全國青少年機(jī)器人技術(shù)等價考試三級全套課件

1、2021 全國青少年機(jī)器人技術(shù)等級考試三級課件日期：2021.06.06NAIVA老師走進(jìn) 智能 殿堂 第1課 走進(jìn)智能殿堂 日期：2021.06.06NAIVA老師1879年-愛迪生-電燈-劃破黑暗電子時代1904年-佛萊明-電子管-人類進(jìn)入電子時代1946年-莫克利和艾克特-世界上第一臺計算機(jī) 第一臺計算機(jī)誕生的同一時期，電子技術(shù)開始與機(jī)器結(jié)合。開源硬件開源硬件：指自由及開放原始碼軟件相同方式設(shè)計的計算機(jī)和 電子硬件。Arduino的誕生可謂開源硬件發(fā)展史上的一個新的里程碑。Arduino這個詞起源于意大利，是1000多年前一位國王的名字。Arduino是一款便捷靈活、方便上手的開源電子原

2、型平臺，由于其成本低，門檻低，在全世界迅速得到推崇。 它包含硬件(各種型號的Arduino板)和軟件(Arduino IDE)。Arduino起源套件拿取元件時，不要觸碰引腳和焊點，抓取元件的金屬部分。注意事項保持桌面的整潔，不要在桌子上放水和飲料，避免打翻后造成電路短路損失。WHAT IS ARDUINO ?5V 電源正（紅色插針）GND 電源負(fù)（黑色插針）RESET 復(fù)位Vin 電源輸入口D0-D13 數(shù)字信號輸入/輸出A0-A5模擬信號口（藍(lán)色插針）米思齊 - Mixly For Arduino代碼區(qū)程序構(gòu)建區(qū)基本功能區(qū)提示區(qū)米思齊是由北京師范大學(xué)創(chuàng)客實驗室獨(dú)立研發(fā)的一款圖形化編程工具。

3、Arduino IDE 驅(qū)動、下載及安裝官方下載地址：https:/www.arduino.cc/en/Main/Software菜單欄工具欄項目選項卡程序編輯框信息顯示窗口主板型號及串口Arduino IDE 軟件運(yùn)行窗口初始設(shè)置讓板載LED閃爍起來讓板載LED閃爍起來Arduino官網(wǎng)：https:/www.arduino.cc/Arduino 中文社區(qū)：/resource.php課后小結(jié)第2課 電路原理入門 日期：2021.06.06NAIVA老師生活中最常用的電器 手機(jī)、筆記本等電子產(chǎn)品豐富了我們的生活，當(dāng)電子產(chǎn)品工作時，需要通過電池或者電源適配器供電?；靖拍預(yù)C-交流電DC-直流電

4、電流：電荷在導(dǎo)體中流動的現(xiàn)象。與電流類似，水的流動稱為水流。存在水位差，水往低處流。兩側(cè)水位相同，水不會發(fā)生流動。電流表示電荷流動強(qiáng)度的大小，電流的單位是 A（Ampere，安培）。電子產(chǎn)品消耗的電流越大，代表越耗電。工作電流：13A工作電流：24AArduino UNO每個引腳最大可輸出40mA的電流。UNO主控板總的輸出電流為200mA。智能手機(jī)的耗電量較低，通常采用毫安（mA）,工作電流約為200mA。1 A = 1000 mA基本概念電壓：水往低處流，因為水位差的存在。同樣，電荷的流動是因為 有電位差的存在，電位差通常稱為電壓。電壓表示推動電流能力的大小，電壓的單位是V（Volt，伏特

5、）Arduino UNO主控板的工作電壓是5V，此外主控板還提供3.3V的電壓輸出。接地：在電路中，一點的電壓是指這一點與參考點之間的電壓值。 通常把高電位稱為正極，參考點一般位于低電位稱為負(fù)極或接地（Ground，簡稱GND）。電路圖中，電源的接地通常用 表示?；靖拍?實際組裝時，所有接地都要連接在一起，稱為共地。這樣電路中所有電壓才能有一個相同的基準(zhǔn)參考值?；靖拍頖ND（地）電阻：導(dǎo)體通過電流時，會阻礙電流通過，不同導(dǎo)體阻礙電流通過的能 力不同，電阻是指導(dǎo)體阻礙電流通過的能力大小。電阻的阻值單位是 （歐姆）。電阻沒有極性。符號為類似于水流流經(jīng)水管時，水管內(nèi)壁光滑程度不同，水的流量也會不

6、同。課后小結(jié)第3課 串并聯(lián)電路 日期：2021.06.06NAIVA老師找不同？找一找，兩幅圖片中的電子元器件有什么區(qū)別？電阻：電阻（resistance）縮寫為R，它是導(dǎo)體的一種基本性質(zhì)，與導(dǎo)體的尺寸、材料、溫度有關(guān)。一般用色環(huán)來表示電阻阻值的大小，每一種顏色對應(yīng)一個數(shù)字。第一個色環(huán)：第一個有效數(shù)字;第二個色環(huán)：第二個有效數(shù)字;第三個色環(huán)：第三個有效數(shù)字;第四個色環(huán)：表示倍率;第五個色環(huán)：表示誤差，即精度。色環(huán)電阻導(dǎo)線基本概念杜邦線：主要用于主板引腳的連接。一般與電源相連用紅色，與地相連采用黑色。公頭母頭基本概念基本概念歐姆定律的簡述是： 在同一電路中，通過某段導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓

