Рабочая программа курса внеурочной деятельности «Микроэлектроника и микроконтроллеры»

МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Министерство образования и спорта Республики Карелия
Администрация Петрозаводского городского округа
МОУ «Лицей № 40»

РАССМОТРЕНО
Кафедра воспитания

СОГЛАСОВАНО
Педагогический совет

Протокол № 1
от «28» августа 2026 г.

Протокол № 11
от «31» августа 2026 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

КУРСА ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
«МИКРОЭЛЕКТРОНИКА И МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ»
(ОСНОВНОЕ ОБЩЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ)

Петрозаводск 2026

СОДЕРЖАНИЕ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА .................................................................................................. 3
ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ....................................................................................... 7
ПОУРОЧНОЕ ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ........................................................... 18
ФОРМА ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЙ ......................................................................................... 26
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ...... 27

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Нормативно-правовой базой рабочей программы являются:
• Закон Российской Федерации от 29 декабря 2012 г. N 273-ФЗ «Об образовании в
Российской Федерации» в последней редакции;
• Распоряжение Правительства РФ от 31 марта 2022 г. N 678-р Об утверждении
Концепции развития дополнительного образования детей до 2030 г. и плана
мероприятий по её реализации;
• СП 2.4.3648-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям
воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи» от 28 сентября 2020
г. № 28;
• Приказ Министерства просвещения РФ от 30.09.2020 № 533 «О внесении изменений в
Порядок организации и осуществления образовательной деятельности по
дополнительным общеобразовательным программам, утвержденный приказом
Министерства просвещения РФ от 09.11.2018 № 196»;
• Методические рекомендации по созданию и функционированию детских технопарков
«Кванториум» в рамках реализации федерального проекта «Успех каждого ребенка»
национального проекта «Образование» (утверждены распоряжением Министерства
просвещения Российской Федерации от 1 марта 2019 года N Р-27).
Направленность дополнительной программы
Техническая.
Новизна
Новизна

программы

курса

внеурочной

деятельности

«Микроэлектроника

микроконтроллеры» заключается в том, что реализация данного программного материала
способствует

ознакомлению

обучающихся

организацией

коллективного

индивидуального исследования, побуждает к наблюдениям и экспериментированию,
позволяет чередовать коллективную и индивидуальную деятельность.
Педагогическая целесообразность
Программа ориентирована на учащихся, заинтересованных в расширении своих знаний об
электронике и программировании. Техническое творчество — мощный инструмент синтеза
знаний, закладывающий прочные основы системного мышления.
Цель и задачи дополнительной образовательной программы
Цель — создание условий для развития способностей учащихся в области технического
творчества, формирования практических навыков в процессе проектирования и
конструирования.

Задачи
Образовательные: расширять технический кругозор учащихся; научить программировать
на Arduino-подобных контроллерах; формировать образное и техническое мышление;
формировать способность к чтению графического материала при изготовлении изделий.
Развивающие: развивать творческую инициативу и самостоятельность; развивать
психофизиологические качества учеников — память, внимание, способность логически
мыслить, анализировать, концентрировать внимание; дать первоначальные знания о
цифровой электронике.
Воспитательные: воспитывать эмоционально-ценностное отношение к окружающему,
способствовать формированию эстетического вкуса; формировать коммуникативную
культуру, внимание и уважение к людям, терпимость к чужому мнению, умение работать в
группе; воспитывать волевые качества — усидчивость, терпение, внимательность,
старательность, умение доводить работу до конца.
Сроки реализации
1 год.
Формы и режим занятий
2 часа в неделю.
Планируемые результаты освоения программы
Личностные
Проявление
личностных
качеств:
ответственность,
коммуникативность,
способность
к
самостоятельной
деятельности,
инициативность.

Метапредметные

Предметные

Умение работать со средой
Способность
интеграции программирования
Arduino
знаний, приобретённых при IDE, умение работать с
изучении алгебры, геометрии, микроконтроллером на базе
информатики и физики.
ATMega и периферийными
модулями.

