全国青少年机器人技术等价考试三级全套课件

1、2021 全国青少年机器人技术等级考试三级课件日期：2021.06.06NAIVA老师走进 智能 殿堂 第1课 走进智能殿堂 日期：2021.06.06NAIVA老师1879年-爱迪生-电灯-划破黑暗电子时代1904年-佛莱明-电子管-人类进入电子时代1946年-莫克利和艾克特-世界上第一台计算机 第一台计算机诞生的同一时期，电子技术开始与机器结合。开源硬件开源硬件：指自由及开放原始码软件相同方式设计的计算机和 电子硬件。Arduino的诞生可谓开源硬件发展史上的一个新的里程碑。Arduino这个词起源于意大利，是1000多年前一位国王的名字。Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原

2、型平台，由于其成本低，门槛低，在全世界迅速得到推崇。 它包含硬件(各种型号的Arduino板)和软件(Arduino IDE)。Arduino起源套件拿取元件时，不要触碰引脚和焊点，抓取元件的金属部分。注意事项保持桌面的整洁，不要在桌子上放水和饮料，避免打翻后造成电路短路损失。WHAT IS ARDUINO ?5V 电源正（红色插针）GND 电源负（黑色插针）RESET 复位Vin 电源输入口D0-D13 数字信号输入/输出A0-A5模拟信号口（蓝色插针）米思齐 - Mixly For Arduino代码区程序构建区基本功能区提示区米思齐是由北京师范大学创客实验室独立研发的一款图形化编程工具。

3、Arduino IDE 驱动、下载及安装官方下载地址：https:/www.arduino.cc/en/Main/Software菜单栏工具栏项目选项卡程序编辑框信息显示窗口主板型号及串口Arduino IDE 软件运行窗口初始设置让板载LED闪烁起来让板载LED闪烁起来Arduino官网：https:/www.arduino.cc/Arduino 中文社区：/resource.php课后小结第2课 电路原理入门 日期：2021.06.06NAIVA老师生活中最常用的电器 手机、笔记本等电子产品丰富了我们的生活，当电子产品工作时，需要通过电池或者电源适配器供电。基本概念AC-交流电DC-直流电

4、电流：电荷在导体中流动的现象。与电流类似，水的流动称为水流。存在水位差，水往低处流。两侧水位相同，水不会发生流动。电流表示电荷流动强度的大小，电流的单位是 A（Ampere，安培）。电子产品消耗的电流越大，代表越耗电。工作电流：13A工作电流：24AArduino UNO每个引脚最大可输出40mA的电流。UNO主控板总的输出电流为200mA。智能手机的耗电量较低，通常采用毫安（mA）,工作电流约为200mA。1 A = 1000 mA基本概念电压：水往低处流，因为水位差的存在。同样，电荷的流动是因为 有电位差的存在，电位差通常称为电压。电压表示推动电流能力的大小，电压的单位是V（Volt，伏特

5、）Arduino UNO主控板的工作电压是5V，此外主控板还提供3.3V的电压输出。接地：在电路中，一点的电压是指这一点与参考点之间的电压值。 通常把高电位称为正极，参考点一般位于低电位称为负极或接地（Ground，简称GND）。电路图中，电源的接地通常用 表示。基本概念 实际组装时，所有接地都要连接在一起，称为共地。这样电路中所有电压才能有一个相同的基准参考值。基本概念GND（地）电阻：导体通过电流时，会阻碍电流通过，不同导体阻碍电流通过的能 力不同，电阻是指导体阻碍电流通过的能力大小。电阻的阻值单位是 （欧姆）。电阻没有极性。符号为类似于水流流经水管时，水管内壁光滑程度不同，水的流量也会不

6、同。课后小结第3课 串并联电路 日期：2021.06.06NAIVA老师找不同？找一找，两幅图片中的电子元器件有什么区别？电阻：电阻（resistance）缩写为R，它是导体的一种基本性质，与导体的尺寸、材料、温度有关。一般用色环来表示电阻阻值的大小，每一种颜色对应一个数字。第一个色环：第一个有效数字;第二个色环：第二个有效数字;第三个色环：第三个有效数字;第四个色环：表示倍率;第五个色环：表示误差，即精度。色环电阻导线基本概念杜邦线：主要用于主板引脚的连接。一般与电源相连用红色，与地相连采用黑色。公头母头基本概念基本概念欧姆定律的简述是： 在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压

