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同學們：你們好！
我原來從事智能儀表設計，后由于個人原因和喜好轉向單片機培訓。
在原企業時，發現許多學生說是學過單片機和C 語言，可面對實際工作卻束手無策，很
想嘗試改變之。
這兩年，我和不少大學生、大學老師有過接觸。交流中，學生抱怨老師所教的知識不實
用，導致他們“無能”；而老師抱怨大學生受社會浮躁氛圍影響，不用心，無法將知識傳授給
他們。
我無意、也不想弄清是何原因，只關注結果：現在，自稱學過單片機的大學生畢業后能
在工作中運用的是“鳳毛麟角”，大多數基本屬于“白丁”。這樣描述未免有些不恭，可卻是
事實。更可悲的是 —— 這種現象有愈加嚴重之勢。
大學擴招后，你們的“壓力更大”，“找工作難”讓大學生成了“弱勢群體”，要國家為
此專門頒布政策扶持。本該是社會精英，卻淪落到如此境界，實在不可理解。
可我從一個企業的工程師角度看，工作機會并非那么稀少，有許多中小企業，乃至大企
業的設計崗位空缺，導致許多項目不敢上、上不去，錯過了商機，至少我所涉及的領域如此。
如果你們具備一定的工作能力，找工作并不難！
我想你們也不要去追究是哪一方的責任了，那無濟于事，應該考慮的是如何改變，至少
讓自己不要“融入其中”。首先是尋找一種自救的方法，不要把希望寄托在外部，奢望目前的
教學有奇跡發生！
為此，想提一個建議供你們參考，雖說不一定能保證你們變成精英，但敢保證，如果按
此實施，一定能順利地找到工作，成為技術骨干。
這個方案的載體就是“圓夢小車DIY 套件”。
從三個方面敘述：適合的對象、建議細節以及實施方法探討。
一、適合的對象
做任何事情首先必須明確：你服務的對象是誰？
我曾經看過一本書，書名是：《軟件創新之路--沖破高技術營造的牢籠》，書中關于“角
色”的討論十分有意義，核心概念是：首先明確一個角色 ——“他/她”（一個虛擬的、但十
分具體生動的人物）是未來軟件的使用者，這時，在軟件編寫過程中關于功能的種種爭執都
由“他”來裁決，可以化解很多問題。
此處也是如此，首先明確所提建議針對的對象，其目標、細節就容易確定了。
我所提出的建議所針對的對象是：
1） 愛好嵌入式控制的，或者想要將其培養為愛好的相關專業學生
為什么首先強調要愛好呢？因為愛好是一個人做事的原動力，有愛好才能有激情，才能
專注，才能為之付出，也才能從中獲得收獲、得到快樂。沒有愛好的人，獲取只是為了占有
和享受之，而有愛好的人獲取是為了掌控之，不要說是DIY 器材能做出具有特色的作品，就
是成品也會想著將其改造成富有個性的。只有這種心態的人，才能在“做”的過程中對自己
不斷提出要求，追求完美，從而學到知識，提高能力。
前面我接觸過一些為了“功利”的目的而做的，用這個套件應付課程設計或是畢業設計，
抱著這個目標，因為太“急功近利”！無法沉下心來體驗過程，難有收獲。
這也是寫給你們大一、大二學生的原因，因為你們離畢業還有一段時間，可暫時忽略就
業壓力，用這寶貴的兩年時間享受愛好帶來的快樂，獲取必要的技能。
2）要靠自己能力獲取工作的學生
雖說改革開放了這么多年，可我覺得在找工作上似乎又回到了計劃經濟時代，要靠關系。
所以如果一個早就有人幫著安排好工作的學生是沒有動力去付出的，也不是本文所要關注的。
我所想幫助的是那些必須靠自己的能力贏得用人單位青睞的學生，特別是那些耗盡了父母全
部心血的孩子，我覺得你們實在應該努力，用在大學期間學到的真才實學去獲取應得的收入，
以報答父母。
二、建議
你們這一代可能無法體會你們的父輩們當時學習計算機的困難。那時計算機十分罕見，
