Применение контроллеров Arduino в проектной деятельности на уроках технологии.Творческий проект на тему «Arduino-робот, объезжающий препятствия»

Применение контроллеров Arduino в проектной деятельности на уроках технологии.

Изменения, происходящие в современном российском образовании, связанные с внедрением федеральных государственных стандартов, требуют пересмотра целевых установок, приоритетных направлений, применения новых технологий, форм и методов обучения. На сегодняшний день от учителя требуется владение новыми технологиями обучения и воспитания, которые позволяют всесторонне развивать личность ребёнка, его индивидуальность, творческую инициативу. Необходимо научить его овладевать новыми видами деятельности, новыми знаниями. Этого можно добиться, используя проектную деятельность на уроке и во внеклассной работе.

В настоящий момент огромный интерес у детей вызывает робототехника. В школах появляются различные конструкторы:  LEGO Mindsorms EV3, «Технолаб», «Амперка» и т.д. На различных площадках обсуждается возможность организации учебного процесса по предмету «Робототехника», который затрагивает такие дисциплины как информатика, технология, физика.

Для своих занятий я выбрал объекты проектирования на популярной плате Arduino Uno

Arduino — это комбинация аппаратной и программной частей для простой разработки электроники. Аппаратная часть включает в себя большое количество видов плат Arduino со встроенными программируемыми микроконтроллерами, а так же дополнительные модули. Программная часть состоит из среды разработки (программы для написания скетчей и прошивки микроконтроллеров Ардуино), упрощенного языка программирования, огромного множества готовых функций и библиотек.

Arduino представляет собой весьма простой инструмент для создания электронных устройств и воплощения в жизнь различных идей. Это платформа построена на печатной плате с интегрированной средой для написания программного обеспечения. В основе аппаратной части лежит микроконтроллер семейства ATmega и минимально необходимая для работы обвязка.

Популярности благоприятствует относительно простая сборка устройств, большой набор различных компонентов для сборки устройств и сеть Интернет, где пользователи делятся своими наработками и совместно решают различные проблемы.

К достоинствам Arduino можно отнести:

•   низкая стоимость.
•  кроссплатформенность. С Arduino можно работать на системах под управлением ОС Windows, Mac OS и Linux.
•  простая и понятная среда программирования. Среда разработки спроектирована для новичков, не знакомых с разработкой программного обеспечения. Однако это не мешает опытным пользователям создавать и достаточно сложные проекты. Среда представляет собой приложение, которое включает в себя редактор кода, компилятор и специальный модуль для прошивки платы. Язык программирования, используемый в Arduino, является реализацией Wiring. Строго говоря, это C/C++, дополненный некоторыми библиотеками.
•   возможность аппаратного расширения. Возможности плат Arduino можно расширить с помощью особых микросхем, которые именуются «шилдами» (от англ. shields). Шилды устанавливаются поверх основной платы и дают новые возможности. Так, например, существуют платы расширения для подключения к локальной сети и интернету (Ethernet Shield), для управления мощными моторами (Motor Shield), для получения координат и времени со спутников GPS (модуль GPS) и многие другие.

В итоге, даже обычные пользователи могут разработать опытные образцы с целью экономии средств и понимания работы. Учащиеся же, создав программу, могут сразу наблюдать результаты своей деятельности. Программа из непонятного набора английских слов превращается в алгоритм управления реальным устройством, только что собранного своими руками. Это мотивирует, возбуждает интерес к данной деятельности.

В ходе реализации проекта учащиеся столкнулись с некоторыми трудностями. Главная из которых – слабые знания программирования.

Документация по проекту представлена в данной статье.