7、成正比，跟这段导体的电阻成反比。信号：反应信息的物理量。基本概念模拟信号（Analog）：在时间和数值上均有连续性的信号。大多数信息转换成的信号均为模拟信号，例如：气温、水龙头的流量、光的亮度等。基本概念数字信号（Digital）：在时间和数值上均有离散性的信号。数字信号一般通过模拟信号转换而来。基本概念元件常见的电源和地的标识符如下：电源：+、V、5V、VCC、VDD地：-、G、GND、VEE、VSS确保元器件的接线正负极正确。基本概念按键开关器件介绍发光二极管2颜色不同，有不同的工作电压，在1.72.2V之间。基本概念短路： 在电路中，电流不流经用电器，直接连接电源两极，则电源短路。 根据

8、欧姆定律I=U/R知道，由于导线的电阻很小，电源短路时电路上的电流会非常大。这样大的电流，电池或者其他电源都不能承受，会造成电源损坏。 更为严重的是，因为电流太大，会使导线的温度升高，严重时有可能造成火灾。基本概念课后小结第4课 串并联电路搭建 日期：2021.06.06NAIVA老师. 当我们在大街上，处处都可以见到的LED广告牌，它们里的灯是一个一个亮或者一个一个依次变暗，有的同学可能想到的是用很多开关一个一个操作，到底是不是这样控制的呢？生活中电路的串并联电路生活中电路的串并联电路电器依次连接，没有分支点。串联电器各元件并列连接在电路的两点间。并联所需器件：按键开关*2LED灯*1220

9、电阻*1杜邦线 若干项目一：搭建第一个电路-串联电路项目搭建搭设说明： 本电路中的电阻称为限流电阻（220680），与LED串在一起，电阻承担一部分电压，让通过LED的电流不会太大。 如果没有电阻，LED会比正常工作时更亮，但是只会持续很短的时间，便会被烧毁！1.进行电路连接操作前，应尽可能消除身体所带的静电，拿取电子元件时，手避免直接和引脚接触。2.不得带电插拔元件，须先关闭电源，然后进行元器件的插拔操作。3.电路通电前，先检查，避免短路，避免元器件正负极接反而造成电路损坏。电路搭设注意事项：项目搭建电路搭设：注意！LED灯必须与电阻串联在一起，一同接入电路中。红线接电源，黑线接地，方便排查

10、电路！串联电路运行：电路检查无误，将Arduino UNO主控板通过USB线与计算机相连。只有当两个按键同时按下，LED点亮。两个按键处于串联状态，串联电路中任何一个元件断开，电路都处于断开状态。串联电路中，流经每个原器件的电流大小是相同的。项目二：搭建第一个电路-并联电路所需器件：按键开关*2LED灯*1220电阻*1杜邦线 若干项目搭建并联电路运行：将Arduino UNO主控板通过USB线与计算机相连。在两个按键开关中，当按下其中一个时，LED点亮。在电路中，两个按键并联连接在电路中，在并联电路中，当并联的元器件有一个处于闭合状态时，整个电路处于闭合状态。并联电路中，电路两端的电压是相同

11、的。 刚才搭建的两个项目串联和并联电路中，使用了哪些电子元器件？Arduino UNO主控板在整个电路中仅作为电源使用。课后小结第5课 初识流程图 日期：2021.06.06*老师知识准备： Arduino UNO主控板的D0D13和A0A5共20个引脚，都可以作为数字信号引脚来使用。这些引脚具备两种功能状态：输入（读取数字信号）和输出（输出数字信号）。Arduino UNO主控板高低电平电压范围例如： 当引脚为输出状态（OUTPUT）时，通过程序向引脚写数字0，则该引脚输出的低电平为 0 V，LED灭。 通过程序向引脚写数字1，则该引脚输出的高电平为 5 V，LED亮。电平状态对应数值引脚电

12、压范围输入状态输出状态高电平13.55.5v5v低电平0-0.51.5v0v如何通过程序让LED灯实现闪烁效果？如何用流程图来描述这一过程？亮灭亮灭亮灭亮.1010101. 流程图是对过程、算法、流程的一种图像表示，在技术设计、交流及商业简报等领域有广泛的应用。 通常用一些图框来表示各种类型的操作，在框内写出各个步骤，然后用带箭头的线把它们连接起来，以表示执行的先后顺序。用图形表示算法，直观形象，易于理解。 有时候也被称之为输入-输出图。顾名思义，就是用来直观地描述一个工作过程的具体步骤。什么是流程图？流程图：是使用图形来表述程序思路的一种方法，形象直观，易于理解。1、绘制流程图时，为了提高流

