初级一
制作：杭州古德微机器人有限公司 最后更新：2020.4.15
目的
为响应国务院和教育部提出在中小学逐步设置人工智能和编程课程的号召，特开设基于树莓派的人工智能小创客课程。帮助学生通过编程和实践，感知、体验和应用人工智能，培养学生对人工智能的兴趣，提升孩子的逻辑思维能力，加强程序原理的理解能力，提升孩子创意物化的能力，加强孩子的动手制作能力。
初级1的课程是本课程体系的基础，在初级1课程中，首先简单的介绍机器人、人工智能的发展，用与生活息息相关的例子带领学生进入机器人的世界，引起浓厚的兴趣，课程中学习树莓派平台的硬件连接方式，编程平台，积木式编程模块，学习各种传感器及编程基础知识。
课程内容
Cj01 机器人与树莓派
- 01 机器人和树莓派
- 主要内容：了解当前的机器人科技和人工智能，介绍作为机器人大脑的树莓派，组装自己的树莓派，并进行简单操作，了解什么是编程，通过积木式编程掌握编程思想，点亮一个小灯；
- 编程知识：了解系统的GPIO口；
- 机械电子知识：了解电压、地、信号输入输出；
Cj02-05 有趣的LED小灯
- 02 控制小灯
- 主要内容：学习小灯点亮的原理，小灯如何与树莓派平台连接，简单介绍编程中的顺序、分支和循环结构；
- 编程知识：程序结构，延时程序；
- 数学知识：简单的二进制介绍；
- 机械电子知识：LED小灯；
- 03 流水灯
- 主要内容：在点亮一个小灯的基础上，学习四个小灯的亮灭控制，做出流水的效果，进一步学会在编程中，加入调试的概念，最后完成七彩小灯的任务；
- 编程知识：学习顺序结构，初步了解循环结构；
- 培养能力：在安排小灯亮灭顺序时，很好的锻炼了学生的逻辑思维能力；
- 04 红绿交通灯
- 主要内容：引导学生观察十字路口交通信号灯的变化规律，首先完成一个方向红绿黄三色灯的点亮，在此基础上，设计并完成另一方向红绿黄三色的点亮程序；
- 编程知识：变量的概念及使用，顺序结构，循环结构；
- 培养能力：在安排双向红绿灯按照实际运行状况亮灭时，很好的锻炼了学生的逻辑思维能力；
- 05 呼吸灯
Cj06-07 外部控制小灯状态
- 06 小灯的按键控制
- 主要内容：采用外部输入部件按键，简单学习按键原理，树莓派采集按键信号变化，然后控制小灯的变化；
- 编程知识：变量，条件判断，分支结构，循环结构；
- 机械电子知识：按键的机械结构，按键电路的简单分析；
- 07 手势控制灯
- 主要内容：了解并学习红外传感器，红外传感器检测外部条件的变化，例如挥手、有人通过等，树莓派采集红外传感器信号变化，来控制小灯各种变化；
- 编程知识：变量，顺序结构，条件判断等；
- 物理知识：信号发送，接收，信号的反射和散射等；
Cj08-09 模拟与数字
- 08 模拟量-超声波传感器应用
- 主要内容：学习超声波传感器，利用超声波来检测距离，利用超声波控制刹车灯，通过多个灯显示不同的距离，通过灯的闪烁频率显示不同的距离；
- 编程知识：循环结构，多分支结构；
- 物理知识：学习声音相关的知识；
- 09 滑杆传感器的应用
- 主要内容：简单了解模拟信号和数字信号，采用滑杆传感器提供变化的电阻值，采用数模转换器将模拟信号转成数字信号送入树莓派中，控制小灯的亮度变化等；
- 编程知识：字符串的提取、拼接、显示；
- 数学知识：
- 机械电子知识：学习电阻分压电路
Cj10 门铃的实现
- 10 门铃与声光报警器
- 主要内容：学习蜂鸣器，外接音箱，让树莓派可以发出自己的声音，通过按键或者红外传感器实现外部输入，树莓派控制蜂鸣器发出各种声音，同时附带灯光提醒报警等；
- 编程知识：顺序结构，循环结构。
- 物理知识：声音的形成原理；
Cj11-13 数码管
- 11 数码管的应用
- 主要内容：数码管的基本原理，了解数码管和树莓派之间的I2C传输协议，数码管显示0-9，数码管显示0-99，数码管显示0-999，数码管显示0-9999，数码管显示小数，小数点是冒号，数码管轮流显示1234；
- 编程知识：数位的概念，四位数的拆分；
- 数学知识：取整和取余
- 机械电子知识：数码管的原理及结构；
- 12 红外计数器
- 主要内容：数码管显示任何一个小于10000的数，尝试改变小数点的位置，控制冒号闪烁。用红外传感器对外部遮挡物进行计数，将计数值送入数码管进行显示；
- 编程知识：函数，条件判断等；
- 数学知识：时间的概念时、分和秒，数位及其拆分；
- 13电子时钟
- 主要内容：数码管显示任何一个小于10000的数，尝试改变小数点的位置，控制冒号闪烁。采集当前的时间，实现电子钟；
- 编程知识：函数，条件判断等；
- 数学知识：时间的概念时、分和秒，数位及其拆分；
- 14 倒计时交通灯
- 主要内容：在前面红绿交通灯的基础上，加入红绿灯倒计时功能；
- 编程知识：函数，条件判断等；
- 数学知识：时间的概念，数位及其拆分；
Cj15 复习
- 15 总复习
- 主要内容：复习初级1全部课程内容，最后要求进行自由创作，同时给出一些项目，仅供参考；
- 知识：进一步巩固之前学习的编程、数学、物理和电子知识，培养学生的自主创新能力。
- 任务：完成小挑战，学员拍摄讲解和演示视频