Il progetto di elettronica educativa che andremo a vedere in questo articolo riguarda un centro di comando montato a parete per bambini con bisogni sensoriali. Sappiamo quanto siano importanti per i bambini i giocattoli, ancor più se, oltre ad essere divertenti, sono anche interattivi ed educativi. Un ingegnere elettrico ha costruito un centro di comando montato a parete, destinato a un bambino di 4 anni affetto da disabilità mediche, bisogni sensoriali e autismo, per il quale una soluzione ludica personalizzata sembrava essere il gioco migliore. Il centro di comando è dotato di numerosi interruttori, pulsanti, manopole e di un sensore di colore per l'interazione del bambino con il dispositivo. Il Command Center può chiedere al bambino un oggetto di un colore particolare e congratularsi con lui con una canzone quando il bambino lo ha acquisito con successo.
Il progetto
Il Command Center è una scheda di attività a parete per bambini con bisogni sensoriali. Spesso questi bambini amano giocare con tutti i giocattoli elettronici che hanno musica e luci, dove possono trascorrere ore con la faccia sul giocattolo, schiacciando costantemente i pulsanti per assicurarsi di ottenere un flusso costante di input sensoriali. Nasce quindi l'esigenza di creare giocattoli che possano fornire l'apporto sensoriale di cui hanno bisogno, incoraggiando così un'interazione più intenzionale. Il giocattolo progettato ha una varietà di interruttori, pulsanti e manopole utili per attivare luci e suoni diversi. Grazie a un sensore di colore, il giocattolo può chiedere di trovare un oggetto di un colore particolare, per cui se un viene mostrato al sensore l'oggetto appropriato, il giocattolo fornisce un feedback positivo e suona una canzone. La parte elettronica e la custodia, interamente in legno, per questo giocattolo sono state realizzate su misura. Il pannello centrale è costituito da un pannello di compensato di cedro.
Figura 1. Il Command Center
Hardware e software del Command Center
Il progetto utilizza SPI e I2C per la comunicazione seriale e I2S per la comunicazione tra i dispositivi audio digitali. Gli ingressi fisici includono interruttori a levetta, interruttori rotanti e interruttori a chiave per fornire varietà, con tutto l'hardware fisico collegato all'MCU su un singolo PCB personalizzato che è stato utilizzato per pilotare tutta l'elettronica in questo progetto. La scheda ha due microcontrollori STM32 M0 +, uno per la gestione di un servomotore e audio stereo e l'altro per il controllo dei LED, la lettura del sensore di colore e il rilevamento degli ingressi degli interruttori. Il PCB è stato progettato utilizzando KiCAD e prodotto da PCBWay.
In questo progetto viene utilizzato il microcontrollore STM32L052C8T6, perché è una delle opzioni STM32 più economiche con una periferica I2S per il pilotaggio dell'audio. I LED discreti, gli altoparlanti e la varietà di interruttori per montaggio a pannello si collegano tutti al PCB tramite intestazioni a pin da 0,1 ". Viene inoltre utilizzato il nuovo STM32CubeIDE di STMicro e un mini debugger SEGGER J-Link EDU per programmare i microcontrollori su SWD. Il software per i controlli audio e luci è stato scritto in linguaggio C per un MCU serie STM32L0, con CMSIS come strato di astrazione hardware e STM32CubeIDE come IDE. Infatti, tutto il codice per questo progetto è stato scritto in Visual Studio Code.
Figura 2. Particolare del Command Center (vista posteriore)
Figura 3. Particolare del PCB del Command Center
Riferimenti
Un video esplicativo del progetto completo è disponibile al link:
https://www.reddit.com/r/somethingimade/comments/ejx6ho/built_this_wallmounted_command_center_for_my_son/
Ottimo! Interessante dispositivo,certamente gli educatori, con la passione dell’elettronica potranno personalizzare la propria applicazione per adattarla eventualmente al tipo di problematica dei bambini che giocando e divertendosi potranno imparare e correggere eventuali deficienze.
Per altri invece sarà qualcosa di diverso dalla normali app che trovano sugli smartphone dei genitori.
Credo che l’elettronica stia rivestendo un ruolo importante nella sfera dell’infanzia. E’ fondamentale per i bambini ricevere i giusti input sensoriali e che vengano stimolati ad interagire in modo corretto con l’ambiente circostante.
Sarebbe interessante un applicazione simile per i bambini o per i disabili che hanno difficoltà di apprendimento nell’ imparare a scrivere e a leggere.
A volte chi insegna a bambini disabili, ha come preconcetto che per questi bambini sia troppo difficile, invece penso che tutti abbiano la possibilità di imparare, bisogna avere pazienza e stimolare anche con apparecchiature di questo tipo.
Il progetto è molto interessante e sicuramente di grande utilità per i bambini che hanno maggiori necessità di sviluppare capacità cognitive.