Аннотация 3
Введение 4
1 Обучение основам робототехники 7
1.1 Изучение основ программирования Arduino 8
1.2 Среда разработки Arduino IDE 12
1.3 Базовые правила синтаксиса языка CC++ 19
1.4 Применение Arduino в обучении прикладному программированию 33
2 Разработка лабораторного практикума «Основы программирования на
платформе Arduino» 36
2.1 Лабораторный практикум в дополнительном образовании 36
2.2 Требования к разработке лабораторного практикума 37
2.3 Способ реализации лабораторного практикума 39
2.4 Структура и содержание лабораторного практикума 41
2.5 Методические рекомендации к проведению лабораторного
практикума 54
Заключение 56
Список использованных источников 57
Приложение 60
Появление первых микропроцессоров ознаменовало начало новой эры в развитии микропроцессорной техники. Наличие в одном корпусе большинства системных устройств, сделало микроконтроллер подобным обычному компьютеру. Раньше они назывались однокристальные микроЭВМ. Чтобы собрать устройство и микроконтроллер, необходимо знать основы схемотехники, устройство и работу конкретного процессора, уметь программировать на ассемблере и изготавливать электронную технику. В настоящее время, все изменилось. Сейчас существует такое устройство, как проект Arduino.
Arduino представляет собой наборы, состоящие из готового электронного блока и программного обеспечения. Электронный блок — это печатная плата с микроконтроллером и элементами, которые необходимы для работы. Вторая часть — это программное обеспечение для создания программ, включающее в себя простую среду разработки и язык программирования C/C++.
Актуальность выбранной темы заключается в обеспечении необходимости доступа к программированию и разработке робототехнических устройств не только профессионалам, но и заинтересованным обучающимся. Постановление Правительства РФ от 15 апреля 2014 г. № 295 «Об утверждении государственной программы Российской Федерации «Развитие образования» на 2013-2020 годы», одним из аспектов которого является развитие робототехники. Так же актуальность робототехники в современное время. Широкий набор учебно-методических материалов, готовых модулей и библиотек программ позволит мотивировать начинающих пользователей к созданию различных робототехнических устройств в рамках данной программы.
Особенностью лабораторного практикума является ориентация его на старшеклассников и студентов младших курсов, обучающихся по программе дополнительного профессионального образования.
В данном лабораторном практикуме будут рассмотрены такие лабораторные работы:
1. Знакомство со средой разработки Arduino IDE. Установка и начало работы.
2. Управление светодиодами средствами виртуальной среды Autodesk Circuits с применением условного оператора if.
3. Управление светодиодами с помощью кнопок средствами виртуальной среды Autodesk Circuits» с применением условного оператора выбора case.
4. Управление RGB-светодиодом средствами виртуальной среды Autodesk Circuits» с применением цикла for.
5. Управление жидкокристаллическим дисплеем LCD 16x2 с применением оператора цикла while.
6. Мини-проект «Ультразвуковой дальномер».
По итогам прохождения лабораторного практикума проверкой полученных знаний является самостоятельный проект с использованием представленных электронных компонентов.
Объект исследования — процесс изучения основ программирования на платформе Arduino.
Предмет исследования — лабораторный практикум «Основы программирования на платформе Arduino».
Цель работы — разработать лабораторный практикум «Основы программирования на платформе Arduino».
Педагогический адрес — практикум разработан для системы дополнительного образования школьников старших классов и студентов младших курсов колледжей и техникумов, обучающихся в учебнотехническом центре ООО «Омега-1» г. Екатеринбурга.
...
Выпускная квалификационная работа лабораторный практикум «Основы программирования на платформе Arduino» для дополнительного образования школьников старших классов и студентов младших курсов колледжей и техникумов, обучающихся в учебно-техническом центре ООО «Омега-1» г. Екатеринбурга, включает в себя шесть лабораторных работ, которые в свою очередь включают в себя задания самостоятельной работы и контрольные вопросы. По итогу выполнения лабораторного практикума выполняется контрольное задание.
Результат проделанной работы таков:
1. Проведено сравнение сред разработки Arduino IDE и Turbo Pascal.
2. Проведено сравнение синтаксиса программного кода и представлены примеры написания программ в этих средах, изучены основы программирования на платформе Arduino.
3. Рассмотрены и соблюдены требования к разработке лабораторного практикума.
4. Разработана структура и содержание лабораторного практикума, включающее в себя шесть лабораторных работ и контрольное задание.
По итогу выполнения лабораторного практикума «Основы программирования на платформе Arduino» обучающиеся изучат основы программирования на платформе Arduino в сравнении со знаниями, полученными из лабораторного практикума «Язык программирования Turbo Pascal» от учебно-технического центра ООО «Омега-1» г. Екатеринбурга.
Цель достигнута — практикум разработан, задачи выполнены. Лабораторный практикум «Основы программирования на платформе Arduino» может использоваться в системе дополнительного образования.
