Ардуино конструктор для детей

Обновлено: 23.04.2024

Сейчас мы готовим новую площадку для детских занятий. В процессе подготовки стал вопрос выбора платформы, на которой будем обучать. По такому случаю мы подготовили обзор имеющихся платформ с обоснованием выбора. Документ, вроде, интересный получился, решил его здесь опубликовать. Некоторые вещи изложены сильно упрощенно, поскольку текст предназначен не только для хардкорных технарей.

Большая методическая база на русском языке;
От преподавателя требуется не очень высокая квалификация;
Конструктор очень прочный, детям редко удается что-то сломать.

Изначально это все-таки детский конструктор, для серьезных задач не предназначенный;
Конструктор закрытый, ни с чем не совместим, производитель искусственно создает препятствия к тому, чтобы можно было цеплять к нему компоненты других конструкторов и разрабатывать собственные компоненты;
Программировать можно либо в визуальных средах программирования, либо на С++.

Fishertechnic

Есть и другие конструкторы, основной смысл которых — демонстрировать детям какие-то отдельные интересные инженерные элементы. Они имеют достаточно узкое применение, мы их особо не изучали.
Стоимость Fishertechnic примерно соответствует стоимости Лего.

Arduino

Arduino — самая распространенная платформа для взрослой робототехники и электроники, вторая по распространённости среди детей. Разработка полностью открытая, у нее есть множество ответвлений.

Raspberry Pi и аналоги

Raspberry Pi — это компьютер под управлением операционной системы Linux, имеющий размеры баковской карты. На нем можно запускать те же программы, делать те же вычисления, что и на настольном компьютере (есть видеовыходы, аудиовыходы, USB). Малые размеры вкупе с низким энергопотреблением позволяют устанавливать его на подвижных роботов.

Raspberry поддерживает язык программирования Python. Это наиболее перспективный учебный язык программирования. На западе учебные заведения постепенно переводят на него свои учебные программы. Поддержка этого языка, по нашему мнению, является главным достоинством Raspberry.

По сравнению с Ардуино, Raspberry имеет примерно в два раза более высокую стоимость;
Подключать внешние устройства (датчики, моторчики) к ней существенно сложнее, если не использовать специальные модули расширения.

Например, может быть реализован следующий сценарий использования: сначала, когда ребенок только начинает заниматься робототехникой, он работает с Ардуино в графической среде программирования; далее, когда он вырастает из графической среды, подключаем к ардуине Raspberry, и ребенок начинает программировать на Python, использовать различные дополнительные возможности. Если дорогая Raspberry недоступна, ребенок может программировать имеющуюся ардуину на С++.

Механические конструкторы для Arduino и Raspberri

На наш взгляд, наиболее перспективным является недавно появившийся конструктор Multiplo. В отличии от других конструкторов у него основные детали не металлические, а вырезаны из трехмиллиметрового пластика. Благодаря этому их можно вырезать самостоятельно на специальном станке (тем более, что 3Д-модели деталей выложены в открытый доступ, проект опенсорсный). Если специальный станок недоступен, детали можно вырезать руками с помощью лобзика и дрели.
Помимо винтов в Multiplo широко используются пластиковые заклепки, благодаря этому собирать конструктор гораздо интереснее и быстрее.

Стоимость Huna с Ардуино на борту примерно соответствует стоимости Лего. Стоимость Multiplo с Ардуино на борту примерно в полтора раза ниже.

У детей развивается мелкая моторика;
Нигде на производстве не используются крепления как в Лего, везде крепеж на винтах.

Заключение

Мы остановились на варианте arduino + Raspberry Pi + конструктор Multiplo.

До седьмого класса нужно что-то другое, этот вопрос мы пока мало изучали.

Если стоит задача привить интерес к каким-то узким отраслям промышленности, то нужен Fishertechnic или аналог.

Если стоит задача научить детей самих нарезать и печатать детали, то за основу лучше брать Multiplo.

Образовательный набор - «Метро.Базовый»

Образовательный набор - Робот «Малыш»

Образовательный набор - Робот «Манипулятор»

Образовательный набор - Робот «QUADRUPED»

Общие сведения

Обучающий набор на базе Arduino — предназначен как для начинающих радиолюбителей, так и для опытных гуру.

Обучающий набор может стать хорошим подарком для тех, кому интересно создавать интересные вещи своими руками. Благодаря наличию большого количества разнообразных элементов Вы сможете собирать различные устройства используя набор как конструктор.

