Курс “Юный Садовник” рассчитан на детей, которым нравится ухаживать за комнатными или уличными растениями и кто хочет научиться собирать и программировать устройства автоматической заботы и за комнатными цветами дома, и за фруктами и овощами в саду.

Целью курса является:

  • ознакомление с образом жизни растений и пониманием их комфортных условий;
  • ознакомление с работой микрокомпьютера Arduino и различных модулей;
  • обретение знаний, навыков и опыта получения данных от окружающей среды и управления исполняющими модулями;
  • получение знаний, навыков и опыта создания систем контроля микроклимата растений.

В рамках курса ставятся, изучаются и выполняются следующие задачи.

  • Познакомиться с основами работы с микроконтроллером Arduino.
  • Научиться основным приемам работы со средой разработки программ для Arduino (XOD, Scratch for Arduino, Tinkercad или подобная по выбору)
  • Научиться составлять простые программы.
  • Научиться с помощью программ считывать данные с модулей-датчиков.
  • Научиться с помощью программ управлять модулями-исполнительными элементами.
  • Научиться с помощью программ давать разные команды исполнительным элементам в зависимости от данных с датчиков.
  • На примере конкретного растения узнать какие параметры окружающей среды (температура воздуха, влажность воздуха, влажность почвы, степень освещенности) соответствуют комфортному существованию растения.
  • Научиться получая результаты измерения температуры и влажности воздуха, влажности почвы, и уровня освещения и управляя насосом полива, механизмом увлажнения воздуха, механизмом включения и выключения света, создавать комфортные условия для растения.

В качестве результата обучения ученик по собственному проекту при помощи и консультации учителя и родителей создает прибор обеспечения комфорта для одного комнатного растения.

  1. Введение в Arduino. Знакомство с микроконтроллером и модулями.
  2. Введение в Scratch. Знакомство с языком программирования
  3. Знакомство с онлайн эмулятором Arduino и загрузкой программы на реальное оборудование.
  4. Создание линейной программы.
  5. Создание программы с условными переходами.
  6. Создание программы с повторяющимися частями.
  7. Создание в эмуляторе программы, получающей информацию с разных датчиков. Проверка программы на реальном оборудовании.
  8. Создание в эмуляторе программы, управляющей разными исполнительными модулями. Проверка программы на реальном оборудовании.
  9. Создание программы, управляющей исполнительным модулем в зависимости от информации, полученной от датчиков. Проверка программы на реальном оборудовании.
  10. Сборка реального оборудования для финального проекта и проверка работы каждого модуля.
  11. Определение логики действия программы.
  12. Работа над финальным проектом. Сбор информации.
  13. Работа над финальным проектом. Управление исполняющими модулями.
  14. Проверка работы созданной программы на реальном оборудовании финального проекта.

В ходе обучения используются различные модели микроконтроллеров и модули в зависимости от сложности и состава финального проекта. Если есть желание и/или возможность выполнять внеурочно самостоятельную работу в дополнение к урокам, то необходимо самостоятельно обеспечить комплект оборудования для личного использования.

Пример минимального комплекта для курса “Юный Садовник”

Состав и структура финального проекта могут меняться в зависимости от задачи. С полным перечнем имеющихся для обучения модулей можно ознакомиться на этой странице.

В ходе обучения используются следующие программы и интернет ресурсы в зависимости от возможностей ученика.

Программа Scratch for Arduino

Онлайн симулятор Wowki

Онлайн симулятор circuito.io

Программа XOD

Онлайн симулятор ArduBlock

Онлайн симулятор Tinkercad 

Программа FLProg