7、成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。信號：反應(yīng)信息的物理量?；靖拍钅M信號（Analog）：在時間和數(shù)值上均有連續(xù)性的信號。大多數(shù)信息轉(zhuǎn)換成的信號均為模擬信號，例如：氣溫、水龍頭的流量、光的亮度等?；靖拍顢?shù)字信號（Digital）：在時間和數(shù)值上均有離散性的信號。數(shù)字信號一般通過模擬信號轉(zhuǎn)換而來?；靖拍钤Ｒ姷碾娫春偷氐臉?biāo)識符如下：電源：+、V、5V、VCC、VDD地：-、G、GND、VEE、VSS確保元器件的接線正負(fù)極正確。基本概念按鍵開關(guān)器件介紹發(fā)光二極管2顏色不同，有不同的工作電壓，在1.72.2V之間?；靖拍疃搪罚?在電路中，電流不流經(jīng)用電器，直接連接電源兩極，則電源短路。 根據(jù)

8、歐姆定律I=U/R知道，由于導(dǎo)線的電阻很小，電源短路時電路上的電流會非常大。這樣大的電流，電池或者其他電源都不能承受，會造成電源損壞。 更為嚴(yán)重的是，因為電流太大，會使導(dǎo)線的溫度升高，嚴(yán)重時有可能造成火災(zāi)?；靖拍钫n后小結(jié)第4課 串并聯(lián)電路搭建 日期：2021.06.06NAIVA老師. 當(dāng)我們在大街上，處處都可以見到的LED廣告牌，它們里的燈是一個一個亮或者一個一個依次變暗，有的同學(xué)可能想到的是用很多開關(guān)一個一個操作，到底是不是這樣控制的呢？生活中電路的串并聯(lián)電路生活中電路的串并聯(lián)電路電器依次連接，沒有分支點。串聯(lián)電器各元件并列連接在電路的兩點間。并聯(lián)所需器件：按鍵開關(guān)*2LED燈*1220

9、電阻*1杜邦線 若干項目一：搭建第一個電路-串聯(lián)電路項目搭建搭設(shè)說明： 本電路中的電阻稱為限流電阻（220680），與LED串在一起，電阻承擔(dān)一部分電壓，讓通過LED的電流不會太大。 如果沒有電阻，LED會比正常工作時更亮，但是只會持續(xù)很短的時間，便會被燒毀！1.進(jìn)行電路連接操作前，應(yīng)盡可能消除身體所帶的靜電，拿取電子元件時，手避免直接和引腳接觸。2.不得帶電插拔元件，須先關(guān)閉電源，然后進(jìn)行元器件的插拔操作。3.電路通電前，先檢查，避免短路，避免元器件正負(fù)極接反而造成電路損壞。電路搭設(shè)注意事項：項目搭建電路搭設(shè)：注意！LED燈必須與電阻串聯(lián)在一起，一同接入電路中。紅線接電源，黑線接地，方便排查

10、電路！串聯(lián)電路運(yùn)行：電路檢查無誤，將Arduino UNO主控板通過USB線與計算機(jī)相連。只有當(dāng)兩個按鍵同時按下，LED點亮。兩個按鍵處于串聯(lián)狀態(tài)，串聯(lián)電路中任何一個元件斷開，電路都處于斷開狀態(tài)。串聯(lián)電路中，流經(jīng)每個原器件的電流大小是相同的。項目二：搭建第一個電路-并聯(lián)電路所需器件：按鍵開關(guān)*2LED燈*1220電阻*1杜邦線 若干項目搭建并聯(lián)電路運(yùn)行：將Arduino UNO主控板通過USB線與計算機(jī)相連。在兩個按鍵開關(guān)中，當(dāng)按下其中一個時，LED點亮。在電路中，兩個按鍵并聯(lián)連接在電路中，在并聯(lián)電路中，當(dāng)并聯(lián)的元器件有一個處于閉合狀態(tài)時，整個電路處于閉合狀態(tài)。并聯(lián)電路中，電路兩端的電壓是相同

11、的。 剛才搭建的兩個項目串聯(lián)和并聯(lián)電路中，使用了哪些電子元器件？Arduino UNO主控板在整個電路中僅作為電源使用。課后小結(jié)第5課 初識流程圖 日期：2021.06.06*老師知識準(zhǔn)備： Arduino UNO主控板的D0D13和A0A5共20個引腳，都可以作為數(shù)字信號引腳來使用。這些引腳具備兩種功能狀態(tài)：輸入（讀取數(shù)字信號）和輸出（輸出數(shù)字信號）。Arduino UNO主控板高低電平電壓范圍例如： 當(dāng)引腳為輸出狀態(tài)（OUTPUT）時，通過程序向引腳寫數(shù)字0，則該引腳輸出的低電平為 0 V，LED滅。 通過程序向引腳寫數(shù)字1，則該引腳輸出的高電平為 5 V，LED亮。電平狀態(tài)對應(yīng)數(shù)值引腳電

12、壓范圍輸入狀態(tài)輸出狀態(tài)高電平13.55.5v5v低電平0-0.51.5v0v如何通過程序讓LED燈實現(xiàn)閃爍效果？如何用流程圖來描述這一過程？亮滅亮滅亮滅亮.1010101. 流程圖是對過程、算法、流程的一種圖像表示，在技術(shù)設(shè)計、交流及商業(yè)簡報等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。 通常用一些圖框來表示各種類型的操作，在框內(nèi)寫出各個步驟，然后用帶箭頭的線把它們連接起來，以表示執(zhí)行的先后順序。用圖形表示算法，直觀形象，易于理解。 有時候也被稱之為輸入-輸出圖。顧名思義，就是用來直觀地描述一個工作過程的具體步驟。什么是流程圖？流程圖：是使用圖形來表述程序思路的一種方法，形象直觀，易于理解。1、繪制流程圖時，為了提高流

