramite E_Mail una relazione sui Moduli/Sensori utilizzati nel progetto.
  Termocoppia  
Sim.1 Simulazione Amplificatore Operazionale Guardare la simulazione per ripassare i concetti base sull'amplificatore operazionale
Sim.2 Simulazione circuiti: Simulazione circuiti analogici e digitali
  Arduino: Hardware - Software - Applicazioni  
  Arduino:  Display LCD I2C 2.6  
  Arduino: Convertitore A/D  - 3.0  
  Arduino: Applicazioni-2  
Compiti da svolgere con valutazione Es_A   (Facoltativo)
Voto 8/10 per il primo che invia la soluzione 
Es_A

Solizione a cura di:

Maravalle Luca - 4A-IPAI

 

 

C_01  (obbligatorio con voto)
Risolvere ed inviare la soluzione entro il 17-3-2020
C_01 

Nota:

1) seguire le indicazioni scritte sul foglio del testo

C_02  (obbligatorio con voto)
Risolvere ed inviare la soluzione entro il 21-3-2020
C_02  
C_03  (obbligatorio con voto)
Risolvere ed inviare la soluzione entro il 26-3-2020
C_03  

 

 

.... Non solo Elettronica.....

 

Il Romanzo IPSIA: le radici della nostra storia 1948 - L'Italia sull'orlo della guerra civile - San Benedetto del Tronto, cronaca locale
    Video: Prima parte      Seconda parte
 
 
 

Classe: 5A_IPAI        Disciplina:Tecnologie elettriche-elettroniche dell'automazione e applicazioni

Lezione - Esercizi - Compiti Argomento Link Descrizione
Lez.1 Dati  Acquisizione Elaborazione Dati Scaricare e studiare il documento
Lez.2 Amplificatori Operazionali
Circuiti Lineari algebrici
Scaricare e ripassare le configurazioni fondamentali
Lez.3 Amplificatore per strumentazione 2.0
Teoria ed Esercizi
Scaricare, studiare la parte teorica ed eseguire gli esercizi allegati
Lez.4 Sensori e Trasduttori Scaricare e leggere il documento
Lez.5 (New) Esercizi: Sensori -Trasduttori - Condizionamento 3.5 Scaricare e leggere il documento
Lez.7 Circuiti non lineari con Ampl.Op. Scaricare, studiare la parte teorica ed eseguire gli esercizi allegati
Lez.8 Convertitore Analogico/Digitale Scaricare e leggere il documento
Lez.9 Arduino: Hardware - Software - Applicazioni  
  Arduino: MecLab 4.0 - Sintesi Software di gestione  
Lez.10 MecLab® Mechatronics Training System Ripassare il modulo Nastro trasportatore e il modulo manipolatore
Sim.1 Simulazione Amplificatore Operazionale Guardare la simulazione per ripassare i concetti base sull'amplificatore operazionale

Compiti da svolgere con valutazione

Es_0A    (Facoltativo)
Voto 8/10 per il primo che invia la soluzione 
Es_01  

Nota:

1) seguire le indicazioni scritte sul foglio del testo

Cs_01 (obbligatorio con voto)
Risolvere ed inviare la soluzione entro il 17-3-2020
C_01   
C-02 (obbligatorio con voto)
Risolvere ed inviare la soluzione entro il 20-3-2020
C-02  
C-03 (obbligatorio con voto)
Risolvere ed inviare la soluzione entro il 08-04-2020
C-03 1) seguire le indicazioni scritte sul foglio del testo

 

.... Non solo Elettronica.....

 

Il Romanzo IPSIA: le radici della nostra storia 1948 - L'Italia sull'orlo della guerra civile - San Benedetto del Tronto, cronaca locale
    Video: Prima parte      Seconda parte