只有到機房才能觸摸到它，所以有些人為了練習敲鍵盤的指法，需要購買紙鍵盤（一張按鍵
盤式樣印刷的硬紙片）在家練習。你們可能無法想象，那時的人會操作計算機可神氣了。
如今呢，能夠操作計算機如同會寫字一樣平常，想過沒有：這一切是如何達到的？是計
算機的普及！現在計算機可能比收音機都多，任何人只要想用都可以隨時滿足。
說這些是想闡明一個道理：一件東西當它稀少、難于接觸到時，它就會變得神秘、難于
掌握，如果它易于得到、可隨意去嘗試，它將變得普通、易于掌握！
嵌入式控制或者狹義的說 —— 單片機應用，就是由于它還不能成為你們隨時可以觸摸
的東西，所以變得難于捉摸。而造成這種現象的原因有兩方面：
一是價格，因為它暫時還不屬于消費品，特別是用于學習和開發的產品，由于需求數量
較少，所以價格難以下來。
二是用途，因為它所涉及的用途多數不易為大眾所理解，太專業，制約了想要接觸的人，
也難以引起你們的興趣。不像PC 機，文字處理、照片編輯瀏覽都是大家需要也容易理解的
用途；實際上PC 機所附帶的幾個游戲看似無用，卻大大幫助了PC 機的推廣，任何人拿到
PC 機后很快就會在所提供的游戲上停留，這寶貴的一段時間大大加深了它在用戶腦中的印
象，使用戶接受它、喜歡它，導致用戶想擁有它。嵌入式控制中就缺少這一平臺和內容，吸
引用戶停留、關注，并期望擁有之。
既然如此，要想幫助你們掌握單片機的應用，應該解決的問題就是如何能讓你們隨意、
隨時接觸到它，并且有可以吸引你們的內容使你們不至于排斥它！
要達到這個目的，需要消除上述兩個障礙：價格和用途。
“圓夢小車DIY 套件”就是為了消除上述兩個障礙。
首先通過合理的選擇MCU 化解了開發手段帶來的高投入，其次通過DIY 方式降低了總
成本，將購買成品必須支付的生產、調試成本降到最低。而且，對于學習而言這種方式利大
于弊，因為DIY 的過程本身就是學習的內容，同時幫助你了解產品的細節，為日后維護、升
級打下基礎。另外，所選擇的MCU 是目前多數大學課本所用的51 系列，有足夠的共享資源，
但又是改進過的，彌補了經典51 內部資源少、速度慢的缺憾，內置了8 路AD 以及4 路PCA，
速度是經典51 的6 – 8 倍（同樣的頻率下）。
在用途的選擇上采用了一個最常見也最容易實現的內容 —— 小車，因為車能做的文章
比較多，而且容易理解，可以從兩個方面深入：
一是車本身的行走控制，讓它速度上、軌跡上符合要求。
二是將車作為載體去實現一些其它功能，如走迷宮、尋找物體、清障、對抗等。兩個方
面都有許多文章可做，可以覆蓋你們將要學習的多數學科。
前面敘述選用小車的理由，建議如下：
1、 購買一套“圓夢小車DIY 套件”，根據經濟條件確定是選擇基本配置，還是附帶無
線通訊以及軌跡采樣的配置，如果可能，建議最好配置帶無線通訊的配置，這樣可以探究的
內容將豐富許多。而軌跡部分結合個人需要，如果購買器件方便，可到用時再配，因為PCB
部分已隨基本配置提供了。如果器件采購困難，不妨一起配置，可節省郵費。
2、 因為你們可能還不具備所需的專業知識，可先對照原理圖將所有器件按下列方式列
出：
原理圖中的標號PCB 中的位置器件功能器件參數電路中的作用 涉及學科
其中：
原理圖中的標號 —— 即 R1 、C2、D1… 等；
PCB 中的位置 —— 可自己將PCB 劃為若干格，如同地圖一樣，縱向用字母，橫向用
數字，格子大小1cm 即可，比如在左上角，則為 A1 ,右下角為J10（按10*10 格）；
器件功能 —— 是指器件本身的功能，如電阻、電容、門電路等；
器件參數 —— 指的是器件的標稱值，有些器件可能需要很多內容，如MCU；