Мониторинг освоения программы
Формы контроля: защита проекта.
Критерии оценивания итогового проекта
• самостоятельность выполнения;
• законченность работы;
• соответствие выбранной тематике;
• оригинальность и качество решения — проект уникален, продемонстрировано
творческое мышление участников;
• сложность — трудоёмкость, многообразие используемых знаний;

• понимание технической части — авторы продемонстрировали свою компетентность,
сумели чётко и ясно объяснить, как их проект работает;
• инженерные решения — в конструкции проекта использовались хорошие инженерные
концепции;
• эстетичность — проект имеет хороший внешний вид, авторы сделали всё возможное,
чтобы проект выглядел профессионально.
Содержание курса внеурочной деятельности
Раздел 1. ВВЕДЕНИЕ
Техника безопасности, правила поведения в кабинете технологии, правила безопасного
труда при работе с электроинструментом и приборами, питающимися от сети переменного
тока. Оказание первой помощи при травмах и электротравмах, правила личной и общей
гигиены. Современное состояние микроэлектроники и области управления техническими
устройствами, программное и аппаратное обеспечение технических устройств. Понятие
канала передачи информации, обратная связь, кодирование. Новые возможности
коммуникации между несколькими системами, способными управлять друг другом;
знакомство с технологией «интернета вещей» и программно-аппаратными средствами для
реализации её задач.
Раздел 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Раздел посвящён изучению основ электроники и программирования микроконтроллеров на
платформе Arduino: установке среды разработки, работе с макетной платой и электронными
компонентами (светодиоды, резисторы, кнопки), принципам широтно-импульсной
модуляции, работе с аналоговыми и

цифровыми

датчиками разных типов и

исполнительными механизмами, а также программированию на языке C/С++ в среде
Arduino IDE — работе с регистрами и портами ввода-вывода, памятью микроконтроллера,
массивами данных и библиотеками, организации обмена данными по интерфейсам UART,
I²C, SPI и Bluetooth.
Раздел 3. ТВОРЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Раздел посвящён разработке и выполнению обучающимися итогового индивидуального
или группового (не более 3 человек) проекта: от выбора темы и разработки технического
решения до сборки, программирования, отладки устройства и подготовки его презентации.
Раздел 4. ЗАЩИТА ИТОГОВОГО ПРОЕКТА
Защита итогового проекта проводится перед комиссией по заранее разработанным
критериям оценивания.

ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ
Темы, раскрывающие
данный раздел
программы, и число
часов

Содержание
программы

Форма
организации
занятия

Основные виды
деятельности
обучающегося

Раздел 1. ВВЕДЕНИЕ (2 ч)

1. Введение. Техника
безопасности. Основы
микроэлектроники и
«интернета вещей» (2 ч)

Техника безопасности,
правила поведения в
кабинете технологии,
правила безопасного
труда при работе с
электроинструментом
и приборами,
питающимися от сети
переменного тока.
Оказание первой
помощи при травмах и
электротравмах.
Современное
состояние
микроэлектроники и
области управления
техническими
устройствами. Понятие
канала передачи
информации, обратная
связь, кодирование.
Знакомство с
технологией
«интернета вещей».

• Изучает правила
техники
безопасности и
оказания первой
помощи при
электротравмах.

• Знакомится с

Беседа,
вводный
инструктаж

современным
состоянием
микроэлектроники
и областью
управления
техническими
устройствами.

• Обсуждает понятия
канала передачи
информации,
обратной связи и
кодирования.

• Знакомится с
технологией
«интернета вещей»
и её программноаппаратными
средствами.

Раздел 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ (38 ч)

• Изучает основные

2.1. Характеристики
электрического тока,
источники тока, макетная
плата, типы соединений
потребителей тока (2 ч)

Изучение
характеристик
электрического тока и
источников тока.
Работа с макетной
платой, знакомство с
типами соединений
потребителей тока.

характеристики
электрического тока
и источники тока.

• Собирает
Практическое
занятие

простейшие схемы
на макетной плате.

• Определяет типы
соединений
потребителей тока.

• Выполняет
практическое
задание по сборке
цепи.

• Изучает типы
соединений
источников тока.

2.2. Типы соединений
источников тока,
мультиметр,
сопротивление, падение
напряжения, потенциометр
(2 ч)

Изучение типов
соединений
источников тока,
работа с
мультиметром,
измерение
сопротивления и
падения напряжения,
знакомство с
потенциометром.

• Проводит

Практическое
занятие

измерения
сопротивления и
падения
напряжения с
помощью
мультиметра.
• Работает с
потенциометром,
изменяя параметры
цепи.

• Оформляет
результаты
измерений.

• Знакомится с

2.3. Обзор контроллера.
Монитор порта. Язык
C/С++ (2 ч)

Обзор аппаратной
части контроллера
Arduino. Работа с
монитором порта.
Основы языка
программирования
C/С++ применительно
к Arduino.

устройством и
характеристиками
контроллера
Arduino.

• Работает с
Практическое
занятие

монитором порта в
среде Arduino IDE.

• Изучает базовые
конструкции языка
C/С++.

• Пишет и запускает
простейшую
программу на
контроллере.

• Изучает принцип
работы таймеров и
прерываний.

