Δημιουργία περιβάλλοντος διεπαφής σε ένα σύστημα συγχρονικής λήψης και απεικόνισης δεδομένων γενικού σκοπού
| dc.contributor.author | Νικολού, Αγγελική | el |
| dc.date.accessioned | 2017-07-03T10:13:15Z | |
| dc.date.available | 2017-07-03T10:13:15Z | |
| dc.identifier.uri | https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/28072 | |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.26268/heal.uoi.2109 | |
| dc.rights | Default License | |
| dc.subject | Arduino | en |
| dc.subject | Σύστημα συγχρονικής λήψης και απεικόνισης | el |
| dc.subject | Γραφική διεπαφή χρήστη | el |
| dc.subject | Microcomputer-basedlaboratory | en |
| dc.subject | Graphicaluserinterface | en |
| dc.title | Δημιουργία περιβάλλοντος διεπαφής σε ένα σύστημα συγχρονικής λήψης και απεικόνισης δεδομένων γενικού σκοπού | el |
| dc.title | Development of a general purpose interface for a microcomputer-based laboratory | en |
| heal.abstract | Στο σύγχρονο σχολικό εργαστηριακό περιβάλλον, η ανάπτυξη της ψηφιακής τεχνολογίας και οι Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνιών (ΤΠΕ) συμβάλλουν στην αναβάθμιση της διδακτικής διαδικασίας και βελτίωση της ποιότητας της μάθησης, καθώς παρέχουν νέα εργαλεία και περιβάλλοντα για τη συλλογή, επεξεργασία, οπτικοποίηση των δεδομένων και επικοινωνία των αποτελεσμάτων. Τα εργαστήρια βασισμένα σε υπολογιστή (Microcomputer-basedlaboratories, MBL), που στην Ελλάδα ονομάζονται Συστήματα Συγχρονικής Λήψης και Απεικόνισης, συνδέουν αισθητήρες, συσκευές πρόσκτησης δεδομένων, υπολογιστή και λογισμικό διαχείρισης, για την άμεση λήψη δεδομένων του πραγματικού κόσμου, επεξεργασία, καθώς και απεικόνισή τους σε πραγματικό χρόνο. Οι εμπορικά διαθέσιμες επιλογές για τα σχολικά εργαστήρια Φυσικών Επιστημών (ΦΕ) είναι δαπανηρές, δεν συνεργάζονται με εξοπλισμό διαφορετικού κατασκευαστή, ενώ είναι κλειστού χαρακτήρα, με αποτέλεσμα να μην είναι εφικτή οποιαδήποτε τροποποίηση, βελτίωση ή προσαρμογή από το χρήστη. Τα τελευταία χρόνια η πρόοδος στην τεχνολογία των ηλεκτρονικών και των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη χαμηλού κόστους, ανοιχτής πρόσβασης και αρχιτεκτονικής τεχνολογιών, που βασίζονται σε μικροελεγκτές. Η πλατφόρμα Arduino αποτελεί ένα από τα πιο δημοφιλή project ανοιχτού υλικού/λογισμικού, ενώ παράλληλα υποστηρίζεται από μία εκτεταμένη κοινότητα χρηστών. Στην παρούσα εργασία δημιουργήθηκε περιβάλλον γραφικής διεπαφής χρήστη γενικού σκοπού, σε ένα ανοιχτό, χαμηλού κόστους σύστημα συγχρονικής λήψης και απεικόνισης δεδομένων. Ηπλακέτα Arduino Uno προγραμματίστηκε να λειτουργεί ως συσκευή πρόσκτησης δεδομένων, η οποία λαμβάνει και επεξεργάζεται μετρήσεις από αναλογικούς ή ψηφιακούς αισθητήρες και στη συνέχεια αποστέλλει τα αποτελέσματα στον υπολογιστή μέσω σύνδεσης USB. Ταυτόχρονα, στην πλευρά του υπολογιστή, η εφαρμογή«libreMBL-GUI», η οποία αναπτύχθηκε με τη γλώσσα προγραμματισμού Python,επιτρέπει τη ρύθμιση της σειριακής επικοινωνίας για την αμφίδρομη επικοινωνία χρήστη-συστήματος, τον έλεγχο έναρξης και λήξης της γραφικής αναπαράστασης των μετρήσεων σε πραγματικό χρόνο, τη διαδραστική πλοήγηση του μαθητή στις γραφικές παραστάσεις και την αποθήκευσή δεδομένων/γραφικών παραστάσεων για μεταγενέστερη επεξεργασία. Επιπλέον είναι ανοιχτού κώδικα, ανεξάρτητη πλατφόρμας και διαφανής ως προς το υλικό,καθώς μπορεί να υποστηρίξει διαφορετικά είδη Arduino, ενώ δύναται να απεικονίσει τις μετρήσεις οποιουδήποτε συμβατού αισθητήρα που συνδέεται με την πλακέτα Arduino, με την προϋπόθεση να έχει δημιουργηθεί και μεταφορτωθεί στον μικροελεγκτή το κατάλληλο πρόγραμμα (sketch). Το σύστημα δοκιμάστηκε με αισθητήρες θερμοκρασίας, πίεσης και απόστασης, που καλύπτουν αρκετά μεγάλο εύρος πειραμάτων στη Δευτεροβάθμια αλλά και στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση. Tα προγράμματα (sketches) που δημιουργήθηκαν, ακολουθούν ένα κοινό μοτίβο κώδικα, ώστε να είναι εύκολη η επέκταση και προσαρμογή τους σε διαφορετικούς αισθητήρες. | el |
