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电子 & Arduino 学习 — 手机上的电子学课程与电路模拟器

电子 & Arduino 学习 是一门面向初学者的 电子学课程,适用于 iPhone 和 Android,无需任何硬件。阅读简短课程,在电路模拟器中把元件连接到虚拟面包板上,编写真正的 Arduino sketch,并在可交互的 3D 电路板上观察它运行,然后继续学习 ESP32 和 Raspberry Pi 项目。124 节课程和 52 个动手实验,带你从了解电是什么一直学到完成一个作品。

App Store — 免费下载Google Play — 免费下载
价格
免费,可升级至 Pro
平台
iOS 和 Android
语言
10
年龄分级
4+
版本
3.25.0
需要
iOS 15.1 或更高版本
App Store
4.2 ★ (5)
使用 3D Arduino 电路板、面包板和电位器滑块进行舵机控制实验电子学主页,显示 124 个课程、52 个 Arduino 实验、一个 Playground 卡片和学习路径
124课程
52动手实验
3D交互式电路板
无需编译器、无需线缆,也无需元件盒。

你的 sketch 会在手机上的模拟器中运行,并驱动一块会实时响应的 3D 电路板,因此让 LED 闪烁、让舵机转动,或让蜂鸣器发出声音,只需轻轻一点。你在搭建过程中,接线检查和功率预算会标出错误——而这些正是第一次使用真实面包板时最容易出问题的地方。

这是什么

电子 & Arduino 学习 是一门免费的 iOS 和 Android 电子学课程,让你完全通过手机学习电路、Arduino 编程以及 ESP32 或 Raspberry Pi 项目。它将 124 节课程和 52 个动手实验与电路模拟器结合起来:你可以把电阻、LED、按钮、传感器、舵机和电机拖到虚拟面包板上,在内置编辑器中编写 Arduino 代码,并在可旋转的 3D 电路板上观察代码运行,全程无需任何硬件。

应用内

界面展示

使用 3D Arduino 电路板、面包板和电位器滑块进行舵机控制实验
3D 电路板实验室舵机控制实验:旋转电位器,让舵机从 0 调整到 180 degrees;3D 视图上方设有 Board、Code 和 Serial 标签页。
电子学主页,显示 124 个课程、52 个 Arduino 实验、一个 Playground 卡片和学习路径
学习路径主页显示 124 个课程和 52 个实验,链接到 Playground,并列出各个学习世界,首先从 Foundations 开始。
课程页面标题为 What is electricity,配有原子示意图
从零开始第一课通过原子示意图讲解什么是电,在此之前不会出现任何元件。
Playground 的 Code 标签页,显示 Arduino 闪烁程序,并提供添加 LED、RGB LED、舵机或蜂鸣器的按钮
真正的 Arduino 代码Playground 的 Code 标签页显示一个闪烁程序,该程序还会向 Serial Monitor 输出计数结果,并提供快速添加元件的按钮。
Playground 中的 ESP32 DevKit 3D 电路板,面包板上连接着 LED 和电阻
无需硬件的 ESP32Playground 从 Uno 切换到了 ESP32,展示了一个模拟的 ESP32 DevKit,以及面包板上连接好的 LED 和电阻。

课程

各个学习世界涵盖的内容

应用的核心学习路径包含四个世界,旁边还设有更多分类。coddykit.com 网站还提供一门书面形式的 Arduino 和 IoT 课程,内容从 Arduino 基础继续深入。

