单片机图形化编程:课程目录介绍 总纲
单片机图形化编程:课程目录介绍
- 一、单片机课程介绍(8~12岁)
- 二、创客课程(12~18岁)
- 三、课程介绍
- 1、“电子启蒙” 阶段(一级、二级:1-3 年级・普及定位)
- 2、“电子与通信基础” 阶段(三级、四级:3-6 年级・普及定位)
- 3、“电子技术进阶” 阶段(五级、六级:7-8 年级・普及定位)
- 4、“智能控制与应用” 阶段(七级、八级:高一、高二年级・提高定位)
一、单片机课程介绍(8~12岁)
课程:Mixly图形化编程
课长:共 4~5 年,根据上课频繁度,可以加快课程,寒暑假集中上课。
目标:掌握硬件控制、电路逻辑,为 “硬件 / 跨学科” 方向筑基。
年龄:8~12岁
课程设计:
小阶段 | 课时 | 学习内容 | 核心目标 |
---|---|---|---|
单片机一级 | 3~6个月 | 1. 认识 Arduino 硬件(主板、传感器、执行器); 2. 入门图形化编程(控制 LED 闪烁、按钮触发蜂鸣器); 3.了解电路基础(正负极、简单回路)。 | 建立 “硬件 + 编程” 关联,入门电子控制逻辑 |
单片机二级 | 6~12个月 | 1. 进阶传感器(红外避障、光敏电阻、温湿度传感器) 2. 执行器(舵机、直流电机); 3. 图形化编程实现逻辑控制(避障小车、自动感应灯)。 | 拓展硬件认知,明确后续 “硬件 / 软件” 方向选择 实物1:智能小车、感应灯、环境监控表、 小风扇、手电筒 |
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单片机三级 | 3~6 个月 | 1. 单片机基础知识 (GPIO、定时器(PWM)、ADC、IIC、SPI、蓝牙、 wifi) 2. 上位机编写(EXE、APP) | 1. 理解图形化编程背后的代码逻辑 2. 学习 “需求分析→方案设计→制作→调试” 流程 3. 具备助理工程师能力 实物2:无人机、遥控器、机械臂 |
单片机四级 | 3~6 个月 | 1. 入门 C 语言基础(变量、函数、条件判断); 2. 用代码控制硬件(电机调速、舵机精准角度控制); 3. 学习模块化编程(分功能写代码)。 | 从 “图形化” 过渡到 “代码控制”,掌握基础编码 |
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二、创客课程(12~18岁)
课程:Mixly图形化编程、Arduino IDE编程
课长:共 2~3 年,根据上课频繁度,可以加快课程,寒暑假集中上课。
目标:跨学科融合(电子、物理、编程),完成创新实践。
年龄:12~18岁
创客课程:蓝牙、WIFI,人工智能 (音视频、图像识别、AI语音)。
项目:无人机、智能手表、机械臂、智能家居。
目标:根据项目深入学习单片机。
- 赛事冲刺(青少年科技创新大赛、创客马拉松国赛)
- 优化作品(稳定性、创意性)
注:这个阶段已经相当于[大学生]水平。
小阶段 | 时间范围 | 学习内容 | 核心目标 |
---|---|---|---|
单片机五级 | 3~6 个月 | 单片机高阶应用(多模块协同、嵌入式基础); 赛事专项训练(蓝桥杯单片机赛、NOC 硬件赛)。 | 深化硬件能力,为 “创客” 或赛事铺路 |
单片机六级 | 6~12个月 | 1. 认识原理图,并学习画原理图 ; 2. 学习PCB绘制; 3. 电路板打样,并焊接。 4. 创意DIY电子产品制作 | 1. 理解一个电子产品从0到1的开发 2. 具备助理工程师能力 |
单片机七级 | 3~6 个月 | 1. 音视频; 2.根据赛事项目,专项定制。 | 掌握创客完整流程,实现中小型创新项目 |
单片机八级 | 3~6 个月 | 1. 图像识别; 2. AI语音; 3. 根据赛事项目,专项定制。 | 完成 “技术→产品” 落地,冲击高含金量赛事 |
Mixly 图形化编程以 “拖拽积木块” 的低门槛方式降低编程学习难度,结合ESP32S3 开发板
(具备 WiFi / 蓝牙通信、高速处理、丰富硬件拓展等特性),为不同年龄段学习者打造了从 电子启蒙
到 智能应用
的进阶式课程体系。
以下结合 “学习级别、预期年龄、知识定位”,详细介绍课程目录:
三、课程介绍
1、“电子启蒙” 阶段(一级、二级:1-3 年级・普及定位)
面向 1-3 年级低年级学生,以 “玩中学” 为核心,借助 Mixly 图形化界面与 ESP32S3 的基础硬件拓展,让孩子初步触摸电子世界。
