Elektroonika huviring ja Arduino: Mustamäe Gümnaasium, Nutigeen Teaduskool

Elektroonika ainekava. Lihtne elektroonika.

Vanus: 10- 13.a.

Tegevuse pikkus: 2*45 min

Õppe eesmärgid:

Tutvustada noortele elektroonika põhimõtteid.

Teha erinevaid elektroonika katseid, õppida läbikäima elektri ja juhtmetega, mõista elektroonika olemust. Katsetada ja meisterdada.

Õpiväljundid:

• noor mõistab elektri olemust ja sellega kaasnevaid põnevusi ja ohtusid;
• noor saab ettekujutuse ja tunneb elektrooniliste seadmete tööpõhimõtet, elektri olulisust selle juures ja elektriga kaasnevaid füüsikalisi nähtusi. (nt.-elektronika komponendid töötavad pooljuhtide põhimõttel, kus poolmetallid ühtpidi juhivad voolu, teistpidi mitte jne.)
• teab ja tunneb elektrooniliste seadmete ehituslikku poolt, materjale ja väärtustab materjalide säästlikku majandamist ja taaskasutust.
• väärtustab inimeste ja looduse tervist, tunneb väärismetalle ja ohtlikke jäätmeid.
• teab lihtsamate elekter. skeemide elemente ja nende tingmärke.
• teab elektroonika komponentide ühendamise tehnoloogiaid ja oskab käsitleda jootekolbi.
• oskab olla uuenduslik, kujundab eneses leiutaja hinge, julgeb kavandada uusi mõtteid ja proovida neid.

Õppe kestus: 1 õppeaasta

Õppekeel: eesti või vene keel

Õppetöö korraldus: 1 kord nädalas

Õppemaht:  32 õppenädalat, 46,4 akadeemilist tundi

Õpingute alustamise tingimused: lapsevanema avaldus.

Lõpetamise tingimused: osavõtt tundidest

Hindamine: sõnaline (enesereflektsioon ja  õpetajapoolne suuline tagasiside).

ÕPPEAASTA JOOKSUL LÄBITAVAD TEEMAD TUNNID,  75 min tund

Elekter ja selle olemus ja saamine. Elektri-skeem ja selle valmistamine. 1

Elektri omadused. Elektriga kaasnevad elektrilised suurused.  Elekrilised suurused ja nende mõõtmine. 1

Elektri „rändamine“ skeemides. Lülitid.  Elektromagnet. Soojus, valgus, mootori pöörlemine. Elektroonilised lülitid. 1

Elektrotehnika detailid: hõõglamp, lüliti, relee, elektrimootor, juhtmed, abivahendid ja materjalid. 1

Vooluringid- elekrtilised katsetused elektroonika komplekti baasil. 1

Elektroonika detailid – takistid; kondensaatorid; dioodid; transistorid; mikroskeemid. mikrokontrollerid ja elektroonilised platvormid. 1

Montaazi-plaadid ja jootmine. Jootevahendid. Jootevaba montaaziplaadi ehitus ja põhimõte. 1

Montaazi-plaadid ja jootmine. Jootevahendid. Jootevaba montaaziplaadi ehitus ja põhimõte. Jootmise praktiseerimine.  1

Takistid ja konsensaator– takisti värvikoodi lugemine, (tutvus värvitabeliga).  Elektrilised katsetused elektroonika komplektiga. Takisti, nende ühendamine.  Kondensaator ja nende ühendamine. Vooluringid – takisti ja kondensaator koos, katsed kondensaatori tühjenemisest. 1

Transistor-lülitused. N-P-N ja P-N-P transistorid. Transistori töötamine– katsed elektroonika komplektiga võrdlus lihtsa elektroonika-detailidega. 1

Öölambi sisselülitus-skeem valgustakisti baasil. Öölambi ehitamine. 3

Tulede / LEDide vilgutamise skeemid: Mikroskeemi rakendamine 2 X 2 LED’i vilgutajas. 2

Vilgutaja skeemi koostamine Elektroonika komplekti baasil. 1

Tulede vilgutaja ehitamine. 2

Elektroonika skeem- „Jooksvad tuled“. 1

Elektroonika skeem- „Järjest süttivad tuled“. 1

Heli-generaator ja heli tugevuse võimendamine. Madalsagedus võimendi kokkupanek. Kõlar ja valjuhääldi. Valmistame ise valjuhääldi. 1

Madalsagedusega võimendi kokkupanek. Kõlar ja valjuhääldi. Valmistame ise valjuhääldi.  1

Valmistame ise valjuhääldi. 1

Valjuhääldi valmistamine ja katsetamine. 1

Grammofoni valmistamine ja vana vinüülplaadi „kuulatamine“. 1

Katsed elektroonika komplektiga. Ajaloolise detektor-vastuvõtja valmistamine ja katsetamine. 1

Katsed elektroonika komplektiga. Päikesepaneeliga voolu saamine, salvestamine aku-patareisse ja LED’i süütamine pimeda saabumisel. 1

Katsed elektroonika komplektiga. Valgusti lülitamine/ Mikro-mootori käivitamine tavalise TV puldiga. 1

Katsed elektroonika komplektiga. Telefoni laadimine (vajalik 5V) ainult 1 AA patareiga (1,5 V). 1

Katsed elektroonika komplektiga. Teadmised tuleviku tarbeks– OHM’i-seadus, LED’i eel-takisti väärtuse arvutamine erineva toitepinge korral. 1

Põnevaid katsetusi elektri saamiseks. sidrun, kartul, hambapasta jt. mikromootorist elektrigeneraatori valmistamine. 1

Kursuse lõpetamine, omavalmistatud roboti võistlus-mäng. Võidusõit joonejälgimis-robotitele jne. 1

Kursuse lõpetamine, omavalmistatud roboti võistlus-mäng. Võidusõit joonejälgimis-robotitele jne (tublimad suudaksid kindlasti selle valmis teha, kogu õpitavad teadmised puudutavad täielikult seda).  1

.

Huviring on mõeldud õpilasele, kes on varasemalt programmeerimisega või robootikaga tuttav. Huviringis õpitakse põhiteadmisi elektroonikast, arduinost ja  selle programmeerimisest.
Arduino on programmeeritav arendusplaat, mille külge saab ühendada erinevaid LEDe, mootoreid, andureid jne. Huviringis tutvutakse põhjalikumalt arduino stardikomplekti- ja selle erinevate komponentidega. Õpitakse koostama elektroonikaskeeme ja tehakse nii lihtsamaid kui ka keerukamaid programme. Teeme praktilisi töid ja programmeerime  www.tinkercad.com programmeerimissüsteemis.