Урок 9. Каналы связи: как устройства говорят друг с другом
| Класс | 7 |
| Модуль | Робототехника |
| Тема урока | Каналы связи: как устройства говорят друг с другом |
| Урок | 9 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
- Ответить на вопрос урока: «Как по двум проводам датчик передаёт температуру?»
- Выполнить задание: осциллограмма «A» с подписанными битами.
- 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
| Этап | Мин | Деятельность учителя | Деятельность учеников |
|---|---|---|---|
| Вопрос урока | 5 | Как по двум проводам датчик передаёт температуру? | Предполагают. |
| Разбор | 12 | Разбирает UART: старт, 8 бит, стоп. I2C: SDA, SCL, адрес. | Записывают букву «A» в двоичном виде. |
| Практика | 18 | Подключает приборы с группами. | Смотрят на осциллографе передачу «A», находят биты; на анализаторе расшифровывают обмен с AHT20. |
| Проверка | 6 | Проверяет расшифровку. | Называют адрес датчика и байты. |
| Итог и рефлексия | 4 | Почему 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.