Петербургские студенты создали Arduino-часы для обучения робототехнике и программированию

Участники Кружкового движения НТИ, студенты Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого разработали компактное устройство для обучения робототехнике и программированию в сфере носимой электроники. С помощью Arduino совместимой платформы ATWatch, реализованной в виде часов, школьники и студенты могут изучить основы создания носимых устройств и самостоятельно запрограммировать свои smart-часы.

Как рассказал автор идеи, участник Кружкового движения НТИ Артем Квашнин, ATWatch позволяет самостоятельно разработать прошивку для часов, пользоваться ими, при необходимости изменять настройки и добавлять функции. Платформа предназначена для учащихся с 15 лет, знакомых с основами программирования на языке C++.

ATWatch включает широкий спектр различных датчиков и модулей, работать с которыми можно научиться по методическим материалам. Подключив часы через Micro USB к компьютеру, школьник или студент шаг за шагом учится настраивать функции кнопок, создавать меню в текстовом виде и переводить его в графику на OLED-дисплей, управлять звуковыми уведомлениями, писать программы для вывода информации на экран.

Изучив датчики и модули платформы, ученик может запрограммировать часы как портативную метеостанцию с компасом, которая будет измерять температуру воздуха, давление и влажность, настроить пульсометр с выводом на экран графика сердечного ритма в реальном времени, добавить акселерометр для подсчета шагов, календарь, часы, таймер, будильник, текущий заряд аккумулятора, любые уведомления.

«ATWatch — это платформа для разработки, которая всегда на вашей руке. В одном маленьком корпусе нам удалось собрать обширный функционал, чтобы каждый желающий мог создать персональное и удобное устройство. А благодаря увеличенному размеру памяти можно написать программу и использовать весь функционал устройства одновременно, — пояснил Артем Квашнин. — Встроенный модуль NRF24L01+ также позволяет управлять ATWatch дистанционно и связать несколько устройств в единую сеть».

Также среди преимуществ ATWatch — повышенная автономность. В устройстве реализована система сверхнизкого энергопотребления аккумулятора, который способен питать часы продолжительное время. Заряжать ATWatch и обновлять прошивку в можно с помощью встроенного Micro USB.

«Когда человек не пользуется часами, работает только микроконтроллер, который ждет, пока нажмут на кнопку, и затем включает все остальное. Это позволяет продлить работу часов до одного месяца в режиме обычного использования», — объяснил Артем Квашнин.

Вместе с Артемом Квашниным над проектом работает его одногруппник Артем Земляк. По мнению студентов, их устройство можно использовать для работы в технологических кружках, кванториумах, ЦМИТах, вузовских фаблабах, на хакатонах и других соревнованиях, в личных проектах. К примеру, полученные во время работы с ATWatch знания и навыки пригодятся школьникам на Олимпиаде НТИ по профилям «Технологии беспроводной связи», «Умный город», «Интеллектуальные робототехнические системы», а также в других конкурсах и проектах Кружкового движения НТИ и не только. Сам Артем Квашнин в 2017 году стал финалистом Олимпиады НТИ по профилю «Умный дом».

Как отмечают авторы проекта, на данный момент существуют только зарубежные аналоги, но часы ATWatch обладают улучшенными характеристиками: по объему памяти, автономности, уровню защиты от механических повреждений. Готовность устройства оценивается в 95%, сейчас разработчики заняты составлением обучающих материалов. Финальный прототип ATWatch команда Artem Technologies (АТ) представит на IV Летней школе инженерных проектов «Инжевика» в Новосибирске в августе 2019 года, одним из партнеров которой выступает Кружковое движение НТИ.