13、程圖的邏輯性，應(yīng)遵循從左到右、從上到下的順序排列，而且可以在每個元素上用阿拉伯?dāng)?shù)字進(jìn)行標(biāo)注。2、從開始符開始，以結(jié)束符結(jié)束。開始符號只能出現(xiàn)一次，而結(jié)束符號可出現(xiàn)多次。若流程足夠清晰，可省略開始、結(jié)束符號。3、連接線不要交叉。4、當(dāng)各項步驟有選擇或決策結(jié)果時，需要認(rèn)真檢查，避免出現(xiàn)漏洞，導(dǎo)致流程無法形成閉環(huán)。畫流程圖時需要注意哪些問題?用自己的語言去描述下面幾個流程圖：檢測電燈不工作原因的流程圖：下圖為某學(xué)科安排教學(xué)流程，請以教師口吻來描述該流程如何用流程圖來描述這一過程？亮滅亮滅亮滅亮.1010101.高低高低高低高. 在后續(xù)的項目中，在編寫之前，要養(yǎng)成繪制流程圖的習(xí)慣，通過繪制流程圖，可以

14、幫助我們更好的理清思路，從而順利地編寫出相應(yīng)的程序。課后小結(jié)第6課 炫彩流水燈 日期：2021.06.06NAIVA老師 以上都是電源控制電路，我們今天要搭建第一個程序控制電路所需器件：LED燈(紅/綠/黃)*1220電阻*1杜邦線 若干項目三：閃爍LED燈定義數(shù)字信號端口的輸與輸出。MIXLY程序試著將延遲時間改為50ms和10ms會有什么變化？ 上一個項目是通過程序控制一個LED燈的閃爍，常見的炫彩流水燈是有多個LED燈依次亮滅，遠(yuǎn)看給人燈在流動的視覺感受。項目四：炫彩流水燈 依次點亮 黃、綠、紅3個LED燈。 黃、綠、紅3個LED的陽極通過杜邦線分別與UNO的4、10、12引腳相連。LE

15、D燈(紅、綠、黃)*1220電阻*3杜邦線 若干所需器件：項目四：炫彩流水燈如何用流程圖來描述3個LED燈依次亮滅的這一過程？ 常量、變量、函數(shù)是學(xué)習(xí)編程必須要理解的概念之一。 變量是程序中數(shù)據(jù)的臨時存放場所。 在代碼中可以只使用一個變量，也可以使用多個變量，變量中可以存放單詞、數(shù)值、日期以及屬性。變量名命名規(guī)則：變量名必須以字母打頭，名字中間只能由字母、數(shù)字和下劃線“_”組成；變量名的第一個字不能是數(shù)字；變量名不能和系統(tǒng)的關(guān)鍵字重名；變量名區(qū)分大小寫，例如pin和Pin代表兩個不同的變量名；變量名應(yīng)該盡可能使用有含義的名字，例如Led、Pin；當(dāng)使用兩個或兩個以上的單詞作為變量名時，一般采用

16、“駝峰式”寫法，即從第二個單詞開始，首字母大寫，例如本例中的變量名“yellowLedPin”;數(shù)據(jù)類型：0或1（true或false）0255-128127MIXLY程序 程序一條條依次順序執(zhí)行，沒有發(fā)生跳轉(zhuǎn)。叫做程序運(yùn)行的順序結(jié)構(gòu)。課后小結(jié)第7課 三種電路 日期：2021.06.06NAIVA老師形形色色的開關(guān)項目一：通過按鍵開關(guān)點亮LED燈如果按鍵按下，按鍵值為1，點亮紅燈，綠燈滅；如果案件松開，按鍵值為0，點亮綠燈，紅燈滅。所需器件：按鍵開關(guān)*1LED燈*2220電阻*210K電阻*1杜邦線 若干搭設(shè)說明： 在電路中，通過按鍵開關(guān)來切換高、低電平，一般通過串聯(lián)一個10K的電阻來實現(xiàn)。通

17、過按鍵來切換高低電平，常見電路有三種，分別為：上拉電路； INPUT下拉電路； OUTPUT內(nèi)部上拉電路。 INPUT_PULLUP上拉電阻： 當(dāng)按鍵開關(guān)斷開時，數(shù)字引腳通過電阻和5V電源相連接。產(chǎn)生高電平，數(shù)字返回值為1。 當(dāng)按鍵開關(guān)閉合時，數(shù)字引腳的電壓和地相連接，產(chǎn)生低電平，數(shù)字引腳函數(shù)的返回值為0。 電路中的10K電阻，稱為上拉電阻。接arduino數(shù)字引腳下拉電阻： 當(dāng)按鍵開關(guān)斷開時，數(shù)字引腳通過電阻和地相連接。產(chǎn)生低電平，數(shù)字返回值為0。 當(dāng)按鍵開關(guān)閉合時，數(shù)字引腳的電壓和5V電源相連接，產(chǎn)生高電平，數(shù)字引腳函數(shù)的返回值為1。 電路中的10K電阻，稱為下拉電阻。接arduino數(shù)字

