Karta pracy podsumowująca opanowanie treści zajęć realizowanych zgodnie z metodologią STEM w oparciu o zasoby Zintegrowanej Platformy Edukacyjnej, opracowana w ramach rządowego programu wspierania organów prowadzących szkoły i placówki w rozwijaniu umiejętności cyfrowych dzieci i młodzieży na lata 2025‑2029 – „Cyfrowy Uczeń” (Dz.U.2025.1254)

Imię i nazwisko autora:

Roman Frąckowiak

Wprowadzenie do karty pracy

W tej karcie pracy poznasz praktyczne podstawy tworzenia układów elektronicznych z wykorzystaniem platformy Arduino – bez konieczności używania lutownicy. Dzięki płytce stykowej, przewodom połączeniowym oraz zestawowi gotowych komponentów elektronicznych (takich jak diody LED, rezystory, przyciski czy czujniki) zbudujesz pierwszy w pełni funkcjonalny obwód, a następnie zaprogramujesz go tak, aby wykonywał określone zadania. Praca w trybie „bez lutowania” pozwala na szybkie testowanie pomysłów, eksperymentowanie i bezpieczne doskonalenie umiejętności w zakresie elektroniki oraz programowania mikrokontrolerów. W trakcie wykonywania zadań będziesz rozwijać kompetencje inżynierskie, ucząc się projektowania układów, analizowania połączeń, diagnozowania błędów oraz samodzielnego modyfikowania projektów. Karta pracy poprowadzi Cię krok po kroku przez proces tworzenia prostych, ale w pełni działających konstrukcji, które stanowią doskonałe przygotowanie do bardziej zaawansowanych projektów elektronicznych i robotycznych. 

2

Ćwiczenie 3

Zapoznaj się z grafiką i wykonaj ćwiczenie.

RrThrMsfYQRK1

Na rysunku przedstawiono szeregowe rozmieszczenie rezystorów. W jednej linii, w niewielkiej odległości narysowano dwa rezystory w kształcie prostokątów. Są umieszczone jeden obok drugiego. Pierwszy z nich opisano jako R1 z wartością 100 omów, drugi jako R2 z wartością 100 omów.

R3rCkwA4DcH0l

Wymyśl pytanie na kartkówkę związane z tematem materiału.

2 rezystory połączone szeregowo, każdy o rezystancji 100 Ohm;.

RFVv9XaQaV9dQ

Możliwe odpowiedzi: 1. 200 Ω, 2. 220 Ω, 3. 200 kΩ, 4. 50 Ω

void setup() {
	pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

void loop() {
	digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
	delay(500);   
	digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
	delay(500);                      
}

void setup() {
	pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

void loop() {
	digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);                  
}

void setup() {
	pinMode(13, OUTPUT);
}

void loop() {
	digitalWrite(13, HIGH);
	delay(2000);   
	digitalWrite(13, LOW);
	delay(1000);
	digitalWrite(13, HIGH);
	delay(5000);                      
	digitalWrite(13, LOW);
	delay(1000);
}

2

Ćwiczenie 13

Narysuj schemat podłączenia diody RGB ze wspólną anodą do płytki Arduino.

Pokaż rozwiązanie

RwBpZAHIFDFL1

Schemat przedstawia płytkę Arduino UNO i połączone z nią diody. Płytka Arduino przedstawiona jest na schemacie jako pionowo ustawiony prostokąt z pinami przy obu dłuższych pionowych bokach. Piny z lewej to od góry: IOREF, RESET, 3.3V, 5V, GND, GND, VIN, przerwa, A0, A1, A2, A3, A4, A5. Piny z prawej to od góry: AREF, GND, 13, 12, ~11, ~10, ~9, 8, przerwa, 7, ~6, ~5, 4, ~3, 2, TX-1, RX-0. Połączenia w schemacie składają się z łamanych złożonych z odcinków poziomych i pionowych, łączących odpowiednie piny. Na pionowych odcinkach składowych każdego połączenia narysowano od góry trójkąty z ukośnymi równoległymi strzałkami po lewej stronie. Poniżej znajdują się cienki prostokąt symbolizujący rezystor, obok którego napisano od lewej: 120 omów, 62 omy, 62 omy. Trójkąty ustawione są podstawą do góry, a naprzeciw podstawy, przy wierzchołkach dolnych, znajdują się poziome odcinki o takiej długości, jak podstawa trójkątów. Znak trójkąta ze strzałkami i z poziomym odcinkiem symbolizuje diodę świecącą LED. Obok każdego takiego połączenia umieszczono podpis. Od lewej mamy: „LED (R)” lub „LED (G)” lub „LED (B)”. Połączenia w schemacie są następujące: 5 V z płytki Arduino z szyną płytki stykowej, piny 9., 10. i 11. z płytką stykową.

int RedPin = 11;
int GreenPin = 10;
int BluePin = 9;

void setup() {
	pinMode(RedPin, OUTPUT);
	pinMode(GreenPin, OUTPUT);
	pinMode(BluePin, OUTPUT);
}

void loop() {
	digitalWrite(RedPin, LOW);
	digitalWrite(GreenPin, HIGH);
	digitalWrite(BluePin, HIGH);
	delay(1000);
	digitalWrite(RedPin, HIGH);
	digitalWrite(GreenPin, LOW);
	digitalWrite(BluePin, HIGH);
	delay(1000);
	digitalWrite(RedPin, HIGH);
	digitalWrite(GreenPin, HIGH);
	digitalWrite(BluePin, LOW);
	delay(1000);
}

int RedPin = 11;
int GreenPin = 10;
int BluePin = 9;
int wypelnienie;

void setup() {
	pinMode(RedPin, OUTPUT);
	pinMode(GreenPin, OUTPUT);
	pinMode(BluePin, OUTPUT);
}

void loop() {
	for (wypelnienie = 0; wypelnienie < 255; wypelnienie++) {
		analogWrite(RedPin, 255 - wypelnienie);  
		analogWrite(GreenPin, 255);
		analogWrite(BluePin, 255);   
		delay(10); 
	}

	for (wypelnienie = 0; wypelnienie < 255; wypelnienie++) {
		analogWrite(RedPin, wypelnienie);  
		analogWrite(GreenPin, 255);
		analogWrite(BluePin, 255);   
		delay(10); 
	}
}

int RedPin = 11;
int GreenPin = 10;
int BluePin = 9;
int wypelnienie;

void setup() {
	pinMode(RedPin, OUTPUT);
	pinMode(GreenPin, OUTPUT);
	pinMode(BluePin, OUTPUT);
}

void loop() {
	analogWrite(RedPin, 0);  
	analogWrite(GreenPin, 0);
	analogWrite(BluePin, 0);   
	delay(1000); 
	analogWrite(RedPin, 255);  
	analogWrite(GreenPin, 255);
	analogWrite(BluePin, 255);
	delay(1000);
}

Podsumowanie 

Wykonując zadania z tej karty pracy, poznałeś podstawy budowania układów elektronicznych na płytce stykowej oraz programowania platformy Arduino – bez użycia lutownicy. Dzięki temu mogłeś w bezpieczny sposób eksperymentować z komponentami, tworzyć połączenia, testować działanie obwodów oraz analizować skutki swoich decyzji projektowych. Zrozumiałeś, jak współpracują ze sobą elementy elektroniczne i jak kod steruje ich zachowaniem. Zdobyte umiejętności są fundamentem do dalszej pracy z elektroniką i robotyką, a sprawność w tworzeniu prototypów pozwoli Ci w przyszłości budować bardziej złożone systemy i świadomie rozwijać własne projekty.