13、程图的逻辑性，应遵循从左到右、从上到下的顺序排列，而且可以在每个元素上用阿拉伯数字进行标注。2、从开始符开始，以结束符结束。开始符号只能出现一次，而结束符号可出现多次。若流程足够清晰，可省略开始、结束符号。3、连接线不要交叉。4、当各项步骤有选择或决策结果时，需要认真检查，避免出现漏洞，导致流程无法形成闭环。画流程图时需要注意哪些问题?用自己的语言去描述下面几个流程图：检测电灯不工作原因的流程图：下图为某学科安排教学流程，请以教师口吻来描述该流程如何用流程图来描述这一过程？亮灭亮灭亮灭亮.1010101.高低高低高低高. 在后续的项目中，在编写之前，要养成绘制流程图的习惯，通过绘制流程图，可以

14、帮助我们更好的理清思路，从而顺利地编写出相应的程序。课后小结第6课 炫彩流水灯 日期：2021.06.06NAIVA老师 以上都是电源控制电路，我们今天要搭建第一个程序控制电路所需器件：LED灯(红/绿/黄)*1220电阻*1杜邦线 若干项目三：闪烁LED灯定义数字信号端口的输与输出。MIXLY程序试着将延迟时间改为50ms和10ms会有什么变化？ 上一个项目是通过程序控制一个LED灯的闪烁，常见的炫彩流水灯是有多个LED灯依次亮灭，远看给人灯在流动的视觉感受。项目四：炫彩流水灯 依次点亮 黄、绿、红3个LED灯。 黄、绿、红3个LED的阳极通过杜邦线分别与UNO的4、10、12引脚相连。LE

15、D灯(红、绿、黄)*1220电阻*3杜邦线 若干所需器件：项目四：炫彩流水灯如何用流程图来描述3个LED灯依次亮灭的这一过程？ 常量、变量、函数是学习编程必须要理解的概念之一。 变量是程序中数据的临时存放场所。 在代码中可以只使用一个变量，也可以使用多个变量，变量中可以存放单词、数值、日期以及属性。变量名命名规则：变量名必须以字母打头，名字中间只能由字母、数字和下划线“_”组成；变量名的第一个字不能是数字；变量名不能和系统的关键字重名；变量名区分大小写，例如pin和Pin代表两个不同的变量名；变量名应该尽可能使用有含义的名字，例如Led、Pin；当使用两个或两个以上的单词作为变量名时，一般采用

16、“驼峰式”写法，即从第二个单词开始，首字母大写，例如本例中的变量名“yellowLedPin”;数据类型：0或1（true或false）0255-128127MIXLY程序 程序一条条依次顺序执行，没有发生跳转。叫做程序运行的顺序结构。课后小结第7课 三种电路 日期：2021.06.06NAIVA老师形形色色的开关项目一：通过按键开关点亮LED灯如果按键按下，按键值为1，点亮红灯，绿灯灭；如果案件松开，按键值为0，点亮绿灯，红灯灭。所需器件：按键开关*1LED灯*2220电阻*210K电阻*1杜邦线 若干搭设说明： 在电路中，通过按键开关来切换高、低电平，一般通过串联一个10K的电阻来实现。通

17、过按键来切换高低电平，常见电路有三种，分别为：上拉电路； INPUT下拉电路； OUTPUT内部上拉电路。 INPUT_PULLUP上拉电阻： 当按键开关断开时，数字引脚通过电阻和5V电源相连接。产生高电平，数字返回值为1。 当按键开关闭合时，数字引脚的电压和地相连接，产生低电平，数字引脚函数的返回值为0。 电路中的10K电阻，称为上拉电阻。接arduino数字引脚下拉电阻： 当按键开关断开时，数字引脚通过电阻和地相连接。产生低电平，数字返回值为0。 当按键开关闭合时，数字引脚的电压和5V电源相连接，产生高电平，数字引脚函数的返回值为1。 电路中的10K电阻，称为下拉电阻。接arduino数字