2.4. Таймеры и
прерывания. Цифровой
ввод-вывод (2 ч)

Изучение принципов
работы таймеров и
прерываний
микроконтроллера.
Организация
цифрового вводавывода.

• Настраивает

Практическое
занятие

цифровые входы и
выходы
контроллера.

• Пишет программу с
использованием
таймера и
прерывания.

• Проверяет работу
схемы с цифровым
вводом-выводом.
2.5. Подключение кнопок и
светодиодов (2 ч)

Изучение схем
подключения кнопок и

Практическое
занятие

• Собирает схему
подключения

светодиодов к
микроконтроллеру,
написание
управляющих
программ.

кнопки и
светодиода.

• Пишет программу
обработки нажатия
кнопки.

• Реализует
управление
светодиодом по
сигналу кнопки.

• Тестирует и
отлаживает
собранную схему.

• Изучает принцип
работы аналоговых
входов и выходов
контроллера.

• Подключает
2.6. Аналоговый вводвывод (2 ч)

Изучение принципов
аналогового вводавывода на платформе
Arduino.

Практическое
занятие

аналоговые
устройства к плате.
• Считывает и
обрабатывает
аналоговые сигналы
в программе.

• Формулирует вывод
об особенностях
аналогового вводавывода.

• Изучает схемы
управления
внешней нагрузкой.

2.7. Управление внешней
нагрузкой (2 ч)

Изучение способов
управления внешней
нагрузкой с помощью
микроконтроллера
(реле, транзисторные
ключи и др.).

• Собирает схему
Практическое
занятие

подключения
нагрузки через
ключевой элемент.

• Пишет программу
управления
нагрузкой.

• Проверяет
корректность
работы схемы.

2.8. Широтно-импульсная
модуляция (2 ч)

Изучение принципа
широтно-импульсной
модуляции (ШИМ) и
её применения для
управления
мощностью нагрузки.

• Изучает принцип
Практическое
занятие

широтноимпульсной
модуляции.

• Настраивает вывод
ШИМ-сигнала на
контроллере.

• Регулирует яркость
светодиода или
скорость двигателя
с помощью ШИМ.

• Анализирует
зависимость
параметров
нагрузки от
скважности
сигнала.

• Изучает принцип
работы АЦП.

• Подключает

2.9. Аналого-цифровое
преобразование (2 ч)

Изучение принципа
работы аналогоцифрового
преобразователя
(АЦП)
микроконтроллера.

аналоговый датчик
к контроллеру.
Практическое
занятие

• Считывает и
преобразует
аналоговый сигнал
в цифровой код.

• Выводит
результаты
преобразования на
монитор порта.

• Изучает понятия
разрешения и
точности
измерений.

• Проводит серию
2.10. Разрешение и
точность измерений (2 ч)

Изучение понятий
разрешения и точности
измерений при работе
с АЦП и датчиками.

Практическое
занятие

измерений одного
параметра.

• Оценивает
погрешность
измерений.

• Формулирует вывод
о факторах,
влияющих на
точность
измерений.

• Изучает виды
сигналов датчиков.

2.11. Сигналы и датчики.
Обработка показаний (2 ч)

Изучение видов
сигналов датчиков и
способов обработки их
показаний в программе
микроконтроллера.

• Подключает датчик
Практическое
занятие

к
микроконтроллеру.

• Пишет программу
обработки
показаний датчика.

• Выводит
обработанные

данные на монитор
порта.

• Изучает виды
памяти
микроконтроллера и
их назначение.

• Работает с

2.12. Память
микроконтроллера (2 ч)

Изучение видов и
организации памяти
микроконтроллера
(Flash, SRAM,
EEPROM).

Практическое
занятие

сохранением
данных в
энергонезависимой
памяти.

• Считывает и
записывает данные
в память
контроллера.

• Формулирует вывод
об особенностях
использования
разных видов
памяти.

• Изучает способы
объявления и
использования
массивов.

• Пишет программу
2.13. Массивы и работа с
наборами данных (2 ч)

Изучение работы с
массивами и наборами
данных в программах
для микроконтроллера.

Практическое
занятие

обработки набора
данных с датчиков.

• Выполняет
операции над
элементами
массива.

• Проверяет
корректность
работы программы.

• Изучает назначение
библиотек в среде
Arduino IDE.

• Подключает

2.14. Библиотеки (2 ч)

Изучение назначения и
подключения
библиотек в среде
Arduino IDE.

готовую библиотеку
к проекту.
Практическое
занятие

• Использует
функции
библиотеки для
работы с
периферийным
модулем.

• Проверяет работу
устройства с

использованием
библиотеки.

• Изучает принцип
работы интерфейса
UART.

