Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Hải Dương
THIẾT BỊ THÔNG MINH XÁC ĐỊNH THỜI GIAN CÁN ĐÍCH TRÊN ĐƯỜNG CHẠY TRONG TRƯỜNG HỌC
Thứ năm - 21/11/2019 16:587530
Hiện nay, do thiếu thốn về vật chất và hạn chế về khoa học kỹ thuật, nên việc dạy và học môn giáo dục thể chất tại các trường còn gặp nhiều khó khăn, vất vả, đặc biệt là đối với nội dung môn chạy. Ở những lớp đông học sinh, giáo viên phải dùng đồng hồ bấm giờ để đo thời gian chạy cho từng học sinh, dẫn đến tốn thời gian, hiệu quả không cao.
Nếu có một thiết bị thông minh có thể đo chính xác thời gian chạy của từng học sinh, xem lại được kết quả của những lần chạy trước, đồng thời có thể do thời gian chạy cho nhiều học sinh cùng lúc, sẽ giúp cho việc dạy và học môn giáo dục thể chất hiệu quả hơn. Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó, hai tác giả Mạc Tiến Dũng và Phùng Thị Thùy Linh, học sinh lớp 8A, trường THCS An Phụ, Thị xã Kinh Môn đã lên ý tưởng chế tạo ra thiết bị thông minh xác định thời gian cán đích trên đường chạy trong trường học, với kích thước nhỏ gọn, dễ lắp đặt, giá thành thấp. Thiết bị này đoạt giải Ba Cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên và nhi đồng toàn quốc lần thứ 15 (năm 2019). Tính mới, tính sáng tạo của thiết bị Đây là thiết bị lần đầu tiên xuất hiện trong trường học, dễ chế tạo và dễ sử dụng. Thiết bị này có một số tính mới sau: Tự động lưu giữ và ghi nhớ 5 lượt chạy gần nhất; Khoảng cách hoạt động gần 200m; Hoạt động ở nhiều điều kiện thời tiết khác nhau; Lắp đặt và vận hành đơn giản, độ chính xác cao, tương đương tiêu chuẩn của các giải thi đấu quốc tế (1% của giây); Sử dụng cảm biến gương cho phép xác định chính xác người về đích ở cự ly xa và giúp cho thiết bị không bị ảnh hưởng bởi yếu tố bên ngoài. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động, vận hành của thiết bị
Cấu tạo của thiết bị.
Cấu tạo của thiết bị có hai bộ điều khiển gồm các khối: Khối phát tín hiệu và khối thu tín hiệu. Thiết bị sử dụng mạch điều khiển trung tâm Atmega2560, cho tốc độ xử lý nhanh nhất, đảm bảo tính trung thực trong quá trình thiết bị hoạt động. Mạch thu phát tín hiệu sử dụng tần số 315Mhz, được mã hóa để không trùng lẫn với tín hiệu các bộ điều khiển khác. Module thu và phát đều được sử dụng thêm ăngten để tăng khoảng cách thu phát sóng lên xa nhất. Cảm biến tín hiệu sử dụng cảm biến khoảng cách kết hợp gương phản xạ, dùng để phát hiện người cán đích. Cảm biến khoảng cách có thể phát hiện được vật với khoảng cách từ 5-40m. Phần cơ khí của thiết bị gồm cột lắp cảm biến, gương phản xạ và vỏ hộp, tất cả sử dụng chất liệu inox hoặc nhựa ABS để đảm bảo độ bền của thiết bị. Nguyên lý hoạt động: Khi người chạy vào vị trí sẵn sàng thì người điều khiển bấm nút “Start” trên bộ điều khiển trung tâm. Sau 4 nhịp kêu, người chạy bắt đầu chạy và thiết đị bắt đầu đo thời gian. Khi người chạy ở làn đường nào về trước thì cảm biến trên làn đường đó phát và truyền tín hiệu về bộ điều khiển trung tâm, đồng thời bộ điều khiển trung tâm sẽ dừng đếm, kết quả được tự động lưu lại. Muốn xem kết quả của lượt chạy trước, nhấn vào nút “Setup”. Khả năng áp dụng Thiết bị có thể ứng dụng trong môn thể dục có đếm giờ như các môn chạy, đơn giản, dễ sử dụng, hoạt động ở nhiều điều kiện thời tiết khác nhau. Nguồn điện sử dụng cho thiết bị là nguồn điện thông thường, đảm bảo tính an toàn tuyệt đối, không gây cháy nổ, hỏng hóc. Thiết bị đã và đang được sử dụng cho môn thể dục, hoạt động ngoại khóa của trường THCS An Phụ. Trong thời gian tới, nhóm tác giả mong muốn được đầu tư để nâng cấp, cải tiến thiết bị từ 2 làn chạy lên 4 làn chạy; có thể kết nối với máy tính hoặc điện thoại thông minh, mở rộng bộ nhớ, trang bị camera tốc độ cao… Đồng thời, mong muốn thiết bị được sản xuất đại trà để phục vụ trong trường học.
Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Hải Dương