Для тех, кто никогда не сталкивался с программированием микроконтроллеров, в наборе имеется брошюра, содержащая 20 уроков и 5 проектов на базе Arduino. Собрав все устройства по данной брошюре, и прочитав комментарии строк из скетчей, Вы освоите назначение многих функций и алгоритмы построения программ. Это первый значительный шаг к созданию собственных проектов, которые Вы так же сможете создавать используя элементы набора.

Данный набор выпускается в двух вариациях:

Обучающий набор по Arduino- на базе контроллера Arduino UNO
Обучающий набор по Arduino (Piranha) - на базе контроллера Piranha UNO (наше производство)

Наборы идентичны и разница только в названии контроллера, которые являются полными аналогами друг другу.

Вашему вниманию предлагается ограниченная серия наборов в праздничной упаковке! Подробности по этой ссылке .

Видео

Урок 1	Урок 2	Урок 3	Урок 4	Урок 5
Урок 6	Урок 7	Урок 8	Урок 9	Урок 10
Урок 11	Урок 12	Урок 13	Урок 14	Урок 15
Урок 16	Урок 17	Урок 18	Урок 19	Урок 20
Проект 1	Проект 2	Проект 3	Проект 4	Проект 5

Подробнее о наборе

В уроках Вы узнаете

Как считывать и выводить сигналы.
Чем отличаются цифровые сигналы от аналоговых, что такое ШИМ.
Как работать со светодиодами и излучателями звуков.
Как получать данные от датчиков: света, вибраций, наклона, Холла, температуры и влажности.
Как выводить информацию: на LED индикаторы и LCD дисплей.
Как работают биполярные и полевые транзисторы, и что с их помощью можно сделать (сенсорная кнопка, драйвер мотора и т.д.).
Как работать с электромоторами и сервоприводами.
Что такое библиотеки как их устанавливать, подключать и как с ними работать.

Последний урок называется «Метеостанция», который больше похож на проект, так как в этом уроке Вы соберёте устройство выводящее на LCD дисплей показания текущей температуры (в °C), влажности (в %) и освещённости (день/ночь).

В проектах Вы реализуете

Имитация горящей свечи.
Пианино без клавиш
Магический Breadboard предсказаний
Игра «Simon» (Саймон)
Сейф с цифровым паролем

Набор понравится и тем, кто уже имеет навыки работы с Arduino или другими контроллерами, так как они смогут создавать собственные проекты используя компоненты набора.

Комплектация

Брошюра

Брошюра предназначена для начинающих радиолюбителей-программистов.

Начинается брошюра с техники безопасности и основных понятий: что такое электрический ток, что такое электрическое напряжение, что такое короткое замыкание, какие меры предосторожности надо соблюдать при работе с электричеством. После техники безопасности Вы познакомитесь с некоторыми радиоэлементами (резисторы, конденсаторы, светодиод, транзисторы) и принципами их работы, после чего начнутся уроки.

Брошюра содержит 20 уроков, которые следуют по нарастанию сложности схем и скетчей, и заканчивается 5 проектами, которые можно использовать как готовые устройства.

Шпаргалка

В набор входит шпаргалка в которую мы постарались уместить наиболее часто используемые функции, операторы и данные, отсортировав их по разделам:

Операторы: циклов, условные, прерывающие, логические, арифметические, битовые, сравнения, составные.
Данные: типы, переменные, константы, массивы, объекты, структуры, указатели, ссылки, префиксы, спецификаторы, модификаторы.
Функции: ввода/вывода, математические, тригонометрические, округления, сравнения, преобразования, работы с: прерываниями, временем, портами, битами, байтами, строками и массивами.

Согласитесь, что на поиск нужной функции в интернете уйдёт больше времени, чем на открытие шпаргалки.

