Введение в электронику Ардуино (годовая программа)

Занятие 1

• Правила электробезопасности.
• Основные понятия электротехники: электричество, ток в сети, источник питания.
• Понятие электрической схемы.
• Знакомство с обучающим набором - основные компоненты и ассортимент элементов.
• Сборка или подготовка базовой платформы для сборки схем на макетной плате - сборка с микроконтроллером и платой расширения.
• Первый проект: сборка простой схемы «фонарик» со светодиодом и резистором.

Занятие 2

• Основные понятия об электронных устройствах на базе микроконтроллерных плат.
• Основные сведения о платформе Arduino и электронных компонентах.
• Среда программирования на Scratch для Arduino (S4A).
• Подготовка среды S4A – загрузка прошивки.
• Программирование цифровых выводов.
• Программные циклы.
• Программный проект: «Мигающий фонарик» со светодиодом и резистором.

Занятие 3

• Базовые блоки Scratch.
• Создание и сохранение программного проекта.
• Сборка и программирование проекта.
• Запуск и изменения в проекте.
• Сборка базовой модели: Проблесковый маячок для полиции, скорой помощи.

Занятие 4

• Основные понятия электротехники: сила тока, напряжение, сопротивление.
• Программирование условий.
• Программирование чтения цифрового ввода.
• Вывод и просмотр сообщений и изображений на экране в среде программирования S4A.
• Сборка базовой модели: Сенсорный модуль.

Занятие 5

• Понятие и применение кнопки в электрических схемах.
• Применение в программе логических значений.
• Переменные логического типа.
• Защита от дребезга контактов при нажатии кнопки.
• Сборка базовой модели: Выключатель.

Занятие 6

• Переменное сопротивление, напряжение, сила тока.
• Устройство потенциометра, его применение в электрической цепи.
• Считывание показаний угла поворота потенциометра.
• Использование переменных в программе.
• Управление яркостью светодиода.
• Программирование аналоговых выводов.
• Выполнение арифметических вычислений в программе.
• Сборка базовых моделей: Потенциометр и светодиод.

Занятие 7

• Правила перехода улицы по светофору.
• Модуль «Светофор» с тремя светодиодами.
• Программирование с избеганием повторений в коде.
• Применение подпрограмм и управление порядком их выполнения.
• Генерация случайных чисел в коде.
• Сборка базовой модели: Светофор и гирлянда.

Занятие 8

• Аналоговые датчики.
• Считывание показаний аналогового датчика.
• Использование пороговых значений.
• Применение переменных.
• Сборка базовой модели: Датчик Холла.

Занятие 9

• Датчик Звука.
• Калибровка датчика звука.
• Учимся бороться с ошибкой показаний датчика.
• Понятие значения модуля числа, его получение в программе.
• Сборка базовой модели: Сенсор уровня шума.

Занятие 10

• Датчик Дождя.
• Визуальное изображение на экране в программе для иллюстрации погоды.
• Сборка базовой модели: мини-метеостанция.

Занятие 11

• Датчик Дыма.
• Предупреждающий сигнал светодиодом и изображением на экране.
• Сборка базовой модели: Детектор уровня дыма.

Занятие 12

• Пьезоизлучатель.
• Генерация звукового сигнала пьезоизлучателем.
• Азбука Морзе.
• Сборка базовых моделей: Сообщение слова азбукой Морзе.

Занятие 13

• Соединение нескольких компонентов вместе в одной системе.
• Проектирование схемы и программы.
• Сборка базового проекта: Умный светильник с управлением звуком (по хлопку).

Занятие 14

• Использование подпрограмм.
• Схемы с базовыми компонентами: кнопка, светодиод, потенциометр.

Занятие 15

• Исполнение партии барабанов, пианино, светомузыка.
• Изменение громкости музыки с помощью потенциометра.
• Изменение фона, использование эффектов графики.
• Сборка базового проекта: Музыкальная станция.

Занятие 16

• Управление движением персонажа на экране в программе.
• Управление с помощью потенциометра.
• Создание нескольких объектов-спрайтов в программе.
• Создание кнопки на экране в программе.
• Рисование своего изображения спрайта.
• Сборка базового проекта: Ползущий краб.

Занятие 17

• Датчик освещенности.
• Смена костюмов автоматически – в программе.
• Сборка базового проекта: Умные жалюзи.

Занятие 18

• Датчик освещенности.
• История изобретения терменвокса.
• Сборка базового проекта: Терменвокс.

Занятие 19

• Датчик освещенности.
• Сборка базового проекта: Умный ночной светильник с управлением освещенностью.

Занятие 20

• RGB-светодиод, его устройство.
• Варианты подключения RGB-светодиода.
• Сборка базовой модели: Трехцветный светодиодный модуль.

Занятие 21

• Модули и сложные датчики.
• Сервопривод (сервомодуль).
• Ультразвуковой датчик УЗД (ультразвука).
• Сборка базового проекта: Ультразвуковой дальномер.

Занятие 22

• Ультразвуковой датчик УЗД (ультразвука).
• Сборка базового проекта: Ультразвуковой рулевой механизм.

Занятие 23

• Коллекторный мотор.
• Модуль с контроллером мотора.
• Модуль мотора с вентилятором.

Занятие 24

• Отслеживание состояния окружающей среды с помощью датчиков.
• Вентиляция с помощью коллекторного мотора.
• Пожарная сигнализация. Система пожаротушения с вентилятором.

Занятие 25

• Отслеживание состояния окружающей среды с помощью датчиков.
• Вентиляция с помощью коллекторного мотора.
• Сборка базового проекта: Макет умного дома.

Занятие 26

• Свой творческий проект.
• Выбор темы.
• Составление плана.
• Разработка своего проекта.

Занятие 27

• Свой творческий проект.
• Разработка своего проекта.
• Отладка и исправление ошибок в проекте.

Занятие 28

• Свой творческий проект.
• Доклад и демонстрация своего проекта.