• Настраивает
2.15. Последовательный
интерфейс UART. Обмен
данными между
устройствами (2 ч)

Изучение принципа
работы
последовательного
интерфейса UART и
организации обмена
данными между
устройствами.

Практическое
занятие

последовательный
обмен данными
между
устройствами.

• Передаёт и
принимает данные
через UART.

• Проверяет
корректность
переданных
данных.

• Изучает основные
протоколы обмена
данными.

• Формирует
2.16. Протоколы обмена
данными. Структура
сообщений и передача
информации (2 ч)

Изучение протоколов
обмена данными,
структуры сообщений
и способов передачи
информации между
устройствами.

Практическое
занятие

структуру
сообщения для
передачи данных.

• Реализует передачу
сообщения между
устройствами.

• Анализирует
корректность
приёма переданных
данных.

• Изучает принцип
работы шины I²C.

• Подключает

2.17. Шина I²C.
Взаимодействие
нескольких устройств (2 ч)

Изучение принципа
работы шины I²C и
организации
взаимодействия
нескольких устройств.

несколько
устройств к шине
I²C.
Практическое
занятие

• Организует обмен
данными между
устройствами по
шине I²C.

• Проверяет
корректность
взаимодействия
устройств.
2.18. Шина SPI.
Высокоскоростной обмен
данными (2 ч)

Изучение принципа
работы шины SPI и
организации

Практическое
занятие

• Изучает принцип
работы шины SPI.

• Подключает

высокоскоростного
обмена данными.

периферийное
устройство по
интерфейсу SPI.

• Организует
высокоскоростной
обмен данными по
шине SPI.

• Сравнивает
быстродействие SPI
и других
интерфейсов.

• Изучает принцип
работы модуля
Bluetooth.

• Подключает

2.19. Bluetooth.
Беспроводной обмен
данными (2 ч)

Изучение принципа
работы модуля
Bluetooth и
организации
беспроводного обмена
данными между
устройствами.

Bluetooth-модуль к
микроконтроллеру.
Практическое
занятие

• Организует
беспроводную
передачу данных
между
устройствами.

• Проверяет качество
и стабильность
беспроводного
соединения.
Раздел 3. ТВОРЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ (26 ч)

• Выбирает или

3.1. Выбор темы и
постановка задачи проекта
(2 ч)

Выбор или получение
темы итогового
проекта, постановка
задачи. Обучающиеся
работают
самостоятельно или в
мини-группах не более
3 человек.

получает тему
итогового проекта.

• Формулирует цель
Проектная
мастерская

и задачи проекта.

• Определяет состав
группы (при
групповой работе).

• Обсуждает план
дальнейшей работы
над проектом.

• Изучает

3.2. Анализ аналогов и
подбор технического
решения (2 ч)

Анализ существующих
аналогичных
устройств и решений,
подбор технического
подхода к реализации
проекта.

Проектная
мастерская

аналогичные
технические
решения по теме
проекта.

• Сравнивает
возможные
варианты
реализации.

• Обосновывает
выбор технического
решения.

• Фиксирует
результаты анализа
в рабочих
материалах проекта.

• Составляет
техническое
задание на проект.

• Определяет этапы и
3.3. Разработка
технического задания и
плана работы (2 ч)

Составление
технического задания
на проект и плана
выполнения работ по
этапам.

Проектная
мастерская

сроки выполнения
работы.

• Формирует
перечень
необходимых
компонентов и
материалов.

• Согласовывает план
работы с педагогом.

• Разрабатывает
структурную схему
устройства.

• Составляет
3.4. Разработка
структурной и
принципиальной схемы
устройства (2 ч)

Разработка
структурной и
принципиальной
электрической схемы
проектируемого
устройства.

Проектная
мастерская

принципиальную
электрическую
схему.

• Проверяет схему на
соответствие
техническому
заданию.

• Вносит
необходимые
корректировки в
схему.

• Подбирает

3.5. Подбор компонентов и
материалов для проекта (2
ч)

Подбор электронных
компонентов, модулей
и материалов,
необходимых для
реализации проекта.

электронные
компоненты и
модули по схеме.
Проектная
мастерская

• Проверяет
совместимость
выбранных
компонентов.

• Оценивает наличие
необходимых
материалов.

• Готовит
компоненты к
сборке устройства.

• Собирает макет
устройства на
макетной плате.

3.6. Сборка макета
устройства (2 ч)

Сборка макета
проектируемого
устройства на
макетной плате в
соответствии с
разработанной схемой.

• Проверяет
Проектная
мастерская

соответствие
сборки
принципиальной
схеме.

• Устраняет ошибки
монтажа.

• Готовит макет к
программированию
и отладке.

• Формулирует
логику работы
устройства.