電路中的作用 —— 描述其在電路中的功能，如限流電阻、退藕電容、保護二極管等；
涉及學科 —— 指此器件的知識應該在那門課中學習；
內容可逐步完善，知道多少填多少，但最好理解后用自己的語言描述，不知道的暫時空
著，作為問題寄存，在未來的學習中不斷化解之。
上述表格可以用Excel 實現，利用Excel 的靈活性，如長篇備注、鏈接，使所填充的內
容不多充實。
千萬不要忽視這個步驟，很多同學畢業后連最基本的器件性能都不了解，看似簡單的電
阻、電容、二極管、三機管都有很大學問，拿電容來說，就有材質、壽命、使用溫度等問題
需要考慮，日后出自你們之手設計的產品也許就壞在一個幾分錢的電容上。
能對所接觸到的每個器件刨根問底，將大大充實你們知識的深度和廣度，而且這個過程
可以提高你們查閱資料的能力。用人單位強調的所謂工作經驗，技術上這些占很大比重。
3、 如果已學過電子技術，可以嘗試使用電子CAD（如Protel）軟件將原理圖繪出，
以加深理解，同時為日后改進做好準備。未學者可等到學時再做。
4、 做完第二步，應該對器件和PCB 有了感性認識，可著手焊接。對于弱電專業的
大學生，電子焊接應該是你們金工實習（現在可能叫工程實踐）的內容，如果沒有，更應該
自己補上這項練習。可參照我網站上提供的焊接工藝，也可自己參閱相關書籍或拜師。
5、 按照提供的裝配工藝，或者你自己理解后制定的步驟檢查、通電，按照
StepByStep 第一篇下載一個程序試一下。如果感到自己有太多的知識不具備，可將小車放
在一邊，算是為后面的學習準備了一個自己的實驗室，可以隨時、隨意使用和改造。
6、 泛讀6 篇StepByStep 文章，將其中不理解的問題按下述方式匯總：問題、需要
的知識、將在何時何科目上學到，結合第二步所制作的表格，為自己制定一個計劃，將實現
小車設計的功能作為目標，可以嘗試使用“甘特圖”（此知識自己查閱），看如何能讓實現的
過程盡量流暢、快速；所謂流暢，是指不出現準備的知識與需要解決的問題順序倒置現象，
也就是人們常說的“窩工”。
7、 根據自己制定的計劃，確定學習的方式，可以等待老師傳授，也可以自學，但我
認為最好自學，這樣可以掌控學習的內容，不至于“不流暢”。最好盡快具備基本的知識、常
識，使小車的設計功能能夠完成，也就是我6 篇文章所介紹的內容，使小車具備輔助學習的
能力。
8、 在完成上述步驟后，應該對小車的功能、潛能有了足夠的了解，此時結合你們正
在學及將要學習的課目以小車為載體構思一些挑戰項目，以幫助理解所學的內容，比如：C
語言課 —— 可以用C 語言編寫小車的指示燈發送、接收莫爾斯電碼，嘗試相互使用莫爾斯
電碼交流。自動控制課 —— 可以用小車驗證PID 控制原理，控制的內容可以是轉速、加裝
光敏電阻后讓小車停在制定光強度的位置等。傳感器課 —— 可以使用的機會最多，可用溫
度傳感器讓小車尋找一個區域內的最高溫度點；可用線陣CCD 傳感器進行軌跡檢測，可用
色彩傳感器讓小車識別物體、分類收集；最時新的MEMS（微機電系統）使諸多運動傳感器
應運而生，體積小、價格低的多維加速度傳感器更適宜將小車作為展示的載體；幾乎所有的
傳感器都可以在小車上找到應用。單片機應用課就更不用說了。
至此，可把小車看成是你們正常學習中的一個工具，和計算器一樣，只是使用的方式略
具挑戰，計算器只是工具，而小車是消化知識的載體；更恰當的比喻應該類似于你們提高球
技的乒乓球臺、羽毛球場，不同的是小車幫你們提高的是運用知識的技能、解決問題的思維
能力。
在這一階段，每個人有自己的側重和學習方式，可結合自己的需要去做，充分發揮小車
