Максименко Дмитрий Александрович

Челябинская область, Верхнеуральский район, п. Смеловский
МОУ «Смеловская средняя общеобразовательная школа», 11 класс

Scratch, Python, С++ (средний)

Программирование:

Python, Arduino, Unity, OpenCV

Используемые технологии:

Робототехника, сборка схем

Навыки работы с техникой:

Excel

Работа с данными:

PowerPoint, Canva

Навыки презентации и визуализации:

Микроскоп, телескоп

Навыки работы со специальным оборудованием:

Индивидуальные навыки

Железнодорожный переезд под управлением микроконтроллера Arduino UNO R3

Название проекта:

IT технологии

Научная область:

Максименко Алексей Викторович, МОУ «Смеловская средняя школа», учитель информатики и физики, педагог дополнительного образования

Научный руководитель, научный консультант:

Цель проекта: создать макет железнодорожного переезда под управлением микроконтроллера Arduino UNO R3.
Задачи:

1. Изучить принцип работы Ж/Д переезда.
2. Составить алгоритм работы Ж/Д переезда.
3. Разработать электрические схемы.
4. Изучить программирование на Arduino.
5. Собрать и запрограммировать прототип (схему без макета самого переезда).
6. Создать макет.
7. Встроить рабочую схему в макет.

Цель и задачи проекта:

Железнодорожный транспорт играет очень важную роль в жизни населения. Места пересечения железной и автомобильной дорог представляют собой места повышенной опасности. Для обеспечения большей безопасности проектируются системы автоматической переездной сигнализации.
Современные переезды работают на релейной схеме. Для функционирования одного переезда применяется порядка 90-100 приборов, которые располагаются в релейных шкафах вблизи переезда. Информационные технологии все больше внедряются в жизнь на железной дороге. На микроконтроллерах начинают программировать различные схемы.
Почему именно Arduino? Потому что эта линейка создана специально для разработки подобных моделей, прототипов и прочего. А еще я уже раньше работал с ней и знал основы работ с электрическими цепями.
С помощью папы я полностью создал: макет участка железной дороги, пересекающейся с автомобильной, рабочую схему переезда, а также написал программу его работы.
Работу над продуктом я начал с изучения принципа работы переезда. Если говорить максимально упрощенно, то как только поезд заезжает на участок пути, находящийся на определенном расстоянии от самого переезда, шлагбаумы опускаются, включаются световая и звуковая сигнализации. Затем система «ждет», пока поезд покинет переезд, выключает сигнализацию и поднимает шлагбаумы.
Затем я разработал алгоритм работы переезда в Scratch, чтобы было, на что ориентироваться при написании программы.
Далее мы с папой составили электросхемы переезда. И я приступил к созданию прототипа.
От финальной версии он отличался только тем, что все элементы были расположены на макетной плате, и вместо замыкания рельсовых цепей нажимались кнопки.
Программа была написана в среде Arduino IDE на языке C++.
Когда прототип был закончен и отлажен, я приступил к макету. Для начала в доске я проделал бороздки для проводов и отверстия для моторчиков с помощью фрезера.
После этого я создал в программе КОМПАС-3D, а затем напечатал на 3D принтере крепления для моторчиков, закрепил их на макете. Приклеил небольшую макетную плату. У нас дома уже есть железнодорожный макет, с которого остались рельсы. Их я взял для своей модели и приклеил. Далее я напечатал и раскрасил шлагбаумы, которые прикрепил на моторчики, и засыпал Ж/Д пути имитацией песка. Напечатал участок автомобильной дороги, проходящей по переезду.
Следующим этапом были светофоры. Я напечатал части корпуса. Затем вставил светодиоды, присоединил провода и спаял корпус. Проверил работоспособность светофоров на прототипе.
Далее подключение. Закрепил плату и напечатанный на 3D-принтере пульт управления на макете. Следуя схемам, я перемещал элементы с прототипа на макет переезда.
Как только закончил с подключением, я сразу же проверил работоспособность переезда, замыкая рельсовые цепи простым проводом.
Убедившись, что все работает, я взял со старого макета поезд с металлическими токопроводящими осями.
Цель проект достигнута. Я создал модель железного переезда, работающую на микроконтроллере Arduino UNO R3.

