Робототехнический набор. Учебный курс «Основы робототехники на базе образовательного набора «Амперка

Учебник написан специально для образовательного курса «Амперка» и подразумевает прохождение уроков с использованием . Он состоит из 17 параграфов. Один параграф - один школьный урок. Ровно одно полугодие при занятиях раз в неделю.

С помощью этого пособия в предметной области одинаково легко будет разобраться и педагогу и его ученикам.

Материал излагается от простого к сложному. Первые параграфы посвящены понятию микроконтроллера, азам программирования, освежению в памяти основных законов электричества. Далее рассматриваются важные аспекты создания собственных электронных устройств. А к концу курса становится возможным создать собственного автономного мобильного робота.

В то же время абсолютно каждый урок подразумевает практику. На каждом занятии, используя материал параграфа и сопутствующую электронику ученики собирают одно или несколько новых устройств.

Формат

  • Твёрдый переплёт
  • 207 страниц
  • 70×90/16 (170×215 мм)
  1. Что такое микроконтроллер?
    1. Как научить электронную плату думать
    2. Как сделать электронику проще: Arduino
    3. Как управлять Arduino: среда разработки
    4. Как заставить Arduino мигать лампочкой: светодиод
  2. Обзор языка программирования Arduino
    1. Процедуры setup и loop
    2. Процедуры pinMode, digitalWrite, delay
    3. Переменные в программе
  3. Электронные компоненты
    1. Что такое электричество: напряжение и ток
    2. Как укротить электричество: резистор, диод, светодиод
    3. Как быстро строить схемы: макетная доска и мультиметр
    4. Железнодорожный светофор
  4. Ветвление программы
    1. Что такое цикл: конструкции if, for, while, switch
    2. Как написать свою собственную функцию
    3. Как упростить код: SOS при помощи процедур
  5. Массивы и пьезоэлементы
    1. Что такое массив
    2. Строки: массивы символов
    3. Воспроизведение произвольных слов на азбуке Морзе
    4. Как пищать на Arduino: пьезоэффект и звук
  6. ШИМ и смешение цветов
    1. Понятие ШИМ и инертности восприятия
    2. Управление яркостью светодиода
    3. Смешение и восприятие цветов
    4. Радуга из трёхцветного светодиода
  7. Сенсоры
    1. Что такое сенсоры
    2. Аналоговый и цифровой сигналы
    3. Как распознать наклон: датчик наклона, digitalRead
  8. Кнопка - датчик нажатия
    1. Как работает кнопка
    2. Как при помощи кнопки зажечь светодиод
    3. Как сделать кнопочный выключатель
    4. Шумы, дребезг, стабилизация сигнала кнопки
  9. Переменные резисторы
    1. Как преобразовать сигнал: делитель напряжения
    2. Как делить напряжение «на ходу»: потенциометр
    3. Как Arduino видит свет: фоторезистор
    4. Как измерить температуру: термистор
  10. Семисегментный индикатор
    1. Как работает индикатор
    2. Как включить индикатор
    3. Как научить Arduino считать до десяти
  11. Микросхемы
    1. Зачем нужны микросхемы
    2. Как упростить работу с индикатором: драйвер CD4026
    3. Как сосчитать до 99 при помощи драйвера
    4. Как вывести произвольное число
  12. Жидкокристаллические экраны
    1. Как работает текстовый дисплей
    2. Как вывести приветствие: библиотека, класс, объект
    3. Как вывести русскую надпись
  13. Соединение с компьютером
    1. Последовательный порт, параллельный порт, UART
    2. Как передавать данные с компьютера на Arduino
    3. Как научить компьютер говорить на азбуке Морзе
  14. Двигатели
    1. Разновидности двигателей: постоянные, шаговые, серво
    2. Как управлять серводвигателем с Arduino
  15. Транзисторы
    1. Как управлять электричеством: транзистор
    2. Разновидности транзисторов
    3. Как вращать двигатель
    4. Как управлять скоростью двигателя
  16. Сборка мобильного робота
    1. Из чего состоит робот
    2. Что такое мезонинная плата
    3. Как собрать робота
    4. Как заставить робота двигаться
  17. Езда робота по линии
    1. Что такое программный интерфейс
    2. Как описать алгоритм езды по линии
    3. Как создать собственную библиотеку

». Этот производитель предлагает достаточно широкий ассортимент Arduino - совместимых устройств, узлов и датчиков. При этом осуществляется не только перепродажа импортных комплектующих, но имеются и собственные разработки (по крайней мере, в теории, где расположена производственная база фирмы я не знаю). Далее будет много ссылок на эту фирму, которые просьба не расценивать как рекламу - просто так удобнее проводить обзор. Итак, робототехнический набор Матрешка Z предназначен для первоначального знакомства с Arduino. Набор поставляется в красивой подарочной коробке.

В эту коробку вложено несколько декоративных наклеек.

Брошюра «Конспект хакера».

В брошюре в доступной для школьника форме кратко излагаются основы электротехники и электроники, а также приводятся примеры использования Ардуино. Брошюру можно купить отдельно на сайте производителя или просмотреть онлайн . В формате pdf ее можно . В комплект входит диэлектрическое основание из прозрачного оргстекла для крепления платы Arduino.

Разобравшись со вспомогательным материалом можно посмотреть, что же составляет суть набора.

В комплект входит набор разноцветных соединительных проводов с наконечниками для удобного подключения проводов к макетной плате или разъемам портов на плате Arduino. В него входят 45 проводов длинной 8 см, 10 проводников длинной 13 см, 5 длинной 18 см и 5 длинной 23,5 см.

