Перейти к содержимому
9. Каналы связи: как устройства говорят друг с другом

Урок 9. Каналы связи: как устройства говорят друг с другом

Класс7
МодульРобототехника
Тема урокаКаналы связи: как устройства говорят друг с другом
Урок9 из 30, 45 минут

Целеполагание

Цель урока: создать условия, при которых ученик видит сигнал UART и I2C на осциллографе и анализаторе и объясняет, как передаётся байт.

Планируемые результаты

Личностные: проверяет «невидимое» прибором.

Предметные — ученик:

  • показывает на осциллограмме биты байта UART;
  • находит на анализаторе адрес датчика I2C.

Метапредметные:

  • регулятивные: сверяет результат практики с вопросом урока;
  • познавательные: связывает абстрактное понятие с измеряемым сигналом;
  • коммуникативные: формулирует ответ и выслушивает другие версии.

Инструментальный блок

Задачи урока

  1. Ответить на вопрос урока: «Как по двум проводам датчик передаёт температуру?»
  2. Выполнить задание: осциллограмма «A» с подписанными битами.
  3. Проверить результат: биты подписаны верно.

Тип урока: изучение нового с практической частью.

Учебно-методический комплекс

  • Оборудование: ESP32, макетная плата, провода — на пару; компьютер с Arduino IDE; логический анализатор, осциллограф, датчик AHT20/BMP280.
  • Источники информации:
  • Дидактическое сопровождение: задание двух уровней и критерии оценивания (ниже).

Задание

Базовый уровень. Осциллограмма «A» с подписанными битами.

Повышенный уровень. Расшифровать ответ датчика в анализаторе.

Организационно-деятельностный блок

Основные понятия: протокол, бит, байт, скорость передачи, UART, I2C, адрес.

Межпредметные связи: информатика — двоичный код; физика — электрический сигнал.

Организация пространства и формы работы: фронтальная — вопрос, разбор, итог; парная — практика. Рабочие места пар, демонстрационный стол учителя.

Ход урока

ЭтапМинДеятельность учителяДеятельность учеников
Вопрос урока5Как по двум проводам датчик передаёт температуру?Предполагают.
Разбор12Разбирает UART: старт, 8 бит, стоп. I2C: SDA, SCL, адрес.Записывают букву «A» в двоичном виде.
Практика18Подключает приборы с группами.Смотрят на осциллографе передачу «A», находят биты; на анализаторе расшифровывают обмен с AHT20.
Проверка6Проверяет расшифровку.Называют адрес датчика и байты.
Итог и рефлексия4Почему в I2C два провода, а в UART — один в каждую сторону?Отвечают.

Оценивание

  • биты подписаны верно;
  • найден адрес I2C.

Безопасность

  • Схему собирают и меняют при отключённом питании. Питание — только от USB или батарейного блока, не выше 9 В. Нагрелся элемент — отключить питание и позвать учителя.
  • Щупы осциллографа и анализатора подключают только к низковольтной схеме; «земля» щупа — к GND схемы.