的潛能。
9、 如果有條件，最好隨自己掌握知識的增加而將小車升級。如MCU，現在所提供
的MCU 是8 位51 系列的，只有12KROM，512BytesRAM，基本無法嘗試RTOS，IO 口及
內部資源也有限，想擴充更多的應用將會受到限制。我在擴展PCB 上已經設計了一個焊接
AVR 單片機Mega64/128 的位置，可方便的替換現在的MCU，這款MCU 的內存可達
128KROM、4KRAM，基本可以滿足移植uCOSII 的要求，而且它的內部資源也較多，況且
AVR 系列單片機也是目前主流8 位MCU 之一。
10、 再有余力者（包括資金和能力），可選用ARM 系列MCU 構成的核心模塊（也可
以選擇DSP 構成的模塊，看你的需要）構成二級控制，原來的MCU 只負責底層的控制，如
電機的PWM 控制、碼盤采樣、軌跡采樣等，而策略控制由ARM 模塊完成，兩者之間通過
自定義的通訊交互。這種模式在未來的應用中將十分普及，因為LPC（低功耗、低成本、低
引腳）的MCU 將逐步取代傳統的邏輯電路，每一個小的功能單元將由一個MCU 為核心實
現，這就要求你們能夠熟練掌握設計系統內通訊的技能。選用ARM 后，可以嘗試更復雜的
OS，如uCLinux，而且可以編寫一些復雜的軟件，如接入攝像頭編寫圖像識別程序，根據圖
像識別的結果控制小車運動，完成更復雜的任務。此時我想你們一定會想出更奇妙的應用。
11、 上述所有步驟都有一個最核心的要求：文檔！如果不能在做之前有清晰的計劃，
做之后有詳細的總結，那這個過程的收獲將大打折扣，特別是自己設計的、略復雜的挑戰項
目，一定要按照項目實施的方式書寫文檔，如：問題定義、需求分析、概要設計、詳細設計、
調試方案、使用說明等，不要過于將精力集中于實現目標上，而要關注自己實現的過程和方
法，不斷提高、改進自己所用的工具和手段，嘗試一些先進的設計手段，如UML 等。現在有
如此好的工具（PC 機和相應的軟件），沒有理由不做出好的文檔和記錄。如果你能做到這些，
我想用人單位比看那些讓人將信將疑的簡歷感興趣得多！
12、 最后，一個附帶的提議，從開始做就建立一個Blog，詳細記錄你所做的心情、想
法、成果、收獲等，類似于目前DVD 中附帶的拍攝花絮，作為技術文檔的互補（相當于DVD
中的影片）。如果能堅持下來，我想這比你們煞費苦心的參加各類比賽更能“秀”出你自己，
而且可信度、傳播的范圍遠超過比賽所賦予的。你們趕上了時候，有如此好的網絡媒體，還
去依賴傳統的方式、手段來表現自己，思考一下，是否有些“迂腐”了？建議你們看看《世
界是平的》那本書，不是附庸風雅，它幫助你全面了解當今世界的變化，以及背后所蘊含的
機會，也許能改變你的思維方式，使你們盡快活到“現在”來，而不是停留于過去，受制于
行將沒落的制度。
3、實施方法
在建議中詳細描述了你們應該做什么，這里想探討一下如何做？
第一：尋找一個伙伴
目前是一個充滿信息的社會，交流成了人的主要需求之一，否則信息無法流動，也就失
去了存在的價值和升值的機會。
做此事也最好能有交流的對象，一方面可以提高做的興趣和效率，另一方面也鍛煉交流
的能力，能用簡潔的語言描述自己想做的事、遇到的問題是你們必備的技能，因為工程不同
于藝術，必須是團隊合作才有機會成功。
我特別欣賞那本《LEGO 組件和ROBOLAB 軟件在工程學中的應用》（美國Eric.L.Wang
等著）書中設計的第一個挑戰 —— 交流（見附件一），這個看似簡單的游戲，實質上涉及了
工程上最基本的概念 —— 術語定義，如果你們去查閱一下技術標準（GB 或ISO），就會發