LCD дисплей для вывода текстовой информации

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №38»
УТВЕРЖДАЮ

Директор МБОУ СОШ №38

________________________

С.И. Васильева

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Основы робототехники на базе образовательного набора «Амперка»

(для учащихся 10-х классов, срок реализации 1год)

Смолин Валерий Анатольевич

учитель информатики

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Учебные конструкторы Лего уже не первый год используются в образовательном процессе. Это дает возможность развития у ученика творческого мышления, формирует инженерный подход при решении задач. В начальном этапе знакомства с основами проектирования робототехнических систем учебные конструкторы Лего являются удачным решением. Для более глубокого изучения данной образовательной области необходим переход на более сложные системы. Одним из вариантов является изучение платформы Ардуино. Ардуино легко совмещается с различными электронными компонентами, позволяет создавать различные автоматические и роботизированные устройства.
Учебный курс «Основы робототехники на базе образовательного набора «Амперка» включает 72 часа аудиторных занятий и (при возможности) самостоятельную работу учащихся.

Предметом изучения являются принципы и методы разработки, конструирования и программирования управляемых электронных устройств на базе вычислительной платформы (контроллера) Ардуино
Целесообразность изучения данного курса определяется:


  • востребованностью специалистов в области программируемой микроэлектроники в современном мире;

  • возможностью развить и применить на практике знания, полученные на уроках математики, физики, информатики;

  • возможностью предоставить ученику образовательную среду, развивающую его творческие способности, формирующую интерес к обучению, поддерживающую самостоятельность в поиске и принятии решений.

Цель курса:
познакомить учащихся с принципами и методами разработки, конструирования и программирования управляемых электронных устройств на базе вычислительной платформы Ардуино.
Задачи курса:


  • понимать и воспроизводить заданные схемы электронных устройств на макетной плате;

  • понимать и редактировать написанный программный код управления устройством;

  • самостоятельно проектировать, конструировать и программировать устройство, которое решает практическую задачу, сформулированную учителем или самостоятельно.

Формы подведения итогов
Диагностика уровня усвоения материала осуществляется:


  • по результатам тестирования, завершающего изучение темы (группы

  • тем);

  • по результатам выполнения учащимися практических заданий на каждом занятии;

  • по результатам конкурсных работ (в течение изучения курса проводится несколько творческих конкурсов и состязаний роботов).

Формы организации учебного процесса:


  • практическая направленность занятий, выполнение законченного практического проекта на каждом занятии

  • аудиторные занятия в малых группах

УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ
МАТЕРИАЛЬНО – ТЕХНИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ ПРОГРАММЫ
Для обеспечения выполнения программы курса и выполнения практических работ необходимы персональный компьютер (один на каждую группу), установленное программное обеспечение, образовательный набор «Амперка». Рекомендуется использовать один набор на группу (2 ученика). Возможно использование наборов других производителей, или скомплектованных самостоятельно. Ниже приведен примерный состав набора.
Контроллер:

1× Плата Arduino Uno

2× Датчик линии

1× Датчик наклона

2× Фоторезистор

2× Термистор

4× Кнопка тактовая

2× Потенциометр

Прототипирование и провода:

1× Макетная доска

75× Соединительный провод

1× USB-кабель

1× Разъём для батарейки

Механика:

1× Двухколёсное шасси робота

1× Сервопривод

Индикация и звук:

1× Текстовый ЖК-экран

2× 7-сегментный индикатор

12× Светодиод красный

4× Светодиод жёлтый

4× Светодиод зелёный

2× Трёхцветный светодиод

2× Пьезоизлучатель звука

Базовые компоненты:

60× Резистор 220 Ом

20× Резистор 1 кОм

20× Резистор 10 кОм

20× Резистор 100 кОм

10× Биполярный транзистор

4× Транзистор MOSFET

2× Микросхема CD4026

5× Выпрямительный диод

Инструменты:

1× Мультиметр цифровой

Платы расширения

1× Драйвер моторов Motor Shield

1× Расширитель портов Troyka Shield

Учебно-тематический план


№ п/п

Тема

Общее количество часов

Теория

Практика

Что такое микроконтроллер? Электронные компоненты.

4

2

2

Обзор языка программирования С++ и среды IDE Arduino. Алгоритмические структуры.

6

3

3

Массивы

2

1

1

Широтно-импульсная модуляция

2

1

1

Сенсоры

8

4

4

Переменные резисторы

2

1

1

Семисегментный индикатор

2

1

1

Микросхемы

2

1

1

Жидкокристаллические экраны

2

1

1

Двигатели

4

2

2

Сборка мобильного робота

4

2

2

Программирование робота

34

8

26

Всего:

72

27

45

п/п

Содержание учебного материала

Ожидаемый результат уровня подготовки учащихся

Что такое микроконтроллер?

Электронные компоненты.
Напряжение. Сила тока. Сопротивление. Единицы измерения. Микроконтроллеры, принципы их работы. Диоды. Светодиоды. Резисторы. Основные принципы маркировки резисторов. Обозначения компонентов на схемах. Закон Ома. Источники питания. Монтажная плата. Схемотехника. Мультиметр. Электронные измерения. Среда программирования микроконтроллеров.


Ученик :

объясняет основные понятия электричества;

проводит основные расчеты для построения электрической схемы;

называет основные элементы на цифровых схемах;

характеризует зависимость между напряжением, силой тока и сопротивлением;

снимает основные параметры электрической схемы при помощи мультиметра;

пользуется средой программирования для создания программы работы микроконтроллера;

объясняет разницу между различными источниками питания и выбирает необходимые;

пользуется таблицей маркировки резисторов для определения соответствующего номинала;

выполняет сборку электрических схем соответственно пройденного материала;

вносит исправления в электронные схемы, собранные неправильно;

соблюдает правила техники безопасности при сборке электрических схем.