18、引腳接arduino數(shù)字引腳+5V+5V接arduino數(shù)字引腳判斷，這兩種電路屬于哪一種電路？x當(dāng)數(shù)字引腳的工作模式設(shè)置為INPUT時：接arduino數(shù)字引腳+5V 當(dāng)按鍵開關(guān)斷開時，數(shù)字引腳既沒有接高電平，也沒有接地。這種情況稱為懸空。 此時，讀取的數(shù)字端口值是不確定的。可能是HIGH，也可能是LOW，所以這種接法，返回的數(shù)據(jù)是不可以使用的。錯誤示例1：+5V接arduino數(shù)字引腳錯誤示例2： 按鍵開關(guān)閉合時，電源直接與地相連，此時會造成短路。 當(dāng)數(shù)字輸入引腳的工作模式設(shè)置為INPUT時，讀取按鍵值，一定要在電路中設(shè)置一個上拉電阻或者下拉電阻。電阻的阻值一般為10K。采用上拉電阻時，當(dāng)

19、按鍵斷開時，函數(shù)返回值為1。采用下拉電阻時，當(dāng)按鍵斷開時，函數(shù)返回值為0。內(nèi)部上拉電路： 除了上面兩種接法外，在ATmega328控制器內(nèi)部，還集成有內(nèi)部上拉電阻。上拉電阻的阻值為20K。 可以再管腳模式中設(shè)置上拉輸入 INPUT_PULLUP，來啟用內(nèi)部上拉電阻。 啟用控制器內(nèi)部的上拉電阻后，按鍵開關(guān)就可以省略外接電阻。當(dāng)開關(guān)斷開時，數(shù)字讀取函數(shù)的返回值為1。當(dāng)開關(guān)閉合時，數(shù)字讀取函數(shù)的返回值為0。接arduino數(shù)字引腳+5VATmega328控制器 當(dāng)采用內(nèi)部上拉電阻電路時，按鍵的一端和數(shù)字引腳相連，另外一端和地相連。內(nèi)部上拉電路示意圖：思考與按鍵相連接的10K電阻，屬于哪種類型的電阻？

20、課后小結(jié)第8課 按鍵開關(guān)點亮LED日期：2021.06.06NAIVA老師十字路口的監(jiān)控，可以監(jiān)測到違法亂章的車主，小區(qū)里的攝像頭可以監(jiān)測到小區(qū)里的治安情況。那么我們的代碼有沒有一個監(jiān)測正誤的端口呢？串口監(jiān)視器：可以幫助檢查代碼的錯誤MIXLY - 串口監(jiān)視器 ：下面兩段代碼串口監(jiān)視器顯示的數(shù)據(jù)區(qū)別是什么？如果要在串口監(jiān)視器中輸出 hello = xxx(你的姓名) 要怎樣去編寫程序？ 在程序中，經(jīng)常需要根據(jù)當(dāng)前的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，以進(jìn)行下一步的操作，在編程中稱為選擇結(jié)構(gòu)。當(dāng)判斷條件成立時，執(zhí)行命令A(yù)。當(dāng)判斷條件不成立時，執(zhí)行命令B。什么是選擇結(jié)構(gòu)？MIXLY中表達(dá)選擇結(jié)構(gòu)的選擇語句：選擇語句的分

21、支怎樣去讀取數(shù)字按鍵開關(guān)的值？ 程序從與按鍵開關(guān)相連的數(shù)字按鍵引腳讀取按鍵值，對數(shù)字引腳寫前必須先設(shè)置引腳的工作模式。如果要讀取按鍵開關(guān)的值，要選哪一條編程語句？MIXLY程序當(dāng)有多個引腳和端口且狀態(tài)不確定時，該如何定義？xMIXLY程序如何定義按鍵的變量并讀取、賦初值？如何通過串口監(jiān)視器觀測按鍵是否被按下？用按鍵切換兩種顏色的LED燈亮滅效果,并觀察串口監(jiān)視器：項目進(jìn)階嘗試修改程序為，當(dāng)按鍵開關(guān)按下時，常量的LED燈變?yōu)殚W爍。將按鍵電路中的電源極性互換，即與按鍵相連的5v改為連接GND，與10K電阻相連的GND改為連接5V。重新上電后，觀察串口監(jiān)視器數(shù)據(jù)的變化。思考題1.上拉電阻和下拉電阻的

22、作用是什么？ 上拉電阻或者下拉電阻的阻值一般為多大？2.如何啟動內(nèi)部上拉電阻？3.當(dāng)引腳為數(shù)字輸入時，如何避免引腳處于懸空狀態(tài)？4.默寫選擇結(jié)構(gòu)的流程圖。課后小結(jié)第9課 摩斯電碼 日期：2021.06.06NAIVA老師關(guān)聯(lián)詞不但而且、不光也、既又、不僅還盡管可是、雖然但是、卻、然而、.可是.如果就、 即使也 、要是那么 無論都 、不管也、如果否則一邊一邊、既是.也是.、是是【如果】和【如果-否則】模塊當(dāng)我們需要判斷是否符合某些結(jié)果來決定是否要執(zhí)行不同的程序時，【如果】和【如果-否則】模塊是一個很方便的結(jié)構(gòu)，判斷結(jié)果決定是否執(zhí)行內(nèi)部的程序。在程序當(dāng)中，若有以下兩種結(jié)構(gòu)，便會依據(jù)不同的條件選擇，

23、執(zhí)行不同的程序片段，以達(dá)成不同的目的?！救绻科浜x為：只要滿足如果后面的條件，便執(zhí)行條件里的內(nèi)容，如果不滿足，則什么都不執(zhí)行?！救绻?否則】其含義為：只要滿足如果后面的條件，便執(zhí)行條件里的內(nèi)容，否則執(zhí)行下邊框的內(nèi)容。項目一：制作“按鈕按下亮，放開滅”的LED所需器件：LED模塊*1按鈕模塊*1杜邦線若干按鈕模塊 按鈕，按鍵模塊采用手感舒適的輕觸按鍵，當(dāng)按下按鍵，直接將按鍵的兩極導(dǎo)通連接，也就相當(dāng)于合上我們的開關(guān)。在實驗中，我們利用按下按鍵觸發(fā)點亮LED燈，當(dāng)松開按鍵時，燈熄滅。 因為我們這個使用的是封裝好的按鈕模塊。在我們這款按鈕中，按下是0（LOW），放開是1（HIGH），也就是說松開按鈕

