杨铠睿 姜锐函 徐红梅

摘要：面向中小学生设计一种基于Arduino开源电子平台的编程教具，由基础模块、循迹模块、传感器模块、显示模块等部分组成，能够实现自动循迹、数据监测及显示的功能。使用者可以在基础模块上组装其他拓展模块实现不同的功能，程序简短易懂，便于初学者掌握基础编程能力。

关键词：编程教学;Arduino;传感器;显示器

中图分类号：TP319 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）08-0079-02

随着人工智能的兴起，我国开始注重少儿编程教育对青少儿综合能力的培养。在国家政策的引领下，2018年浙江省将信息技术（含编程）列入了高考选考科目[1]，山东省中小学信息技术教材中也新增了大量Scratch、Python等编程内容，青少年的编程教学正加快进入公共教育领域[2]。可拼装编程机器人能够培养学生的创造力、团队协作能力和逻辑思维能力[3]，是实施编程教育的良好载体。为此设计一款面向中小学生或其他零基础编程爱好者的编程教具小车，利用简短的程序即可控制小车的行进速度和方向，此外还可以自由组装循迹模块、传感器模块等拓展模块以实现更多功能。

1 基础模块

小车的核心模块采用Arduino UNO开发板，具有14路数字I/O口，6路模拟I/O口，一个16MHZ的晶体振荡器、一个USB接口、一个电源插座、一个异步串行口和一个复位按钮。ArduinoIDE能够在Windows、Mac OS X等主流操作系统上运行[4]，能够实现跨平台开发;Arduino语言以C语言为基础，程序结构简单，便于初学者理解掌握。同时，Arduino语言提供大量库文件，用户可以自由扩展相关功能;此外，Arduino开发方式简单，可扩展性强，所以本次设计选择Arduino UNO开发板。……