• Разрабатывает
3.7. Разработка алгоритма
управляющей программы
(2 ч)

Разработка алгоритма
работы управляющей
программы для
микроконтроллера в
составе проекта.

Проектная
мастерская

алгоритм
управляющей
программы.

• Представляет
алгоритм в виде
блок-схемы.

• Обсуждает
алгоритм с
педагогом и вносит
уточнения.

• Пишет
программный код
по разработанному
алгоритму.

3.8. Написание
управляющей программы
(2 ч)

Написание
программного кода
управляющей
программы
микроконтроллера в
среде Arduino IDE.

• Использует
Проектная
мастерская

необходимые
библиотеки и
функции.
• Компилирует и
загружает
программу в
контроллер.

• Проверяет запуск
программы на
макете.

• Выявляет ошибки в

3.9. Отладка программы и
электрической схемы (2 ч)

Отладка совместной
работы программы и
электрической схемы
устройства, устранение
выявленных ошибок.

работе схемы и
программы.
Проектная
мастерская

• Вносит исправления
в код и/или схему.

• Повторно тестирует
работу устройства.

• Фиксирует
результаты отладки.

• Проводит
комплексное
тестирование
устройства.

3.10. Тестирование
устройства, устранение
неисправностей (2 ч)

Комплексное
тестирование готового
устройства в разных
условиях, устранение
выявленных
неисправностей.

• Выявляет и
Проектная
мастерская

устраняет
неисправности.

• Проверяет
стабильность
работы устройства.

• Оценивает
соответствие
устройства
техническому
заданию.

• Дорабатывает
конструкцию
устройства по
итогам
тестирования.
Доработка
3.11. Доработка
конструкции
конструкции и
устройства,
корпусирование устройства изготовление или
(2 ч)
подбор корпуса для
проекта.

• Изготавливает или
Проектная
мастерская

подбирает корпус
для устройства.

• Размещает и
закрепляет
компоненты в
корпусе.

• Проверяет
работоспособность
устройства в
корпусе.

• Оформляет
3.12. Оформление
технической документации
проекта (2 ч)

Оформление
технической
документации проекта:
описания устройства,
схем, программного
кода.

Проектная
мастерская

описание
устройства и
принцип его
работы.

• Готовит
электрическую
схему и листинг

программы для
документации.

• Структурирует
документацию
проекта.

• Проверяет полноту
и правильность
оформления
материалов.

• Готовит
презентацию
проекта.

3.13. Подготовка
презентации и защиты
проекта (2 ч)

Подготовка
презентации проекта и
репетиция публичной
защиты по
разработанным
критериям оценивания.

• Составляет план
Проектная
мастерская

выступления при
защите.

• Проводит
репетицию защиты
проекта.

• Учитывает
замечания педагога
при доработке
выступления.

Раздел 4. ЗАЩИТА ИТОГОВОГО ПРОЕКТА (2 ч)

• Представляет

4. Защита итогового
проекта (2 ч)

Защита
индивидуального или
группового итогового
проекта перед
комиссией в
соответствии с заранее
разработанными
критериями
оценивания.

итоговый проект
перед комиссией.

• Демонстрирует

Защита
проекта

работу устройства и
поясняет принцип
его действия.
• Отвечает на
вопросы комиссии.

• Проводит
самоанализ
результатов
проектной
деятельности.

ПОУРОЧНОЕ ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ
№
урока

Тема

Содержание

Основные виды
деятельности
обучающегося

• Изучает правила

Введение. Техника
безопасности.
Основы
микроэлектроники
и «интернета
вещей»

Техника безопасности, правила
поведения в кабинете технологии,
правила безопасного труда при
работе с электроинструментом и
приборами, питающимися от сети
переменного тока. Оказание
первой помощи при травмах и
электротравмах. Современное
состояние микроэлектроники и
области управления техническими
устройствами. Понятие канала
передачи информации, обратная
связь, кодирование. Знакомство с
технологией «интернета вещей».

техники безопасности и
оказания первой
помощи при
электротравмах.

• Знакомится с
современным
состоянием
микроэлектроники и
областью управления
техническими
устройствами.
• Обсуждает понятия
канала передачи
информации, обратной
связи и кодирования.

• Знакомится с
технологией
«интернета вещей» и её
программноаппаратными
средствами.

• Изучает основные

Характеристики
электрического
тока, источники
тока, макетная
плата, типы
соединений
потребителей тока

характеристики
электрического тока и
источники тока.
Изучение характеристик
электрического тока и источников
тока. Работа с макетной платой,
знакомство с типами соединений
потребителей тока.

• Собирает простейшие
схемы на макетной
плате.