24、并不是斷路，而只是輸出信號為0。從下圖所示類別標(biāo)識可以看出這個要接數(shù)字接口。注意不同廠家生產(chǎn)的按鈕可能不同。通常黑線接GND，紅線接5V，綠線接數(shù)字針腳。自行連接設(shè)計電路： 連接電路時，按鈕模塊與LED模塊一樣，都要接到數(shù)字口。其中我們把按鈕模塊接到數(shù)字口2，把LED模塊接到數(shù)字口3。MIXLY程序 在我們看的各種戰(zhàn)爭片中，部隊之間交流往往會被間諜所竊取，人們?yōu)榱瞬蛔寯橙酥乐匾閳?，所以就發(fā)明了摩爾斯密碼又稱莫斯電碼。它的代碼包括五種： 點、劃、點和劃之間的停頓、每個字符間短的停頓（在點和劃之間）、每個詞之間中等的停頓以及句子之間長的停頓。項目二：制作一個SOS求救燈所需器件：LED模塊*1

25、按鈕模塊*1杜邦線若干 首先我們要知道SOS求救信號用莫斯電碼表示為“ .-.”（三個圓點，三個破折號，然后再加三個圓點），轉(zhuǎn)化為我們的小燈也就是三個短亮，加三個長亮，最后又三個短亮。我們在程序里，把短亮設(shè)定為0.5秒。長亮設(shè)定為1秒。MIXLY程序課后小結(jié)第10課 蜂鳴器響起來 日期：2021.06.06NAIVA老師常見的運(yùn)算符：比較運(yùn)算符=說明等于 (A1=B1)小于 (A1=B1)小于或等于 (A1=B1)（不等號）當(dāng)條件判斷語句中的條件判斷由兩個以上的條件組成時，需要使用邏輯運(yùn)算符。邏輯運(yùn)算符有三個：&（與）、|（或）、！（非）。邏輯運(yùn)算符表：運(yùn)算符名稱說明&與（AND）A&B，只有

26、當(dāng)A和B兩個條件都成立時，整個條件才成立。|或（OR）A|B，A和B兩個條件中有一個成立時，整個條件就成立。！非(NOT)！A，當(dāng)條件A不成立時，整個條件成立。MIXLY中的邏輯運(yùn)算語句 對于普通人，沒光是不怎么可怕的，關(guān)鍵是沒聲音，非?？膳碌捏w驗。在環(huán)境聲音低于10分貝時，可以聽到自己的心跳聲，關(guān)節(jié)骨骼的摩擦聲音，肌肉張緊的聲音，呼吸的聲音聽起來極其恐怖，如果本來就聾子，不知道聲音是什么，反而不會覺得害怕，正常人48小時，估計95%以上會出現(xiàn)精神問題。項目二：蜂鳴器響起來所需器件：蜂鳴器模塊*13P數(shù)據(jù)線*1 在前面的項目中，學(xué)習(xí)了如何點亮LED，如何獲取按鍵開關(guān)的值。在點亮LED的過程中，

27、需要 串聯(lián)一個-LED模塊- 220的限流電阻LED模塊串聯(lián)一個10K的電阻在后續(xù)電路的搭建中，我們將直接采用模塊來搭設(shè)電路，使搭建更加方便快捷。 通過按鍵開關(guān)來切換高、低電平，一般通過 來實現(xiàn)。-按鍵模塊-按鍵模塊采用模塊搭設(shè)電路時，套件中提供了專用的防反插數(shù)據(jù)線。白色防反插端口黑色杜邦母口3p4p4p2+1+11+1+1+1防反插杜邦線蜂鳴器模塊：是由蜂鳴器和外圍電路組成。0v5v蜂鳴器發(fā)聲方波示意圖蜂鳴器模塊蜂鳴器按照驅(qū)動方式分為無源蜂鳴器：不用區(qū)分正負(fù)極。“源”不是指電源，而是指振蕩源。有源蜂鳴器，內(nèi)部帶振蕩源，所以只要一通電就會發(fā)聲。而無源蜂鳴器內(nèi)部不帶振蕩源，用直流信號無法令其發(fā)聲

28、，必須2005000HZ頻率的矩形波去驅(qū)動它。有源蜂鳴器：有極性，正面標(biāo)注有正極，引腳有長短之分，長腳是正極，短腳是負(fù)極。搭設(shè)說明： 蜂鳴器模塊的三個引腳分別連接 5V 、GND和數(shù)字引腳9。MIXLY程序嘗試更改，延時中的數(shù)字參數(shù)，看看會發(fā)生什么變化？產(chǎn)生一個方波第11課 循環(huán)語句 日期：2021.06.06NAIVA老師 以環(huán)形、回路或軌道運(yùn)行;沿曲折的路線運(yùn)行;特指運(yùn)行一周而回到原處,再轉(zhuǎn)?；蛘f反復(fù)地連續(xù)做某事。循環(huán)circle循環(huán)語句：是由循環(huán)體及循環(huán)的終止條件兩部分組成的。 一組被重復(fù)執(zhí)行的語句稱之為循環(huán)體。 能否繼續(xù)重復(fù)，決定循環(huán)的終止條件。 循環(huán)語句就是根據(jù)循環(huán)條件反復(fù)執(zhí)行相同的