| heal.abstract | In the modern school lab environment, the development of digital technology and Information and Communication Technologies (ICT) contribute to upgrading the teaching process and improving the quality of learning as they provide new tools and environments for collecting, processing, visualizing data and communicating the results. Microcomputer-based laboratories (MBL), connect sensors, data acquisition devices, computer and software to instantly receive real-world data, process and graphical representationin real time. Commercially available choices for School Science Labs are costly, do not work with equipment from a different manufacturer, but are closed in nature, so that any modification, improvement, or customization by the user is not possible. In recent years, advances in electronics and integrated circuit technology have led to the development of low cost, open access technologies based on microcontrollers. The Arduino platform is one of the most popular open hardware/software projects and is supported by an extensive community of users.In this work, a general-purpose graphical user interface was created in an open, low-costMBL system. The Arduino Uno board is programmed to act as a data acquisition device that receives and processes measurements from analogue or digital sensors and then sends the results to the computer via a USB connection. At the same time, on the computer, the libreMBL-GUI application, developed with the Python programming language, enables serial communication to be set up for interactive user-system communication, the start and end control of graphical representation of the measurements in real time, interactive student navigation on graphs and data storage for later processing. Additionally, it is open source, cross-platform, and transparent to the material, as it can support different Arduino types, while it can display the measurements of any compatible sensor connected to the Arduino board, provided that the appropriate sketch has been created and downloaded to the microcontroller. The system was tested with temperature, pressure and distance sensors, covering a wide range of experiments in both Secondary and Primary Education. The created sketches follow a common pattern to make it easy to expand and adapt to different sensors. | en |
| heal.academicPublisher | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Επιστημών Αγωγής. Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης | el |
| heal.academicPublisherID | uoi | |
| heal.access | free | |
| heal.advisorName | Μικρόπουλος, Αναστάσιος | el |
| heal.bibliographicCitation | Βιβλιογραφία : σ. 90-95 | el |
| heal.classification | Arduino (Προγραμματιζόμενος ελεγκτής) | el |
| heal.committeeMemberName | Μικρόπουλος, Αναστάσιος | el |
| heal.committeeMemberName | Κώτσης, Κωνσταντίνος | el |
| heal.committeeMemberName | Γαβριλάκης, Κωνσταντίνος | el |
| heal.dateAvailable | 2017-07-03T10:14:15Z | |
| heal.fullTextAvailability | true | |
| heal.language | el | |
| heal.numberOfPages | 95 σ. | |
| heal.publicationDate | 2017 | |
| heal.recordProvider | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Επιστημών Αγωγής. Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης | el |
| heal.type | masterThesis | |
| heal.type.el | Μεταπτυχιακή εργασία | el |
| heal.type.en | Master thesis | en |