Обзор языка программирования С++ и среды IDE Arduino.

Алгоритмические структуры.
Современные среды программирования микроконтроллеров. Основные понятия и конструкции языка программирования. Структура программы. Переменные. Логические конструкции. Функция и ее аргументы. Создание собственных функций и их использование.


Ученик :

использует современные среды программирования микроконтроллеров;

объясняет основную структуру программы и ее элементы;

пользуется такими основными понятиями программирования как переменные, выражения, логические конструкции, функции;

умеет составить программу в соответствии с поставленной задачей и загрузить ее в микроконтроллер;

анализирует представленную компьютерную программу и определяет, что соответствующая программа выполняет;

осуществляет сборку электрических схем согласно пройденного материала


Массивы.
Понятие массива. Массивы символов. Пьезоэффект. Управление звуком. Использование потенциометра. Электрическая гирлянда.

Ученик :

пользуется такими основными понятиями программирования как массивы;

объясняет явление пьезоэффекта;

собирает электрическую схему для управления звуком;

использует кодовую таблицу для программирования слов;

собирает электрическую схему с использованием потенциометра;

снимает электрические показатели в схемах с пьезоэлементом и потенциометром;

описывает электрические процессы, происходящие в построенных схемах;

обосновывает свои действия при построении электрических схем.


Широтно-импульсная модуляция.
Аналоговый и цифровой сигналы. Широтно-импульсная модуляция. Управление яркостью светодиода. Трехцветный светодиод.

Ученик :

объясняет разницу между цифровым и аналоговым сигналом;

приводит примеры использования различных типов сигналов;

осуществляет подключение электронной схемы в зависимости от типа выбранного сигнала;

проверяет тип сигнала, подаваемого на устройство;

объясняет принцип широтно-импульсной модуляции;

описывает цветовые модели и их роль в создании цвета;

обосновывает выбор соответствующего типа сигнала в своей схеме.


Сенсоры.
Понятие сенсора. Цифровые сенсоры. Датчик расстояния. Датчик линии. Аналоговые сенсоры. Датчик звука. Датчик света. Обработка входных сигналов элементов разного типа. Кнопка как датчик нажатия. Кнопочный выключатель. Булевы типы данных. Программная стабилизация сигнала. Датчики температуры.

Ученик:

объясняет понятие сенсора;

различает типы сенсоров;

приводит примеры применения сенсоров;

осуществляет настройки датчика расстояния, датчика линии;

снимает показания, которые посылают датчики;

описывает проблемы, возможные при использовании датчиков;

пользуется различными типами датчиков для получения необходимой информации;

создает программный код для управления датчиками;

выбирает соответствующий датчик для получения необходимого сигнала


Переменные резисторы
Преобразование сигнала. Делитель напряжения. Потенциометр. Использование потенциометра для регулирования времени мигания светодиода. Переменные резисторы. Фоторезистор. Модель системы управления автоматическим включением / выключением освещения

Ученик:

объясняет принципы применения делителя напряжения;

собирает электрические схемы с использованием потенциометра;

снимает показатели основных параметров электрической схемы;

выбирает соответствующие электрические компоненты для построения эффективных схем;

собирает электрические схемы с использованием фоторезистора;

объясняет принципы использования потенциометров и фоторезисторов в бытовых приборах.


Семисегментный индикатор.
Светодиодные индикаторы. Семисегментный индикатор. Вывод информации на индикаторе. Четырехразрядный цифровой индикатор. Электронные часы.

Ученик:

объясняет принципы работы индикаторов;

различает типы индикаторов;

приводит примеры применения индикаторов в повседневной жизни;

собирает электрические схемы по использованию семисегментного индикатора;

создает программный код для управления индикатором;

использует многомерные массивы для написания программного кода;

собирает электрические схемы с использованием четырехразрядного цифрового индикатора.


Микросхемы.
Основные принципы построения микросхем. Использование микросхемы для создания счетчика. Вывод случайных чисел. Управление светодиодной матрицей.

Ученик:

описывает основные принципы построения микросхем;

понимает принципы включения микросхем в электронные схемы;

объясняет принципиальные схемы с использованием микросхем;

осуществляет построение электрических схем согласно изученного материала с использованием микросхем различного типа;

объясняет принцип работы светодиодной матрицы;

программирует микросхемы и светодиодные матрицы.


Жидкокристаллические экраны.
Жидкокристаллический экран (ЖК-экран). Характеристики. Подключение символьного дисплея к микроконтроллеру

Основные команды для вывода информации на экран. Бегущая строка.


Ученик:

описывает основные принципы строения ЖК-экранов;

приводит примеры применения ЖК-экранов;

подключает ЖК-экран в электрическую схему;

использует библиотеки, классы, объекты при программировании ЖК-экранов;

понимает принципы кодирования информации и использования кириллических шрифтов;

объясняет вывод графических объектов на ЖК-экранах.


Двигатели.
Движение объектов. Постоянные двигатели. Шаговые двигатели. Серводвигатели. Транзисторы. Основы управления сервоприводом. Драйвер мотора. Скорость вращения мотора, изменение направления вращения.

Ученик:

понимает принципы преобразования электрической энергии в механическое движение;

объясняет принципы строения двигателей различных типов;

подключает к электрической схеме двигатели различных типов;

пользуется драйвером двигателя для подключения сервомоторов к электрической схеме;

использует соответствующие команды для управления моторами при программировании;

использует библиотеки управления моторами при программировании;

понимает принципы работы транзисторов;

объясняет разницу между различными типами транзисторов;

обосновывает выбор соответствующего транзистора для включения его в электрическую схему вместе с мотором.


