Изобретатель Александр Порядин из школы № 10 Кунгура

Один из трёх фрезерных станков с числовым программным управлением, сделанный Александром

Александр Порядин учится в школе № 10, в своё время он самостоятельно изучил язык программирования Python. В 2019 году стал победителем школьного конкурса бизнес проектов «Первая купеческая школа». Участвовал в онлайн бизнес-акселераторе школьников «Бизнес Kids», в 9 классе участвовал в заключительном этапе Всероссийской олимпиады школьников по технологии.

Ещё, будучи в начальной школе, Александр разбирал электронную технику. Сначала с помощью паяльника он добывал радиоэлементы с плат, а потом захотел узнать, что из них можно собрать.

- Мне всегда хотелось либо улучшить функционал какого-то устройства, либо разработать своё. Собирал электронные схемы из интернет-статей. В пятом классе я узнал о микроконтроллерах, на основе которых сначала можно собрать схему, а потом с помощью компьютера прошить, то есть запрограммировать нужный алгоритм работы. Аппаратную часть я собирал из деталей, которые заказал в интернете, покупал или выпаивал из старых устройств. Потом мне нужно было подключить её к компьютеру, написать код и загрузить его в микроконтроллер. И вот так я начал заниматься робототехникой, - рассказал о начале своего пути юный техник.

Разработка, проектирование и программирование - это тоже своего рода творчество. Задумка воплощается через множество этапов: эскиз в чертёжной программе, чертёж, создание 3D-модели, электронная схема, программирование и сборка.

Как же Александр научился программированию?

- В 5 классе увидел на YouTube обзор плат Arduino, - отвечает Саша и поясняет. - «Arduino - это программируемая плата, специально разработанная для обучения прототипированию электронных приборов. Это небольшие платы, на которых стоит микрокомпьютер. Arduino может снимать показания с различных датчиков, обрабатывать полученные значения по установленному алгоритму и управлять исполнительными механизмами. Я начал смотреть видеоуроки, читать текстовые статьи, делать простые устройства и постепенно разрабатывать свои проекты.

Каждый год школьник пишет научно-исследовательские работы по информатике, где применяет самостоятельно полученные знания и навыки. В пятом классе он сделал умную машинку, которая объезжает препятствия, в шестом - фрезерный станок с числовым программным управлением, в седьмом - пропускную систему с ключ-картой, в восьмом - «Тетрис», в десятом провёл исследование по использованию алгоритмов машинного обучения, и сейчас он работает над инфракрасной паяльной станцией.

Юный техник уже построил три станка с числовым программным управлением. Они помогают Александру создавать другие механизмы. По разработанной управляющей программе станок вырезает изделия.

Самодельный тетрис в собранном состоянии

Так тетрис выглядит изнутри

- Когда в 8 классе я делал самодельную игровую приставку с игрой «Тетрис», корпус для неё я вырезал на ЧПУ-станке. Спаял матрицу из 64 светодиодов, то есть квадрат 8 на 8, и джойстик. Купил на AliExpress микроконтроллер, подключил его к светодиодной матрице и к джойстику, запрограммировал алгоритм игры и собрал приставку, - объяснил он процесс создания «Тетриса».

Так и получается, что одно изобретение помогает в создании другого. Школьник рассказал и о пропускной системе. Он собрал сейф со считывателем RFID-меток - это такие метки, которые умеют распознавать физические объекты и отслеживать их перемещение. Они содержат в своей памяти пароль-идентификатор, который передаётся с помощью радиосигнала.

- Использовать дальше изобретение нигде не собираюсь, так как, когда создавал этот проект, моей целью было изучить технологии, которые применяются в подобных системах. И я это сделал, - сказал Александр.

В обычных условиях сейф мог сохранить до 32 карт с восьмибитным шифрованием.

Следующая работа была посвящена нейронным сетям и машинному обучению, их использованию на микроконтроллерах.

- Нейронная сеть - такой математический алгоритм, который обрабатывает неупорядоченные данные и самостоятельно находит в них закономерности для сортировки этих данных, - рассказал Александр. - В ходе работы я пришёл к выводу, что сами алгоритмы машинного обучения целесообразно исполнять на более мощных микроконтроллерах и микропроцессорных устройствах. Компьютер получает массив данных, находит закономерности, сортирует эти данные и отправляет их на микроконтроллер, который в свою очередь управляет исполнительными механизмами по заданному алгоритму.

Чтобы наглядно показать, как это работает, одиннадцатиклассник спроектировал систему, в которой вебкамера считывала количество загнутых пальцев и выводила значение на экран, подключенный к Arduino.

В этом году Александр строит инфракрасную паяльную станцию. С помощью неё можно следить за температурным режимом печатных плат при пайке. Парень рассказал принцип работы:

- В ней имеется нижний подогрев, который нагревает всю плату до определённой температуры, и верхний инфракрасный нагреватель. Инфракрасное излучение нагревает чип, который нужно выпаять. Вся задача программного обеспечения, которое я разрабатываю, в том, чтобы поддерживать нужную температуру по заданному графику. Это пригодится в ремонте электронных устройств.

В феврале школьник ездил в Пермский государственный гуманитарно-педагогический университет, где была организована олимпиада по технологии. Она проходила в три тура: теоретический, практический и защита проектов. На защите проектов Александр представлял поворотный органайзер с подсветкой.

- В корпусе органайзера находятся цветные светодиоды, которыми я управляю специальным контроллером по разработанному мной алгоритму. Также органайзер может заряжать телефон. Сам активно использую получившуюся систему хранения для ремонта электроники.

Робототехник Александр Порядин

Александр часто помогает людям починить то или иное электронное устройство и при этом разбирается в автоэлектронике. «Почему машина не заводится?» - это один из вопросов, с которым обращаются к парню. По опыту школьника, часто сама проблема, из-за которой техника не работает, очень проста в устранении, но её поиск может занимать много времени, ведь схемотехника современной электроники сложна и разнообразна. Мешать может даже небольшой посторонний элемент. Александр уверен в одном - чтобы грамотно определить причину неисправности и быстро её устранить, необходимо хорошо понимать принцип работы ремонтируемой системы.

Дальнейшее будущее выпускник видит в техническом вузе. Для поступления он будет сдавать ЕГЭ по профильной математике, русскому языку, физике и информатике. Пока первый на очереди Пермский политехнический университет. Из специальностей Александр рассматривает машино- и приборостроение. Он нашёл дело, которое нравится ему и приносит пользу окружающим. Он продолжит развиваться в этом направлении, заниматься электроникой и программированием.

- Я занимаюсь разработкой и ремонтом электронных устройств. Для меня это способ изучать новые для меня технологии и их устройство, - заключил он.

Лана Шустикова
Фото из личного архива Александра Порядина

Искра_Кунгур©iskra-kungur.ru

Назад | Главная | Распечатать