ВКР · система задач · 7–8 классы

Электронный тренажёр задач по робототехнике с элементами интернета вещей

Тренажёр позволяет отработать логику инженерных задач без физического ESP32: микроконтроллеры, датчики, пороги, управляющие алгоритмы, телеметрия, панель наблюдения и имитация отправки данных.

Локальный режим

Работает как статическое веб-приложение: можно открыть дома, в аудитории или на предзащите.

Предыстория

Методическая основа:

Карта / схема задания

Цель

Оборудование / виртуальные компоненты

Критерии оценивания

    Выбор датчиков под задачу

    Выбери только те компоненты, которые действительно нужны для текущего кейса. Лишний датчик — это не ошибка, но его надо уметь обосновать.

    Виртуальная лаборатория

    Измени показания датчиков и посмотри, как меняется поведение робота.

    🤖

    Панель телеметрии

    distance
    threshold
    освещённость
    temperature
    humidity
    robot_state
    
              

    Поток данных

    Лаборатория подключения: контакты и логика интернета вещей

    Здесь учащийся собирает не картинку, а цепочку: компонент подключён к конкретному пину, код читает этот пин, правило принимает решение, телеметрия уходит на панель.

    Визуальная схема платы

    Подсвеченные контакты — выбранные пины для текущей схемы подключения.

    Настройка портов

    Цепочка логики интернета вещей

    Для ESP32 учебная схема по умолчанию: управляющий контакт датчика расстояния → D5, ответный контакт датчика расстояния → D18, исполнительный механизм → D2, датчик среды → D4.

    Кодовая проверка

    Напиши или поправь учебный код для ESP32 в среде Ардуино либо базовый код для Arduino Uno. Тренажёр проверит, совпадают ли контакты и есть ли базовая логика: режимы портов, чтение датчика, пороговое условие, отправка телеметрии.

    Как работает поток данных

    Эта схема показывает, что именно отрабатывает учащийся: датчик формирует данные, микроконтроллер их обрабатывает, сеть передаёт пакет, панель отображает телеметрию, после чего принимается решение.

    Перспектива подключения реального устройства

    В дальнейшем к тренажёру можно подключить реальный ESP32 или Raspberry Pi напрямую через сетевые протоколы, а Arduino Uno — через сетевой шлюз или внешний модуль. Например, учебную теплицу, робота для мониторинга трубы, датчик температуры в классе или мобильную платформу с телеметрией. Тогда тренажёр станет не только симулятором, но и панелью для сбора данных с физического устройства.

    {
      "device_id": "greenhouse-01",
      "temperature_c": 27,
      "humidity_percent": 42,
      "light_percent": 68,
      "action": "ventilation_off"
    }

    Журнал выполнения

    Журнал можно использовать как имитацию отчёта учащегося: что изменил, какой результат получил, какой вывод сделал.

      Методическая идея тренажёра

      Тренажёр моделирует информационно‑образовательную среду: учащийся взаимодействует с задачей, виртуальным устройством, данными датчиков, цифровой панелью и обратной связью. Это позволяет предварительно отработать логику решения до работы с физическим оборудованием.

      В терминах эмергентного обучения образовательный результат возникает не из одного элемента, а из их взаимодействия: условие задачи → действие учащегося → изменение параметров среды → наблюдение результата → корректировка решения.