Arduino как средство обучения схемотехнике
Рассмотрение разделов схемотехники и выявление отношения к схемотехники на основе социального опроса. Рекомендации по использованию плат Arduino в различной деятельности. Влияние схемотехники на повседневную жизнь и рост популярности конструктов Arduino.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.02.2019 |
| Размер файла | 100,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Тюменский государственный университет, Тобольский педагогический институт им. Д.И. Менделеева (филиал)
ARDUINO КАК СРЕДСТВО ОБУЧЕНИЯ СХЕМОТЕХНИКЕ
Жигулин А.А.
Аннотация
Рассмотрены основные разделы схемотехники. На основе социального опроса была выявлена популярность схемотехники. Проведён её сравнительный анализ. Даны рекомендации по использованию плат Arduino в различной деятельности.
Ключевые слова: схемотехника, платы Arduino, конструкторы, образовательная схемотехника.
Annotation
ARDUINO IS AS A TRAINING FACILITY SCHEMOTECHNICS
Zhigulin A.A.
University of Tyumen, D.I. Mendeleev Tobolsk Pedagogical Institute (branch of University), Tobolsk, Russia
The main sections of circuit technology are considered. Based on the social survey, the popularity of circuit technology was revealed. Its comparative analysis is carried out. Recommendations are given on the use of Arduino cards in various activities.
Key words: circuit design, Arduino boards, constructors, educational circuit design.
Основная часть
Схемотехника - научно-техническое направление, занимающееся проектированием, созданием и отладкой (синтезом и анализом) электронных схем и устройств различного назначения, в том числе цифровых вычислительных машин (ЦВМ) и персональных компьютеров[2]. В связи с этим схемотехника играет важную роль в современной науке. Повсеместное внедрение электронных устройств в нашу жизнь способствует развитию схемотехники, а также появлению специалистов в данной области, поэтому обучение схемотехнике имеет большое значение.
В схемотехнике можно выделить несколько разделов: образовательная, компьютерная, профессиональная.
Образовательная схемотехника является первым этапом в изучение этой специальности. Для обучение создаются специальные конструкторы, чтобы составлять схемы более понятные для восприятия. Именно образовательная схемотехника закладывает практические и теоретические основы для дальнейшего изучения схемотехники.
Компьютерная схемотехника -- это научно-техническая дисциплина, которая изучает теоретические методы анализа и синтеза схем компьютеров (электронных вычислительных машин) и способы их технической реализации. Компьютерная схемотехника имеет свою специфику, а именно она ограничивается созданием схем ЭВМ и другие дисциплины не затрагивает, что является её главным отличием от профессиональной схемотехники.
Профессиональная схемотехника затрагивает более широкий спектр создания схем. Она неограничевается созданием схем для компьютеров или с помощью обучающих конструкторов создание простейших схем для обучения.
Одним из главным этапов является обучение схемотехники и в этом нам может помочь Arduino.
Arduino -- это электронный конструктор и удобная платформа быстрой разработки электронных устройств для новичков и профессионалов[3]. С помощью Arduino мы можем создавать различные по сложности схемы а также программировать микроконтроллер.
Рассмотрим характеристики нескольких плат Arduino.
|
Arduino |
Процессор |
Флеш- память, КБ |
Цифровые входы/выходы |
Цифровые входы/выходы с ШИМ |
Аналоговые входы |
USB- интерфейс |
Размеры, мм |
|
|
ADK |
ATmega2560 |
256 |
54 |
14 |
16 |
ATmega8U2 |
101.6 x 53.3 |
|
|
Leonardo |
Atmega32u4 |
32 |
20 |
7 |
12 |
Atmega32u4 |
68.6 x 53.3 |
|
|
Mega |
ATmega1280 |
128 |
54 |
14 |
16 |
FTDI |
101.6 x 53.3 |
|
|
Mega2560 |
ATmega2560 |
256 |
54 |
14 |
16 |
ATmega8U2 ATmega16U2 |
101.6 x 53.3 |
|
|
Nano |
ATmega168 или ATmega328 |
16/32 |
22 |
6 |
8 |
FTDI |
43 x 18 |
|
|
Uno |
ATmega328P |
32 |
14 |
6 |
6 |
ATmega8U2 ATmega16U2 |
68.6 x 53.3 |
Из характеристики можно сделать выводы:
• Все платы семейства Arduino схожи по своим характеристикам и находятся в зависимости от размеров платы, кроме Arduino Nano которая самая маленькая по размерам из приведённых в таблице, но она не уступает в флеш-памяти чуть большим аналогам;
• В рабочих проектах выгоднее использовать Arduino Nano так как она более удобнее, но для более серьёзных работ где будет задействовано большое число цифровых или аналоговых входов лучше использовать Arduino ADK или Arduino Mega2560;
• Arduino Leonardo является улучшенной версией Arduino Uno, но даже при этом Arduino Uno является самой популярной платой из всех [4].
