arduino-classes

01. Знакомство с Arduino.

Среда разработки и первый скетч Blink

Тема: Arduino IDE, структура скетча, setup и loop, пример Blink.
Цель: познакомить детей с платформой Arduino, научить открывать и загружать готовый скетч, понимать назначение setup и loop, изменять параметры мигания встроенного светодиода.
Оборудование: Arduino UNO, USB-кабель, компьютер с Arduino IDE.

---

Ход урока

1. Организационный момент (5 мин)

• Техника безопасности: не подключать/отключать плату во время загрузки скетча, не замыкать контакты, работать сухими руками.
• Кратко: Arduino — это маленький компьютер, который умеет управлять светодиодами, моторами, датчиками по программе.

2. Знакомство с Arduino IDE (10 мин)

• Запуск Arduino IDE.
• Подключение Arduino UNO по USB.
• Выбор платы: Инструменты → Плата → Arduino Uno.
• Выбор порта: Инструменты → Порт → COM….
• Кнопки: Проверить (компиляция), Загрузить (прошивка), Монитор порта.

3. Структура скетча (10 мин)

• Скетч — это программа для Arduino.
• Обязательные части:
  • void setup() — выполняется один раз при включении или сбросе.
  • void loop() — выполняется бесконечно, пока есть питание.
• Объяснение названий:
  • void — от англ. void — «пустой». Означает, что функция ничего не возвращает.
  • setup — от англ. setup — «настройка, установка». Здесь задаются начальные настройки.
  • loop — от англ. loop — «петля, цикл». Здесь код повторяется бесконечно.
• // — комментарий, от англ. comment — «пояснение». Компьютер его игнорирует.

4. Разбор примера Blink (10 мин)

Открыть: Файл → Примеры → 01.Basics → Blink.

void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); // встроенный светодиод на pin 13
}

void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // включить
  delay(1000);                     // ждать 1000 мс = 1 с
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);  // выключить
  delay(1000);                     // ждать 1 с
}

Разбор по строкам и объяснение названий:

• pinMode — от англ. pin — «контакт, вывод» + mode — «режим». Устанавливает режим работы вывода.
• LED_BUILTIN — от англ. LED — «светодиод» + built-in — «встроенный». Константа, обозначающая встроенный светодиод (пин 13).
• OUTPUT — от англ. output — «выход». Режим вывода: плата подаёт сигнал.
• digitalWrite — от англ. digital — «цифровой» + write — «запись». Записывает цифровое значение на вывод.
• HIGH — от англ. high — «высокий». Высокий уровень напряжения (включить).
• LOW — от англ. low — «низкий». Низкий уровень напряжения (выключить).
• delay — от англ. delay — «задержка». Пауза в миллисекундах.

5. Практика: изменение задержек и количества вспышек (15 мин)

Дети загружают Blink и меняют код. Циклы for/while не используем — только повторяющиеся команды.

Задание 1. Изменить скорость мигания

• Сделать так, чтобы светодиод горел 100 мс и не горел 100 мс.
• Затем: горит 2000 мс, не горел 500 мс.

Задание 2. Пять вспышек и длинная пауза Нужно, чтобы в loop() светодиод мигнул 5 раз быстро, затем была пауза 2 секунды. Команды записываем подряд, без цикла:

void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(200);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  delay(200);

  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(200);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  delay(200);

  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(200);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  delay(200);

  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(200);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  delay(200);

  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(200);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  delay(200);

  delay(2000);
}

Задание 3. Сигнал SOS Три коротких вспышки, три длинных, три коротких, пауза.
Короткая — 200 мс, длинная — 600 мс. Записываем все вспышки подряд.

Задание 4. «Ускорение» Сделать так, чтобы длительность свечения увеличивалась: 100, 200, 300, 400, 500 мс, потом сброс.
Каждую вспышку прописываем отдельно.

6. Вопросы для обсуждения (5 мин)

1. Что такое setup()? Когда он выполняется?
2. Что такое loop()? Сколько раз он повторяется?
3. Что делает команда pinMode(13, OUTPUT)?
4. Что означают HIGH и LOW?
5. Что делает delay(1000)?
6. Что произойдёт, если убрать все delay()?
7. Как изменить количество вспышек?
8. Почему в примере используется LED_BUILTIN, а не просто число 13?
9. Чем отличается компиляция от загрузки скетча?
10. Что будет, если поставить delay(0)?

7. Итог и рефлексия (5 мин)

• Что нового узнали?
• Что было самым интересным?
• Что показалось сложным?
• Домашнее/дополнительное задание: придумать свой ритм мигания и записать его в виде последовательности задержек.

---

Ключевые слова для запоминания

Скетч, Arduino IDE, плата, порт, компиляция, загрузка, setup, loop, pinMode, digitalWrite, delay, HIGH, LOW, OUTPUT, LED_BUILTIN, void.