Основы Arduino

  • (4)

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Основы Arduino» направлена на подготовку технически грамотной, творческой личности, обладающей логическим мышлением, способной анализировать и решать прикладные задачи, направленные на разработку программного обеспечения, ситуационные кейсовые задания, основанные как на индивидуальных, так и на коллективных проектах

В рамках курса обучающиеся знакомятся с физическими, техническими
математическими понятиями. Приобретенные знания применяются в
творческих проектах по решению задач, которые сопровождаются использованием электронных инструментов, интегрированных в среду программирования.

В программе курса обучения предусмотрена работа над созданием изобретательских проектов, в которых обучающиеся выступают в роли инженеров проекта. В процессе работы над проектом, обучающиеся коллективно обсуждают идеи решения поставленной изобретательской задачи, конструируют, программируют микроконтроллер и применяют его на практике.

Образовательный курс предполагает возможность участия обучающихся в таких конкурсах, как «Учёные будущего», Всероссийский конкурс научных работ школьников «Юниор», Конференция школьников по программированию Яндекс, GoogleScienceFair, Всероссийский конкурс научно-инновационных проектов для старшеклассников Siemens, Международная олимпиада по информатике «IOI», Международная физическая олимпиада IphO, Соревнования WorldRobotOlimpiad, JuniorSkills, WorldSkills, «Робофест», «Робофинист».

Педагоги

Рогачев Евгений Васильевич - методист, педагог дополнительного образования

Содержание программы

1. «ВВОДНЫЙ» (2 часа)
Знакомство с принципиальными схемами, базовыми элементами и макетной платой.

2. «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРИЧЕСТВО» (20 часов)

a. Понятие электричества.

i. Электрическая цепь.

ii. Напряжение.

iii. Электрический ток.

iv. Электрические схемы.

v. Экспериментирование, прототипирование, макетирование.

b. Простые электронные элементы.

i. Резистор.

ii. Мультиметр.

iii. Исследование электрической цепи.

iv. Потенциометр и реостат.

v. Конденсатор.

vi. Кнопки.

c. Сложные электронные устройства.

i. Основы подключения сложных электронных устройств.

ii. Динамики.

iii. Стабилизаторы питания.

iv. Реле.

v. Электрические двигатели.

d. Сигналы.

i. Аналоговый

ii. Цифровой

iii. ШИМ

e. Датчики. Источники питания.

3. «БАЗОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРОНИКИ» (16 часов)
Ввод и вывод цифровых сигналов. Ввод и вывод аналоговых сигналов. Решение теоретических задач.

4. «ПРОГРАММИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ» (26 часов)
Микропроцессорный модуль. Знакомство с платформой Arduino.
Базовые принципы программирования Arduino. Среда IDEArduino. Решение теоретических задач.

a. Алгоритмы.

i. Словесная форма записи.

ii. Графическая форма записи.

iii. Основные конструкции (ветвление, цикл)

b. Виды микроконтроллеров и их различия.

c. Язык программирования С++.

i. Типы данных.

ii. Операции.

iii. Операторы.

iv. Массивы.

v. Структура.

d. Функции Arduino.

i. Работа с портами/пинами

ii. Отладка

iii. Разработка функций

e. Приемы управления устройствами.

5. «ПРОЕКТ» (8 часов)
Работа над презентацией. Контрольная работа.

Цели программы

Овладение обучающимися прочными общетехническими знаниями и умениями в области интернет – технологий, программирования, радиоэлектроники и основ робототехники для дальнейшего профессионального самоопределения.

Результат программы

Личностные

К концу обучения обучающийся способен

➢ помогать товарищам в сложных жизненных ситуациях;

➢ выполнять общепринятые правила поведения и общения;

➢ уважительно относиться к культурным традициям своего народа, семьи;

➢ соблюдать правила безопасного образа жизни;

➢ бережно относиться к своему здоровью;

➢ соблюдать этические правила и нормы при работе с информацией.

Метапредметные

К концу обучения обучающийся способен:

➢ оценивать свою работу и работу товарищей;

➢ предлагать свои варианты выполнения заданий;

➢ овладеть правилами поведения в компьютерном классе и элементарными действиями с компьютером (включение, выключение, сохранение информации на диске, вывод информации на печать);

➢ владеть произвольным вниманием.

Предметные

К концу обучения обучающийся знает:

➢ основные компоненты программно-управляемых устройств;

➢ устройство, основные элементы и базовые принципы работы микропроцессорного модуля Arduino;

➢ принципы программирования микропроцессоров;

➢ основные принципы сопряжения микропроцессорных модулей с электронными схемами и устройствами;

➢ правила техники безопасности при работе с электрическими устройствами.

К концу обучения обучающийся умеет:

➢ программировать микропроцессорный модуль Arduino;

➢ проводить сборку и подключение электронных схем к микропроцессорным модулям по инструкции;

➢ создавать базовые программы для микропроцессорного модуля

➢ довести решение задачи до работающей модели;

➢ излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

➢ работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности;

➢ работать с литературой, с журналами, с каталогами, в сети Интернет (изучать и обрабатывать информацию).

Материально-техническая база

Оснащение и наглядные пособия

● Обучение по программе требует наличия специально оборудованного помещения.

● Рабочие места для учащихся оборудованы вентиляцией, компьютерами с выходом в Интернет.

● Электроприборы: источник постоянного напряжения от 5 до 12 В.

● Измерительные приборы: мультиметр.

● Микропроцессорные модули Arduino.

● Макетная плата. Радиодетали.

● Плакаты. Электронные презентации приборов.

● Справочная литература.