ערכת חינוך אמפרקה להוראת אלקטרוניקה ורובוטיקה

בסקירה זו נדבר על הערכה החינוכית אמפרקה המיוצרת על ידי חברת אמפרקה מוסקבה, שהיא קורס הכנה מוכן שמטרתו לחנך למתחילים תכנות יישום מיקרו-בקר, ולתת לתלמיד את האפשרות לממש את הפוטנציאל היצירתי שלהם על ידי יצירת מכשירים אלקטרוניים משלו.

הסט יאפשר למתחיל ללמוד ליישם את חוקי החשמל, כמו גם לשלוט ביישום המעשי של חומר תיאורטי במדעי המחשב. הסט אידיאלי גם לבתי ספר וגם שליטה עצמית בארדואינו.

סט האמפרק כולל שלושה רכיבים:

• אלקטרוניקה

• קורס הכשרה;

• חומרים מקוונים.

אלקטרוניקה

הערכה מכילה את כל הרכיבים האלקטרוניים הנחוצים, יותר מ -150 חלקים אשר מועילים להשלמת הקורס בהצלחה. הוא כולל נגדים, נוריות לד, טרנזיסטורים, מנועים, חיישנים, מסך LCD, לוח עם בקר מיקרו הניתן לתכנות Arduino, - בסט של יותר מ 20 פריטים. כל הרכיבים מגיעים בקופסת פלסטיק מעשית המחולקת לקטעים.

הערכה כוללת בדיוק את אותם רכיבים הנחוצים למעבדה מיני, הם נבחרים בקפידה ומוצגים בכמויות מיטביות. על פי מדריך ההדרכה הכלול, המתחיל יוכל לבצע ניסויים אלקטרוניים משלו ולבצע משימות נוספות.

בשיעורים שונים של הקורס, אותם מרכיבים ישמשו בדרכים שונות, בשילובים שונים, עובדים ויוצרים אינטראקציה במכשיר שנוצר בצורה מסוימת, ומאפשרים לתלמיד להבין טוב יותר כיצד הם מתפקדים, מהו עיקרון פעולתם.

מוח הערכה הוא לוח ארדואינו, וכל שיעור כולל תכנות אותו. תכנות הבקר מתבצעת מכל מחשב, בכל מערכת הפעלה, בין אם זה MacOS, Windows או Linux. כל שאר האביזרים כלולים גם.

אימון בטיחות מושג על ידי שימוש בחשמל לכל המכשירים עם מתח שאינו עולה על 9 וולט. אריזה יציבה לא תאפשר לתלמיד לפגוע בה. רכיבי הערכה מועברים בעודף, כך שאם התלמיד מאבד משהו, זה לא מפחיד, תמיד יש רכיב רזרבי בתיבה.

הערכה כוללת את הרכיבים האלקטרוניים הבאים:

• לוח עם המיקרו-בקר Arduino Uno;

• שני חיישני קו;

• חיישן הטיה אחד;

• שני פוטורסיסטורים;

• שני תרמיסטורים;

• ארבעה כפתורי שעון;

• שני פוטנציומטרים;

• קרש לחם אחד;

• 75 חוטי חיבור;

• כבל USB אחד

• מחבר אחד לסוללת Krona;

• שלדה דו גלגלית אחת לרובוט;

• כונן סרוו אחד עם תקעים;

• מסך טקסט LCD;

• שני מחוונים לשבעה קטעים;

• 12 נוריות אדום, 4 ירוק, 4 צהוב, 2 נוריות LED בצבע שלושה;

• שני פולטי פייזו קוליים;

• ערכת נגד;

• 10 טרנזיסטורים דו קוטביים4 טרנזיסטורים לאפקט שדה;

• שני שבבים CD4026;

• 5 דיודות מיישר;

• מודד דיגיטלי עם בדיקות;

• מגן מנוע מגן מנוע;

• מגן מרחיב הנמלים;

• אלמנטים מחברים.

קורס הכשרה

הערכה כוללת ספר לימוד שנכתב במיוחד לקורס עם ערכת אמפרקה. כל שיעור כולל שימוש באלקטרוניקה. ספר הלימוד בכריכה קשה, בן 207 עמודים, מכיל 17 פסקאות. כל פסקה היא שיעור אחד. הקורס מיועד לשיעור אחד בכל שבוע במשך שישה חודשים.

מורים ותלמידים עצמם יסתמכו בקלות על הנושא בעזרת מדריך זה, מכיוון שהצגת החומר החינוכי היא פשוטה למורכבת. הפסקאות הראשונות מוקדשות בקר מיקרו ואת היסודות של תכנות, כמו גם את חוקי החשמל הבסיסיים.השלב הבא הוא ליצור מכשירים משלך, היבטים חשובים בפיתוח.

