Главная Обучение Олимпиады Контакты

 

 


Летняя КШ "КЭШ"


Программы обучения:

Ардуино - первый год обучения (34 часа)
Составители: Агарков Ю.Н., Иванов А.Н., Сапожникова Н.В.

Программа для продолжающих обучение после программы "Робототехника" и "Робототехника - готовимся к соревнованиям!".






Содержание изучаемого курса "Ардуино - первый год обучения"

1. Что такое Ардуино?

- содержимое набора для занятия «Матрешка Z»,
- техника безопасности,
- что такое Ардуино: физическое устройство, среда разработки, сообщество Ардуино,
- аппаратная часть Ардуино (микроконтроллер) [1, п.1.1]
- разнообразие плат Ардуино, оригинальные и не оригинальные платы
- характеристики и возможность платы Ардуино Уно
- среда программирования, понятие скетч [1, п.1.3]
- мини-проект: подключение платы, «заливка» готовой программы (скетч) мигания светодиода [1, п.1.4]
- цикл разработки ПО, ссылки на готовое ПО для Ардуино

2. Язык программирования Ардуино

- первая программа [1, п.2.1]
- понятие «пин», «цифровой» (HIGH/LOW), «аналоговый»
- команда pinMode( ), digitalWrite( ), delay( ) [1, п.2.2]
- разбор программы мигания светодиода [1, п.2.1]
- мини-проект: вывести первую букву своего имени используя азбуку Морзе [1, п.2.3]
- * мини-проект: вывести свое имя используя азбуку Морзе [1, п.2.3]

3. Электричество

- понятие электрический заряд, ток, направление тока, напряжение, сопротивление. Единицы измерения электрических величин. Закон Ома. Источник питания и обозначение его на схемах (учебник физики, 3.1)
- радиотехническое компоненты: резистор, переменный резистор, термистор, фоторезистор, диод, светодиод, их использование и изображение на электрических схемах. Полярность диодов. Таблица маркировки резисторов [учебник физики и 1., п.3.2]
- макетная плата и сборка электрических схем. Провода и выключатели, обозначение на схеме. Соединение проводов.
- понятие делитель напряжения, формула для расчета сопротивления делителя напряжения (учебник физики)
- мини-проект: расчет и сборка светодиодного фонарика с батарейкой, светодиодом и резистором
- мини-проект: добавление к светодиодному фонарику кнопки включения

4. Использование Ардуино в качестве источника питания

- использование Ардуино в качестве источника питания и выключателя
- мини-проект: расчет и сборка светодиодного фонарика с источником питания Ардуино. Программирование Ардуино для включения светодиода
- мини-проект: «Маячок»
- мини-проект: «Железнодорожный светофор» [1, п.3.4]
- * мини-проект: добавление звука к железнодорожному светофору с использованием пъезоэлемента [1, п.5.4]
- * мини-проект: «Светофор» (имитация трехцветного автомобильного светофора)

5. Использования аналогового пина Ардуино

- понятие широтно-импульсной модуляции
- ШИМ-пин, отличие в обозначении между аналоговыми и цифровыми пинами
- команда analogWrite ( ), analogRead ( )
- мини-проект: «Маячок с нарастающей яркостью»

6. Регулировка яркостью светодиода 2

- радиотехническое компоненты: переменный резистор, термистор, фоторезистор, их использование и изображение на электрических схемах.
- мини-проект: «Светильник с управляемой яркость»
- мини-проект: имитируем действие музыкального инструмента «Терменвокс»
- * мини-проект: создание схемы и программирования устройства автоматической подсветки дисплея от яркости освещения.

7. Реализация алгоритмических конструкций если .. то

- понятие алгоритмическая конструкция если .. то (конструкция if) [1, п.4.1]
- понятие «условие», «переменная», описание типа переменной и инициализация переменной [1, п.4.1]
- запись условий с использованием знаков «равно» и «не равно», [1, п.4.1]
- конструкция switch [1, п.4.1]
- мини-проект: «Автоматический выключатель света» [1, п.9.3]
- мини-проект: «Сигнализатор повышенной температуры тела - Антиэбола» [1, п.9.4]

8. Реализация алгоритмических конструкций если .. то 2

- переменный резистор
- мини-проект: «Ночной светильник»

9. Реализация алгоритмической конструкции цикл

- понятие «цикл»
- конструкция while и for [1, п.4.1]
- мини-проект: «Бегущий огонек»

10. Использование индикатора

- понятие «массив», инициализация массива [1, п.5.1]
- индикатор: принцип работы и подключение [1, п.10.1]
- мини-проект: «Восьмерка» [1, п.10.2]
- мини-проект: «Секундомер» или [1, п.10.3]
- * мини-проект: «Обратный отсчет» (вывод цифр от 9 до 0, после чего раздается звуковой сигнал)

11. Использование кнопок

- подключение кнопки к Ардуино [1, п.8.1, п.8.2]
- мини-проект: «Как при помощи кнопки зажечь светодиод» [1, п.8.2]
- мини-проект: «Мерзкое пианино»

12. Использование кнопок 2

- понятие «дребезг» кнопки, решение проблемы дребезга кнопки [1, п.8.4]
- мини-проект: «Кнопочный переключатель» или [1, п.8.3]

13-16. Реализация собственных проектов на заданную тему

- разработка схемы устройства
- сборка устройства
- разработка алгоритма работы устройства
- программирование и отладка алгоритма устройства

Варианты тем проектов:

- «Светильник с кнопочным управлением» (увеличение яркости светодиода одной кнопкой, уменьшение – другой)
- «Комнатный термометр» (указание текущей температуры на шкале из светодиодов или индикаторе)
- «Кнопочные ковбои» (использование генератора случайных значений и двух кнопок имитирующих выстрел ковбоем из пистолета)
- «Часы реального времени» (описание в доп. лит. 10.12)
- «Кодовый замок» (описание в доп.лит. 10.17)
- «Сенсорный датчик (кнопка)» (описание в доп.лит 10.20)
- «Радуга» [1, п.6.4]
- и т.д.

17. Защита и демонстрация проекта

Видео с проектами на Ютуб >>

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Основы программирования микроконтроллеров / Артем Бачин, Василий Панкратов, Виктро Нкоряков - ООО "Амперка", 2013 - 207 с.
2. Брошюра "Конспект хакера: 20 мини-проектов" - ООО "Амперка", 84 стр.
3. Дистанционный курс: Основы работы с Arduino. Теория. Руководства. Проекты.

Дополнительная литература:

4. Соммер У. Программирование микроконтроллерных плат Arduino/Freeduino. - СПб.: БХВ-Петербург, 2012. - 256 с.
5. Презентации Тод Е. Курт "Arduino и бионика" в переводе на русский язык - Татьяна Волкова (сайт автора http://robofreak.ru)

Продолжение курса: "Ардуино - второй год обучения"

Вы можете послать свое сообщение по электронному адресу temp3@yandex.ru или посетить раздел Контакты.

 
Copyright © 2016 фев
Великий Новгород