Кнопка и язык схем
🎣 Крючок (5 мин)
На экране — принципиальная схема вчерашней цепи и рядом фотография макетки. Вопрос: «Инженеры всего мира — из России, Японии, Германии — понимают левый рисунок без перевода. Что на нём что?» Класс соотносит: зигзаг/прямоугольник ↔ резистор, треугольник ↔ LED, две чёрточки ↔ батарея.
🧠 Теория (12 мин)
Два вида схем
Монтажная схема — фотография-инструкция: рисунок макетки, «воткни сюда». Хороша для первого раза, но её не существует для настоящих устройств.
Принципиальная схема — язык: показывает что с чем соединено электрически, а не где это лежит на столе. Одна принципиальная схема → тысячи вариантов размещения на макетке, и все правильные.
Словарь из четырёх слов
Батарея Резистор Светодиод Кнопка
──┤├── ──[▭]── ──▶├── ──o o──
длинная=+ стрелка = ⊥
ток от + к − (разомкнута)Тактовая кнопка: ловушка четырёх ножек
У тактовой кнопки 4 вывода, но это всего 2 контакта: ножки попарно соединены внутри — пары сидят на противоположных (дальних) сторонах корпуса.
1 ●──────● 2 1–2 соединены всегда
│ │ 3–4 соединены всегда
3 ●──────● 4 1↔3 замыкаются при нажатииСтавим кнопку через жёлоб макетки — тогда ошибиться сторонами невозможно: жёлоб сам разводит пары.
🔧 Практика (20 мин)
Прозвонка кнопки
Прежде чем верить схеме — проверь. Мультиметр в режиме прозвонки: найдите пару ножек, соединённую всегда, и пару, соединяющуюся только при нажатии. Зарисуйте свою кнопку.
Сборка по принципиальной схеме
Сегодня монтажной картинки нет. Только это:
+4.5В ──[R 330]──▶├── o o ── GND
LED кнопкаПара сама решает, в какие ряды макетки что поставить. Контролёр перед подачей питания прозванивает цепь от «+» до «−» при нажатой кнопке.
Проверка
Нажал — светится, отпустил — погасло. Поздравляю: вы собрали устройство по документации, как это делают на производстве.
Задача со звёздочкой ⭐: «свет гаснет при нажатии»
Не меняя деталей, переставьте кнопку так, чтобы LED горел постоянно, а гас при нажатии. Подсказка: кнопка может не разрывать путь к LED, а предлагать току путь полегче — в обход LED (но обязательно через резистор! напрямую с «+» на «−» — нельзя, вспомните урок 0.1).
+4.5В ──[R 330]──┬──▶├── GND
│ LED
└── o o ── GNDНажатая кнопка закорачивает LED: почти весь ток уходит через неё, диод гаснет. Первое знакомство с идеей, что ток выбирает путь наименьшего сопротивления.
✅ Рефлексия и чек-лист (5 мин)
- Отличаю монтажную схему от принципиальной и объясняю, зачем нужна вторая
- Рисую по памяти 4 обозначения: батарея, резистор, LED, кнопка
- Прозвонил кнопку и знаю, какие ножки соединены всегда
- Собрал цепь по принципиальной схеме без картинки-подсказки
- ⭐ Собрал схему «гаснет при нажатии» и объяснил её
📓 Артефакт урока
Принципиальная схема, нарисованная от руки, + фото обеих работающих версий цепи.
🏁 Итог Модуля 0 — допуск к Модулю I
Проверка в паре (5 минут, меняясь ролями): собрать цепь «кнопка + LED» по принципиальной схеме, объяснив вслух назначение каждого элемента и правило красного/чёрного. Выполнено → в бортжурнале появляется штамп «Допуск к микросхемам», и на следующем уроке на стол ложится первая микросхема — 74HC00, четыре элемента NAND. С неё начнётся всё остальное: замок, калькулятор, часы, процессор.
Для учителя
- Отказ от монтажной картинки именно на 4-м уроке — расчётный стресс в зоне ближайшего развития: словарь всего из 4 символов, цепь из 4 элементов, но самостоятельность полная. Пары, которые буксуют, получают монтажную картинку как «костыль» — без порицания, с задачей на следующем уроке обойтись без неё.
- Задача со звёздочкой закладывает интуицию о параллельных путях тока — она выстрелит в Модуле I (подтяжки) и в уроке про открытый коллектор. Не раскрывайте её всем: пусть решившие пары объяснят остальным — приём «ученик-эксперт».
- С этого урока принципиальная схема — единственный основной формат во всём курсе; монтажные виды остаются только как проверочные иллюстрации в сложных сборках Модулей 3-4.