Сборка мобильного робота
Основные сферы использования роботов и роботизированных систем в современном обществе. Мобильные платформы. Сбор робота для движения по поверхности. Ориентация робота в пространстве. Реакция робота на события во внешней среде.

Ученик:

называет основные сферы применения роботов и роботизированных систем в обществе;

приводит перечень профессий, связанных с направлением робототехники;

осуществляет дизайн-анализ предоставленного робота или робототехнической системы; называет основные составляющие робота; использует дополнительные платы для расширения возможностей робота; использует различные датчики для предоставления роботу соответствующих возможностей;

создает собственные библиотеки при программировании робота; приводит варианты улучшения существующей конструкции робота.


Программирование робота.
Алгоритмы управления. Задачи для робота. Состязания роботов. Релейный регулятор. Пропорциональный регулятор. ПИД – регулятор. Обратная связь. Кегельринг. Биатлон. Сумо. Передача данных. Правила соревнований.

Ученик:
описывает основные алгоритмы управления роботом;

понимает принципы работы регуляторов;

объясняет правила различный робототехнических соревнований;

создает программы управления роботом для различных состязаний;

создает действующие модели роботов

Список литературы


  1. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. СПб. Наука, 2013. 319 с.

  2. Основы программирования микроконтроллеров / Артём Бачинин, Василий Панкратов, Виктор Накоряков – ООО «Амперка», 2013. 207 с.

  3. С. Дзюба. Основы микроэлектроники с использованием Ардуино. 9 класс. // amperka.ru Использование Arduino в школе URL: http://wiki.amperka .ru/_media/ методический-модуль: дзюбас_ микроэлектроника _ 9_класс.pdf (дата обращения 28.05.2014)

  4. Д.Копосов. Авторская программа Основы микропроцессорных систем управления дополнительного образования учащихся 9-11 классов. // amperka.ru Использование Arduino в школе URL: http://koposov.info/?page_id=240 (дата обращения 28.05.2014)

  5. О. Тузова. Программа и тематическое планирование курса «Основы программируемой микроэлектроники. Создание управляемых устройств на базе вычислительной платформы Ардуино» Элективный курс. 10 класс // amperka.ru Использование Arduino в школе URL: http://wiki.amperka .ru/_media/ методический-модуль:тузовао.pdf (дата обращения 28.05.2014)

  6. Сервоприводы // amperka.ru робототехника URL: http://wiki.amperka.ru/ робототехника:сервоприводы. (дата обращения 28.05.2014)

Вы можете купить Конструктор Arduino Электроника для начинающих (часть 1) и получить официальную гарантию 12 месяцев

Описание Электроника для начинающих (часть 1)

Электроника для начинающих — это готовый набор различных электронных компонентов, который позволит вам пройти первые 11 экспериментов по отличной одноимённой книге от Чарльза Платта.
Персональный код на скачивание электронной версии этой книги включён в набор. Преимуществом электронной версии является то, что иллюстрации в ней цветные. В цвете приведённые схемы смотрятся гораздо более наглядно и понятно. Электронная версия книги предоставляется в виде PDF адаптированного для мобильных устройств: она отлично будет смотреться на планшете.
Набор будет интересен взрослым и подросткам, кто пока ещё мало понимает в схемотехнике, но хочет разобраться с электричеством, различными компонентами и тем, как создаются электронные устройства. Вы разберётесь со всем этим не через сухую теорию, а в увлекательной форме, через серию небольших проектов, которые создадите своими руками: книга Чарльза Платта рассчитана именно на это.

Электроника для начинающих поставляется в красочной коробке, поэтому набор может послужить полезным и презентабельным подарком для пытливых умов в возрасте от 10 лет.

Эксперименты

Эксперимент 1. Проверьте напряжение на вкус!
Эксперимент 2. Давайте сожжём батарейку!
Эксперимент 3. Ваша первая схема
Эксперимент 4. Изменение напряжения
Эксперимент 5. Давайте сделаем батарейку
Эксперимент 6. Очень простое переключение
Эксперимент 7. Включение светодиодов с помощью реле
Эксперимент 8. Релейный генератор
Эксперимент 9. Время и конденсаторы
Эксперимент 10. Транзисторное переключение
Эксперимент 11. Модульный проект
Когда с первыми 11 экспериментами будет покончено, можно переходить ко второй части набора, которая содержит дополнительные компоненты, позволяющие дойти до 25-го эксперимента.

Комплектация Электроника для начинающих (часть 1)