18、引脚接arduino数字引脚+5V+5V接arduino数字引脚判断，这两种电路属于哪一种电路？x当数字引脚的工作模式设置为INPUT时：接arduino数字引脚+5V 当按键开关断开时，数字引脚既没有接高电平，也没有接地。这种情况称为悬空。 此时，读取的数字端口值是不确定的。可能是HIGH，也可能是LOW，所以这种接法，返回的数据是不可以使用的。错误示例1：+5V接arduino数字引脚错误示例2： 按键开关闭合时，电源直接与地相连，此时会造成短路。 当数字输入引脚的工作模式设置为INPUT时，读取按键值，一定要在电路中设置一个上拉电阻或者下拉电阻。电阻的阻值一般为10K。采用上拉电阻时，当

19、按键断开时，函数返回值为1。采用下拉电阻时，当按键断开时，函数返回值为0。内部上拉电路： 除了上面两种接法外，在ATmega328控制器内部，还集成有内部上拉电阻。上拉电阻的阻值为20K。 可以再管脚模式中设置上拉输入 INPUT_PULLUP，来启用内部上拉电阻。 启用控制器内部的上拉电阻后，按键开关就可以省略外接电阻。当开关断开时，数字读取函数的返回值为1。当开关闭合时，数字读取函数的返回值为0。接arduino数字引脚+5VATmega328控制器 当采用内部上拉电阻电路时，按键的一端和数字引脚相连，另外一端和地相连。内部上拉电路示意图：思考与按键相连接的10K电阻，属于哪种类型的电阻？

20、课后小结第8课 按键开关点亮LED日期：2021.06.06NAIVA老师十字路口的监控，可以监测到违法乱章的车主，小区里的摄像头可以监测到小区里的治安情况。那么我们的代码有没有一个监测正误的端口呢？串口监视器：可以帮助检查代码的错误MIXLY - 串口监视器 ：下面两段代码串口监视器显示的数据区别是什么？如果要在串口监视器中输出 hello = xxx(你的姓名) 要怎样去编写程序？ 在程序中，经常需要根据当前的数据进行判断，以进行下一步的操作，在编程中称为选择结构。当判断条件成立时，执行命令A。当判断条件不成立时，执行命令B。什么是选择结构？MIXLY中表达选择结构的选择语句：选择语句的分

21、支怎样去读取数字按键开关的值？ 程序从与按键开关相连的数字按键引脚读取按键值，对数字引脚写前必须先设置引脚的工作模式。如果要读取按键开关的值，要选哪一条编程语句？MIXLY程序当有多个引脚和端口且状态不确定时，该如何定义？xMIXLY程序如何定义按键的变量并读取、赋初值？如何通过串口监视器观测按键是否被按下？用按键切换两种颜色的LED灯亮灭效果,并观察串口监视器：项目进阶尝试修改程序为，当按键开关按下时，常量的LED灯变为闪烁。将按键电路中的电源极性互换，即与按键相连的5v改为连接GND，与10K电阻相连的GND改为连接5V。重新上电后，观察串口监视器数据的变化。思考题1.上拉电阻和下拉电阻的

22、作用是什么？ 上拉电阻或者下拉电阻的阻值一般为多大？2.如何启动内部上拉电阻？3.当引脚为数字输入时，如何避免引脚处于悬空状态？4.默写选择结构的流程图。课后小结第9课 摩斯电码 日期：2021.06.06NAIVA老师关联词不但而且、不光也、既又、不仅还尽管可是、虽然但是、却、然而、.可是.如果就、 即使也 、要是那么 无论都 、不管也、如果否则一边一边、既是.也是.、是是【如果】和【如果-否则】模块当我们需要判断是否符合某些结果来决定是否要执行不同的程序时，【如果】和【如果-否则】模块是一个很方便的结构，判断结果决定是否执行内部的程序。在程序当中，若有以下两种结构，便会依据不同的条件选择，

23、执行不同的程序片段，以达成不同的目的。【如果】其含义为：只要满足如果后面的条件，便执行条件里的内容，如果不满足，则什么都不执行。【如果-否则】其含义为：只要满足如果后面的条件，便执行条件里的内容，否则执行下边框的内容。项目一：制作“按钮按下亮，放开灭”的LED所需器件：LED模块*1按钮模块*1杜邦线若干按钮模块 按钮，按键模块采用手感舒适的轻触按键，当按下按键，直接将按键的两极导通连接，也就相当于合上我们的开关。在实验中，我们利用按下按键触发点亮LED灯，当松开按键时，灯熄灭。 因为我们这个使用的是封装好的按钮模块。在我们这款按钮中，按下是0（LOW），放开是1（HIGH），也就是说松开按钮

24、并不是断路，而只是输出信号为0。从下图所示类别标识可以看出这个要接数字接口。注意不同厂家生产的按钮可能不同。通常黑线接GND，红线接5V，绿线接数字针脚。自行连接设计电路： 连接电路时，按钮模块与LED模块一样，都要接到数字口。其中我们把按钮模块接到数字口2，把LED模块接到数字口3。MIXLY程序 在我们看的各种战争片中，部队之间交流往往会被间谍所窃取，人们为了不让敌人知道重要情报，所以就发明了摩尔斯密码又称莫斯电码。它的代码包括五种： 点、划、点和划之间的停顿、每个字符间短的停顿（在点和划之间）、每个词之间中等的停顿以及句子之间长的停顿。项目二：制作一个SOS求救灯所需器件：LED模块*1

25、按钮模块*1杜邦线若干 首先我们要知道SOS求救信号用莫斯电码表示为“ .-.”（三个圆点，三个破折号，然后再加三个圆点），转化为我们的小灯也就是三个短亮，加三个长亮，最后又三个短亮。我们在程序里，把短亮设定为0.5秒。长亮设定为1秒。MIXLY程序课后小结第10课 蜂鸣器响起来 日期：2021.06.06NAIVA老师常见的运算符：比较运算符=说明等于 (A1=B1)小于 (A1=B1)小于或等于 (A1=B1)（不等号）当条件判断语句中的条件判断由两个以上的条件组成时，需要使用逻辑运算符。逻辑运算符有三个：&（与）、|（或）、！（非）。逻辑运算符表：运算符名称说明&与（AND）A&B，只有

26、当A和B两个条件都成立时，整个条件才成立。|或（OR）A|B，A和B两个条件中有一个成立时，整个条件就成立。！非(NOT)！A，当条件A不成立时，整个条件成立。MIXLY中的逻辑运算语句 对于普通人，没光是不怎么可怕的，关键是没声音，非常可怕的体验。在环境声音低于10分贝时，可以听到自己的心跳声，关节骨骼的摩擦声音，肌肉张紧的声音，呼吸的声音听起来极其恐怖，如果本来就聋子，不知道声音是什么，反而不会觉得害怕，正常人48小时，估计95%以上会出现精神问题。项目二：蜂鸣器响起来所需器件：蜂鸣器模块*13P数据线*1 在前面的项目中，学习了如何点亮LED，如何获取按键开关的值。在点亮LED的过程中，

27、需要 串联一个-LED模块- 220的限流电阻LED模块串联一个10K的电阻在后续电路的搭建中，我们将直接采用模块来搭设电路，使搭建更加方便快捷。 通过按键开关来切换高、低电平，一般通过 来实现。-按键模块-按键模块采用模块搭设电路时，套件中提供了专用的防反插数据线。白色防反插端口黑色杜邦母口3p4p4p2+1+11+1+1+1防反插杜邦线蜂鸣器模块：是由蜂鸣器和外围电路组成。0v5v蜂鸣器发声方波示意图蜂鸣器模块蜂鸣器按照驱动方式分为无源蜂鸣器：不用区分正负极。“源”不是指电源，而是指振荡源。有源蜂鸣器，内部带振荡源，所以只要一通电就会发声。而无源蜂鸣器内部不带振荡源，用直流信号无法令其发声

28、，必须2005000HZ频率的矩形波去驱动它。有源蜂鸣器：有极性，正面标注有正极，引脚有长短之分，长脚是正极，短脚是负极。搭设说明： 蜂鸣器模块的三个引脚分别连接 5V 、GND和数字引脚9。MIXLY程序尝试更改，延时中的数字参数，看看会发生什么变化？产生一个方波第11课 循环语句 日期：2021.06.06NAIVA老师 以环形、回路或轨道运行;沿曲折的路线运行;特指运行一周而回到原处,再转。或说反复地连续做某事。循环circle循环语句：是由循环体及循环的终止条件两部分组成的。 一组被重复执行的语句称之为循环体。 能否继续重复，决定循环的终止条件。 循环语句就是根据循环条件反复执行相同的

29、语句，直到循环条件不成立。MIXLY中的循环for(i=1;i10时，循环结束。等效于MIXLY中的循环语句:知识点回顾：串口监视器算术运算符说明算术运算符说明+加/除-减%取模*乘算术运算符表：怎样在串口监视器中打印出1-10十个数字？怎样在串口监视器中打印出10-1十个数字？项目一：完成数字的打印利用串口监视器：生成一个九九乘法表。利用循环语句项目二：九九乘法表示例程序：第12课 自助式红绿灯 日期：2021.06.06NAIVA老师. 当人按下过街按钮，需要耐心等待一小会，人行道方向的绿灯才会亮。这样既可以确保行人安全，也可以给机动车一个反应时间。生活中的自助式红绿灯自助式红绿灯的工作流

30、程：1.当自助式红绿灯的按钮没有被按下时， 主路显示绿灯，人行道显示红灯；2.当按钮被按下后，主路的绿灯延时一段时间后，由绿灯经黄灯转为红灯。3.当主路为红灯时，人行道的绿灯点亮。当人行道的绿灯还剩很短的时间时，蜂鸣器应该急促提醒，同时绿灯闪烁，以防止行人正在过马路时，红绿灯发生变化而发生危险。如何用流程图来描述这一过程？项目三：自助式红绿灯所需器件：交通灯模块*2按键模块*1蜂鸣器模块*13P数据线*24P数据线（3+1）*2所有的元器件均采用模块化器件进行搭设。上传程序后，主路的绿色LED灯和人行道的红色LED灯亮。按键按下，主路绿灯灭，黄灯亮，延时一段时间后，主路红灯亮，人行道红灯灭，绿

31、灯亮。延时一段时间后，人行道绿灯闪烁，蜂鸣器发声，然后恢复到主路通行状态，绿灯亮。电路的搭设：函数的调用： 在程序编写的时候，经常将执行某一功能的语句打包成一个模块，称为函数。需要时，直接调用该函数即可，而不需要重新编写相应程序。等效于 函数的使用，使程序的结构化程度大大提高，在简化程序的同时，提高了程序的可维护性和可读性。程序分析：主路的三个红绿灯人行道的红绿灯按键的引脚设置蜂鸣器的引脚设置MIXLY程序 当按键没有按下时，主路只绿灯亮，人行道只红灯亮MIXLY程序 当按键按下时，主路只黄灯亮1s后，主路红灯亮，人行道只绿灯亮。 人通行5s后绿灯闪烁，蜂鸣器响。重复十次。MIXLY程序 蜂鸣

32、器发声函数，重复十次。 绿灯闪烁，蜂鸣器响。MIXLY程序课后小结第13课 常用的数制日期：NAIVA老师NAIVA老师看图猜成语意思是指彼此不相上下，实力相当。在旧制中一斤为十六两，八两即半斤，故八两和半斤质量相等。古时，一斤有十六两，和现在的一斤十两，虽然数值不同，但表达的数量是相等的。 十六和十分别代表不同的数制。 电子电路中，也有自己的数制。文本、图形、图像、音频、视频信息在计算机中都以二进制的形式存储和处理。 人们输入计算机的十进制被转换成二进制进行计算，计算后的结果又由二进制转换成十进制，这都由操作系统自动完成，并不需要人们手工去做。 在计算机内部，数值数据也用二进制表示。在程序中

33、，多以八进制、十进制或十六进制书写。十进制十进制十进制-二进制二进制-十进制转换 计算机的数制采用进位计数制。所谓进位计数制是指用一组特定的数字符号按照 进位 规则来表示数的计数方法。计数制的组成：基码、基数和位权值。 基码：组成该数的所有数字和字母。 基数：进位计数制中所使用的不同基码的个数称为该进位计数制的基数。 例如十进制的计数符号数是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共计10个，则十进制的基数是10。 位权：一个数字符号处在某个位上所代表的数值是其本身的数值乘上所处数位的一个固定常数，这个不同数位的固定常数称为位权(简单的说就是位数的次幂）。 例如，十进制6666中每个“6”代表的

