Образовательный конструктор Z80

Актуальность

Образовательные конструкторы всё больше используются в процессе обучения техническим специальностям. Есть масса различных направлений, которые можно изучить с помощью современных наборов.

Самые интересные наборы позволяют собрать действующую модель собственными руками. Ими могут быть как элементарное электронное устройство, так и большой автономный робот. Основная задача такого конструктора – развитие креативного нестандартного мышления, умения планировать и решать поставленные в конструкторе задачи, развитие пространственного и логического мышления, умения работать в команде, развитие самооценки. Конструктор, который предлагаем мы, поможет познакомиться с основными принципами работы компьютера. Для того, чтобы их понять, необходимо познакомиться с устройством ПК и принципами взаимодействия всех его устройств.

Цель

Создать образовательный конструктор, позволяющий изучить основные принципы работы вычислительной техники на примере персонального компьютера и разработать методические материалы для самостоятельного изучения, сборки и программирования персонального компьютера.

Задачи

1. Провести сравнение аналогов.
2. Разработать структурную схему.
3. Сконструировать печатные платы.
4. Произвести сборку и тестирование.
5. Разработать методические материалы.
6. Создать комплект поставки.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Станок лазерной резки с ЧПУ
• 3D-принтер
• Сверлильный станок
• Паяльная станция

Описание

Был спроектирован и создан тестовый набор образовательного конструктора Z80, который представляет собой модульную систему, состоящую из нескольких отдельных плат, таких как материнская плата, плата обработчика клавиатуры, плата клавиатуры, плата адаптера графического вывода и плата дисплея.

Каждый модуль отвечает за определённую функцию устройства и является полноценным мини-компьютером для решения различных образовательных задач. Было выполнено проверочное моделирование полученного прототипа.

Основные функции применения компьютера:

• калькулятор;
• простейшие аркадные игры: Dino runner, гонки и т. д.;
• заметки;
• таймер;
• часы.

Помимо выполнения различных алгоритмических задач, конструктор позволяет погрузиться в мир вычислительной техники и основ программирования.

Результаты работы/выводы

В результате работы проведён анализ аналогов и создан действующий тестовый вариант мини-компьютера, продолжается разработка методических материалов. Проект выполнен на 60 %.

Конструкторский набор уникален и не имеет прямых аналогов. Может использоваться как в образовательных учреждениях, так и дома. Подойдёт как увлекающимся детям, так и более взрослым энтузиастам.

При розничной стоимости набора около 3500 руб. это отличный инструмент для изучения основ вычислительной техники.

Перспективы использования результатов работы

В дальнейшем автор планирует:

• создать тестовые варианты конструктора разных комплектаций;
• разработать техническую документацию;
• улучшить прошивку компьютера;
• создать методическую документацию.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Детский образовательный центр «Polycent»

Награды/достижения

1. Всероссийская олимпиада школьников по робототехнике – победитель регионального этапа
2. Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект — от знаний к практике, от практики к результату» – участник заключительного этапа

Мнение автора

«Я считаю инженерный класс хорошим стартовым опытом для подростков. Во время выполнения своего проекта я приобрёл новые навыки, которые могут пригодиться в будущем. Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» помогла мне расширить кругозор. Кроме того, у меня появились новые возможности для воплощения идей в жизнь»