10× Резистор на 100 Ом, ¼ Вт
10× Резистор на 180 Ом, ¼ Вт
10× Резистор на 220 Ом, ¼ Вт
10× Резистор на 330 Ом, ¼ Вт
10× Резистор на 470 Ом, ¼ Вт
10× Резистор на 680 Ом, ¼ Вт
10× Резистор на 1 кОм, ¼ Вт
10× Резистор на 2,2 кОм, ¼ Вт
10× Резистор на 4,7 кОм, ¼ Вт
10× Резистор на 10 кОм, ¼ Вт
10× Резистор на 15 кОм, ¼ Вт
10× Резистор на 27 кОм, ¼ Вт
10× Резистор на 33 кОм, ¼ Вт
10× Резистор на 51 кОм, ¼ Вт
10× Резистор на 100 кОм, ¼ Вт
10× Резистор на 330 кОм, ¼ Вт
10× Резистор на 470 кОм, ¼ Вт
1× Потенциометр линейный 24 мм на 2 кОм
2× Потенциометр линейный 24 мм на 1 МОм
10× Конденсатор керамический на 4,7 нФ
10× Конденсатор керамический на 47 нФ
10× Конденсатор электролитический на 2,2 мкФ, 25 В
10× Конденсатор электролитический на 22 мкФ, 25 В
2× Конденсатор электролитический на 1000 мкФ, 25 В
4× Кнопка тактовая (SPST) 6 мм
1× Кнопка на панель (SPST)
5× Предохранитель стеклянный на 1 А
8× Светодиод красный с линзой 5 мм
4× Светодиод жёлтый с линзой 5 мм
5× Транзистор биполярный NPN-типа общего назначения BC337
5× Тиристор (однопереходный транзистор) 2N6027
1× Динамик импедансом 8 Ом
2× Реле двухполюсное двухпозиционное (DPDT) с катушкой на 12 В
2× Тумблер однополюсной двухпозиционный (SPDT)
5× Зажим-крокодил чёрный
5× Зажим-крокодил красный
5× Провод с крокодилом на обоих концах
65× Макетные провода «папа-папа»
1× Разъём для батарейки «Крона»
1× Отсек для 1 батарейки АА
1× Отсек для 2 батареек АА
1× Отсек для 4 батареек АА
1× Breadboard
1× Блок питания с настраиваемым напряжением на 600 мА
1× Персональный код на электронную книгу Чарльза Платта (PDF, до 10 загрузок)

Транскрипт

1 Образовательный набор «Амперка» уникальный продукт, предназначенный для школ и «кружков» Что это Набор представляет собой готовый учебный курс. Его цель: Научить детей настоящему, прикладному программированию, познакомив с микроконтроллерами Дать им возможность создавать собственные электронные устройства Показать как на практике применяются законы электричества и теоретически материал из курса информатики Как проходит курс На каждом уроке ученики сначала знакомятся с новым материалом, а затем, по примеру из учебника, создают новое устройство своими руками: собирают схему, программируют микроконтроллер, экспериментируют. Курс рассчитан на 17 академических часов, хорошо продуман и выстроен. Любой педагог сможет без особого труда провести интереснейшую серию занятий. Состав образовательного набора «Амперка»

2 Компоненты, входящие в состав набора это тщательно подобранные и сбалансированные элементы мини-лаборатории. Их достаточно, чтобы пройти все уроки по учебному пособию и провести собственные эксперименты и дополнительные задания. Эффективное использование Большинство компонентов используются на протяжении нескольких уроков. По-разному комбинируя их друг с другом, ученики получают возможность создавать новые устройства и глубже понимать принципы их применения и способы взаимодействия. Arduino мозг набора Центральным строительным блоком является популярная плата с микроконтроллером Arduino. На каждом уроке подразумевается её перепрограммирование. Для этого подойдёт любой компьютер с Windows, MacOS или Linux. А всё остальное, необходимое для работы с микроконтроллером, уже включено в комплект. Всё проверенно Оборудование безопасно. Напряжение питания в собираемых устройствах не превышает 9 вольт. Образовательные наборы «Амперка» сертифицированы и соответствуют ГОСТ Специфика учебных материалов Мы имеем опыт работы с учебными заведениями, а потому учли некоторую специфику использования лабораторного оборудования. Так все компоненты упаковываются в пластиковую коробку с секциями для мелочёвки. В отличие от картона, детям будет значительно сложнее разнести её в пух и прах. Кроме того дешёвые, но деликатные

3 компоненты вроде резисторов, светодиодов, микросхем поставляются в избыточном количестве, т.к. дети зачастую их ломают или теряют. Контроллер 1 Плата Arduino Uno Сенсоры 2 Датчик линии 1 Датчик наклона 2 Фоторезистор 2 Термистор 4 Кнопка тактовая 2 Потенциометр Прототипирование и провода 1 Макетная доска 75 Соединительный провод 1 USB-кабель 1 Разъём для батарейки Механика 1 Двухколёсное шасси робота 1 Сервопривод Индикация и звук 1 Текстовый ЖК-экран 2 7-сегментный индикатор 12 Светодиод красный 4 Светодиод жёлтый 4 Светодиод зелёный 2 Трёхцветный светодиод 2 Пьезоизлучатель звука Базовые компоненты 60 Резистор 220 Ом 20 Резистор 1 ком 20 Резистор 10 ком 20 Резистор 100 ком 10 Биполярный транзистор 4 Транзистор MOSFET 2 Микросхема CD Выпрямительный диод Инструменты

4 1 Мультиметр цифровой Платы расширения 1 Драйвер моторов Motor Shield 1 Расширитель портов Troyka Shield Учебное пособие «Основы программирования микроконтроллеров» Учебник написан специально для образовательного курса «Амперка» и подразумевает прохождение уроков с использованием электроники. Он состоит из 17 параграфов. Один параграф один школьный урок. Ровно одно полугодие при занятиях раз в неделю. С помощью этого пособия в предметной области одинаково легко будет разобраться и педагогу и его ученикам. Материал излагается от простого к сложному. Первые параграфы посвящены понятию микроконтроллера, азам программирования, освежению в памяти основных законов электричества. Далее рассматриваются важные аспекты создания собственных электронных устройств. А к концу курса становится возможным создать собственного автономного мобильного робота.