34、值是不同的。第1个6代表6*103，第2个6代表6*102，第3个6代表6*101，第4个6代表6*100。常用的数制有十进制二进制八进制十六进制 十进制数及其特点 十进制数(Decimal notation)的基本特点是基数为10，用十个数码0，1，2，3，4，5，6，7，8，9来表示，且逢十进一，各位的位权是以10为底的幂。 例如，我们可以将十进制数(2836.52)10表示为： (2836.52)10=2103+8102+3101+6100+510-1+210-2这个式子我们称之为十进制数2836.52的按位权展开式。二进制数及其特点 二进制数(Binary notation)的基本特点

35、是基数为2，用两个数码0，1来表示，且逢二进一，因此，对于 一个二进制的数而言，各位的位权是以2为底的幂。 例如：二进制数(110.101)2可以表示为： (110.101)2=122 +121 +020+12-1 +02-2 +12-3 八进制数及其特点 八进制数(Octal notation)的基本特点是基数为8，用0，1，2，3，4，5，6，7八个数字符号来表示，且逢八进一，因此，各位的位权是以8为底的幂。 例如：八进制数(16.24)8可以表示为： (16.24)8=181 +680 +28-1 +48-2十六进制数及其特点 十六进制数(Hexadecimal notation)的基本

36、特点是基数为16，用0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F十六个数字符号来表示，且逢16进一，因此，各位的位权是以16为底的幂。 例如：十六进制数(5E.A7)16可以表示为： (5E.A7)16=5161 +E160 + A16-1 +716-2二进制八进制十进制十六进制00000000001111001022200113330100444010155501106660111777100010881001119910101210A10111311B11001412C11011513D11101614E11111715F不同进制间的表示方法不同数制间的转换二-十转换十-

37、二转换规则：用2辗转相除至结果为1，将余数和最后的1从下向上倒序写，就是结果。练习： 对235进行十-二转换练习：将（35）10转化为二进制；将（173）10转化为二进制。 规则： 由于四位二进制恰好有16个状态，所以在二进制数转换成十六进制时，只需要从低位到高位将每4位二进制数分成一组，用等值的十六进制数代替即可。十六进制数转换成等值的二进制数，只需要将十六进制数的每一位用等值的四位二进制数代替就行。二-十六转换二进制0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111十六进制0123456789ABCDEF二-八转

38、换 规则： 二-八转换与二-十六转换类似，由于3位二进制数恰好有8个状态，所以在二进制数转换成八进制时，只要从低位到高位将每三位二进制数分成一组，用等值的八进制数代替即可。八进制数转换成等值的二进制数，只需将八进制数的每一位用等值的3位二进制数代替就行。二进制八进制0000000011001020011301004010150110601117100010100111101012101113110014110115111016111117例如，数（8FA）16=（100011111010）2的转换如下: (8 F A)16=(1000 1111 1010)2=（0011 1001 1110）2

39、 =（69C）16 练习：（39E）16=（ ）2 (11010011100)2=()16例如：数（752）8=（111101010）2的转换如下： （ 7 5 2 ）8=（ 111 101 010 ）2练习：（7 5 1）8=（ ？ ）2 =（ 1 1110 1001 ）2 一般来说， 十进制数、八进制数、十六进制数间的转换，一般都是先转换成二进制数，然后将二进制数转换成等值的制数。课后小结第14课 初识电位器 日期：2021.06.06NAIVA老师生活中测量不同的数据，我们有不同的测量工具。如何测量电位器的输出值范围呢？项目一：读取电位器的模拟信号值所需器件：电位器模块*13P数据线*1

40、 如下图所示，电位器模块由电位器封装而成。电位器是可变电阻中的一种。电位器模块 电位器有三个触点，它由一个电阻体和一个转动系统组成。当电阻体的两个固定触点（两端引脚）之间外加一个电压时，通过转动系统改变中间引脚上分到的电压比例，从而改变输出的电压值，如下图所示：+-5v0v+-5v3.33v+-5v5v搭设说明： 将电位器模块的GND和VCC引脚通过3P数据线分别连接到扩展版的GND和5V，AO引脚连接到扩展版的A0引脚，这是旋转按钮，AO引脚的电压值在05V之间变化。+5VA0引脚电位器分压示意图电路的搭设：设置电位器模块的连接引脚，将电位器接入电路中。通过编写程序观察调节电位器的旋钮时，观

