Занятие 1. Платформа и конструкция под регламент

Цель занятия: обучающиеся собирают стационарное устройство, отвечающее всем требованиям регламента, и выводят первое показание датчика на экран.

Занятие открывается входной диагностикой (10 мин, см. главную страницу модуля) и над-образовательным блоком: знакомство, правила работы в парах, договорённость «код пишет каждый, устройство одно».

Требования регламента к устройству

Регламент (раздел «Описание задания») требует стационарное устройство — оно не ездит, а стоит на рабочем столе перед стартовой линией поля. Обязательная комплектация:

Слой железа

Все примеры модуля написаны на C++ для ESP32 (Arduino IDE) и обращаются к железу только через файл stend.h. Сменили датчик или экран — меняется тело одной функции, алгоритмы занятий не трогаем.

// stend.h — слой железа стенда «Алгоритмика» (ESP32, Arduino IDE)
enum Btn { BTN_L, BTN_R };                 // левая и правая кнопки
enum Led { LED_OFF, LED_GREEN, LED_RED };

void stendBegin();                         // выводы, экран, прерывания энкодеров
int  distMM();                             // УЗ-дальномер, мм; -1, если объекта нет
int  reflection();                         // оптический датчик, 0..100 % отражения
int  dialDeg();                            // стрелка-ввод: угол от положения при включении, 0..359
void needleTo(int deg);                    // стрелка-вывод: угол от метки «0», -180..180
bool pressed(Btn b);                       // true, пока кнопка нажата
void indicator(Led c);                     // светодиод-индикатор
void beep(int freq, int ms);               // бузер
void screen(const String& text);           // экран ST7735, крупный шрифт

Разбор (worked example): «расстояние на экран»

Минимальная программа компетенции 1.1 — эталон, из которого вырастут все решения модуля. Псевдокод:

цикл бесконечно:
    d ← показание датчика расстояния (мм)
    если d корректно (объект виден):
        вывести округлённое d/10 (см) на экран и в консоль
    пауза 100 мс

C++ (Arduino IDE), стенд кабинета:

#include "stend.h"

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  stendBegin();
}

void loop() {
  int d = distMM();                        // мм; -1, если объекта нет
  if (d > 0) {
    int sm = (d + 5) / 10;                 // регламент требует сантиметры
    Serial.printf("Расстояние: %d см\n", sm);
    screen(String(sm));
  }
  delay(100);
}

Построчный разбор: distMM() возвращает миллиметры или -1, когда объект вне зоны видимости — проверка d > 0 обязательна, иначе на экран уедет «-0»; (d + 5) / 10 — округление до сантиметра, потому что судья сверяет сантиметры по линейке; пауза 100 мс — чтобы экран не мерцал и датчик не опрашивался вхолостую.

Практика

Типичные ошибки

Мини-проверка выхода

Чек-лист комплектации (сдаёт каждая команда): (1) устройство содержит все 5 обязательных компонентов регламента; (2) worked example выводит корректные сантиметры на обоих каналах; (3) команда отвечает: «почему датчик расстояния стоит заподлицо с передним краем?»

Уровни сложности