Полный перечень

1х Обучающая брошюра содержащая 20 уроков и 5 проектов
1х Шпаргалка
1х USB флеш карта с программным обеспечением, библиотеками и скетчами (программами)
1х Arduino/Genuino UNO
1х USB Провод
1х Макетная плата
1х LСD дисплей 1602
1х Семисегментный LED индикатор
1х Драйвер семисегментного индикатора CD4026
1х Датчик вибрации SW-420
1х Датчик наклона SW-200D
1х Датчик Холла SS49E
1х Датчик температуры и влажности DHT-11
15х Светодиоды (красный x 5 шт., желтый x 5 шт., зеленый x 5 шт.)
3х Светодиод зеленый яркий
3х Светодиод RGB
5х Диод Шоттки 1N5818
5х Транзистор биполярный (p-n-p) BC327
5х Транзистор биполярный (n-p-n) BC337
2х Транзистор полевой (p-канал) IRF9Z24
2х Транзистор полевой (n-канал) IRFZ24
10х Резистор 470 Ом
10х Резистор 1 кОм
10х Резистор 10 кОм
1х Потенциометр 10 кОм
5х Фоторезистор
3х Конденсатор электролитический 2,2 мкФ
3х Конденсатор электролитический 4,7 мкФ
5х Тактовая кнопка
1х Зуммер
1х Сервопривод SG90
1х Электромотор
1х Комплект проводов

Убедитесь, что у вас есть все необходимое для вашего проекта – ниже представлен выбор необходимых дополнительных услуг!

У меня более 10 лет стажа в IT-индустрии, но как радиолюбитель — я полнейший нуб. Как и многих в последнее время, меня заинтересовали возможности Arduino. Но не в качестве крутого устройства по управлению всем вокруг, а больше в качестве программируемого конструктора и развлечения.

Самое очевидное решение для таких как я — взять готовый набор в нарядной упаковке, с красочной инструкцией и здоровенным ценником. Но если хочется немного сэкономить, то приходится с головой нырять в мир радиоэлектроники и наверстывать недостающие знания. И только после нескольких потраченных вечеров начинаешь понимать, что и где стоит заказывать.

Итак, если вы хотите собрать бюджетный набор с ардуинкой, пригодный для прохождения большинства уроков, а времени для изучения рынка нет, то последующий текст для вас.

Для начинающего хорошо подойдёт формат Arduino Uno. Эта плата используется в подавляющем большинстве обучающих уроков и недостатка в информации не будет. Оригинальная Uno стоит $25, но в виду открытости информации о её схеме, она мало чем отличается от большого количества реплик. На отечественном рынке приобрести аналог можно в примерно за 500р, а заказать из Китая — за 250-300р.

Но сама Arduino не так интересна, как периферия для неё. Здесь два основных варианта: брать все необходимое россыпью или взять какой-нибудь китайский стартеркит и докупить только оставшееся. Во втором варианте у вас бонусом будет удобная коробочка и, скорее всего, несколько не очень нужных деталей. Так или иначе, но в итоге желательно получить следующий список (в скобках указаны коды для более быстрого поиска):

Модули

Реле 12В (на основе SRD-05VDC)
Датчик звука (KY-038 или RKP-SS-LM393)
Ультразвуковой датчик расстояния (HC-SR04)
Датчик температуры (DHT11)

Средства индикации

LED-дисплей с экраном 16х2 с поддержкой кириллицы (MT-16S2H) или без (HD44780)
7-сегментный индикатор (SC56-11)

Радиодетали

Тактовая кнопка (SWT-20-4.3) — 5шт
Потенциометр 10 кОм — 2шт
Конденсатор 100 нф — 10шт
Резистор 220 Ом — 10шт
Резистор 1 кОм — 10шт
Резистор 4.7 кОм — 10шт
Резистор 10 кОм — 10шт
Фоторезистор (GL5528 или VT93N1) — 1шт
Транзистор npn (BC337-16 или 2N4401) — 5шт
Диод (1N4007) — 5шт
Светодиоды 5мм — много :)

Прочее

Кабель USB тип A-B (если нет в комплекте в Ардуино)
Макетная плата для монтажа без пайки (BB-102 или SYB-120) — 2шт
Сервопривод (SG90)
Сдвиговый регистр (74HC595N) — 2шт
Спикер (пьезодинамик)

Картинка со всем указанным оборудованием:

Итого комплект, не уступающий по возможностям стартерам за 5к рублей, можно собрать за 2,5к у отечественных продавцов или за 1,5к, если заказывать у китайцев. Естественно, приведённый список можно и нужно расширять, поскольку возможности применения платы Arduino колоссальны. Но на первое время вышеуказанных деталей должно хватить.

Из полученного набора я уже собрал свои первые «мигающие лампочки», чего и вам желаю!

ТОП 5 популярных наборов для быстрого старта с платформой Arduino

Какой электронный конструктор купить ребенку?

Образовательный набор, включающий Arduino-совместимый микроконтроллер ZYduino R3, 47 радиодеталей и методическое пособие с 7 базовыми проектами на русском языке!