5 В то же время абсолютно каждый урок подразумевает практику. На каждом занятии, используя материал параграфа и сопутствующую электронику ученики собирают одно или несколько новых устройств. Формат Твёрдый переплёт 207 страниц 70 90/16 (мм) Оглавление 1. Что такое микроконтроллер? 1. Как научить электронную плату думать 2. Как сделать электронику проще: Arduino 3. Как управлять Arduino: среда разработки 4. Как заставить Arduino мигать лампочкой: светодиод 2. Обзор языка программирования Arduino 1. Процедуры setup и loop 2. Процедуры pinmode, digitalwrite, delay 3. Переменные в программе 3. Электронные компоненты 1. Что такое электричество: напряжение и ток 2. Как укротить электричество: резистор, диод, светодиод 3. Как быстро строить схемы: макетная доска и мультиметр 4. Железнодорожный светофор 4. Ветвление программы 1. Что такое цикл: конструкции if, for, while, switch 2. Как написать свою собственную функцию 3. Как упростить код: SOS при помощи процедур 5. Массивы и пьезоэлементы 1. Что такое массив 2. Строки: массивы символов 3. Воспроизведение произвольных слов на азбуке Морзе 4. Как пищать на Arduino: пьезоэффект и звук 6. ШИМ и смешение цветов 1. Понятие ШИМ и инертности восприятия 2. Управление яркостью светодиода 3. Смешение и восприятие цветов 4. Радуга из трёхцветного светодиода 7. Сенсоры 1. Что такое сенсоры 2. Аналоговый и цифровой сигналы 3. Как распознать наклон: датчик наклона, digitalread 8. Кнопка датчик нажатия 1. Как работает кнопка 2. Как при помощи кнопки зажечь светодиод 3. Как сделать кнопочный выключатель 4. Шумы, дребезг, стабилизация сигнала кнопки 9. Переменные резисторы 1. Как преобразовать сигнал: делитель напряжения 2. Как делить напряжение «на ходу»: потенциометр 3. Как Arduino видит свет: фоторезистор

6 4. Как измерить температуру: термистор 10. Семисегментный индикатор 1. Как работает индикатор 2. Как включить индикатор 3. Как научить Arduino считать до десяти 11. Микросхемы 1. Зачем нужны микросхемы 2. Как упростить работу с индикатором: драйвер CD Как сосчитать до 99 при помощи драйвера 4. Как вывести произвольное число 12. Жидкокристаллические экраны 1. Как работает текстовый дисплей 2. Как вывести приветствие: библиотека, класс, объект 3. Как вывести русскую надпись 13. Соединение с компьютером 1. Последовательный порт, параллельный порт, UART 2. Как передавать данные с компьютера на Arduino 3. Как научить компьютер говорить на азбуке Морзе 14. Двигатели 1. Разновидности двигателей: постоянные, шаговые, серво 2. Как управлять серводвигателем с Arduino 15. Транзисторы 1. Как управлять электричеством: транзистор 2. Разновидности транзисторов 3. Как вращать двигатель 4. Как управлять скоростью двигателя 16. Сборка мобильного робота 1. Из чего состоит робот 2. Что такое мезонинная плата 3. Как собрать робота 4. Как заставить робота двигаться 17. Езда робота по линии 1. Что такое программный интерфейс 2. Как описать алгоритм езды по линии 3. Как создать собственную библиотеку


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Учебные конструкторы Лего уже не первый год используются в образовательном процессе. Это дает возможность развития у ученика творческого мышления, формирует инженерный подход при

Паспорт программы Название программы Дополнительная общеобразовательная программа «Мир LEGO»» Сроки реализации программы Возраст обучающихся Наименование учреждение Программа рассчитана на 1 год с 13 до

«Основы микроэлектроники с использованием Ардуино» 9 класс 2 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Развитие современного производства дало толчок такому направлению как микроэлектроника. Все больше устройств появляется

Пояснительная записка Рабочая программа для кружка «Технолаб» в 5-9 классе составлена на основе следующих нормативно-правовых и инструктивно-методических документов: Приказ Министерства образования и науки

Аннотация Среда обитания современного человека насыщена разнообразными электронными устройствами, которые будут и в дальнейшем развиваться и совершенствоваться. Другая сторона этого явления упрощение самого

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Программа «Схемотехника» относится к технической направленности, уровень освоения углубленный. Актуальность программы. XXI век стал веком глобальных информационных коммуникаций, интенсивного

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Цель создания курса: Создание условий для развития научно-технического творчества учащихся. Учебный курс дает освоить основные приемы конструирования и программирования управляемых

ARDUINO KIT СИНИЙ НАБОР 15 900 тг ampermarket.kz/kits/arduino-blue-kit СОСТАВ НАБОРА 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Arduino Uno R3 (аналог) L293D Драйвер двигателей Uno Prototype

Утверждаю Директор И.В.Соколова 20 г. Дополнительная образовательная программа кружка «Робототехника» 8 10 классы Актуальность Среда обитания современного человека насыщена разнообразными электронными

НАБОР ARDUINO КОМПАКТ 6 200 тг ampermarket.kz/kits/arduino-kit-compact СОСТАВ НАБОРА 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [Аналог] Arduino Uno R3 на CH340G USB-кабель Беспаечная макетная плата (830 контактов)

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования детей «Полазненский центр дополнительного образования детей» «Школа технического резерва» - ^ < УТВЕРЖДАЮ: Протокол педагогического совета

ARDUINO KIT КРАСНЫЙ НАБОР 18 300 тг ampermarket.kz/kits/arduino-red-kit СОСТАВ НАБОРА 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Arduino Uno R3 (аналог) Arduino Mega 2560 R3 (аналог) УЗ модуль

Программа деятельности Дистанционного районного научного общества учащихся по информатике Программу составила: Баева Светлана Вадимовна учитель информатики МБОУ "Вязовская ОШ" с.вязовка 2017 год Программа

Arduino. Установка программного обеспечения. Arduino - это контроллер (управляющий модуль). На плате размещены процессор, микросхема конвертора USB и выводы для подключения к контроллеру внешних устройств.

