Робототехника Arduino

Среда обитания современного человека насыщена разнообразными электронными устройствами, которые будут и в дальнейшем развиваться и совершенствоваться. Другая сторона этого явления – упрощение самого процесса создания электронного устройства. Благодаря накопленным разработкам, он может быть настолько простым, что с ним справится и ребенок. В частности, такую возможность предоставляет вычислительная платформа Ардуино. На базе этой платформы дети могут конструировать и программировать модели электронных управляемых систем, не вдаваясь в сложные вопросы схемотехники и программирования на низком уровне. Конструировать и программировать простые устройства управления новогодней гирляндой или передачи акустических сигналов азбукой Морзе, несложные электронные игрушки ребенок может уже на первых шагах знакомства с Ардуино. В то же время Ардуино используют профессиональные программисты в сложных конструкциях управления робототехническими устройствами.

Интегрированная среда разработки Arduino – это кроссплатформенное приложение на Java, включающее в себя редактор кода, компилятор и модуль передачи прошивки в плату.

Узнать о нас больше можно на нашем сайте, а также в нашей группе ВКонтакте и Инстаграме.

Расписание предварительное.

Педагоги

Педагог дополнительного образования Юсупов С.Ш.

Расписание

Расписание предварительное.

Содержание программы

  1. Электрические явления
  2. Основы работы с Arduino
    1. Среда программирования для Ардуино (IDE Arduino).
    2. Аналоговые и цифровые сигналы, понятие ШИМ. Управление устройствами с помощью портов, поддерживающих ШИМ.
    3. Подпрограммы: назначение, описание и вызов, параметры, локальные и глобальные переменные.
    4. Роль сенсоров в управляемых системах. Сенсоры и переменные резисторы.
    5. Делитель напряжения. Потенциометр. Конденсаторы. Фоторезисторы, пьезодинамики, реле, диоды, светодиоды, транзисторы, датчик температуры.
    6. Аналоговые сигналы на входе Ардуино, фильтрация сигналов.
    7. Использование монитора последовательного порта для наблюдений за параметрами системы. Назначение и устройство жидкокристаллических экранов.
    8. Назначение, виды и устройство транзисторов. Использование транзистора в моделях, управляемых Ардуино. Разновидности двигателей: постоянные, шаговые, серводвигатели.
    9. Использование Serial Monitor для передачи текстовых сообщений на Ардуино.
    10. Преобразование текстовых сообщений в команды для Ардуино.
  3. Программно-управляемые модели

Цели программы

Развитие интеллектуально-творческих способностей обучающихся посредством изучения основ электроники на базе платформы Ардуино.

Результат программы

На базе Ардуино с использованием макетной платы и набора электронных элементов:

- понимать заданные схемы («принципиальная схема» и «схема на макетке») электронных устройств и воспроизводить их на макетной плате;

- понимать назначение элементов, их функцию;

- понимать правила соединения деталей в единую электрическую цепь;

- понимать ограничения и правила техники безопасности функционирования цепи;

- модифицировать заданные схемы для измененных условий задачи;

- понимать написанный программный код управления устройством и

- модифицировать его для измененных условий задачи;

- самостоятельно отлаживать программный код, используя, в частности, такие средства как мониторинг показаний датчиков, значений переменных и т. п.;

- записывать отлаженный программный код на плату Ардуино, наблюдать и анализировать результат работы, самостоятельно находить ошибки и исправлять их.

Особые условия проведения

Программа рассчитана на один год обучения для обучающихся 7-8 классов. Прием обучающихся в группу осуществляется по заявлению родителей.

Материально-техническая база

Материально-техническое обеспечение (из расчёта на 10 обучающихся на занятии):

− помещение и мебель: занятия проводятся в помещении, соответствующем требованиям санитарных норм, пожарной безопасности и хорошей освещенности; мебель для занятий: круглые столы с гладкой поверхностью, верно подобранные стулья для правильной осанки (в соответствии с возрастом и ростом детей), шкафы для хранения материалов;

− дидактический материал: карточки со схемами сборки;

− оргтехника: компьютер, проектор, экран;

− стартовый набор «Ардуино» – 5 шт.,

− дополнительные механические детали и исполнительные механизмы по мере необходимости в рамках проектов обучающихся,

− компьютеры/ноутбуки – 10 шт.

− программное обеспечение на каждом ПК: ОС Windows версии 7 и выше, Roboton Studio, IDE Arduino, MS Office версии 2007 и выше,

− проект «Умная Мусорка»:, Датчик расстояния, Серво, Батарейный отсек, Корпус,

− проект «Спидометр на велик»: Arduino NANO, Батарейный отсек,

− проект «Предсказатель погоды»: Arduino NANO, Барометр, Корпус, Серво, Акумы, Держатель акума, Мосфет модуль.