29、語句，直到循環(huán)條件不成立。MIXLY中的循環(huán)for(i=1;i10時，循環(huán)結(jié)束。等效于MIXLY中的循環(huán)語句:知識點回顧：串口監(jiān)視器算術(shù)運(yùn)算符說明算術(shù)運(yùn)算符說明+加/除-減%取模*乘算術(shù)運(yùn)算符表：怎樣在串口監(jiān)視器中打印出1-10十個數(shù)字？怎樣在串口監(jiān)視器中打印出10-1十個數(shù)字？項目一：完成數(shù)字的打印利用串口監(jiān)視器：生成一個九九乘法表。利用循環(huán)語句項目二：九九乘法表示例程序：第12課 自助式紅綠燈 日期：2021.06.06NAIVA老師. 當(dāng)人按下過街按鈕，需要耐心等待一小會，人行道方向的綠燈才會亮。這樣既可以確保行人安全，也可以給機(jī)動車一個反應(yīng)時間。生活中的自助式紅綠燈自助式紅綠燈的工作流

30、程：1.當(dāng)自助式紅綠燈的按鈕沒有被按下時， 主路顯示綠燈，人行道顯示紅燈；2.當(dāng)按鈕被按下后，主路的綠燈延時一段時間后，由綠燈經(jīng)黃燈轉(zhuǎn)為紅燈。3.當(dāng)主路為紅燈時，人行道的綠燈點亮。當(dāng)人行道的綠燈還剩很短的時間時，蜂鳴器應(yīng)該急促提醒，同時綠燈閃爍，以防止行人正在過馬路時，紅綠燈發(fā)生變化而發(fā)生危險。如何用流程圖來描述這一過程？項目三：自助式紅綠燈所需器件：交通燈模塊*2按鍵模塊*1蜂鳴器模塊*13P數(shù)據(jù)線*24P數(shù)據(jù)線（3+1）*2所有的元器件均采用模塊化器件進(jìn)行搭設(shè)。上傳程序后，主路的綠色LED燈和人行道的紅色LED燈亮。按鍵按下，主路綠燈滅，黃燈亮，延時一段時間后，主路紅燈亮，人行道紅燈滅，綠

31、燈亮。延時一段時間后，人行道綠燈閃爍，蜂鳴器發(fā)聲，然后恢復(fù)到主路通行狀態(tài)，綠燈亮。電路的搭設(shè)：函數(shù)的調(diào)用： 在程序編寫的時候，經(jīng)常將執(zhí)行某一功能的語句打包成一個模塊，稱為函數(shù)。需要時，直接調(diào)用該函數(shù)即可，而不需要重新編寫相應(yīng)程序。等效于 函數(shù)的使用，使程序的結(jié)構(gòu)化程度大大提高，在簡化程序的同時，提高了程序的可維護(hù)性和可讀性。程序分析：主路的三個紅綠燈人行道的紅綠燈按鍵的引腳設(shè)置蜂鳴器的引腳設(shè)置MIXLY程序 當(dāng)按鍵沒有按下時，主路只綠燈亮，人行道只紅燈亮MIXLY程序 當(dāng)按鍵按下時，主路只黃燈亮1s后，主路紅燈亮，人行道只綠燈亮。 人通行5s后綠燈閃爍，蜂鳴器響。重復(fù)十次。MIXLY程序 蜂鳴

32、器發(fā)聲函數(shù)，重復(fù)十次。 綠燈閃爍，蜂鳴器響。MIXLY程序課后小結(jié)第13課 常用的數(shù)制日期：NAIVA老師NAIVA老師看圖猜成語意思是指彼此不相上下，實力相當(dāng)。在舊制中一斤為十六兩，八兩即半斤，故八兩和半斤質(zhì)量相等。古時，一斤有十六兩，和現(xiàn)在的一斤十兩，雖然數(shù)值不同，但表達(dá)的數(shù)量是相等的。 十六和十分別代表不同的數(shù)制。 電子電路中，也有自己的數(shù)制。文本、圖形、圖像、音頻、視頻信息在計算機(jī)中都以二進(jìn)制的形式存儲和處理。 人們輸入計算機(jī)的十進(jìn)制被轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制進(jìn)行計算，計算后的結(jié)果又由二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制，這都由操作系統(tǒng)自動完成，并不需要人們手工去做。 在計算機(jī)內(nèi)部，數(shù)值數(shù)據(jù)也用二進(jìn)制表示。在程序中

33、，多以八進(jìn)制、十進(jìn)制或十六進(jìn)制書寫。十進(jìn)制十進(jìn)制十進(jìn)制-二進(jìn)制二進(jìn)制-十進(jìn)制轉(zhuǎn)換 計算機(jī)的數(shù)制采用進(jìn)位計數(shù)制。所謂進(jìn)位計數(shù)制是指用一組特定的數(shù)字符號按照 進(jìn)位 規(guī)則來表示數(shù)的計數(shù)方法。計數(shù)制的組成：基碼、基數(shù)和位權(quán)值。 基碼：組成該數(shù)的所有數(shù)字和字母。 基數(shù)：進(jìn)位計數(shù)制中所使用的不同基碼的個數(shù)稱為該進(jìn)位計數(shù)制的基數(shù)。 例如十進(jìn)制的計數(shù)符號數(shù)是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共計10個，則十進(jìn)制的基數(shù)是10。 位權(quán)：一個數(shù)字符號處在某個位上所代表的數(shù)值是其本身的數(shù)值乘上所處數(shù)位的一個固定常數(shù)，這個不同數(shù)位的固定常數(shù)稱為位權(quán)(簡單的說就是位數(shù)的次冪）。 例如，十進(jìn)制6666中每個“6”代表的

