Ардуїно для дітей: що це?

23 січня, 2020

Не лише у Харкові, а й в Україні «Arduino» – досить рідкісний курс. Не лише діти, а й багато дорослих можуть не знати, що це та які навички розвиває. Є й ті, хто займається із платформою Arduino вдома. Тільки ефект від навчання в домашніх умовах та на курсах відрізняється.

У першому випадку дитині може бракувати менторства з боку викладача, спілкування з однодумцями та правильної мотивації, яка виникає у дітей, коли вони працюють над проектом у команді. Не так просто самостійно шукати матеріали для навчання та розбиратися на кожному кроці роботи з платформою.

На курсах, у свою чергу, дитина завжди може звернутися до викладача з питанням і швидко знайти відповідне рішення. А ще у дитини з’являється група друзів, яким подобається робототехніка, механіка та програмування на С++, з якими вона може поділитися своїми успіхами та досягненнями.

Під час занять у класі діти розвивають творчий потенціал, а також тренують логіку та уяву, вирішуючи на базі освоєного матеріалу додаткові завдання з повною свободою дій. Проекти, що реалізуються в процесі самостійного навчання, найчастіше залишаються в межах алгоритму: “Зібрав>Скопіював>Запустив>Запрацювало (чи ні)” і рідко переростають з області швидкоплинного захоплення в хобі чи професію.

Arduino як платформа програмується мовою C++, яка залишається в десятці найбільш затребуваних мов програмування і якою можна писати програми будь-якої складності. Тільки вивчення гір літератури, перегляди відео-інструкцій та прикладів ніколи не зрівняються з живим поясненням розв’язання задачі на прикладах та у різних варіаціях.

Почнемо з азов: що таке Arduino?

Якщо ви вже знайомі з теорією, можете сміливо перескочити далі. Якщо ні — давайте разом виконаємо швидке занурення.

Arduino – це невелика плата з процесором та оперативною пам’яттю. Іншими словами, це міні-комп’ютер, оснащений безліччю входів та виходів. На сьогоднішній день є кілька видів плат Arduino c різними мікроконтролерами та характеристиками.

Застосовуються вони різних цілей. Найпопулярніша — Arduino UNO, вона найкраще підходить для початку створення різних електромеханічних пристроїв, тому й найпопулярніша.

До плати можна під’єднувати дроти та підключати різні датчики, світлодіоди, двигуни та модулі зв’язку. Якщо спростити максимально, то плату Ардуїно можна назвати розумною розеткою, яка автоматично включатиме і вимикатиме всі приєднані девайси залежно від того, як її запрограмував учень.

Arduino складається з апаратної та програмної частин. Остання є середовищем розробки (програму, яку використовують для написання та налаштування прошивок), а також зручні бібліотеки та спрощена мова програмування.

Що діти вивчають курси Arduino?

В описі курсу ви можете прочитати «за допомогою Arduino діти навчаються електротехніки, механіки та програмування на С++». А що це означає на практиці?

Як правило, на старті дітям цікаво пробувати свої сили в нескладних навчальних проектах: вони вчаться створювати миготливі світлодіоди, пристрої реєстрації та відображення інформації, а далі переходять до складніших завдань — намагаються створювати та програмувати автономні машини, роботів, системи розумного будинку.

Буває й отже, що у заняттях дітям хочеться творчості. Одна з наших груп вже через два місяці після старту навчання разом із викладачем курсу створили орган із тикувань до Хеллоуїна:

А ще діти можуть створювати окремі елементи управління домашньою інфраструктурою та проекти для дослідження природи та автоматизації сільського господарства (розумні теплиці, інструменти для автоматичного поливу рослин, розумні інкубатори, нашийники для тварин та навіть лічильники мурах). Загалом, розробляти та програмувати можна що завгодно і на що вистачить фантазії у юних академіків 🙂

Щодо програми нашого курсу, відзначимо відразу, що вона дещо відрізняється від тих, які ви можете знайти у інших шкіл. Наші студенти навчаються програмувати робота-сумо на базі arduino-сумісного контролера Atmega32U4. У цього контролера є друге ім’я, воно дуже гарне і більше запам’ятовується, — Ардуїно Леонардо.

З апаратної точки зору, це дообладнана набором датчиків, дисплеєм, пищалкою, моторами та іншими елементами платформа, яка може працювати як повноцінний автономний робот, а також як плата Ардуїно Леонардо. І як більшість плат Ардуїно, Леонардо також має продубльовані висновки, що дозволяють підключати до неї різні зовнішні пристрої та змінювати функціонал робота в залежності від необхідних завдань.

Система навчання на наших заняттях побудована від простих уроків до складних: спочатку діти знайомляться з особливостями контролера, далі створюють робота-сумо та навчаються програмувати його на виконання різних завдань: від їзди по лінії до проходження лабіринту з вибором найкоротшого шляху між точками входу та виходу.

Коли діти освоюють базові знання програмування, переходять до складнішого завдання – навчають робота брати участь у чемпіонаті з сумо. А ближче до завершення курсу діти вчаться створювати спеціальну програму, за допомогою якої вони керують роботом з комп’ютера або телефону.

Наш курс передбачає знайомство з розробкою інтерфейсів додатків та основами комп’ютерного зору, що дозволить надалі дитині застосовувати свої знання не тільки з використанням готових ресурсів, але й для створення власного індивідуального продукту. Для більш повного ознайомлення з освітньою складовою нашого курсу рекомендуємо звернути увагу на цю статтю.

Час летить швидко: сьогодні ваша дитина прийшла до нас на курс Arduino, а через кілька років запрограмувала домашнього робота, запустила свій техно-стартап або отримала “так” від Boston Dynamics у відповідь своє резюме.

Зверніть увагу! тут можна ознайомитися з повною програмою нашого курсу.

У якому віці найкраще розпочати вивчення Arduino?

Насправді дитині можна вивчати Arduino тоді, коли цікаво. А найголовніше — хочеться це робити. На Youtube можна знайти канали, які ведуть діти семи та восьми років. І їм подобається освоювати програмування на Arduino у ранньому віці. За допомогою відео вони просто діляться з однодумцями своїми доробками.

Наші експерти рекомендують дітям приступати до вивчення Arduino в 12-13 років, керуючись тим, що в цьому віці вже можна починати освоювати С++. Крім того, програма курсу чудово доповнює шкільну програму з інформатики.

Якщо у школяра є базові знання з робототехніки та програмування, і йому вже хочеться перейти на наступний рівень – займатися електронікою, мікроконтролерами, працювати з датчиками та розумними пристроями, тоді ми радимо прийти на безкоштовний урок і просто спробувати. Це найкоротший шлях, щоб зрозуміти, подобається дитині чи ні. А ми допоможемо дитині полюбити світ високих технологій і зробити перші успішні кроки в IT сфері!