Курс “Юный Защитник” рассчитан на детей, которым нравится заботиться о безопасности дома или охране тайн и кто хочет научиться собирать и программировать устройства предотвращающие проникновения в дом, пожары, затопления и другие неприятные ситуации.
Цель курса
Целью курса является:
- ознакомление с условиями безопасности жизни, здоровья человека и безопасности дома;
- 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 безопасности жизни и охраны дома.
Задачи курса
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 помещения узнать какие параметры окружающей среды следует измерять и какими датчиками, чтобы предупредить нарушение безопасности человека или дома.
- Научиться получая результаты измерения от различных датчиков и управляя насосом, звуковым динамиком, световыми элементами и другими устройствами, предотвращать и устранять опасность.
Результат обучения
В качестве результата обучения ученик по собственному проекту при помощи и консультации учителя и родителей создает систему обеспечения безопасности для одного маленького дома.
План курса
- Введение в Arduino. Знакомство с микроконтроллером и модулями.
- Введение в Scratch. Знакомство с языком программирования
- Знакомство с онлайн эмулятором Arduino и загрузкой программы на реальное оборудование.
- Создание линейной программы.
- Создание программы с условными переходами.
- Создание программы с повторяющимися частями.
- Создание в эмуляторе программы, получающей информацию с разных датчиков. Проверка программы на реальном оборудовании.
- Создание в эмуляторе программы, управляющей разными исполнительными модулями. Проверка программы на реальном оборудовании.
- Создание программы, управляющей исполнительным модулем в зависимости от информации, полученной от датчиков. Проверка программы на реальном оборудовании.
- Сборка реального оборудования для финального проекта и проверка работы каждого модуля.
- Определение логики действия программы.
- Работа над финальным проектом. Сбор информации.
- Работа над финальным проектом. Управление исполняющими модулями.
- Проверка работы созданной программы на реальном оборудовании финального проекта.
Необходимое оборудование
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 Защитник”
Состав и структура финального проекта могут меняться в зависимости от задачи. С полным перечнем имеющихся для обучения модулей можно ознакомиться на этой странице.
Используемое программное обеспечение
В ходе обучения используются следующие программы и интернет ресурсы в зависимости от возможностей ученика.
Программа FLProg