Образовательный конструктор на базе UNO R3 Arduino-совместимого контроллера с методическим пособием, включающий в себя модуль RFID RC522 с двумя RFID-метками, комплект радиодеталей (57 шт), а так же обучающую инструкцию с 12 проектами на русском языке!

Образовательный набор на базе Arduino UNO R3 c расширенным комплектом датчиков и модулей (104 шт), методическое пособие с 21 проектом на русском языке!
Подходит для индивидуальных занятий, проведения уроков информатики и кружков робототехники.

Расширенный набор для робототехники с платой Arduino UNO R3. Обучающая инструкция с 13 проектами в среде программирования Scratch на русском языке! 63 наименования, более 70 деталей в комплекте.
Программирование контроллера на языках C++, Scratch.

Всё необходимое для старта с Arduino: контроллер и набор деталей для прохождения 3 обучающих проектов. Обучающая инструкция на русском языке в комплекте!

Модель: Базовый набор для начинающих в кейсе. Более 100 резисторов, конденсаторы, транзисторы, модуль реле. Беспаечная макетная плата в комплекте.

Набор деталей для радиотехники Keywish. В комплекте модуль реде, беспаечная макетная плата, транзисторы, резисторы, конденсаторы, светодиоды, соединительные провода. Поставляется в удобном кейсе.

Модель: Стартовый набор датчиков Arduino-совместимый дня начинающих. Программируемый контроллер Mega 2560. 17 датчиков и модулей в комплекте.

Образовательный робототехнический модуль "Умный дом" для экспериментов среде Scratch с контроллером, совместимым с Arduino, способствующий формированию навыков инженерно-технического программирования. Обучающая инструкция с 16 уроками на русском языке в комплекте!

Базовый робототехнический комплект на 47 радиодеталей для программирования на визуальном языке Scratch. В комплекте книга на русском языке, описывающая 10 примеров проектов и разъясняющая как программировать контроллер.

Набор совместимый с Arduino для начинающих "Умный дом" Starter Kit с Bluetooth модулем ZS-040. Обучающая инструкция с 7 уроками на русском языке!

Базовый робототехнический набор с RFID-модулем, комплектом радиодеталей (57 шт.) и учебным пособием на русском языке с описанием реализации 12 проектов на языке программирования Scratch!
Способствует освоению основ программирования электронных устройств на базе программно-аппаратного комплекса, совместимого с программируемым контроллером Arduino.

Набор датчиков и модулей с контроллером ATmega328 LY-F2, совместимым со средой Arduino. Датчики поставляются в удобном, большом кейсе. Более 60 наименований. Обучение программированию на языках C++, Scratch.

Модель: Набор DFRobot EcoDuino An Auto Planting Kit
Набор для выращивания растений и их автоматического полива

Модель: Набор радиодеталей в кейсе для начинающих. Более 30 наименований в комплекте. 110 резисторов, 51 светодиод, 20 конденсаторов и т. д.

Модель: Стартовый набор ЧПУ для гравера на плате Arduino-совместимой UNO R3. Плата расширения CNC Shield, 4 драйвера двигателя DRV8825 в комплекте.

Модель: Набор для сборки плеера для проигрывания файлов WAV.
Контроллер UNO, совместимый со средой Arduino. Динамик 1 Вт, 8 Ом, 50x13 мм. Карта памяти mircoSD объемом 256 МБ.

Модель: Образовательный набор для робототехники. Более 30 комплектующих, 50 цветных светодиодов, макетная плата на 400 точек и т.д.

Обучающий набор по Arduino: как быстро научиться создавать интересные технические проекты своими собственными руками

Ардуино — это самая популярная микроконтроллерная платформа любительской и образовательной робототехники. Она применяется для создания электронных устройств и благодаря своей простоте и дружелюбности подходит как для начинающих пользователей, так и для опытных разработчиков.

На сегодняшний день удобным и эффективным способом в изучении Arduino является покупка готового стартового набора, включающего в себя полный комплект базовых радиодеталей. Такие наборы являются образовательными и многофункциональными, и в зависимости от наполнения позволяют собирать различные электрические схемы на макетной плате. Благодаря наличию в свободном доступе массы видеоуроков, вы в кратчайшие сроки научитесь подключать микроконтроллер к компьютеру и получите первые навыки написания программ для исполнения на Uno с использованием радиокомпонентов и датчиков.