Краткое описание хода работы и текущего состояния проекта:

Презентация, ссылки на сайт, приложение:

Создана модель железнодорожного переезда, работающая на микроконтроллере Arduino UNO R3

Результаты / достижения:

Работа показывает, что железнодорожный переезд под управлением микроконтроллера в принципе возможно создать. И в будущем эту модель можно использовать в качестве прототипа для реального железнодорожного переезда. А в настоящем модель использует в центре «Точка роста» МОУ «Смеловская СОШ» для демонстрации работы микроконтроллера Arduino UNO R3

Практическое применение:

Фото/скриншоты/диаграммы результатов проекта, прототипа, полученного продукта:

Проект

Муниципальная конференция научно-исследовательских работ «Старт в науку» (апрель 2025), муниципальная конференция научно-исследовательских работ «Старт в науку» (апрель 2024), муниципальная конференция научно-исследовательских работ «Старт в науку» (апрель 2023), региональный этап всероссийской конференции «Юные техники и изобретатели (март 2022)

Научные конференции (школьные, региональные, всероссийские):

Код будущего «Основы Python. Python для кибербезопасности», Мини-курс по компьютерной безопасности (Фоксфорд, май 2021). Логика. Летний курс (Фоксфорд, июль 2021), Робототехника. Летний курс (Фокфорд, июль 2021). Теория вероятностей. Летний курс (июль 2021). Современные профессии. Как понять, кем ты хочешь быть и что для этого нужно (июнь 2021). Математика подготовка к олимпиадам (август 2020). Информатика. Шифры и кодирование (август 2020). Прокачай свои IT-навыки со Сколково. IT-курс с Технопарком «Сколково» (август 2020). Информатика. Основы программирования на алгоритмическом языке (август 2020). Информатика. Простые алгоритмы. От логических задач до клеточных автоматов (август 2020).

Онлайн-курсы, учебные интенсивы, курсы, профильные смены:

Всероссийская олимпиада по искусственному интеллекту (октябрь 2024), муниципальный этап всероссийской олимпиады школьников по информатике (декабрь 2022), всероссийская олимпиада по программированию на Scratch (апрель 2022), математическая олимпиада (март 2022), Челябинская областная олимпиада по программированию на языке программирования Scratch (ноябрь 2021), межрегиональная математическая олимпиада (апрель 2021), районный математический турнир (март 2021), VIII Международная студенческая электронная научная конференция «Студенческий научный форум 2016»

Олимпиады и турниры:

Региональный конкурс «3D-моделирование Хайтек» (май 2025), всероссийский конкурс детских инженерных изобретений «Инженеры транспорта» (ноябрь 2024), региональный чемпионат по информационной безопасности (март 2024), районные соревнования по робототехнике в номинации «Интеллектуальное сумо 15х15: образовательные конструкторы» (апрель 2023), региональный хакатон по мобильной разработке «Играойя» (март 2023), олимпиада предпрофессиональных навыков «Цифра. Дизайн. Сервис» по направлению «Разработка компьютерных игр» (январь 2023), Межрегиональный хакатон «Scratch-технологии» (октябрь 2022), региональные соревнования «ИКаРДЕБЮТ» (апрель 2022), всероссийская виртуальная галерея научно-исследовательских, технических, творческих проектов учащихся «Наука. Техника. Творчество и Креатив (ВиНТТиК) (апрель 2022 года), районный этап регионального тура «РобоФест-2022» с элементами соревнований линейки «ИКаР» (февраль 2022), районные соревнования по робототехнике «ИКаР-2021» (февраль 2021), региональный этап «РобоФест-Челябинская область 2020» (январь 2020), районные соревнования по робототехнике (январь 2019), I Всероссийский конкурс научно-исследовательских работ и творческих работ «Юный ученый» (2016)

Хакатоны, инженерные соревнования, кейс-чемпионаты:

Дипломы, сертификаты:

Участие в конкурсах, мероприятиях, дополнительное обучение

Имеется опыт командной работы в региональной программе «Друг с Юга Урала», в межрегиональной школе «Разные. Смелые. Молодые». Имеется опыт представления материалов на школьном, муниципальном и региональном уровнях.

Коммуникация:

Порученные задания исполняются вовремя и в полном объеме

Ответственность и доведение дел до конца:

Имеется опыт выдвижения инициатив и участия в их реализации

Креативность и инициативность:

Тайм-менеджмент в проектах выдерживается

Тайм-менеджмент:

Отношение к критике адекватное

Способность принимать критику и дорабатывать результат:

Лидер Центра детских инициатив МОУ «Смеловская СОШ», Председатель Совета первичного отделения Движения первых в 2023-2024 году, член команды Юного Главы 2024-2025

Лидерские навыки:

SoftSkills