РАССМОТРЕНО на заседании М/О Протокол от 2015 г. СОГЛАСОВАНО на заседании М/С Протокол от 2015 г. УТВЕРЖДАЮ Директор ГБОУ Школа 1240 Т.Ю. Щипкова Приказ от 2015 г. Рабочая программа Кружок «Робототехника»

Пояснительная записка В настоящее время созрела реальная необходимость в воспитании и обучении учащихся, которые в дальнейшем свяжут свою деятельность с инженерно-техническими и информационными технологиями,

Введение 11 Глава 1. Основные составные части робота 15 Информационно-измерительная система 16 Датчик касания 16 Датчик температуры 17 Датчик освещенности 17 Датчик препятствия 17 Ультразвуковой датчик

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА (адаптированная) «Робототехника шаг в будущее» Направленность: техническая Уровень программы: базовый Возраст учащихся: 11 17 лет Срок реализации:

Тема 2. Работа с цифровыми сигналами Урок 2.1. Выводы общего назначения (GPIO) У контроллера Arduino Uno есть множество выводов, обозначенных цифрами от 0 до 13 и от A0 до A5. Каждым из этих выводом мы

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Рабочая программа разработана на основе следующих нормативных документов: 1. Федеральный закон от 29.12.2012 273ФЭ «Об образовании в Российской Федерации»; 2. Приказ Министерства

Тема 2. Работа с цифровыми сигналами Урок 2.1. Выводы общего назначения (GPIO) 2.1.1. Схема выводов Arduino Uno (редакция 3) Отрицательный вывод питания (земля, ground) Положительный вывод питания (+3.3В

Эксперименты с программированием. 1.Введение и подготовка к работе. Arduino - это контроллер (управляющий модуль). На плате контроллера размещены процессор, микросхема конвертора USB и выводы для подключения

Министерство образования, науки и молодежной политики Республики Коми Государственное профессиональное образовательное учреждение «Воркутинский политехнический техникум» РАБОЧАЯ ПРОГРАММА КРУЖКА ДЛЯ СТУДЕНТОВ

Рабочие программы Основная образовательная программа основного общего образования. Инвариант. ФГОС 7 9 классы. Рабочие программы основного общего образования. Предметная область «Технология» Содержание

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Обоснование выбора программы Модифицированная программа для обучающихся 11-14 лет составлена на основе программы Ершова А.А. «Робототехника на основе Arduino». Выбор данной авторской

Программа дополнительного образования «Программирование» Программа детского объединения предполагает развитие творческих способностей детей, удовлетворение их индивидуальных потребностей в интеллектуальном,

Iskra Mini Iskra Mini это миниатюрная платформа на базе микроконтроллера ATmega328 для разработки и программирования электронных устройств, где важен каждый миллиметр свободного пространства. Платформа

НАБОР ARDUINO СТАРТ! 6 500 тг ampermarket.kz/kits/arduino-kit-start СОСТАВ НАБОРА 1 Arduino Uno R3 (аналог) 11 Переключатель 1P2T (2 шт) 2 USB-кабель 12 Светодиоды красные 5мм (2 шт) 3 Макетная плата (400

STEMTera breadbord STEMTera это слоёный пирог из макетной платы и платформы Arduino Uno. Подключение и настройка STEMTera как и её прообраз Arduino Uno состоит из двух частей, каждая из которых управляется

Arduino не предложит вам построить ничего феерического и сногсшибательного. И его уж точно нельзя назвать игрушкой. Но с его помощью можно в кратчайшие сроки приобрести весьма обширные навыки, которые

Рабочая программа внеурочного спецкурса «Электроника. Цифровая микроэлектроника», среднее общее образование. Пояснительная записка Программа составлена на основе ФГОС СОО, программ дополнительных и специальных

Тема 4. Работа с аналоговыми сигналами Урок 4.1. Потенциометр 4.1.1. Аналоговый сигнал и АЦП Не секрет, что все величины в физическом мире носят аналоговый характер. Для измерения этих величин, люди придумали

Содержание Введение 14 Необходимое оборудование 15 Структура книги 16 Глава 1. В самом начале 19 Приобретение оборудования 19 Покупка компонентов 20 Поставщики электроники 21 Начальный набор 22 Зачистка

Практическая работа 8 Проект Пульсар В этом эксперименте мы плавно наращиваем яркость светодиодной шкалы, управляя большой нагрузкой через транзистор. Светодиодная шкала это десяток отдельных светодиодов,

Робототехнический набор Двухколесный Robo Car набор для сборки робота на базе контроллера Arduino. Набор содержит всё необходимое чтобы собрать и запрограммировать робота без работы паяльником. Основная

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа 72 с углублённым изучением немецкого языка Калининского района Санкт-Петербурга ПРИНЯТА на заседании Педагогического

Разработка проекта учебного стенда для технического конструирования электронных устройств с использованием AVR-микроконтроллеров (на базе платформы Arduino) Афонин Андрей Алексеевич Мордовский государственный

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА МОСКВЫ «ШКОЛА С УГЛУБЛЕННЫМ ИЗУЧЕНИЕМ АНГЛИЙСКОГО ЯЗЫКА 2033» МОСКВА, 105425,Щелковское шоссе, дом

Тема 1. Знакомство с Arduino Урок 1.1. Макетный стенд Arduino и редактор программ 1.1.1. Основные элементы Arduino Uno Микроконтроллер аналог микропроцессора в обычном ПК; Кнопка сброса осуществляет сброс

