单片机编程课程介绍

      单片机编程是衔接机器人图形化编程与硬件开发编程的核心进阶课程，以 “硬件实操 + 代码编程” 为核心，让孩子跳出纯软件编程的虚拟场景，亲手操控物理硬件实现创意功能。

核心课程目标

1. 知识目标

1. 掌握单片机核心原理、基础电子元件（电阻、LED、传感器等）特性，学会主流单片机的基础编程语法，理解 “硬件与代码的联动逻辑”；
2. 能力目标
   能独立完成硬件接线、代码编写、设备调试，实现从 “创意构思” 到 “实物作品” 的落地，提升动手实操和细节把控能力；
3. 思维目标
   建立 “模块化思维” 和 “工程思维”，学会拆解复杂问题、分步解决，培养逻辑推理和创新实践能力。
4. 

分阶段课程内容

入门阶段（基础认知与简单实操）

核心：认识单片机，掌握 “硬件接线 + 基础代码” 的联动，每节课完成 1 个简易实物作品，建立学习成就感。

1. 单片机基础认知：Arduino 控制器介绍、硬件接口功能、常用工具使用方法；
2. 基础电子元件实操：认识电阻、LED 灯、按键、蜂鸣器，学习元件接线规范，避免短路、虚接问题；
3. 基础编程语法：掌握 C++ 简易语法，适配单片机编程场景；
4. 入门作品实践：流水灯、呼吸灯、按键控制灯亮灭、蜂鸣器播放简单儿歌、红绿灯模拟。

进阶阶段（传感器与模块控制）

核心：加入各类传感器，实现 “感知环境 + 反馈动作”，学会多元件协同控制，提升代码逻辑和硬件调试能力。

1. 常用传感器学习：红外避障传感器、温湿度传感器、光线传感器、人体感应传感器的接线与数据读取；
2. 执行模块控制：直流电机、舵机的驱动原理，学会通过代码控制电机转速、舵机角度；
3. 综合编程逻辑：学习中断、延时、数据处理，实现 “传感器检测 - 代码判断 - 模块执行” 的完整逻辑链；
4. 进阶作品实践：感应小夜灯、温湿度检测报警器、红外避障小推车、自动感应门、手摇发电小玩具。

高阶阶段（综合创意与竞赛衔接）

核心：整合前序知识，完成复杂创意作品，学习团队协作，对接青少年科技竞赛要求，提升科创能力。

1. 复合模块应用：蓝牙模块、WiFi 模块、显示屏的使用，实现作品的远程控制、数据显示；
2. 创意作品开发：以 “解决生活小问题” 为导向，自主设计并完成作品（如智能浇花器、桌面收纳感应灯、防丢提醒器）；
3. 竞赛专项训练：学习科创作品的设计思路、答辩技巧，适配青少年机器人竞赛、科技创新大赛等赛事要求；
4. 团队项目实践：分组完成综合科创作品，培养分工协作、方案优化、问题复盘能力。

课程核心亮点

1. 软硬结合，告别 “虚拟编程”

区别于纯软件的代码练习，孩子每节课都能亲手接线、烧录代码、调试硬件，直观感受 “代码改变现实”，避免编程学习的枯燥感。

2. 作品驱动，每节课都有 “看得见的成果”

从简单的流水灯到复杂的智能小车，每节课围绕 1 个作品展开教学，学完就能带走自己的制作成果，持续激发学习兴趣和自信心。

3. 衔接性强，适配少儿编程学习路径

无缝衔接 Scratch/Python 机器人编程，是孩子从图形化编程向文本编程过渡的最佳载体，也为后续学习物联网、人工智能、硬件开发打下基础。

4. 小班教学，手把手解决实操问题

配备专属单片机实操套件，老师全程手把手指导硬件接线、代码调试，及时解决孩子的实操难题，适配少儿的接受能力。

5. 对接科创竞赛，为升学积累实践成果

课程内容贴合中小学科技竞赛、科创实践活动要求，孩子的学习成果可直接作为竞赛参赛作品，为综合素质评价、升学加分积累素材。

教学特色

1. 教具配套
   每套专属单片机实操套件（含 Arduino 控制器、面包板、各类传感器 / 模块、工具包），孩子可带回练习，无需额外购买；
2. 项目式教学
   以 “问题 - 解决方案 - 作品实现” 为教学逻辑，引导孩子主动思考，而非机械记背代码和接线；
3. 分层教学
   根据孩子的编程基础和动手能力，分层布置任务，兼顾基础薄弱和能力较强的孩子；
4. 成果展示
   结课举办 “科创作品展”，让孩子展示自己的作品并讲解设计思路，提升表达能力和成就感。
5. 

学习成果

1. 能独立操作 Arduino 单片机，完成基础硬件接线、代码编写和设备调试，解决常见的硬件虚接、代码逻辑错误等问题；
2. 掌握 10 + 种常用电子元件 / 传感器的使用方法，能自主设计并实现简单的智能硬件作品；
3. 具备从 “创意构思” 到 “实物落地” 的完整科创能力，可独立参加青少年机器人竞赛、科技创新大赛等科创赛事；
4. 建立工程思维和模块化思维，能将复杂问题拆解为简单步骤，提升逻辑推理和问题解决能力。