  1. Foundations

    从绝对零基础开始学习电:电子、电压、电流、电阻和欧姆定律。

  2. Circuits

    构建并组合元件:电阻、电容、二极管和 LED、面包板,以及串联和并联电路。

  3. Arduino 101

    编写控制硬件的代码,从在设备解释器上运行的程序中的 digitalWrite 和 analogRead 开始。

  4. Arduino Projects

    将 PWM、传感器、舵机等内容组合成项目,融合多个元件和多种概念。

  5. 传感器、运动与显示屏

    温度和湿度、操纵杆与旋转编码器,然后是舵机、直流电机和配有驱动器的步进电机,以及通过 I²C 连接的显示屏。

  6. 数字逻辑、IoT 与焊接

    二进制和逻辑门、Wi-Fi 与 HTTP,以及如何让电路永久固定,并在出问题时进行修复。

  7. Raspberry Pi 与 GPIO

    一台能够控制导线通断的完整计算机,通过 Pi Playground 使用 Python 编程。

工作原理

课程与实验如何配合

每个主题都会把简短讲解与动手搭建结合起来,让你在同一次学习中检验所学概念。

  1. 阅读带图示的简短课程

    课程从基础电子学开始,逐步深入完整的 Arduino 项目。清晰的图示、测验和提示不仅会说明规则怎么做,还会解释为什么,例如原子中的电子与电流之间有什么关系。

  2. 连接电路并运行 sketch

    在实验中,你会获得一项循序渐进的任务。把元件拖到虚拟面包板上,连接它们的引脚,编写或编辑 Arduino 代码,然后按下运行。在 Board、Code 和 Serial 标签之间切换,即可查看 3D 电路板、你的 sketch 以及 Serial Monitor 的输出。

  3. 与示例解答对比,然后调试

    每个实验都附有示例解答,方便你进行对照。如果想接受更难的挑战,Fault Bench 会提供一个本应正常工作却无法运行的电路,你需要找出故障所在——这是学习调试最快的方法。完成第一个实验后即可解锁。

包含内容

应用内包含的内容

124

课程

一条循序渐进的课程路径,涵盖从电学到 Arduino 项目的四大核心领域,此外还有电源、传感器、显示屏、运动等更多分类,可按任意顺序学习。

52

动手实验

循序渐进的任务,配有示例解答;每项任务都在内置 Arduino 模拟器中运行,无需编译器和线缆。

3D

交互式电路板

一块可以旋转和缩放的 Arduino 电路板与面包板,其中的 LED、舵机和电机会根据你的代码运行情况作出响应。

实践场

自由搭建电路

添加 LED、RGB LED、舵机和蜂鸣器,亲自为它们接线并运行 sketch。接线检查和功率预算会在搭建过程中指出错误。

ESP32 + Pi

ESP32 电路板和 Raspberry Pi 实践场

以 3D 形式呈现的 ESP32 电路板,包含独立引脚、PWM、模拟输入、触摸功能和模拟无线电(Pro);还有 Raspberry Pi 实践场,你可以在那里连接元件并编写 Python。

分享

来自其他创作者的电路

分享你的作品,打开其他创作者制作的电路,按下运行按钮,然后将它们改造成自己的作品。通过考试后可获得证书,并可通过链接验证(Pro)。

背景

不买任何元件,也能学电子学和 Arduino 吗?

即使一个元件都没有,你也能学会相关原理和大部分操作习惯:电流和电压如何工作、电阻如何保护 LED、sketch 如何控制引脚开关,以及传感器读数如何转化为判断。模拟器无法带给你摆弄松动跳线或感受发热元件的真实体验,所以很多学习者会先在模拟器中练习,之后再购买 Arduino 入门套件;这样犯错不会造成损失,而且每个元件都有明确用途。

欧姆定律每个电路的第一条规则

电压等于电流乘以电阻。它能告诉你 LED 为什么需要串联电阻、如何确定分压器的参数,以及为什么细线可能会发热。从传感器到电机驱动器,几乎所有后续主题都建立在这一关系之上。

面包板让电路变成现实的地方

这是一种无需焊接的电路板,其孔位按行连通,因此只要把元件引脚插入同一行,元件就能互相连接。它的电源轨、接线条布局和中间的间隙,通常是初学者接线出错的来源,因此先在虚拟环境中练习很有价值。

微控制器Arduino 和 ESP32

这是一种可以独立运行单个程序的小型芯片,能够读取按钮或传感器等输入,并切换 LED 或电机等输出。Arduino Uno 是经典的教学电路板,而 ESP32 则配备更快的处理器和内置无线电模块,适合构建联网项目。

Raspberry Pi电路板上的一整台电脑

与微控制器不同,Raspberry Pi 能运行完整的操作系统,通常使用 Python 编程。它的 GPIO 接口仍然可以切换电线或读取按钮,因此连接起了常规编程与实体电子学。