Стартовые наборы выступают в качестве электронного конструктора и имеют в своем составе все необходимые для старта элементы: светодиоды, резисторы, тактовые кнопки, сервоприводы и моторы, жидкокристаллический экран, датчики и другие элементы. Многие комплекты идеально подходят для проектов интернета-вещей, с помощью которых вы сможете создавать умные устройства, делающие ваш дом по-настоящему комфортным и безопасным. Наборы с модулем RFID RC522, позволяют создать свою собственную систему аутентификации и контроля доступа, а также используются в платежных системах. Для удобства все комплекты помещены в компактные пластиковые кейсы с защелками, а все мелкие детали заботливо отсортированы и не перепутаются между собой.

Конструкторы, совместимые с Arduino подойдут как для уроков, так и для внеурочных занятий

Купить электронный конструктор – это сделать первый шаг в изучении основ электроники и схемотехники. Программируемые конструкторы рассчитаны как для детей от 10 лет, так и взрослого человека, который стремится стать программистом. Они с успехом могут применяться как на школьных занятиях в рамках уроков информатики или физики, так и на кружках и секциях по робототехнике. Электронные конструкторы помогут ребенку освоить множество разделов школьной программы, приучат к усидчивости, аккуратности и внимательности.

Готовые наборы Амперки адресованы тем, кто делает первые шаги в создании электронных устройств, робототехнике и программировании.

Плата Iskra Uno (аналог Arduino), полный набор деталей и модулей для прохождения 20 обучающих проектов на C++

Базовый набор с оригинальной платой и мелочёвкой для тех, кто хочет приобщиться к миру Arduino и пройти 8 обучающих проектов из 20

Всё, что нужно новичку для старта с Arduino: оригинальный контроллер и набор деталей для прохождения 17 обучающих проектов из 20

Комфортное начало работы с Arduino: оригинальная плата, набор деталей и модулей для прохождения всех 20 обучающих проектов

Набор модулей для подключения Arduino Uno к интернету и работы с сетевыми сервисами

Набор для обучения искусству пайки с нуля с подробным руководством и всеми необходимыми инструментами

Набор для пайки ползучего кибержука с вибромотором и светодиодными глазами

Набор для пайки портативного металлоискателя с настраиваемой чувствительностью

Набор для пайки светящегося магнита на холодильник

Набор для пайки RGB-фонарика на двух батарейках AA с плавной регулировкой цвета

Марсианская база и 18 проектов на Arduino для обучения визуальному языку программирования XOD

Всё необходимое для начала работы с Raspberry Pi 4 (2 ГБ памяти) и прохождения 19 обучающих проектов

Всё необходимое для начала работы с Raspberry Pi 4 (4 ГБ памяти) и прохождения 19 обучающих проектов

Всё необходимое для начала работы с Raspberry Pi 4 (8 ГБ памяти) и прохождения 19 обучающих проектов

Увлекательный набор для изучения основ электроники для детей младшего школьного возраста

Соберите своего мобильного робота для гонок по линии и научитесь программировать на языке C++ на примере 12 гаражных экспериментов

Изучите основы робототехники и программирования на JavaScript в 12 экспериментах, собрав няшного мобильного робота

Соберите электронного жука с дистанционным управлением и пройдите 14 обучающих опытов

Набор для создания и программирования гаджетов на языке JavaScript

Набор дополнительных модулей для подключения к интернету и работы с браузерными интерфейсами

Набор дополнительных модулей для создания автономной системы полива комнатных растений

Набор дополнительных модулей для превращения «Йодо» в мобильного двухколёсного робота

Конструктор для сборки умного котика из Iskra Neo, Slot Shield и шести Troyka-модулей

Готовый курс для изучения основ электроники и программирования на визуальном языке Scratch детьми от 9 лет

Все наборы Амперки сопровождаются продуманными инструкциями без сухой теории, чтобы никто не заскучал по мере сборки. Мы уделяем особое внимание стильному оформлению и красочной упаковке наборов, поэтому они сразу годятся в подарок без лишней обёртки.

Мы предлагаем несколько серий наборов с разным уклоном: детские, на Arduino, на Raspberry Pi, для робототехники или пайки. Особые образовательные наборы адресованы школам и кружкам.

Порядок и сложность экспериментов выстроены так, чтобы с ними справился даже новичок. Но если возникают сложности с прохождением наборов, или вы затрудняетесь с выбором — смело обращайтесь в нашу техподдержку, и вам обязательно помогут!

Читайте также: