Запис Детальніше

AUTOMATION OF THE EQUIPMENT FOR MOLECULAR PHYSICS LABORATORY PRACTICE USING THE ARDUINO BOARD

Відкрите освітнє е-середовище сучасного університету

Переглянути архів Інформація
 
 
Поле Співвідношення
 
Title AUTOMATION OF THE EQUIPMENT FOR MOLECULAR PHYSICS LABORATORY PRACTICE USING THE ARDUINO BOARD
АВТОМАТИЗАЦІЯ УСТАНОВОК ДЛЯ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМУ З МОЛЕКУЛЯРНОЇ ФІЗИКИ З ВИКОРИСТАННЯМ АПАРАТНО-ПРОГРАМНОЇ ПЛАТФОРМИ ARDUINO
 
Creator Ryabko, Andriy; Glukhiv National Pedagogical University
Tolmachov, Volodymyr; Glukhiv National Pedagogical University
 
Subject arduino; automation; laboratory work; equipment; program; barometric sensor; isochoric process
arduino; автоматизація; лабораторна робота; обладнання; програма; барометричний датчик; ізохорний процес
 
Description The article deals with the problem of developing a modern computer Interface to traditional installations for laboratory work on physics and search for new, active forms, methods and learning tools that would fit modern trends in the development of education and facilitate training highly professional physics teachers. Modern facilities for research isoprocesses in gases consist of a vessel, the volume of which can be changed, pressure and temperature sensors, device for processing signal from sensors. But the price for such installation is too high for educational institutions. The results of implementation of the method of use of the platform Arduino in a laboratory workshop on molecular physics as a simple and, at the same time, an effective alternative to factory equipment for the study of gas laws are given in the article. Arduino is a hardware computer platform for amateur design, basic components of which is a microcontroller board with I / O elements and Processing development environment. The article contains a description of the hardware platform Arduino Nano and pressure and temperature sensors BMP180, MS5611-01BA03, DS18B20, which are used in the installation for the study of gas laws. An important methodological aspect of laboratory work with the use of Computer and Arduino is the data processing of the experiment. Need experimentally establish a functional relationship between independent measured gas parameters: pressure, volume and temperature. In the laboratory works on the study of gas laws is proposed to use methods of statistical analysis: direct selection method functions and the method of linearization. The isochoric or isochloric process is thermodynamic process, which occurs at a constant volume. In its gases to carry out simply - it is enough to heat (cool) substance in a vessel that does not change its volume. The article describes how to explore isochoric process with the help of the developed device. The given software is a code for working with pressure and temperature sensor. Proposed methodology proved the feasibility of practical use of hardware and computer platform Arduino at the Laboratory for Molecular Physics. DOI: https://doi.org/10.28925/2414-0325.2019.6.7080
У статті розглядається проблема розробки сучасного комп’ютерного інтерфейсу до традиційних установок для лабораторних робіт з фізики та пошук нових, активних форм, методів і засобів навчання, які відповідали б сучасним тенденціям розвитку освіти і сприяли б підготовці високопрофесійних учителів фізики. Сучасні установки для дослідження ізопроцесів в газах складаються з посудини, об’єм якої можна змінювати, датчиків тиску і температури, пристрою для обробки сигналів з датчиків. Але ціна на такі установки зависока для навчальних закладів. У статті висвітлюються результати впровадження методики використання апаратно-обчислювальної платформи Arduino у лабораторному практикумі з молекулярної фізики як простої і, водночас, ефективної альтернативи до заводського обладнання для вивчення газових законів. Arduino – апаратна обчислювальна платформа для аматорського конструювання, основними компонентами якої є плата мікроконтролеру з елементами вводу/виводу та середовище розробки Processing. У статті наявний опис апаратної платформи Arduino Nano і датчиків тиску і температури BMP180, MS5611-01BA03, DS18B20, які використовуються в установці для дослідження газових законів. Важливим методичним аспектом лабораторних робіт із використанням комп’ютера і Arduino є обробка даних експерименту. Потрібно експериментально встановити функціональну залежність між незалежними вимірюваними параметрами газу: тиском, об'ємом і температурою. В лабораторних роботах з вивчення газових законів пропонується використовувати методи статистичного аналізу: метод прямого підбору функцій і метод лінеаризації. Ізохоричний або ізохорний процес – це термодинамічний процес, який відбувається при сталому об'ємі. У газах його здійснити просто – для цього достатньо нагрівати (охолоджувати) речовину у посудині, яка не змінює свого об'єму. У статті описано, як досліджувати ізохоричний процес за допомогою розробленого приладу. Наведений програмний код для роботи з датчиком тиску і температури. Запропонована методика довела доцільність практичного використання апаратно-обчислювальної платформи Arduino у лабораторному практикумі з молекулярної фізики. DOI: https://doi.org/10.28925/2414-0325.2019.6.7080
 
Publisher Electronic scientific journal “OPEN EDUCATIONAL E-ENVIRONMENT OF MODERN UNIVERSITY”
Електронне наукове видання “ВІДКРИТЕ ОСВІТНЄ Е-СЕРЕДОВИЩЕ СУЧАСНОГО УНІВЕРСИТЕТУ”
 
Contributor —
—
 
Date 2019-04-26
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://openedu.kubg.edu.ua/journal/index.php/openedu/article/view/2414-0325.2019.6.7080
 
Source Electronic scientific journal “OPEN EDUCATIONAL E-ENVIRONMENT OF MODERN UNIVERSITY”; No 6 (2019); 70-80
Електронне наукове видання “ВІДКРИТЕ ОСВІТНЄ Е-СЕРЕДОВИЩЕ СУЧАСНОГО УНІВЕРСИТЕТУ”; No 6 (2019); 70-80
2414-0325
 
Language ukr
 
Relation http://openedu.kubg.edu.ua/journal/index.php/openedu/article/view/2414-0325.2019.6.7080/250
 
Rights Copyright (c) 2019 Electronic scientific journal “OPEN EDUCATIONAL E-ENVIRONMENT OF MODERN UNIVERSITY”
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0