是否适合

适合哪些人——不适合哪些人

如果你符合以下情况,就很适合

  • 你是完全的初学者,想在购买元件前先了解电路
  • 你已经拥有或计划购买 Arduino 入门套件,想先尝试每个概念
  • 你正在学习电气工程或物理学,想通过动手实践复习基础知识
  • 你是教师,想要一个让每位学生都能在手机上连接电路的课堂工具
  • 你喜欢利用短时间学习,并希望理论之后能立即进行实验

如果你符合以下情况,这不是适合你的工具

  • 你需要设计或布置印刷电路板,而这款应用无法完成这些工作
  • 你想通过手机给真实硬件烧录程序,因为程序运行在模拟器中
  • 你希望每个学习世界都免费:前几节课免费,Pro 可解锁所有世界、实验和 ESP32 电路板
  • 你已经在开发嵌入式产品,想要的是参考手册,而不是课程

问题

常见问题

从零开始学习电子学,最好的应用是什么?

选择一款既能讲解基础知识,又能让你在同一处练习的应用。电子 & Arduino 学习 从什么是电开始,逐步讲解欧姆定律、电阻和 LED,再进入 Arduino 编程;你可以通过 124 个课程和 52 个实验,在电路模拟器中进行练习。无需硬件即可使用,并可在 iOS 和 Android 上免费开始。

使用 电子 & Arduino 学习 需要 Arduino 或任何元件吗?

不需要。这款应用会在手机上模拟电路板、面包板、LED、按钮、传感器、舵机和电机,让你在购买任何东西之前尝试每个概念。如果你已经拥有入门套件,同样的电路和程序也可以用来练习实际操作。

Arduino 模拟器是如何工作的?

你可以在内置编辑器中编写真正的 Arduino 程序,然后按下 Run。应用会直接在手机上执行程序,无需编译器或连接线;交互式 3D 电路板会实时响应:LED 会闪烁,舵机会转动,电机会旋转,蜂鸣器会播放音调。Serial 标签页会显示程序输出的内容。

可以在这款应用中学习 ESP32 和 Raspberry Pi 吗?

可以。Playground 可以切换到模拟的 ESP32 电路板,并以 3D 形式显示其专属引脚、PWM、模拟输入、触摸功能和模拟无线电;这块电路板属于 Pro。独立的 Raspberry Pi Playground 会提供一台空白的 Pi,你可以连接元件并使用 Python 编程,而且你的搭建内容会保存下来,方便下次继续。

电子学课程涵盖哪些主题?

电子 & Arduino 学习 涵盖电压、电流、电阻和欧姆定律、电压分压、串联和并联电路、电阻、电容、二极管、LED、晶体管、MOSFET、继电器和蜂鸣器,以及如何使用万用表测量电路。随后课程会进入 Arduino 编程、传感器、运动、显示屏和 I²C、逻辑门以及焊接基础。

什么是 Fault Bench?

Fault Bench 是一组本应正常工作却无法工作的电路,你的任务是找出故障。完成第一个动手实验后,电子 & Arduino 学习 会解锁 Fault Bench;它基于这样一个理念:调试比照着完美电路图搭建更能快速学习。

电子 & Arduino 学习 是免费的吗?

这款应用可从 App Store 和 Google Play 免费下载,前几节课免费。Pro 可解锁所有世界、所有实验和 ESP32 电路板,还包括证书考试。除非你在应用商店账户设置中取消订阅,否则订阅会自动续期。

有证书吗?

有,Pro 用户可以获得。通过 电子 & Arduino 学习 中的考试后,你会获得一张证书,任何人都可以通过链接验证它;你可以将其添加到简历或个人资料中。证书会记录你完成的学习内容,但不属于经认证的学历或资格。

从模拟器转向真实电子设备安全吗?

手机模拟器没有风险,但真实元件可能存在风险。请从低电压电池或 USB 供电电路开始,绝不要使用市电进行实验,并在给电路通电前检查极性和电阻值。电子 & Arduino 学习 包含电源和焊接基础课程,帮助你从屏幕安全过渡到实际工作台。

支持哪些语言和设备?

电子 & Arduino 学习 支持 10 languages,包括 English、German、Spanish、French、Japanese、Korean、Portuguese、Russian、Turkish 和 Chinese。它可运行于 iPhone(iOS 15.1 或更高版本)和 Android,评级为 4+。

开始使用

今天就连接你的第一条电路

可在 iOS 和 Android 上免费开始,无需硬件。

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