Arduino Uno Arduino UNO флагманская платформа для разработки на базе микроконтроллера ATmega328P. На Arduino Uno предусмотрено всё необходимое для удобной работы с микроконтроллером: 14 цифровых входов/выходов

Тема 3. Индикация Урок 3.1. Сегментный светодиодный индикатор 3.1.1. Устройство сегментного индикатора Мы уже познакомились со светодиодом одним из наиболее часто используемых индикаторов. Обычным светодиодом

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение лицей 135 МАОУ лицей 135 Принята Педагогическим советом Протокол 1 от 30.08.2017 Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа платной

CraftDuino это полностью Arduino-совместимая плата. Т.е. с CraftDuino не только можно работать используя Arduino IDE, но она так же может использовать шылды (Shields) ардуины. На борту платы CraftDuino

3 Пояснительная записка Создание робототехнических и автоматизированных устройств в современном мире является основой повышения производительности и культуры труда. Создание этих устройств стало возможным

Проект 3. Светильник, управляемый по USB В этом проекте отправляются устройству команды, как ему светит. Список деталей: 1 плата Arduino Uno 1 беспаечная макетная плата 1 светодиод 1 резистор номиналом

Практическая работа 1 Проект маячок В этом проекте научимся собирать простые схемы и управлять яркостью светодиода. Задание 1. Ответить на вопросы 1. Что такое электрический ток? 2. Какие способы записи

Олимпиадные задания первого (заочного) тура Межрегиональной многопрофильной олимпиады «Менделеев» ФГАОУ ВО «Тюменский государственный университет» Профиль: робототехника Предметы: физика, схемотехника,

Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образование «Центр творческого развития и гуманитарного образования школьников» Муниципального района «Олекминский район» Республики Саха (Якутия) РАССМОТРЕНО

Оглавление Благодарности... 20 Глава 1. Введение... 21 Бесконечность не предел!... 22 Сила в массовости............................................... 26 Компоненты и аксессуары... 26 Необходимое программное

Время выполнения заданий 240 минут Максимальное количество баллов 100 Блок I.Теоретическая часть. (60 баллов, время выполнения - 120 минут.) Задание 1. (15 баллов) Конденсаторы используются во многих электронных

УДК 681.3 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОРИЕНТИРОВАНИЯ В ПРОСТРАНСТВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДУЛЯ GY-531 Н.А. Горин, В.Н. Струнилин Донецкий национальный технический университет, г. Донецк кафедра компьютерная инженерия

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА «Робототехника» Направленность: техническая Уровень программы: ознакомительный Возраст учащихся: 12 16 лет Срок реализации: 1 год (72 часа) Москва, 2018 год 2 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ

Практическая работа 11 Кнопочный переключатель В этом эксперименте мы добавляем порцию яркости светодиоду одной кнопкой и убавляем другой. Задание 1. Ответить на вопросы 1. Что такое ШИМ? 2. К каким пинам

Предварительный уровень Начальный уровень Базовый уровень Соревновательный уровень Профессиональный уровень Исследовательский уровень Экспертный уровень (5 8 лет) (9 12 лет) (12 15 лет) (8 14 лет) (14

Тематический план занятий КБ «Восток» на 2017-2018 год Программа «Программирование» Введение в основы программирования микроконтроллеров Продолжительность программы: 54 академических часа Название темы

Подробности на edcomm.ru Арт. ТР-0181 Образовательный робототехнический модуль, предназначенный для освоения базовых навыков в области проектирования различных объектов, направлен на развитие у учащихся

Датчик тока (Troyka-модуль) Используйте датчик тока (Troyka-модуль) для контроля потребления тока, фиксируйте блокировку моторов или аварийное обесточивание системы. Работа с высоким напряжением опасна

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА «Робототехника» Направленность программы: техническая Возраст детей: 12-17 лет Срок реализации: 2 года Уровень программы: ознакомительный Составитель программы:

Б1.В.ДВ.8.1 Программирование микроконтроллеров Цели и задачи изучения дисциплины Целью изучения дисциплины является формирование теоретических знаний и практических навыков в области разработки электронных

Кафедра «Автопласт» при ФГБОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК» Научно-образовательная лаборатория «Управление в технических системах» Информационное табло на основе LED матриц Подготовили студенты: группы 21-АП

Практическая работа 6 Проект Терменвокс В этом эксперименте мы имитируем действие музыкального инструмента терменвокс: изменяем высоту звучания бесконтактным путем, больше или меньше закрывая от света

Инструкция по применению и подключению модулей В основе наборов Hunitronic лежит плата микроконтроллера Arduino Uno или ее полные аналоги. Плата является «мозгом» собираемого Вами устройства или, точнее

Цифровые выходы 107 Аналогично входы могут быть цифровыми (например, определяющими факт нажатия кнопки) или аналоговыми (например, подключенные к фотоэлементу). В книге, по существу описывающей приемы

Пояснительная записка Предмет «Робототехника» - это образовательный проект, направленный на внедрение современных научно-практических технологий в учебный процесс. В основе работы заложен принцип «от идеи

2.6. Приложение к дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе технической направленности «Электроника и робототехника» РАБОЧАЯ ПРОГРАММА Педагога дополнительного образования Никитина Юрия

Номер редакции 2 ИНДИКАТОР ОБЪЕМА ТОПЛИВА KARAKAR FLI-AF УФА 2013 г. СОДЕРЖАНИЕ 1 ВВЕДЕНИЕ.3 2 ОПИСАНИЕ И РАБОТА...3 2.1 НАЗНАЧЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ...3 2.2 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ..3 2.3 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ...4