77 ПРОЕКТОВ ДЛЯ ARDUINO. Петин В.А.

В книге представлено 77 экспериментов для Arduino — ценнейшего практического материала для обучения. Каждый эксперимент подразумевает поэтапное изучение электроники и программирования путем создания проектов на Ардуино. Процесс обучения от начала работы до готового устройства занимает не очень много времени.
В рамках нашей программы обучения можно собрать полноценный проект. Например, игру «Змейка», домашнюю метеостанцию, WEB-опросник, бегущую строку, электронные часы с будильником, FM радио, электронный компас и многое другое!
Для сборки проектов не требуется паяльник, а порог вхождения в электронику очень лёгкий, что соответствует нашему девизу: «Arduino — это очень просто!»
Авторы книги использовали современные методики обучения. Книгу можно использовать, как методическое пособие. Она содержит подробные иллюстрации к каждому занятию. Теория полностью совмещена с практикой и излагается постепенно, от простого к сложному, не упуская нюансов.

Эта книга создавалась одновременно с набором «Лаборатория электроники и программирования. 77 проектов для Arduino». С этой книгой Вы освоите в теории, а с набором на практике основы программирования, конструирования электронных устройств и робототехники на основе контроллеров – плат Arduino и WiFi модулей ESP8266.
Arduino — это электронный конструктор и удобная платформа быстрой разработки электронных устройств для новичков и профессионалов. Платформа пользуется огромной популярностью во всем мире благодаря удобству и простоте языка программирования, а также открытой архитектуре и программному коду.
Появившиеся не так давно платы на основе WiFi модуля ESP8266 и представляющие собой полноценный 32 битный микроконтроллер ESP-8266EX со своим набором GPIO, в том числе SPI, UART, I2C, составляют на данный момент конкуренцию платам Arduino, учитывая низкую цену и возможность программировать устройства ESP8266 в среде Arduino IDE.
Основным элементом набора, является платa, на которой интегрированы контроллер, совместимый с Arduino UNO R3 и WiFi-модуль ESP8266.

Arduino UNO и ESP8266 могут работать вместе или каждый в отдельности, необходимый режим можно установить с помощью находящихся на плате переключателей.
Процесс обучения программированию и конструированию будет проходить посредством создания проектов, начиная с простых, и заканчивая достаточно сложными, требующими достаточного уровня мастерства, которое будет повышаться от проекта к проекту.
В книге описаны различные датчики, модули, средства отображения информации, источники питания.

Стремительное развитие новых технологий дало большой толчок к появлению разнообразных профессий, которые начинают быть востребованными уже сейчас. Одним из таких направлений стала робототехника.

Взгляните на окружающий вас мир. Роботы завоевывают популярность в разных сферах нашей жизни: медицинские роботы-хирурги могут выполнять сложнейшие высокоточные операции; бионические протезы позволяют человеку вернуть утраченную часть тела, например, руку, и управлять ей при помощи собственной нервной системы; космические роботы помогают осваивать новые планеты в условиях радиации и экстремальных температур; роботов для уборки, стрижки газона, мытья окон и чистки бассейна легко можно встретить в быту и на полках магазинов электроники.

Большую популярность набирают роботы для развлечений, которые могут разговаривать, петь, играть и показывать эмоции — вот вам и настоящие механические друзья!

Сейчас без роботов не обходится ни одно крупное современное предприятие: промышленные роботы применяются для сварки, укладки, покраски и прочих операций, требующих многократного повторения и высокой точности.

Использование роботов повышает производительность труда, избавляет человека от работы в опасных для жизни условиях и освобождает время для более важных дел.

Но что же такое робот? Робот — это автоматическое устройство для выполнения разного рода операций. Так как роботы призваны упростить нашу жизнь и избавить ее от выполнения рутинной и опасной работы, то неудивительно, что они имеют много общего с человеком.

Как вы думаете, что отвечает за все действия в организме человека? Конечно же мозг!

Робот, как и человек, тоже имеет своеобразные мозги и память. Их роль выполняет электронная плата, называемая контроллером. Это своеобразный мозг робота, который управляет всеми его процессами. Наблюдаете схожие черты?

Человеческий мозг выполняет десятки тысяч операций в секунду для поддержания жизнедеятельности организма. Вот и у робота есть нечто похожее — электронная плата, называемая контроллером. Это своеобразный мозг робота, который управляет всеми его процессами. Он собирает и обрабатывает данные с различных датчиков, которые заменяют роботу органы чувств (например, датчики цвета и расстояния заменяют ему глаза, а датчики звука и микрофоны заменяют уши). С помощью различных моторчиков происходит управление основными механизмами робота, которые отвечают его функционалу, а дисплей служит средством вывода информации, которой хочет поделиться робот с людьми.

В 21 веке робототехника является такой же необходимой наукой для изучения, как и математика. Уже сейчас требуется множество молодых специалистов, которым необходимо уметь не только разрабатывать роботов, но и уметь ремонтировать и обслуживать их. Это невозможно без базовых знаний устройства роботов, электроники и программирования. С чего же начать обучение?

Прежде всего нужен подробный учебный план, по которому будет проходить изучение робототехники, а сам образовательный курс призван максимально доступно объяснить детям основные понятия и термины, с которыми у детей могут возникнуть трудности в понимании.

Учебным материалам быть! Для того, чтобы дети могли выполнять задания и воспринимать информацию не только в устном виде — должны быть методические пособия.

Основы преподавания робототехники подразумевают большое количество практических занятий для лучшего усвоения материала и получения навыков работы с разработкой умных устройств. Одними тетрадками и школьной доской тут не обойтись — необходима полноценная лаборатория с электронными устройствами и возможностями их разработки и конструирования, а также компьютеры для получения практического опыта в программировании.

В связи с этим возникает огромное количество трудностей, поскольку большинство преподавателей информатики никогда прежде не имели с робототехникой дела, а грамотно написанных, структурированных методических материалов для изучения в школах и специализированных кружках практически не существует. Можно найти специалистов, которые разбираются в робототехнике, но без правильно составленной образовательной программы обучение не имеет смысла: стоит ребенку один-два раза не понять материал и он быстро потеряет интерес к этой сфере. Более того, при составлении учебного плана необходимо учитывать, где и в какой комплектации будут закупаться электронные компоненты для практических занятий.

СОДЕРЖАНИЕ:

ПРИМЕРЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ИЗ КНИГИ: