Cíl

Žáci si prakticky vyzkoušejí připojení různých senzorů ke sběrnici UART a pomocí programu PolluSensWeb budou sledovat, jak se liší data z jednotlivých čidel. Pochopí princip komunikace mezi senzorem a počítačem a zjistí, jaké environmentální informace lze získat v reálném čase.

Materiály

• Notebook/PC s otevřeným webem: PolluSensWeb - autor Aleksei Tertychnyi 🙏
• Dva, nebo více prachových senzorů (až 16 typů) např.: SDS011, SPS30 nebo Plantower PMS
• USB–UART převodník (např. CP2102, CH340)
• Propojovací kabely

Postup pro učitele

1. Úvod (motivace):

   Vysvětlete, že senzory si mezi sebou a počítačem „povídají“ jazykem čísel. Tento jazyk se přenáší po tzv. sběrnici UART, která funguje podobně jako chat – jedním drátem posíláme zprávy, druhým je přijímáme.

2. Ukázka připojení senzoru:

   • Připojte vybraný senzor k USB–UART převodníku (důležité: GND k GND, TX ↔ RX překřížit, napájení VIN k VIN).
   • Otevřete PolluSensWeb, zvolte správný senzor a nechte žáky sledovat, jak se na obrazovce po načtení začnou objevovat číselné hodnoty.

3. Skupinová práce:

   Rozdělte třídu na týmy – každý tým dostane jiný senzor.

   • Tým A: sleduje koncentraci prachových částic (SDS011).
   • Tým B: sleduje koncentraci prachových částic (SPS30).
   • Tým C: sleduje koncentraci prachových částic (Plantower).

4. Analýza dat:

   • Každý tým vytvoří jednoduchý graf (na papír nebo v Excelu/Google Sheets) – osa X čas, osa Y hodnoty senzoru.
   • Nechte žáky „experimentovat“ – fouknout na senzor, rozvířit prach v třídě – jak se hodnoty změní?
   • Porovnejte výsledky jednotlivých senzorů. Jsou hodnoty podobné, nebo se liší?
   • Co může způsobit rozdíl? (odlišná technologie senzoru, proudění vzduchu, umístění, přesnost).

Přesah a diskuze

• Environmentální souvislost: Prachové částice se do ovzduší dostávají ze silniční dopravy, topenišť nebo třeba ohňostrojů. Jak by jejich sledování mohlo pomoci ochránit zdraví lidí?
• Digitální gramotnost: Co je to datový protokol? Jak funguje UART a proč je důležité, že se mezi sebou zařízení domluví?
• Nápaditý prvek: Udělejte z aktivity „Soutěž laboratoří“ – který tým dokáže nejlépe vysvětlit, co jejich senzor měří, a kreativně představit svá data ostatním? (např. formou krátké scénky nebo memu).

Studentský sešit