Целью этой характеристики является помощь начинающим изучать схемотехнику с помощью Arduino, оптимально выбирать платы для планируемой деятельности. Так же необходимо выяснить путем опроса популярность схемотехники среди молодых людей и выяснить число людей знающих о ней, а также знают ли они что такое Arduino.
Анализ опроса молодежи.
Для получения сведений о знаниях молодежи в области схемотехники, был проведен опрос среди молодежи Тюменской области. Количество опрошенных - 26 человек.
Вопросы и ответы:
• Укажите ваш пол:
o Мужской o Женский
• Слышали вы ранее о схемотехнике:
o Да o Нет, слышу первый раз o Да, что то на уроках говорили
• Влияет ли схемотехника на вашу жизнь:
o Да o Нет o Затрудняюсь ответить
• Как вы думаете, с какими науками взаимодействует схемотехника:
o Электроника o Робототехника o Физика o Математика
• Какие разделы схемотехники вы знаете:
o Образовательная o Профессиональная o Компьютерная o Не знаю никаких
• Знаете ли вы что такое Arduino:
o Да o Нет
Исходя из результатов опроса следует, что большая часть респондентов так или иначе слышали о схемотехники, но мало кто точно знает её структуру. Большинство респондентов связали схемотехнику с робототехникой и электроникой, а также считают, что схемотехника влияет на их жизнь. Опрос показал нам то, что большинство респондентов не знают об Arduino. схемотехника плата arduino конструктор
Проведенный опрос показал, что большинство опрошенных начинают осознавать влияние схемотехники на их жизнь, поэтому и популярность конструкторов типа Arduino будет расти, так как он является одним из самых доступных средств обучения схемотехнике.
Список источников
1. опрос [Электронный ресурс] URL: https://goo.gl/forms/QUaD0PoIz164YV3d2 (дата обращения 24.12.2017).
2. Схемотехника / Г. И. Веселов // Большая советская энциклопедия: [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. 3-е изд. М.: Советская энциклопедия, 1969--1978.
3. Arduino [Электронный ресурс] URL: http://arduino.ru/ (дата обращения 24.12.2017).
4. Arduino платы [Электронный ресурс] URL: http://arduino.ru/Hardware (дата обращения 24.12.2017).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Аппаратные средства с возможностью расширения и открытыми принципиальными схемами. Процесс работы с микроконтроллерами. Теоретические сведения о платформе Arduino. Установка драйверов для Arduino Duemilanove, Nano или Diecimila в Windows 7, Vista или XP.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 26.09.2014Принципы работы цифрового компаса HMC5883L, платы Arduino UNO. Особенности шины I2C, ее недостатки и преимущества. Программа Fritzing, ее значение для построения схемы подключения цифрового компаса к Arduino UNO. Согласование уровней выхода со входом.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 30.03.2014Упрощенная модель системы регулировки. Стандартный конструктив Ардуино с платами расширения. Внешний вид Ардуино Uno. Среда разработки Arduino. Встроенный текстовый редактор программного кода. Программа управления шаговым двигателем в однофазном режиме.