• Определяет типы
соединений
потребителей тока.

• Выполняет
практическое задание
по сборке цепи.

• Изучает типы

Типы соединений
источников тока,
мультиметр,
сопротивление,
падение
напряжения,
потенциометр

Изучение типов соединений
источников тока, работа с
мультиметром, измерение
сопротивления и падения
напряжения, знакомство с
потенциометром.

соединений источников
тока.

• Проводит измерения
сопротивления и
падения напряжения с
помощью мультиметра.

• Работает с
потенциометром,

изменяя параметры
цепи.

• Оформляет результаты
измерений.

• Знакомится с
устройством и
характеристиками
контроллера Arduino.

Обзор
контроллера.
Монитор порта.
Язык C/С++

Обзор аппаратной части
контроллера Arduino. Работа с
монитором порта. Основы языка
программирования C/С++
применительно к Arduino.

• Работает с монитором
порта в среде Arduino
IDE.

• Изучает базовые
конструкции языка
C/С++.

• Пишет и запускает
простейшую
программу на
контроллере.

• Изучает принцип
работы таймеров и
прерываний.

• Настраивает цифровые
5

Таймеры и
прерывания.
Цифровой вводвывод

Изучение принципов работы
таймеров и прерываний
микроконтроллера. Организация
цифрового ввода-вывода.

входы и выходы
контроллера.
• Пишет программу с
использованием
таймера и прерывания.
• Проверяет работу
схемы с цифровым
вводом-выводом.

• Собирает схему
подключения кнопки и
светодиода.

• Пишет программу
6

Подключение
кнопок и
светодиодов

Изучение схем подключения
кнопок и светодиодов к
микроконтроллеру, написание
управляющих программ.

обработки нажатия
кнопки.

• Реализует управление
светодиодом по
сигналу кнопки.

• Тестирует и
отлаживает собранную
схему.

Аналоговый вводвывод

Изучение принципов аналогового
ввода-вывода на платформе
Arduino.

• Изучает принцип
работы аналоговых
входов и выходов
контроллера.

• Подключает
аналоговые устройства
к плате.

• Считывает и
обрабатывает
аналоговые сигналы в
программе.

• Формулирует вывод об
особенностях
аналогового вводавывода.

• Изучает схемы
управления внешней
нагрузкой.

• Собирает схему
8

Управление
внешней нагрузкой

Изучение способов управления
внешней нагрузкой с помощью
микроконтроллера (реле,
транзисторные ключи и др.).

подключения нагрузки
через ключевой
элемент.

• Пишет программу
управления нагрузкой.
• Проверяет
корректность работы
схемы.

• Изучает принцип
широтно-импульсной
модуляции.

• Настраивает вывод

Широтноимпульсная
модуляция

Изучение принципа широтноимпульсной модуляции (ШИМ) и
её применения для управления
мощностью нагрузки.

ШИМ-сигнала на
контроллере.

• Регулирует яркость
светодиода или
скорость двигателя с
помощью ШИМ.

• Анализирует
зависимость
параметров нагрузки от
скважности сигнала.

• Изучает принцип
работы АЦП.

Аналого-цифровое
преобразование

Изучение принципа работы
аналого-цифрового
преобразователя (АЦП)
микроконтроллера.

• Подключает
аналоговый датчик к
контроллеру.

• Считывает и
преобразует
аналоговый сигнал в
цифровой код.

• Выводит результаты
преобразования на
монитор порта.

• Изучает понятия
разрешения и точности
измерений.

• Проводит серию
11

Разрешение и
точность
измерений

Изучение понятий разрешения и
точности измерений при работе с
АЦП и датчиками.

измерений одного
параметра.

• Оценивает
погрешность
измерений.

• Формулирует вывод о
факторах, влияющих на
точность измерений.

• Изучает виды сигналов
датчиков.

• Подключает датчик к
12

Сигналы и
датчики.
Обработка
показаний

Изучение видов сигналов датчиков
и способов обработки их
показаний в программе
микроконтроллера.

микроконтроллеру.

• Пишет программу
обработки показаний
датчика.

• Выводит обработанные
данные на монитор
порта.

• Изучает виды памяти
микроконтроллера и их
назначение.

• Работает с сохранением

Память
микроконтроллера

Изучение видов и организации
памяти микроконтроллера (Flash,
SRAM, EEPROM).

данных в
энергонезависимой
памяти.

• Считывает и
записывает данные в
память контроллера.

• Формулирует вывод об
особенностях
использования разных
видов памяти.

• Изучает способы

Массивы и работа
с наборами данных

Изучение работы с массивами и
наборами данных в программах
для микроконтроллера.

