Образовательный набор для изучения управляющей электроники учебных промышленных роботов

У Вас скорей всего есть мобильный телефон, а возможно даже смартфон. И почти наверняка дома есть телевизор. Бытовая техника в виде стиральной машины или микроволновой печи тоже наверно дома присутствует. Да и наличие персонального компьютера уже стало почти стандартом.

А между тем все перечисленные устройства и машины либо полностью являются электронными, либо содержат в себе управляющий электронный модуль. И мы, современные люди, уже не представляем своей жизни без этого чуда техники, основанного на электронике. Она повышает наш комфорт и производительность труда. Открывает новые весьма широкие возможности.

Общеобразовательный набор для изучения электроники фактически предназначен для того, чтобы узнать об этих возможностях и овладеть ими.

Набор содержит учебный курс по основам электроники. Он помогает шаг за шагом, последовательно, познакомиться с базовыми электронными компонентами, из которых создаются даже самые сложные потребительские электронные устройства. После электронных компонентов выполняется переход к микросхемам, существенно расширяющим поле для маневра творческих замыслов. Конечной же целью курса являются навыки по самостоятельному созданию печатных плат и программируемого контроллера в частности.

При этом получение знаний учащимися выполняется через решение множества увлекательных практических задач (кейсов). То есть обучение производится посредством обширной экспериментальной и исследовательской деятельности, что представляет особый интерес для детей. Разделы с описанием реализуемых мини-проектов, принципами действия электронных компонентов, микросхем и иллюстрациями с принципиальными схемами собираемых устройств представлены в учебно-методических материалах (брошюрах). Все необходимые для экспериментов компоненты, детали, инструменты и расходные материалы также входят в комплект общеобразовательного набора.

В разделах учебного курса общеобразовательного набора «Эвольвектор» для изучения электроники представлен следующий перечень тем:

• закон Ома, принципы сборки электронных цепей и использования в них светодиода, тактовой кнопки, резистора, резистора с переменным сопротивлением;

• принципы работы с измерительным инструментом (методика измерения напряжения и тока в цепях, а также измерения сопротивления участков цепей);

• принципы работы транзистора и способов его использования в электронных цепях;

• методики расчета последовательного и параллельного соединения проводников, особенности делителя напряжения;

• особенности использования фоторезистора и терморезистора в качестве датчиков света и температуры соответственно;

• методика самостоятельного получения вольт-амперной характеристики электронных компонентов, в том числе светодиода;

• принцип действия конденсатора, определение емкости цепи, состоящей из нескольких конденсаторов;

• принцип работы схемы из транзисторов с отрицательным дифференциальным сопротивлением, применяемой для создания простейшего генератора частоты;

• Принципы создания колебательных контуров на основе транзисторной схемы, изучение особенностей RC-цепи;

• принципы работы с микросхемой счетчика импульсов;

• особенности применения микросхемы с триггером Шмитта для стабилизации и восстановления цифровых сигналов;

• принципы управления 7-сегментным цифровым индикатором как напрямую, так и с помощью специальной микросхемы-драйвера;

• принципы использования микросхем с логическими элементами «И», «НЕ», «ИЛИ», «И-НЕ» для обработки цифровых сигналов и построения электронных систем управления;

• особенности использования микросхемы D-триггера как элемента памяти;

• принципы работы и способы применения цифрового временного таймера;

• особенности управления коллекторными электродвигателями как с помощью H-моста, так и с помощью специально предназначенной для этого микросхемы-драйвера;

• принципы генерации звуковых сигналов;

• Основы выполнения паечных работ;

• принципы создания устройств автоматики на основе программируемого контроллера, светодиодов и базовых датчиков (освещенности, температуры, датчика расстояния и т.д.);

• принцип управления серводвигателями с помощью контроллера для целей автоматики;

• основы применения индикаторов и символьных жидкокристаллических экранов совместно с контроллером;

• принцип использования бузера для звуковой индикации в схемах, основанных на программируемом контроллере;

• различные приемы программирования контроллера: функции, многофункциональность кнопок, массивы переменных, библиотеки;

• примеры реализации мини-проектов для решения различных практических задач по созданию электронных устройств на основе программируемого контроллера и комбинации различных периферийных электронных модулей и электронных компонентов.

Прохождение указанных тем при обучении детей электронике дает возможность приобрести обучающимся следующие компетенции:

• практические навыки по применению законов физики, касающихся электрических явлений (электрический ток, напряжение, электрическое сопротивление, электромагнетизм и т. д.) для создания электронных устройств при реализации собственных проектов (кейсов);

• умение читать и составлять принципиальные электронные схемы;

• понимание принципов действия основных электронных компонентов (резистор, светодиод, транзистор, конденсатор, фоторезистор, различные виды микросхем);

• навыки по сборке электронных цепей на макетной плате в соответствии с принципиальными электронными схемами;

• навыки по исследованию электронных цепей с помощью измерительного инструмента, навыки по составлению вольт-амперной характеристики как отдельного компонента, так и участка цепи;

• использование вольт-амперной характеристики для составления цепей с заданными свойствами;

• навыки по качественному выполнению паечных работ;

• навыки по самостоятельному созданию печатных плат электронных устройств своими руками;

• навыки по использованию универсальных программируемых контроллеров и электронных компонентов для сборки различных электронных устройств с элементами автоматизации;

• навыки программирования универсальных программируемых контроллеров с целью задания нужных эксплуатационных свойств устройствам, собранных в рамках реализации творческих проектов;

Поставляется набор в прочном пластиковом боксе, что делает удобным многократное использование образовательного набора для занятий с детьми.

Образовательный робототехнический набор «Эвольвектор» рассчитан на занятия с детьми 12 лет и старше. Один набор рекомендуется для одновременных занятий с одним или двумя детьми. 

Образовательный конструктор является прекрасной основой для начала всеобъемлющего изучения робототехники как в технопарках, так и в общеобразовательных учебных заведениях. И способен выступить фундаментом для дальнейшего знакомства с более сложными робототехническими конструкциями.