Arduino Electronics

Duration: 5 Levels

Difficulty: Intermediate

Age Group: 12-18 years

關於此課程

踏入智能硬件與物聯網（IoT）的創造世界！本課程以全球最流行的開源硬件平台Arduino為核心，專為香港學生打造，融合電子工程、編程與互動藝術。學生將從基礎電路理論學起，親手焊接電路、編寫程式，讓想法透過燈光、聲音、馬達和各種感應器變成現實。

從一顆LED燈的閃爍到整個智能家居系統的模型構建，學生不僅學會編程，更將掌握硬件開發的全流程。這門課程是未來創客（Maker）、工程師和物聯網專家的起點，旨在培養學生的動手能力、系統思維和跨學科創新能力，在數字化時代中脫穎而出。

學習目標

完成本課程後，學生將能夠：

理解電子電路基本概念（電壓、電流、電阻、歐姆定律）及串並聯電路。
掌握Arduino IDE開發環境的使用與程式燒錄。
運用C/C++語言進行編程，熟練使用變數、函數及程序三大控制結構。
連接並驅動各類常用感應器（如光敏電阻、超聲波、紅外遙控）和執行器（如LED、舵機）。
實現開環與閉環控制，處理數字與模擬信號。
掌握無線通信協議（如Wi-Fi、藍牙），實現硬件與網絡（Yeelink）、手機（App Inventor）及多媒體（Processing）的互動。
主導綜合項目開發，如智能小車、機械臂、物聯網裝置及互動遊戲。
創建自定義類庫（Library），提升程式復用性與效率。

課程級別

我們的Arduino課程分為五個實踐與理論並重的級別，引領學生從電子新手成長為智能設備開發者。

級別	名稱	適合對象
Level 1	電子工程新人	零基礎初學者，對硬件編程有興趣
Level 2	程式控制員	掌握基礎電路知識，開始學習編程控制
Level 3	硬件互動工程師	具備編程基礎，希望深入學習各類感應器應用
Level 4	網絡通信專員	熟練控制硬件，開始學習無線通信與網絡互動
Level 5	高級項目架構師	綜合運用所學，開發複雜的物聯網與多媒體項目

各级別詳情

電子工程新人

本級別是探索電子世界的基石。學生將學習電流、電壓、電阻和歐姆定律等核心理論，理解串聯、並聯電路的區別。同時，認識Arduino開發板，熟悉編程環境（IDE），學會程序文件的基本操作和燒錄方法，並了解二進制、十六進制等數制轉換，為硬件編程打下堅實的理論基礎。

程式控制員

學生將開始編寫程式與硬件進行對話。從點亮第一顆LED燈開始，學習程式的基本結構（順序、分支、循環）、變數的作用域和自定義函數。同時，動手連接簡單的串並聯電路，理解數字信號與模擬信號的區別，並學習使用時間函數、中斷等功能，實現對硬件的基礎控制。

硬件互動工程師

課程進入互動時代！學生將深入學習各類常用感應器和執行器，包括按鍵、光敏電阻、可調電阻、超聲波感應器、舵機和紅外遙控器。通過編程，讓硬件能夠感知環境並做出反應，例如製作光控燈、調光燈、測距儀和遙控裝置。本級別還會重點學習流程圖繪製和嵌套邏輯，培養嚴謹的算法思維。

網絡通信專員

讓您的裝置連接世界！本級別重點學習無線通信技術。學生將掌握Wi-Fi、藍牙等模組的使用方法，學習如何讓Arduino與互聯網（Web服務器、Yeelink平台）進行通信，實現遠程監控與控制。綜合應用所學知識，學生將能完成智能小車、自動跟隨、避障、單線巡線等綜合性項目。

高級項目架構師

這是成為硬件開發高手的階段。學生將主導複雜的跨領域項目開發，如智能家居系統、無線控制的機械臂、以及與手機App（App Inventor）結合的物聯網裝置。還將學習與多媒體軟件（Processing, Flash）互動，製作如貪食蛇等互動遊戲。最終，學生將掌握面向對象編程（OOP）思想，學會創建和使用自定義類庫，提升開發效率與程式質量。

您將會學到

電子理論

電壓/電流/電阻、歐姆定律、串/並聯電路、數字/模擬信號、半導體（三極管）。

編程核心

Arduino IDE使用、變數與作用域、順序/分支/循環結構、函數、數組、算法流程圖。

硬件基礎

LED電路、按鍵輸入、可調電阻（模擬輸入）、光敏電阻、舵機控制。

感應器應用

超聲波測距、紅外遙控接收、環境光檢測。

通信技術

串口通信、Wi-Fi、藍牙、ZigBee、網絡通信（HTTP）、與雲平台互動。

高階應用

控制理論：

開環控制、閉環控制。

項目實戰：

智能小車（避障、巡線）、智能家居模型、機械臂控制、互動遊戲開發。

物聯網（IoT）：

結合App Inventor開發手機控制端。

多媒體互動：

與Processing、Flash等軟件互動。

編程深化：

創建與使用自定義類庫（Library）。