объявления и
использования
массивов.

• Пишет программу
обработки набора
данных с датчиков.

• Выполняет операции
над элементами
массива.

• Проверяет
корректность работы
программы.

• Изучает назначение
библиотек в среде
Arduino IDE.

• Подключает готовую
библиотеку к проекту.
15

Библиотеки

Изучение назначения и
подключения библиотек в среде
Arduino IDE.

• Использует функции
библиотеки для работы
с периферийным
модулем.

• Проверяет работу
устройства с
использованием
библиотеки.

• Изучает принцип

Последовательный
интерфейс UART.
Обмен данными
между
устройствами

Изучение принципа работы
последовательного интерфейса
UART и организации обмена
данными между устройствами.

работы интерфейса
UART.
• Настраивает
последовательный
обмен данными между
устройствами.

• Передаёт и принимает
данные через UART.
• Проверяет
корректность
переданных данных.

• Изучает основные
протоколы обмена
данными.

Протоколы обмена
данными.
Структура
сообщений и
передача
информации

• Формирует структуру
Изучение протоколов обмена
данными, структуры сообщений и
способов передачи информации
между устройствами.

сообщения для
передачи данных.

• Реализует передачу
сообщения между
устройствами.

• Анализирует
корректность приёма
переданных данных.

Шина I²C.
Взаимодействие
нескольких
устройств

Изучение принципа работы шины
I²C и организации взаимодействия
нескольких устройств.

• Изучает принцип
работы шины I²C.

• Подключает несколько
устройств к шине I²C.

• Организует обмен
данными между
устройствами по шине
I²C.

• Проверяет
корректность
взаимодействия
устройств.

• Изучает принцип
работы шины SPI.

• Подключает

Шина SPI.
Высокоскоростной
обмен данными

Изучение принципа работы шины
SPI и организации
высокоскоростного обмена
данными.

периферийное
устройство по
интерфейсу SPI.

• Организует
высокоскоростной
обмен данными по
шине SPI.

• Сравнивает
быстродействие SPI и
других интерфейсов.

• Изучает принцип
работы модуля
Bluetooth.

• Подключает Bluetooth-

Bluetooth.
Беспроводной
обмен данными

Изучение принципа работы модуля
Bluetooth и организации
беспроводного обмена данными
между устройствами.

модуль к
микроконтроллеру.

• Организует
беспроводную
передачу данных
между устройствами.

• Проверяет качество и
стабильность
беспроводного
соединения.

• Выбирает или получает

Выбор темы и
постановка задачи
проекта

Выбор или получение темы
итогового проекта, постановка
задачи. Обучающиеся работают
самостоятельно или в минигруппах не более 3 человек.

тему итогового
проекта.
• Формулирует цель и
задачи проекта.

• Определяет состав
группы (при групповой
работе).

• Обсуждает план
дальнейшей работы над
проектом.

• Изучает аналогичные
технические решения
по теме проекта.

Анализ аналогов и
подбор
технического
решения

Анализ существующих
аналогичных устройств и решений,
подбор технического подхода к
реализации проекта.

• Сравнивает возможные
варианты реализации.

• Обосновывает выбор
технического решения.

• Фиксирует результаты
анализа в рабочих
материалах проекта.

• Составляет
техническое задание на
проект.

• Определяет этапы и
23

Разработка
технического
задания и плана
работы

Составление технического задания
на проект и плана выполнения
работ по этапам.

сроки выполнения
работы.

• Формирует перечень
необходимых
компонентов и
материалов.

• Согласовывает план
работы с педагогом.

• Разрабатывает
структурную схему
устройства.

Разработка
структурной и
принципиальной
схемы устройства

• Составляет
Разработка структурной и
принципиальной электрической
схемы проектируемого устройства.

принципиальную
электрическую схему.

• Проверяет схему на
соответствие
техническому заданию.

• Вносит необходимые
корректировки в схему.

• Подбирает
электронные
компоненты и модули
по схеме.

Подбор
компонентов и
материалов для
проекта

Подбор электронных компонентов,
модулей и материалов,
необходимых для реализации
проекта.

• Проверяет
совместимость
выбранных
компонентов.

• Оценивает наличие
необходимых
материалов.

• Готовит компоненты к
сборке устройства.

• Собирает макет
устройства на макетной
плате.

Сборка макета
устройства

Сборка макета проектируемого
устройства на макетной плате в
соответствии с разработанной
схемой.

• Проверяет
соответствие сборки
принципиальной схеме.

• Устраняет ошибки
монтажа.

• Готовит макет к
программированию и
отладке.

• Формулирует логику
работы устройства.