34、值是不同的。第1個6代表6*103，第2個6代表6*102，第3個6代表6*101，第4個6代表6*100。常用的數(shù)制有十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制 十進(jìn)制數(shù)及其特點 十進(jìn)制數(shù)(Decimal notation)的基本特點是基數(shù)為10，用十個數(shù)碼0，1，2，3，4，5，6，7，8，9來表示，且逢十進(jìn)一，各位的位權(quán)是以10為底的冪。 例如，我們可以將十進(jìn)制數(shù)(2836.52)10表示為： (2836.52)10=2103+8102+3101+6100+510-1+210-2這個式子我們稱之為十進(jìn)制數(shù)2836.52的按位權(quán)展開式。二進(jìn)制數(shù)及其特點 二進(jìn)制數(shù)(Binary notation)的基本特點

35、是基數(shù)為2，用兩個數(shù)碼0，1來表示，且逢二進(jìn)一，因此，對于 一個二進(jìn)制的數(shù)而言，各位的位權(quán)是以2為底的冪。 例如：二進(jìn)制數(shù)(110.101)2可以表示為： (110.101)2=122 +121 +020+12-1 +02-2 +12-3 八進(jìn)制數(shù)及其特點 八進(jìn)制數(shù)(Octal notation)的基本特點是基數(shù)為8，用0，1，2，3，4，5，6，7八個數(shù)字符號來表示，且逢八進(jìn)一，因此，各位的位權(quán)是以8為底的冪。 例如：八進(jìn)制數(shù)(16.24)8可以表示為： (16.24)8=181 +680 +28-1 +48-2十六進(jìn)制數(shù)及其特點 十六進(jìn)制數(shù)(Hexadecimal notation)的基本

36、特點是基數(shù)為16，用0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)十六個數(shù)字符號來表示，且逢16進(jìn)一，因此，各位的位權(quán)是以16為底的冪。 例如：十六進(jìn)制數(shù)(5E.A7)16可以表示為： (5E.A7)16=5161 +E160 + A16-1 +716-2二進(jìn)制八進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制00000000001111001022200113330100444010155501106660111777100010881001119910101210A10111311B11001412C11011513D11101614E11111715F不同進(jìn)制間的表示方法不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換二-十轉(zhuǎn)換十-

37、二轉(zhuǎn)換規(guī)則：用2輾轉(zhuǎn)相除至結(jié)果為1，將余數(shù)和最后的1從下向上倒序?qū)?，就是結(jié)果。練習(xí)： 對235進(jìn)行十-二轉(zhuǎn)換練習(xí)：將（35）10轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制；將（173）10轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制。 規(guī)則： 由于四位二進(jìn)制恰好有16個狀態(tài)，所以在二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制時，只需要從低位到高位將每4位二進(jìn)制數(shù)分成一組，用等值的十六進(jìn)制數(shù)代替即可。十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成等值的二進(jìn)制數(shù)，只需要將十六進(jìn)制數(shù)的每一位用等值的四位二進(jìn)制數(shù)代替就行。二-十六轉(zhuǎn)換二進(jìn)制0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111十六進(jìn)制0123456789ABCDEF二-八轉(zhuǎn)

38、換 規(guī)則： 二-八轉(zhuǎn)換與二-十六轉(zhuǎn)換類似，由于3位二進(jìn)制數(shù)恰好有8個狀態(tài)，所以在二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制時，只要從低位到高位將每三位二進(jìn)制數(shù)分成一組，用等值的八進(jìn)制數(shù)代替即可。八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成等值的二進(jìn)制數(shù)，只需將八進(jìn)制數(shù)的每一位用等值的3位二進(jìn)制數(shù)代替就行。二進(jìn)制八進(jìn)制0000000011001020011301004010150110601117100010100111101012101113110014110115111016111117例如，數(shù)（8FA）16=（100011111010）2的轉(zhuǎn)換如下: (8 F A)16=(1000 1111 1010)2=（0011 1001 1110）2

39、 =（69C）16 練習(xí)：（39E）16=（ ）2 (11010011100)2=()16例如：數(shù)（752）8=（111101010）2的轉(zhuǎn)換如下： （ 7 5 2 ）8=（ 111 101 010 ）2練習(xí)：（7 5 1）8=（ ？ ）2 =（ 1 1110 1001 ）2 一般來說， 十進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)間的轉(zhuǎn)換，一般都是先轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，然后將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成等值的制數(shù)。課后小結(jié)第14課 初識電位器 日期：2021.06.06NAIVA老師生活中測量不同的數(shù)據(jù)，我們有不同的測量工具。如何測量電位器的輸出值范圍呢？項目一：讀取電位器的模擬信號值所需器件：電位器模塊*13P數(shù)據(jù)線*1

40、 如下圖所示，電位器模塊由電位器封裝而成。電位器是可變電阻中的一種。電位器模塊 電位器有三個觸點，它由一個電阻體和一個轉(zhuǎn)動系統(tǒng)組成。當(dāng)電阻體的兩個固定觸點（兩端引腳）之間外加一個電壓時，通過轉(zhuǎn)動系統(tǒng)改變中間引腳上分到的電壓比例，從而改變輸出的電壓值，如下圖所示：+-5v0v+-5v3.33v+-5v5v搭設(shè)說明： 將電位器模塊的GND和VCC引腳通過3P數(shù)據(jù)線分別連接到擴(kuò)展版的GND和5V，AO引腳連接到擴(kuò)展版的A0引腳，這是旋轉(zhuǎn)按鈕，AO引腳的電壓值在05V之間變化。+5VA0引腳電位器分壓示意圖電路的搭設(shè)：設(shè)置電位器模塊的連接引腳，將電位器接入電路中。通過編寫程序觀察調(diào)節(jié)電位器的旋鈕時，觀