עם סיום הקורס התלמיד יוכל ליצור רובוט נייד אוטונומי משלו. כפי שכבר הבנת, כל שיעור מכיל חלק מעשי, כל שיעור כולל לימוד כיצד להרכיב מכשיר חדש אחד או יותר באמצעות רכיבים שנמצאים בהכרח בערכה.

חומרים מקוונים

באתר האינטרנט של אמפרקה התלמידים תמיד יכולים למצוא כל חומר שיעזור להם להשתלט על הקורס. החומרים מוצגים בצורה של מאמרים חינוכיים, כמו גם בצורה של שיעורי וידאו. באתר יש גם פורום בו התלמידים יכולים לדון בפרויקטים ולמצוא פתרונות.

נציגי חברת אמפרקה, במקרה של תלמיד או מורה, יכולים לענות על שאלות ולספק סיוע מוסמך. בנוסף, באתר יש בלוג נושאי בו תוכלו לקרוא ולצפות בהרבה דברים מעניינים בנושא תכנות ועיצוב בכל עת.

איך ההדרכה

הקורס קשור בעיקר לפלטפורמת הארדואינו, הפופולרית כיום, אשר בזכות הפשטות וקלות השימוש, מאפשרת לאנשים רבים לממש את הפוטנציאל היצירתי שלהם.

עם ארדואינו אינך צריך להיכנס לתהליכים פיזיים מורכבים מאוד ובקרי תכנות בצורה טהורה, מכיוון שאדם ירכוש ידע עמוק יותר במכון אם ירצה.

במהלך קורס זה, אדם ילמד לשלב רכיבים שונים עם ארדואינו, לטעון לתוכנות תוכניות, וליצור מכשירים שרשימתם מוגבלת רק על ידי דמיונו של היזם, כלומר התלמיד. עיקרון זה הוא העומד בבסיס קורס אמפרקה.

ראשית, הילד מתוודע למיקרו-בקר ולוח ארדואינו, הוא לומד להשתמש במחשב כדי להוריד את התוכנית לבקר בכדי לקבל התנהגות כזו או אחרת של המכשיר. יש שליטה כיצד כתוב קוד המקור ואיך.

לאחר מכן, רכיבים אלקטרוניים האחראים על תנועות סאונד, אור ומכני מחוברים לארדואינו בשילובים שונים, חיישנים מחוברים, ומוצג כיצד הרכיבים מתקשרים זה עם זה ועם הסביבה.

כתוצאה מכך נוצר רובוט נייד אוטונומי שהוא מכשיר מן המניין בו מיושם כל הידע שרכש התלמיד במהלך ההדרכה. כל שיעור, החל מהחלק התיאורטי, זורם לחלק המעשי, שם יש ליישם את המיומנות הנרכשת, ולגבש את הידע שנצבר בחומר.

ידע זה עשוי להיות השלב הבא בתכנות או בהבנת תפקוד מכשירים ורכיבים פיזיים. כך או אחרת, כל שיעור קשור להרכבת DIY של מכשיר חדש מבוסס Arduino.

התלמיד לא יצטרך להניח וללחם את המעגלים המודפסים, מכיוון שהערכה כוללת חוטי חיבור וקווי חיבור. אפשר להרכיב מעגלי חשמל ללא צורך בהלחמה. פשוט מוכנס הרכיב הרצוי לתוך החור שעל הלוח, קבוע, וחיבור הבלוקים בינם לבין עצמם מתבצע באמצעות חוטי קרש הגשה.

אם כן, לאחר שיש לו רעיונות שטחיים בלבד לגבי תהליכים פיזיים, ושיש לו רעיון חלש לגבי תחולתו של מדעי המחשב, התלמיד יצליח לשלוט במיומנות התכנות C ++, החל ממשתנים, וכלה ביסודות התכנות מונחה-עצמים. הוא ילמד לעבוד עם ארדואינו, לכתוב תוכניות, לעשות קושחת בקר.

תכנון מעגלים אלקטרוניים, תרגומם למציאות, יישום חוקי החשמל - כל זה יהיה תוצאה של שיעורים עם סט של "אמפרקה". התלמיד יוכל להרכיב, לאמת, לתקן, לשנות את המכשירים שלהם, מכיוון שעל הלוח הכל הכל קל מאוד לעשות.

אלקטרוניקה תישלט מתוכנית שהוקלטה בבקר ארדואינו, וזה תמיד הנוהג בכל שיעור, שיהפוך לבסיס נפלא לכניסה לאוניברסיטה טכנית.

ראו גם באתר שלנו:בקרי מיקרו-מכשירים ותכנות למתחילים