• Разрабатывает
27

Разработка
алгоритма
управляющей
программы

Разработка алгоритма работы
управляющей программы для
микроконтроллера в составе
проекта.

алгоритм управляющей
программы.

• Представляет алгоритм
в виде блок-схемы.
• Обсуждает алгоритм с
педагогом и вносит
уточнения.

• Пишет программный
код по разработанному
алгоритму.

Написание
управляющей
программы

Написание программного кода
управляющей программы
микроконтроллера в среде Arduino
IDE.

• Использует
необходимые
библиотеки и функции.

• Компилирует и
загружает программу в
контроллер.

• Проверяет запуск
программы на макете.

• Выявляет ошибки в

Отладка
программы и
электрической
схемы

Отладка совместной работы
программы и электрической схемы
устройства, устранение
выявленных ошибок.

работе схемы и
программы.

• Вносит исправления в
код и/или схему.

• Повторно тестирует
работу устройства.

• Фиксирует результаты
отладки.

Тестирование
устройства,
устранение
неисправностей

Комплексное тестирование
готового устройства в разных
условиях, устранение выявленных
неисправностей.

• Проводит комплексное
тестирование
устройства.

• Выявляет и устраняет
неисправности.

• Проверяет
стабильность работы
устройства.

• Оценивает
соответствие
устройства
техническому заданию.

• Дорабатывает
конструкцию
устройства по итогам
тестирования.

Доработка
конструкции и
корпусирование
устройства

Доработка конструкции
устройства, изготовление или
подбор корпуса для проекта.

• Изготавливает или
подбирает корпус для
устройства.

• Размещает и закрепляет
компоненты в корпусе.

• Проверяет
работоспособность
устройства в корпусе.

• Оформляет описание

Оформление
технической
документации
проекта

Оформление технической
документации проекта: описания
устройства, схем, программного
кода.

устройства и принцип
его работы.
• Готовит электрическую
схему и листинг
программы для
документации.

• Структурирует
документацию проекта.
• Проверяет полноту и
правильность
оформления
материалов.

• Готовит презентацию
проекта.

• Составляет план
33

Подготовка
презентации и
защиты проекта

Подготовка презентации проекта и
репетиция публичной защиты по
разработанным критериям
оценивания.

Защита итогового
проекта

Защита индивидуального или
группового итогового проекта
перед комиссией в соответствии с
заранее разработанными
критериями оценивания.

выступления при
защите.

• Проводит репетицию
защиты проекта.
• Учитывает замечания
педагога при доработке
выступления.

• Представляет итоговый
проект перед
комиссией.

• Демонстрирует работу
устройства и поясняет
принцип его действия.

• Отвечает на вопросы
комиссии.

• Проводит самоанализ
результатов проектной
деятельности.

ФОРМА ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЙ
Занятия по рабочей программе курса внеурочной деятельности проводятся 2 часа в
неделю на протяжении 1 года обучения. Для выполнения поставленных программой
учебно-воспитательных задач предусмотрены следующие формы организации занятий:
индивидуальные, работа в паре, групповые.
Виды занятий по программе предусматривают выполнение практических работ, круглые
столы, защиту проектов.
Основной формой проведения занятий в теоретической части программы является
практическое занятие с программированием и настройкой микроконтроллера, а в разделе
«Творческое проектирование» — проектная мастерская, включающая самостоятельную
или групповую разработку, сборку, программирование и отладку итогового устройства с
последующей его защитой.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО
ПРОЦЕССА
Кадровое обеспечение
Программу

может

реализовывать

учитель-предметник,

педагог

дополнительного

образования.
Материально-техническое обеспечение
Наименование

Количество

Набор «Электроника и вычислительная техника»

Ноутбук

Методические материалы
Кейс-технология — описание проблемной ситуации, понятной и близкой обучающимся,
решение которой требует всестороннего изучения, поиска дополнительной информации и
моделирования ситуации или объекта с выбором наиболее подходящего решения.
Технология творческой деятельности. Цель данной технологии — выявить, учесть, развить
творческие способности детей и приобщить их к разнообразной творческой деятельности,
способствовать воспитанию общественно активной творческой личности.
Технология проблемного обучения. Её суть состоит в том, что организация занятий
предполагает создание под руководством педагога проблемных ситуаций и активную
деятельность учащихся по их разрешению. Используется поисковый метод: педагог ставит
задачу, решение которой ученики должны найти самостоятельно.
Список литературы
•

Основы программирования моделей инженерных систем / ООО «Прикладная
робототехника». — Москва: «Прикладная робототехника», 2020.

•

Периферийные функциональные модули. Изд. 2 / ООО «Прикладная робототехника».
— Москва: «Прикладная робототехника», 2024.