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一级课程:认识 “电流通路 / 断路” 等基本电路逻辑;通过 Mixly 积木块,控制 ESP32S3 连接的 LED 灯、按钮开关等简单电子模块;初识 “单片机(ESP32S3)” 与光敏电阻、温度传感器等基本传感器,学习 “读取传感器数据→驱动模块反应” 的逻辑(如 “光线变暗时自动点亮 LED”)。
实物成果:感应灯、小风扇、手电筒
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二级课程:深化电子模块的组合应用,用 Mixly 编程让 ESP32S3 实现 “按钮→电机转动→LED 状态变化” 的多模块联动;理解 “输入 - 处理 - 输出” 的核心逻辑,为复杂项目打基础。
实物成果:环境监控表、智能小车
2、“电子与通信基础” 阶段(三级、四级:3-6 年级・普及定位)
针对 3-6 年级学生,聚焦 “电路搭建” 与 “基础通信”,让 ESP32S3 成为探索物联网初步概念的工具。
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三级课程:学习 “基础通信原理”,借助 Mixly 让 ESP32S3 实现短距离设备交互;初探 “电流 / 电压” 等电学核心知识,以及二极管、三极管等半导体元件的功能;动手搭建蜂鸣器报警电路等实用电路。
实物成果:面包板搭建电路、无线遥控器、简易扫地机器人
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四级课程:深入物联网初步实践,用 Mixly 编程让 ESP32S3 接入局域网,实现 “设备间简单数据传递”;系统学习电路搭建规范,完成 “自动浇花(传感器 + 执行器)” 等复杂电子系统。
实物成果:智能手表、玩具无人机
3、“电子技术进阶” 阶段(五级、六级:7-8 年级・普及定位)
面向 7-8 年级学习者,从 “基础应用” 转向 “技术原理 + 工具使用”,通过 Mixly 与 ESP32S3 掌握电子技术核心技能。
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五级课程:深入 “模拟信号 / 数字信号” 等电信号认知;学习电容、电感等电子元件在电路中的作用;实践 “滤波电路”“与 / 或 / 非门电路”“数模混合电路”,并用 Mixly 编程让 ESP32S3 处理这些电路的信号。
实物成果:机械手臂、语音控制
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六级课程:掌握 “万用表” 的使用(测量 ESP32S3 电路的电压、电流、电阻等),结合 Mixly 实现 “测量数据可视化 + 自动化反馈”;能独立分析、优化 “电路 + 程序” 的配合(如解决信号干扰、降低电路功耗)。
实物成果:图像识别、深度学习、平衡车
4、“智能控制与应用” 阶段(七级、八级:高一、高二年级・提高定位)
针对高一、高二年级学生,以 “智能控制” 为核心,借助 Mixly 高级积木与 ESP32S3 强大性能,实现从 “电子技术” 到 “智能应用” 的跨越。
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七级课程:深入 “控制与输入输出” 逻辑,用 Mixly 编程让 ESP32S3 精准处理 “多路传感器数据” 并驱动执行器;专项学习 ESP32S3 的单片机电路(引脚功能、外围电路拓展),以及 “舵机 / 步进电机的机电控制”“简易循迹机器人的软硬件整合”。
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八级课程:聚焦无线通信深度应用,通过 Mixly 实现 ESP32S3 的 WiFi、蓝牙功能(如 “物联网云平台数据上传”“手机 APP 远程控制”);能独立设计 “家庭智能安防系统”“基于机器视觉的简易分拣机器人” 等综合性智能项目,完成技术向创新应用的转化。
从低年级 “电子启蒙” 到高中 “智能应用”,Mixly 图形化编程(ESP32S3 开发)课程以 “年龄为阶梯、实践为核心”,让学习者在 “拖拽积木 + 动手造物” 中,逐步掌握电子技术、编程思维与智能创新能力,为未来科技探索筑牢基础。
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青少年电子技术等级考试
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