Hodiny

• 7. září: Pravidla klasifikace. Konstrukce mostu ze špaget (návrh a spolupráce v týmu). Výstup: skupinová prezentace
• 9. září: Přehled práce na první pololetí, nového RVP Informatika a starého ŠVP. Výstup: exitka
• 14. září: Vztah mezi realitou a modelem. Konstrukce mostu ve hře Pontifex. Výstup: pracovní list.
• 16. září: Pravidla, kterých bude dobré se držet pro pevnou konstrukci. Návrh mostu ze špaget a odhad potřebného materiálu. Výstup: pracovní list ve dvojici.
• 21. září: Konstrukce mostu ze špaget a zátěžové testy. Výstup: práce ve dvojici.
• 23. září: Shrnutí pojmů na téma modelování. Výstup: exitka.
  Elektrotechnické součástky a nástroje, přehled o bezpečnosti.
• 30. září: Elektrický proud a LED dioda. Živé obvody s baterií a diodou. Výstup: exitka.
• 12. října: Schéma elektrického obvodu. Zdroj napětí, země, rezistor, dioda. Určete podle schématu, jak by se obvod choval. Výstup: exitka.
• 14. října: Obvod na nepájivém poli. Zapojení LED diody do USB kabelu tak, aby neshořela a svítila. Výstup: práce jednotlivě. Video: obvod s diodou.
• 19. října: Obvody s tranzistorem. Jednoduchý zesilovač (to je povinná část), simulace. Darlingtonovo zapojení. Výstup: práce jednotlivě. Video: obvod s tranzistorem.
• 21. října: Set-reset latch paměť ze dvou tranzistorů, dvou rezistorů a čtyř diod; simulace. Výstup: práce ve dvojici. Video: klopný obvod.
• 2. listopadu: čas na splnění povinné práce.
• 4. listopadu: binární logika a logická hradla OR, NOT. Výstup: exitka.
• 9. listopadu: logické operace AND, NAND. Výstup: pracovní list.
• 16. listopadu: logická hradla na nepájivém poli. Výstup: práce jednotlivě.
• 23. listopadu: black-box zacházení s logickým hradlem, určete typ logické operace. Výstup: odpověď písemně.
• 30. listopadu: schémata v simulátoru logic.ly. Výstup: práce na počítači (známka S).
  0. Na papír se podepište.
  1. Zapojte dvě hradla NAND, žárovku a dva vypínače podle předlohy.
  • Pojmenujte součástky podle předlohy na tabuli.
  • Všechny součástky vyberte a použijte "Edit" -> "Create Integrated Circuit".
  • Vypínači vyzkoušejte všechny kombinace vstupů s, r a zapisujte na papír, kdy která ze žárovek m, -m svítí.
  • Předchozí bod prodiskutujeme v celé třídě.
  2. Zapojte dvě hradla NAND a svůj integrovaný obvod podle předlohy.
  • Pojmenujte součástky podle předlohy na tabuli.
  • Vypínači vyzkoušejte a zapište na papír, kdy svítí žárovka m.
  • Vytvořte Integrated Circuit z tohoto obvodu a pojmenujte jej jako D-Latch.
  3. Vymyslete zapojení dvou obvodů typu D-Latch jako vypínače ovládaného jediným Push Button.
  • V obvodu by měla být jedna žárovka, která se stiskem tlačítka vždy buď rozsvítí, nebo zhasne.
  • V obvodu smí být jedno tlačítko Push Button a žádné vypínače.
  • V obvodu smějí být další součástky podle potřeby.
• 2. prosince: jednobitová sčítačka.
• 7. prosince: vícebitová sčítačka, násobička a multiplexer.
• 9. prosince: analogové obvody se zpětnou vazbou
• 13. prosince: návrh analogového zesilovače
• 16. prosince: praktická hodina, výroba zesilovače

Plán

První pololetí je zaměřené na inženýrský postup řešení problémů, na simulace a design. Postupně vytvoříme následující zařízení:

Mosty pevné díky efektivnímu návrhu

Praktická ukázka, že ze slabých součástek může vzniknout silná konstrukce díky chytrému návrhu. Využití počítačové simulace, abychom našli optimální řešení.

Povinný výstup: most, který udrží sám sebe. Deadline: čtvrtletí.

Cesta bojovníka vede přes most, který unese obě Adamovy boty. Za odměnu byl navíc dort; protože žádný most nedosáhl potřebné pevnosti, dort vyhrála dvojice, která postavila dort nejpevnější.

Elektronický vypínač

Řídící obvod, který umí přepínat svůj stav a podle toho rozsvěcet a zhasínat světlo.

Povinný výstup: bistabilní klopný obvod se dvěma tranzistory. Deadline: čtvrtletí.

V cestě bojovníka je možné zkonstruovat stmívač.

Sčítačka a adresovatelná paměť

Obvody z logických hradel, které jsou základem počítačů a veškeré elektroniky.

V cestě učně stačí zkonstruovat multiplexer nebo demultiplexer.

Akustický zesilovač

Analogový obvod pro zesilování zvuku, který by mohl sloužit kytaristům a zpěvákům v punkové kapele.

V cestě bojovníka je možné zkonstruovat vysílačku.

Záznamové nebo odposlouchávací zařízení

Inteligentní součást domácnosti nebo špionážní hračka využívající vývojový modul ESP-32. Programovat lze graficky v prostředí Blockly, které je použité například také ve výukové aplikaci Scratch.

V cestě bojovníka se doporučuje programovat textově v jazyce Javascript.

Druhé pololetí

Ve druhém pololetí se budeme věnovat blokovému programování robotů Mindstorms EV3 a programování počítačů pomocí klasických programovacích jazyků a programování her v Unity.

Zdroje

Odkazy na zdroje budu psát u jednotlivých hodin. Jinak je berte jako rozšiřující nabídku souvisejících vědomostí, nikoli povinnost.

• kniha Hradla, volty, jednočipy
• youtube kanál The King of Random

Klasifikace

Hodnocené jsou:

• odevzdané práce vahou M,
• pracovní listy vahou M,
• exitky a pětiminutovky vahou S.

Známka za odevzdanou práci se určí jako:

• jednička za práci splněnou včas a podle zadání,
• dvojka za práci podle zadání splněnou po termínu a před deadlinem,
• pětka za práci, která v době deadlinu nesplňuje zadání.

Když odevzdáte opravu, původní řešení se nepočítá. Je tedy úplně v pořádku, jestli při prvním pokusu práce nesplňuje zadání, a pak to do termínu postupně doladíte, aby všechno fungovalo.

Hodnocení písemných prací (pracovních listů, exitek a pětiminutovek) je nastavené tak, aby neznalé tipování v průměru vedlo na hranici mezi 4 a 5. Ostatní hranice jsou rozmístěné rovnoměrně. Pokud dostanete šanci na opravnou písemku, původní známka se nepočítá.

Kdo není na hodině v době zadání nebo odevzdání práce, má nárok na individuální úpravu termínů. Když se nepřijde se mnou domluvit, defaultně se termíny posouvají na následující společnou hodinu.

Ze všech získaných známek se 10% nejlepších a 10% nejhorších škrtá a z ostatních vyjde pololetní známka jako aritmetický průměr. V tu chvíli už není co vymýšlet.