本书使用Mind 图形化编程软件，采用拖动积木的方式编程，以培养兴趣、锻炼思维为主。这册在三年级学习的基础上，本册主要编写用Mind 控制硬件，进一步增加学习难度和学习兴趣。每个项目中包含多个任务，大多是2_4个。这些任务在难度上是递进的，每一个任务的完成都是该项目学习过程的一个小阶段。本册专讲用Mind 图形化编程控制一些常见的、有趣的电气设备。主要编写电气电路设计、电路电子CAD绘制、电路元器件搭建、Mind 编程控制等技术。 对中小学生而言，编程教育不仅是学习编程知识和技能，还是提升综合素质的重要载体。因此，本书在每一个项目中都安排有拓展阅读，内容上与该项目相关，并重视与其他学科的关联，引发学习者回忆和思考，带来更多探索的好奇与可能。 本书每个项目的最后安排了总结与评价任务。合作与交流是非常重要的学习过程和方法，从而培养合作意识和团队精神。 本书可作为普及性的编程课堂的教材使用，也可作为学校社团活动使用教材，同时也适用于家庭中父母对少儿进行编程启蒙教育，以及对图形化编程有兴趣的自学人员。

本书通过专门设计的电子接口器件组成各种产品，如LED 灯、三色灯、流水灯、交通信号灯、LED 点阵控制器、电机控制器、报警器、红外线感应器、声控台灯、声光双控楼道灯、舵机自动控制器等，重点介绍控制电路的设计方法和编程控制方法，同时用已学的电子CAD 软件制作这些产品设计图。

本书内容科学、专业，可作为中小学人工智能入门教材（第三方进校园首选教材），也可作为学校社团活动使用教材，还可作为家长培训孩子的指导书。

Mind 硬件介绍项目01任务0.1 初识Arduino 2任务0.2 Mind 硬件初次使用 9任务0.3 总结及评价 16

LED单灯闪烁项目119任务1.1 LED 单灯闪烁硬件拼装 20任务1.2 LED 单灯闪烁编程控制 30任务1.3 黑白电视电影原理 34任务1.4 总结及评价 35

多功能LED灯项目237任务2.1 呼吸灯编程控制. 38任务2.2 SOS 报警信号 40任务2.3 PWM 波介绍 43任务2.4 总结及评价 44

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XII 图形化编程控制技术（上）RGB三色LED灯项目346任务3.1 三色灯硬件拼装. 47 任务3.2 三色灯编程控制. 51 任务3.3 彩色电视电影原理 54 任务3.4 总结及评价 56 LED流水灯项目457任务4.1 LED 流水灯硬件拼装 58 任务4.2 LED 流水灯编程控制 59 任务4.3 PCB 制作 61 任务4.4 总结及评价 64 键控LED灯项目566任务5.1 键控LED 灯硬件拼装 67 任务5.2 键控LED 灯编程控制 70 任务5.3 键盘. 73 任务5.4 总结及评价 80 交通信号灯项目681任务6.1 交通信号灯硬件拼装 82 任务6.2 交通信号灯编程控制 84 任务6.3 交通信号灯的发展 87 任务6.4 总结及评价 92 Txkzw.indd 12 2024/9/20 15:47:29 目 录XIII 项目7 繁花LED 灯93 任务7.1 顺序和逆序点亮LED 灯 . 94 任务7.2 双灯同时移动 97 任务7.3 花样组合 100 任务7.4 霓虹灯 . 101 任务7.5 总结及评价 . 104 项目8 LED 点阵控制器106 任务8.1 LED 点阵控制器硬件拼装 . 107 任务8.2 LED 点阵控制器编程控制 . 113 任务8.3 译码器 . 115 任务8.4 总结及评价 . 116 项目9 电机控制器118 任务9.1 电机控制器硬件拼装 119 任务9.2 电机控制器编程控制 125 任务9.3 继电器 . 126 任务9.4 总结及评价 . 130 项目10 报警器131 任务10.1 报警器硬件拼装 132 任务10.2 报警器编程控制 134 任务10.3 蜂鸣器的发展 . 135 任务10.4 总结及评价 137 Txkzw.indd 13 2024/9/20 15:47:29 XIV 图形化编程控制技术（上）红外线感应器项目11139任务11.1 红外线感应器硬件拼装 140 任务11.2 红外线感应器编程控制 143 任务11.3 红外线接收管. 144 任务11.4 总结及评价 147 声控台灯项目12149任务12.1 声控台灯硬件拼装 150 任务12.2 声控台灯编程控制 154 任务12.3 传感器 155 任务12.4 总结及评价 168 声光双控楼道灯项目13170任务13.1 声光双控楼道灯硬件拼装 . 171 任务13.2 声光双控楼道灯编程控制 . 173 任务13.3 光敏传感器 175 任务13.4 总结及评价 176 舵机自动控制器项目14177任务14.1 舵机自动控制器硬件拼装 . 178 任务14.2 舵机自动控制器编程控制 . 181 任务14.3 舵机 182 任务14.4 总结及评价 184

近些年，国家已制定相关文件推动和规范编程教育的发展，将编程教育纳入中小学相关课程。为了帮助教师更有效地进行编程教育，让学生学好每一节编程课，团队组织多年在教学一线的教师编写了一套教材，经过多次教学研讨，反复修改，反复总结并提高，现将付诸出版发行。本册教材在学习图形化编程和电子元器件的基础上，选择典型、常用的电子元器件组成简单有趣的应用产品，同时用已学过的电子CAD 软件制作这些产品原理图，保证知识无缝衔接、平稳过渡。本册的产品有LED 灯、三色灯、流水灯、交通信号灯、LED 点阵控制器、电机控制器、报警器、红外线感应器、声控台灯、声光双控楼道灯和舵机自动控制器，这些美观实用的产品，增加了趣味性，可进一步提高课程的吸引力。本书主编由麻城市博达学校涂正元，红安县超翼机器人创客中心张武超，麻城市第2 小学王旭利担任，副主编由麻城市博达学校杨丽萍、吴娟意、刘洁，无锡科技职业学院龚运新担任。人工智能是当今迅速发展的产业，是一个全新事物，一切还在快速发展和创新中，书中难免存在不足之处，敬请广大读者见谅。需要书中配套材料包的读者可发送邮件至33597123@qq.com 咨询。编者2024 年4 月