41、察模擬值的變化量并記錄數(shù)據(jù)。MIXLY程序課后小結(jié)第15課 調(diào)光燈 日期：2021.06.06NAIVA老師 生活中接觸到的大多數(shù)信息是隨著時間連續(xù)變化的，如聲音、溫度、壓力、流量等。表達(dá)這些信息的電信號，稱為模擬信號（Analog Signal）。在Arduino控制的系統(tǒng)中，一般使用05V的電壓來表示模擬信號。 模擬輸入引腳帶有ADC（Analog-to-Digital Converter（模擬到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換功器）功 能，將外部輸入的模擬值電壓信號轉(zhuǎn)換成芯片運(yùn)算時可以識別的數(shù)字信號，從而實現(xiàn)讀入模擬值的功能。模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換分為取樣和量化兩個階段，如下圖所示： UNO主板所采用的控制芯片的

42、ADC（模擬到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換功器）有10位精度，210=1024，即可以將05V的電壓轉(zhuǎn)換為01023的整數(shù)形式表示，如下表所示：輸入電壓/V模擬信號讀取的返回值00.2.5512.51023輸入電壓與模擬信號的返回值對照表 項目一的時候，我們學(xué)了通過模擬信號輸入函數(shù)來讀取模擬輸入引腳的電壓值，并以01023之間的整數(shù)值顯示出來。 相對應(yīng)，Arduino也提供了模擬信號輸出函數(shù)。項目二通過電位器來控制LED燈亮度的漸變，利用模擬信號輸出函數(shù)控制LED燈的亮度變化。項目二：通過電位器控制LED燈的亮度所需器件：LED燈模塊*1電位器模塊*13P數(shù)據(jù)線*2電路的搭設(shè)： LED燈的DI引腳和數(shù)字引腳

43、3相連，電位器模塊的AO引腳和模擬引腳A0相連。 本項目通過電位器來控制LED燈亮度的漸變，利用模擬信號輸出函數(shù)控制LED燈的亮度變化。模擬信號輸入函數(shù)中的參數(shù)值Value和輸出電壓對照表Value參數(shù)值輸出電壓/V00.1282.5.2555MIXLY程序燈泡為什么在漸變的過程閃了三次？MIXLY程序更改程序后打開串口監(jiān)視器你發(fā)現(xiàn)了什么？ 將程序上傳到UNO版后，打開串口監(jiān)視器，旋轉(zhuǎn)電位器的按鈕，觀察串口監(jiān)視器顯示的數(shù)值在0-1023之間不斷變化。當(dāng)數(shù)值為1023時，LED燈最亮。課后小結(jié)第16課 光控?zé)?日期：2021.06.06NAIVA老師光敏電阻也可用于路燈上節(jié)能項目三：通過光敏電阻

44、調(diào)整LED燈的亮度所需器件：光敏電阻*1LED燈模塊*11K電阻*13P數(shù)據(jù)線*1杜邦線若干光敏電阻 (light-dependent resistor 可縮寫成 LDR) 光敏電阻是利用硫化鎘或硒化鎘等半導(dǎo)體材料的光電導(dǎo)效應(yīng)制成的一種電阻隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器。 光照愈強(qiáng)，阻值就愈低，隨著光照強(qiáng)度的升高，電阻值迅速降低，亮電阻值可小至1k以下。光敏電阻對光線十分敏感，其在無光照時，呈高阻狀態(tài)，暗電阻一般可達(dá)1.5M。（光強(qiáng)則電阻減小，弱則增大）。為了增加靈敏度，光敏電阻兩個電極常做成梳狀。在電路圖中，光敏電阻的符號如下圖所示：光敏電阻沒有極性，在連接電路時，可隨意放置。光敏電阻 在電路

45、中，為了讀取光敏電阻隨光線強(qiáng)度的變化值，電路連接時需要串聯(lián)一個電阻。 串聯(lián)電阻的目的就是利用串聯(lián)分壓原理，當(dāng)光敏電阻阻值變化時，模擬輸入引腳處的電壓會隨之變化，讀取的數(shù)值也因此而變化。+5VA0引腳1K在前面的項目中，學(xué)習(xí)了如何點亮LED，如何獲取按鍵開關(guān)的值。在點亮LED的過程中，需要 串聯(lián)一個220的限流電阻。用LED燈模塊就不用再去串聯(lián)電阻。LED模塊搭設(shè)說明： 利用光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度變化的特性，在電路中一定要串聯(lián)一個電阻，方能讀取到變化的數(shù)據(jù)。串聯(lián)電阻的阻值需要根據(jù)設(shè)計確定。本項目中采用串聯(lián)1K電阻。程序回顧程序回顧倍數(shù)關(guān)系Value參數(shù)值輸出電壓/V00.1282.5.2555不規(guī)則數(shù)量的轉(zhuǎn)化：映射 ？ 用串口監(jiān)視器串口觀測映射前后值的變化，讓串口監(jiān)視器顯示出，Value=A-B，A為映射前的值，B為映射后返回的值。 程序應(yīng)該怎么設(shè)置？想一想A和B的值語句和映射語句之間的順序關(guān)系。MIXLY程序課后小結(jié)第15課 調(diào)光燈 日期：2021.06.06NAIVA老師 生活中接觸到的大多數(shù)信息是隨著時間連續(xù)變化的，如聲音、溫度、壓力、流量等。表達(dá)這些信息的電信