41、察模拟值的变化量并记录数据。MIXLY程序课后小结第15课 调光灯 日期：2021.06.06NAIVA老师 生活中接触到的大多数信息是随着时间连续变化的，如声音、温度、压力、流量等。表达这些信息的电信号，称为模拟信号（Analog Signal）。在Arduino控制的系统中，一般使用05V的电压来表示模拟信号。 模拟输入引脚带有ADC（Analog-to-Digital Converter（模拟到数字信号的转换功器）功 能，将外部输入的模拟值电压信号转换成芯片运算时可以识别的数字信号，从而实现读入模拟值的功能。模拟/数字转换分为取样和量化两个阶段，如下图所示： UNO主板所采用的控制芯片的

42、ADC（模拟到数字信号的转换功器）有10位精度，210=1024，即可以将05V的电压转换为01023的整数形式表示，如下表所示：输入电压/V模拟信号读取的返回值00.2.5512.51023输入电压与模拟信号的返回值对照表 项目一的时候，我们学了通过模拟信号输入函数来读取模拟输入引脚的电压值，并以01023之间的整数值显示出来。 相对应，Arduino也提供了模拟信号输出函数。项目二通过电位器来控制LED灯亮度的渐变，利用模拟信号输出函数控制LED灯的亮度变化。项目二：通过电位器控制LED灯的亮度所需器件：LED灯模块*1电位器模块*13P数据线*2电路的搭设： LED灯的DI引脚和数字引脚

43、3相连，电位器模块的AO引脚和模拟引脚A0相连。 本项目通过电位器来控制LED灯亮度的渐变，利用模拟信号输出函数控制LED灯的亮度变化。模拟信号输入函数中的参数值Value和输出电压对照表Value参数值输出电压/V00.1282.5.2555MIXLY程序灯泡为什么在渐变的过程闪了三次？MIXLY程序更改程序后打开串口监视器你发现了什么？ 将程序上传到UNO版后，打开串口监视器，旋转电位器的按钮，观察串口监视器显示的数值在0-1023之间不断变化。当数值为1023时，LED灯最亮。课后小结第16课 光控灯 日期：2021.06.06NAIVA老师光敏电阻也可用于路灯上节能项目三：通过光敏电阻

44、调整LED灯的亮度所需器件：光敏电阻*1LED灯模块*11K电阻*13P数据线*1杜邦线若干光敏电阻 (light-dependent resistor 可缩写成 LDR) 光敏电阻是利用硫化镉或硒化镉等半导体材料的光电导效应制成的一种电阻随入射光的强弱而改变的电阻器。 光照愈强，阻值就愈低，随着光照强度的升高，电阻值迅速降低，亮电阻值可小至1k以下。光敏电阻对光线十分敏感，其在无光照时，呈高阻状态，暗电阻一般可达1.5M。（光强则电阻减小，弱则增大）。为了增加灵敏度，光敏电阻两个电极常做成梳状。在电路图中，光敏电阻的符号如下图所示：光敏电阻没有极性，在连接电路时，可随意放置。光敏电阻 在电路

45、中，为了读取光敏电阻随光线强度的变化值，电路连接时需要串联一个电阻。 串联电阻的目的就是利用串联分压原理，当光敏电阻阻值变化时，模拟输入引脚处的电压会随之变化，读取的数值也因此而变化。+5VA0引脚1K在前面的项目中，学习了如何点亮LED，如何获取按键开关的值。在点亮LED的过程中，需要 串联一个220的限流电阻。用LED灯模块就不用再去串联电阻。LED模块搭设说明： 利用光敏电阻的阻值随光照强度变化的特性，在电路中一定要串联一个电阻，方能读取到变化的数据。串联电阻的阻值需要根据设计确定。本项目中采用串联1K电阻。程序回顾程序回顾倍数关系Value参数值输出电压/V00.1282.5.2555不规则数量的转化：映射 ？ 用串口监视器串口观测映射前后值的变化，让串口监视器显示出，Value=A-B，A为映射前的值，B为映射后返回的值。 程序应该怎么设置？想一想A和B的值语句和映射语句之间的顺序关系。MIXLY程序课后小结第15课 调光灯 日期：2021.06.06NAIVA老师 生活中接触到的大多数信息是随着时间连续变化的，如声音、温度、压力、流量等。表达这些信息的电信