Python 1

制作:杭州古德微机器人有限公司 最后更新:2020.4.18

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。

python编程课程是本课程体系的进阶篇,在前期图形化编程的基础上,实现代码编程,更加自如地实现编程乐趣。在python编程课程中,首先介绍了python是一种什么样的语言,可以用python语言干什么,再引入一些简单好玩的例程,让学生轻松地接受python语言。为了不枯燥地学习语法,引入大量案例,让学生通过结果来理解语法。为了跟前期图形化编程有一个对比,我们在安排内容和上课顺序上,大致跟图形化编程的安排一致。

课程内容

python01-02 python介绍和基础语法

  • 01 编程语言的比较

    • 主要内容:从已学过的图形化编程切入,引入代码编程的概念。机器语言、汇编语言、各种高级语言的介绍,引出python编程语言。介绍python语言的特点,让孩子们感觉她的魅力,喜欢上python语言。
    • 编程环境介绍:Thonny Python IDE,介绍如何新建、保存、运行程序
    • Shell(交互区)介绍及体验
  • 02 python语法介绍

    • Python中的算术运算符
    • print()函数的使用
    • For循环
    • Range()函数

python03-04 GPIO 输入输出

  • 03 点亮led

    • 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,最后完成七彩小灯的任务;
    • 编程环境介绍:学会python-树莓派编程中的几个要点:导入库,定义硬件(输入输出管脚)及初始化,功能实现。
    • 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 红外控制小灯

    • 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;

python03-04 PWM输出

  • 05 舵机

    • 主要内容:引入pwm控制舵机原理,通过调用pwm的几个函数,树莓派输出pwm波,实现舵机的正转、反转、速度联系改变转动。扩展:pwm模拟信号灯,模拟呼吸灯;
    • 编程知识: 变量,条件判断,分支结构,循环结构;
    • 机械电子学知识:舵机控制原理。
  • 06 蜂鸣器

    • 主要内容:了解并学习声音的三要素,利用树莓派输出pwm来控制蜂鸣器谱曲。扩展:同时控制蜂鸣器和led灯,led亮度随着音乐变化。
    • 编程知识: 变量,顺序结构,条件判断等;
    • 音乐知识:谱号,音的分组,音律。

python07 语法进阶

  • 07 语法进阶
    • 主要内容: 数列、字符串、随机数、列表、切片等概念的应用
    • 编程知识: 循环结构,多分支结构;
    • 应用实例:斐波那契数列、乘法表、质数寻找

python08 - 10 模拟信号

  • 08 滑杆传感器的应用初步

    • 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:学会调用第三方库函数。学会在linux环境下安装第三方扩展包的方法。
    • 机械电子学知识:学习电阻分压电路
  • 09 滑杆传感器的应用进阶

    • 主要内容: 学习Python中if语句的用法,对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,实习各种小灯的控制:变化速度、亮度、方向。
    • 编程知识: 多分支循环结构;
  • 10 超声波测距

    • 主要内容:按照超声波传感器的工作原理编写函数。调用测距函数,编写各种应用程序,如控制小灯,控制蜂鸣器,扩展应用,倒车报警器。
    • 编程知识: 自定义函数的编写及调用,为实现更复杂程序做准备。
    • 物理知识:声速,回声

python11 灯带控制

  • 11 超声波测距

    • 主要内容: 按照超声波传感器的工作原理编写函数。调用测距函数,编写各种应用程序,如控制小灯,控制蜂鸣器,扩展应用,倒车报警器。
    • 编程知识: 自定义函数的编写及调用,为实现更复杂程序做准备。
    • 应用实例:调色原理

    python12-14 I2C设备的运用

    • 12 数码管

      • 主要内容: 掌握数码管的使用方法,学会调用本地库文件,了解元组。数码管控制各函数的使用方法。
      • 编程知识: 自定义函数的编写及调用,为实现更复杂程序做准备。
      • 物理知识:I2C总线控制原理,数码管的原理及结构
    • 13 OLED的应用初步

      • 主要内容: 显示屏坐标的定义, OLED各个功能函数的定义和使用。用显示屏显示数字,画弧线、三角形、椭圆等图形。
      • 准备工作: 在linux环境下安装各种第三方安装包。
    • 14 OLED的应用

      • 主要内容: 显示文字,年月日时间,显示图片。扩展:实时天气情况播报。
      • 编程知识: 函数,条件判断等;

python15 复习

  • 15 总复习
    • 主要内容:复习全部课程内容,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。
Copyright © 古德微 2023 all right reserved,powered by GDWRobot本课修订时间: 2021-10-13

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