第一阶段：点亮世界
数字输出 · 基础逻辑 · 第一次让东西动起来
01
认识 Arduino
什么是单片机？UNO 主板上每个部分是干什么的？第一次用 Arduino IDE 写代码、上传程序，点亮板载 LED。
作品：板载 LED 闪烁
02
外接 LED
面包板怎么用？LED 长脚短脚怎么分？为什么必须串联一个电阻？学会在面包板上搭建第一个独立电路。
作品：外接 LED 呼吸灯
03
交通信号灯
同时控制多个 LED，用 delay() 函数设计时序，模拟真实路口的红黄绿灯切换规律。理解程序的"顺序执行"。
作品：三色交通信号灯
04
RGB 彩灯调色盘
什么是 PWM（脉宽调制）？如何用它控制亮度？RGB 三原色怎么混合出任意颜色？做一个可以自由选色的调色盘。
作品：RGB LED 调色盘
05
按键控制 LED
从输出转向输入——读取按键状态。理解 if/else 判断语句、上拉电阻模式，实现"按一下亮，再按灭"的交互效果。
作品：按键开关控制灯
06
流动霓虹灯
当 LED 数量变多怎么办？用 for 循环和数组简化代码，让 8 个 LED 依次点亮，做出霓虹灯流动的效果。
作品：8 位 LED 流水灯
07
蜂鸣器奏鸣
让 Arduino 发出声音！学习 tone() 函数控制蜂鸣器发出不同音高，用数组存储简谱，演奏一首《小星星》或《两只老虎》。
作品：蜂鸣器演奏《小星星》
P1
🏆 阶段项目：会唱歌的彩灯
综合前 7 节所学知识，完成第一个可展示的项目——灯光随音乐节奏变化。从构思方案 → 编写调试 → 美化外观 → 展示讲解，完整体验一次创客项目的全流程。
结课展示：每人 3 分钟演示 + 讲解
第二阶段：感知世界
模拟输入 · 传感器 · 让 Arduino "长眼睛"
09
旋钮调光
数字只有 0 和 1，但真实世界是连续的。学习模拟输入，用旋钮电位器实时控制 LED 亮度，理解 ADC 和 map() 函数的作用。
作品：旋钮控制 LED 亮度
10
光控小夜灯
用光敏电阻检测环境光线强弱，设定阈值——天黑了自动开灯，天亮了自动关灯。这就是智能家居最基础的原理！
作品：自动感应小夜灯
11
人体感应灯
楼道里那种人走近就亮的灯是怎么做到的？引入 PIR 人体红外传感器，理解热释电探测原理，做一个真正能"感知人存在"的小夜灯。
作品：人体靠近自动亮灯
12
距离报警器
蝙蝠怎么在黑暗中飞行？超声波！学习 HC-SR04 模块的发射-接收原理，测量物体距离，小于 10cm 就触发蜂鸣器报警。
作品：倒车雷达报警器
13
温湿度显示器
接入 DHT11 温湿度传感器，通过串口监视器实时读取数据。理解数字传感器的通信协议和时序要求。
作品：迷你气象站
14
触摸开关
不用按键按压，摸一下就能控制？电容式触摸传感器的原理和应用，制作一个"魔法触摸"开关。
作品：触摸式台灯开关
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光照强度仪表
将光敏电阻的数据用串口绘图器显示成实时曲线图，观察不同光照条件下的数值变化，培养数据思维。
作品：光照柱状图仪表
P2
🏆 阶段项目：智能台灯
综合人体感应 + 光线检测 + 手动按键三种控制模式。白天手动优先，夜晚人来即亮人走即灭。这是智能家居产品的核心逻辑雏形。
结课展示：功能演示 + 设计思路讲解
第三阶段：动起来
电机控制 · 机械结构 · 让作品真正 "能动"
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直流电机入门
Arduino 引脚带不动电机怎么办？学习用三极管/继电器驱动大功率设备，理解电流放大的基本概念和安全规范。
作品：按键控制电机转停
18
风扇调速器
用 PWM 信号控制直流电机的转速快慢，结合旋钮电位器做一个无级变速风扇。理解开环控制和闭环控制的区别。
作品：无级调速风扇
19
舵机角度控制
普通电机只能转，但舵机可以转到精确的角度！学习 Servo 库的使用，用旋钮控制舵机从 0° 到 180° 平滑转动。
作品：旋钮控制雷达扫描
20
智能垃圾桶
把超声波传感器 + 舵机组合在一起，手靠近就自动打开桶盖，延时后自动关闭。从电路到外壳，体验完整的硬件产品设计。
作品：自动翻盖垃圾桶
21
步进电机入门
需要更精准的控制？步进电机可以一步一步地转，每一步都有固定的角度。学习驱动方式，控制转动步数和方向。
作品：精确旋转平台
22
小车前进后退
两轮小车的核心——L298N 电机驱动板。学习 H 桥原理，控制两个电机的正反转，实现前进、后退和原地转弯。
作品：可控底盘小车
23
避障小车
给小车装上超声波"眼睛"，遇到障碍物自动转弯避开。这是机器人最经典的行为模式之一——感知-决策-执行闭环。
作品：自主避障巡线小车
P3
🏆 阶段项目：自动追踪糖果机
超声波检测到有人接近 → 舰机转动瞄准方向 → 出料机构释放糖果。这是一个完整的机电一体化项目，涵盖传感器、控制器、执行器的全链路配合。
结课展示：实物演示 + 运作流程汇报
第四阶段：连起来
显示 · 通信 · 独立项目 · 结课展示
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LCD 屏幕显示
给 Arduino 加一块屏幕！学习 LCD1602 的使用方法、I2C 总线协议，在屏幕上显示文字和数据信息。
作品：LCD 显示 "Hello" + 温湿度
26
数字骰子
按一下按钮，屏幕上随机显示 1-6 的点数图案。学习 random() 函数和游戏化交互设计思路。
作品：电子摇骰子
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红外遥控
用电视机的红外遥控器控制你的 Arduino 作品！学习红外接收和解码原理，将遥控器上的每个按键映射为不同的动作。
作品：遥控器控制 LED + 电机
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蓝牙遥控小车
把之前做的避障小车升级——加上蓝牙模块，用手机 App 远程控制它前进、后退、左转、右转。无线通信的魅力就在这里！
作品：手机遥控智能小车
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自由项目立项
从零开始构思自己的结课项目。确定做什么 → 功能拆解 → 技术选型 → 物料清单 → 时间计划。老师一对一指导方案可行性。
产出：完整项目方案书 + 物料清单
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自由项目制作（上）
按照自己的方案开始动手制作。老师巡回指导，帮助解决技术难题。重点培养独立排查问题的能力——这是工程师最重要的技能之一。
完成核心功能的电路搭建和代码编写
31
自由项目制作（下）
完善项目的外观结构和功能细节。同时准备结课展示演讲稿——不仅要做得好，还要讲得好。表达力也是科创教育的重要一环。
项目完工 + 展示 PPT / 演讲稿
P4
🎓 结课展示大会
每位学员 5 分钟项目展示 + 技术讲解 + 现场问答。邀请家长观摩。优秀项目可获得"云帆科创小工程师"认证证书。这不仅是课程的终点，更是孩子科创之路的新起点。
连堂展示（180 分钟）+ 家长开放日