курсовая работа [4,5 M], добавлен 02.06.2015Понятие и виды микроконтроллеров. Особенности программирования микропроцессорных систем, построение систем управления химико-технологическим процессом. Изучение архитектуры микроконтроллера ATmega132 фирмы AVR и построение на его основе платформы Arduino.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 13.01.2011Расчет стабилизированного источника питания с мостовой схемой выпрямителя, каскада с общей базой и значений тока коллектора, соответствующего режиму насыщения. Определение условий обеспечения стабилизации рабочей точки падения напряжения на резисторе.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 12.02.2011Опис актуальності завдання та область використання мікросхеми Arduino UNO. Особливості дослідження, проектування і розробки схем. Тахометр як прилад для вимірювання частоти обертання валів машин і механізмів. Перелік елементів адаптера інтерфейсу RS-232.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 19.07.2014Методы измерений параметров и характеристик нелинейных элементов. Принципы интегральной схемотехники. Принципы построения фазонечувствительных активных фильтров. Расчет канала преобразования и обработки квадратурного сигнала и инвертирующего сумматора.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 03.04.2016Характеристика источников опорного напряжения статического режима транзисторов. Предназначение генератора стабильного тока. Работа дифференциального усилителя в режиме синфазного усиления. Работа усилителя мощности. Композитное включение транзисторов.
реферат [358,6 K], добавлен 22.02.2011Особенности микроконтроллеров AVR семейства Mega. Работа ЖК-индикатора на твист-эффекте при напряжениях. Виды и параметры аккумуляторов, их сравнительный анализ. Описание структурной и принципиальной схемы лабораторного стенда отладочного модуля.
курсовая работа [961,3 K], добавлен 13.02.2016Основы схемотехники аналоговых электронных устройств. Расчет физических малосигнальных параметров П-образной схемы замещения биполярного транзистора, оценка нелинейных искажений каскада. Выбор резисторов и конденсаторов для усилительного каскада.
курсовая работа [911,3 K], добавлен 10.02.2016Анализ схемы логического элемента, принципиальная схема логического элемента. Расчет комбинации входных сигналов "1101" и мощности, потребляемой микросхемой для каждой комбинации. Достоинства и недостатки гибридных микросхем по требованиям схемотехники.
реферат [378,1 K], добавлен 23.07.2011Изучение схемотехники активных фильтров. Исследование влияния динамических параметров операционных усилителей на их частотные характеристики. Анализ электрических схем построения активных фильтров первого и второго порядка на операционных усилителях.
лабораторная работа [372,0 K], добавлен 12.11.2014Изучение схемотехники и функционирования биквадратурного генератора прямоугольных импульсов. Вычисление значения частот на выходах микросхемы. Определение назначения резисторов. Применение генератора при создании синхронных фильтров частотных сигналов.
лабораторная работа [310,0 K], добавлен 18.06.2015Основные параметры усилителей низкой частоты. Усилитель электрических сигналов - устройство, обеспечивающее увеличение амплитуды тока и напряжения. Дифференциальный коэффициент усиления. Особенности схемотехники интегральных усилителей низкой частоты.
лекция [621,3 K], добавлен 29.11.2010Задачи курса - изучение схемотехнической базы современных компьютеров, компьютерных систем и сетей. Основные поколения развития компьютерной схемотехники. Аналоговые и дискретные элементы. Способы представления цифровой информации, виды кодирования.
лекция [942,8 K], добавлен 17.02.2011Классификация электромагнитных подвесов. Построение математической модели стенда. Программная реализация пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора. Описание микроконтроллера ATmega 328 и платы Arduino. Сборка и ввод стенда в эксплуатацию.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 09.06.2014Анализ свойств R-фильтров второго порядка. Особенность схемотехники звеньев R-фильтров нижних частот. Характеристика синтеза структур R-звеньев с дополнительными частотнозависимыми цепями. Синтез фильтра третьего порядка с дополнительными RC-цепями.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 05.03.2011Электронные ключи. Насыщенный транзисторный ключ на биполярном транзисторе. Статические, динамические характеристики электронного ключа. Способы увеличения быстродействия ключа на биполярном транзисторе. Серии логических элементов. Схемотехника РТЛ.
реферат [368,9 K], добавлен 23.12.2008Материалы, используемые при изготовлении однослойных печатных плат. Маркировка печатных плат, контроль и автоматизация технологического процесса изготовления однослойных печатных плат. Система печатных проводников. Длина сигнальных проводников в плате.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.06.2011Признаки импульсно-статических триггеров. Динамические триггеры, выполненные на основе МДП-транзисторов. Процесс записи информации в триггер. Схема квазистатических триггеров. Применение триггеров в схемотехнике для построения сдвигающих регистров.
реферат [291,9 K], добавлен 12.06.2009
