ESO
1r, 2n, 3r
Descripció de l’activitat
En l’activitat es programa la placa ESP32 STEAMakers, juntament amb l’extensió Imagina TdR STEAM, per tal que generi sons en l’interval de freqüències audibles per a un ésser humà. El programa permet fer audiometries i esbrinar l’interval i les llacunes auditives dels usuaris. Els resultats de l’audiometria, per a les oïdes esquerra i dreta, queden registrats en un full de càlcul a Internet. Les audiometries obtingudes tenen una finalitat educativa i els resultats no es poden considerar com a fiables a causa de la precisió de les freqüències de so que emet l’equipament.
Material necessari
- Placa ESP32 STEAMakers
- Placa d’extensio Imagina TdR STEAM
Orientacions pedagògiques
Per realitzar aquesta activitat seria convenient introduir el concepte de so i ona mecànica, les característiques de les quals són la freqüència (mesurada en Hz) o el període (mesurat en segons). També pot ser útil el gràfic comparatiu dels animals amb les diferents capacitats auditives pel que fa a la freqüència.
Formeu grups en funció del nombre de plaques ESP32 STEAMakers i Imagina TdR STEAM disponibles.
De manera individual, l’alumnat fa el programa en l’entorn ArduinoBlocks segons les instruccions de l’apartat “Pas a Pas”.
Quan l’alumnat acaba el programa, comprova que funciona correctament (sense el bloc del brunzidor, per no generar soroll a l’aula).
Quan tot l’alumnat d’un grup han acabat, van plegats a l’espai que es determini per fer les audiometries.
La informació de l’audiometria queda registrada en el full de registre. Si s’han de conservar les dades, deseu-les en un altre lloc abans de fer l’audiometria següent.
Elements de programació
Eix | Àrea | Matèria
SEC – Biologia i Geologia || Física i Química
Competències específiques
BG CE04 – Fer servir diverses formes de raonament, com el pensament hipoteticodeductiu i el pensament computacional, per resoldre problemes o donar explicació a fenòmens naturals i processos de la vida quotidiana relacionats amb la biologia i la geologia, mitjançant l’anàlisi crítica de les respostes i solucions i reformulant el procediment, si fos necessari. || FQ CE01 – Interpretar fenòmens de la naturalesa, predient i argumentant-ne el comportament a partir de models, lleis i teories propis de la física i química per apropiar-se de conceptes i processos propis de la ciència.
Sabers
Investigació sobre situacions i problemes relatius a la salut relacionats amb l’anatomia i la fisiologia de l’organisme humà.
1. Comenceu preparant un full de càlcul de Google on registrar el resultat de l’audiometria, feu una còpia de la plantilla que conté la llista de freqüències que s’exploraran.
2. Lligueu un script al full de càlcul segons aquestes indicacions i anoteu l’URL de l’script.
3. Comproveu que l’script funciona correctament. Escriviu en un navegador d’internet (en finestra d’incògnit), per exemple: scriptURL?query=select (on scriptURL és l’URL que heu obtingut en el pas anterior) i obtindreu un resultat en format JSON com aquest:
4. En l’entorn ArduinoBlocks, creeu un nou projecte de tipus ESP32 STEAMakers + Imagina TdR STEAM.
5. En el bloc d’Inicialització s’ha d’inicialitzar la pantalla OLED (on es mostraran les indicacions a l’usuari), definir les variables necessàries i establir la connexió a Internet. També es crida l’script per esborrar els resultats de l’audiometria anterior: scriptURL?query=update&values=*$$*$$-$$- Podeu consultar la sintaxi de la consulta “update” aquí.
6. Els blocs del bucle principal només s’executen si l’audiometria està en marxa. Dins del condicional hi ha dos blocs que s’executen cada 5000 ms i cada 200 ms. En el bloc que s’executa cada 5 segons s’incrementa en 1 el número de prova, es mostra la informació a la pantalla i es fa sonar el brunzidor amb la freqüència corresponent a la prova durant 2500 ms. Partint de la freqüència més baixa que s’estima com a audible per a les persones, es passa a la freqüència següent multiplicant per l’arrel quadrada de 2, de forma que la freqüència es dobla cada dues proves consecutives. Primer es duen a terme les proves de l’oïda esquerra (cal tapar-se l’orella dreta) i, a continuació, les de l’oïda dreta:
7. Els blocs que s’executen cada 200 ms recullen la interacció de la persona que està realitzant la prova i envien la informació a Internet per tal que quedi registrada en el full de càlcul de l’audiometria. La persona ha de prémer el botó 1 de l’extensió Imagina TdR STEAM després que hagi sonat el so si el sent correctament o bé el botó 2 si no pot sentir-lo. El led RGB s’encén en funció del botó premut (verd Sí, vermell No):
8. Encaixeu l’extensió Imagina TdR STEAM en la placa ESP32 STEAMakers i connecteu la pantalla OLED al port I2C:
9. Transferiu el programa a la placa (recordeu que el potenciòmetre de la Imagina TdR STEAM ha d’estar al mínim).
10. Comproveu que les audiometries es realitzen correctament observant la informació que es registra en el full de càlcul.