現，每個標準在開篇時都會花一定篇幅定義本標準中的術語含義，這個概念相當重要，否則
工程中的合作和交流將無法進行！
所以，最好能夠找到同伴一起實施，不但能夠有相互交流的機會，也會增加許多有趣的
項目設計，如書中的另一個挑戰 —— 毀滅性比賽（見附件二），用圓夢小車十分適合，因為
小車有碼盤可計量行走距離，又有無線通訊提供小車間的交流（這也是我建議購買帶無線通
訊的原因），這個練習可以鍛煉如何定義通訊協議？如何提高通訊的效率和可靠性？
當然，也可以在網絡上找到同伴，我設計這個平臺的目的之一就是希望構建一個可以跨
越時空交流的基礎。
第二、組織相應的活動
如果你對自己的要求還不只是當個普通工程師，那你可以嘗試組織更多的同伴一起做，
并且設計、組織一些群體性的活動吸引大家參與，這樣可以鍛煉你的組織能力、號召力，還
有最時髦的 —— 執行力。因為群體活動不同于兩個人，可以商量解決，眾口難調，必須學
會折中、說服、妥協，這些能力都是未來工作中所必須的。等你們進入社會時，估計那套老
式的組織機構已不存在，不會再有相對固定的科長、經理、部長給你當了，取而代之的是隨
項目而生死的項目經理制度，時尚稱呼為“Team Leader”，你將面臨的是不斷組織不同的
人去完成一個個特定的任務，尤其在電子產品設計上如此。
所以能夠快速的組織起不同類型、不同需求的人去做一件事是被企業相當賞識的能力。
以往大學中的活動多以人文類為多，什么募捐啊、環保啊，要不就是文藝、體育上的，和所
學專業知識相關的很少，主要是沒有可操作的項目。
如果能借助小車的普及，自己組織同學間、班級間的機器人賽，就可以為那些在人文、
藝術、體育上無特長也無興趣的同學提供施展的空間了，以往這些人基本沒有在“公眾前露
臉”的機會。
由于是在同學間組織，可以設計成擂臺賽形式，每周舉行，這樣可縮小規模，降低組織
的難度，其影響還由于持續時間較長反而比一次“轟轟烈烈”的活動更大。
活動的經費可以靠收學生會費，也可嘗試找企業贊助，這也是鍛煉人的極好機會，看你
們能否找到吸引企業的理由，實現雙贏的局面。大學生是一個龐大的消費群體，同時又是“產
品”，我想從中一定能發現企業的需求。
如果從“政治”上考慮，也許比那些人文性活動更能打動“領導”，因為你們畢竟是理工
科大學生，科技才是你們的本行！這類活動目前有實質的極少，如能夠通過這樣的活動將同
學們從網聊、網游上吸引過來，哪怕是一小部分，也將“功德無量”！
活動也可以借助于網絡宣傳、展示，“后舍男孩”可以成名，你們也可以在網絡上用組織
良好的活動推銷自己，而不必等待一年一次的電子大賽、機器人大賽。
活動的內容可以參照國外成熟的項目，進行自己的改進，我認為MiniSumo 就是不錯的
項目，組織簡單，但變化無限。有興趣者可到附件三所列的一些國外機器人俱樂部看看。
第三、沒有經濟能力怎么辦？
最后，也許會有人問我：我們是大學生，沒有收入，有些家境貧寒，哪有錢做這個？
首先你們仔細核算一下，這些費用是否可以在你們的日常支出中“擠出來”？對于一般
家庭而言，上大學很多人都配備了手機、MP3、數碼相機等數字化產品，將這些東西降一個
檔次或省去一個，錢就有了。升級所需的費用平時少搓幾頓也就有了，想想這些將給你們帶
來的能力和知識，我想你們應該明白什么是值得的。
對于一些確實家境困難的學生，也有機會。
這里想說個題外話，此前有學生和我討價時說：我們學生沒有收入，家庭條件不好，希
望能夠便宜些。當時我心里很不是滋味，一個未來的社會精英、風華正茂的青年，怎么會乞
求別人的“施舍”？你們應該看過不少金庸的武打小說和其它作品，其中男人如果真遇到囊
中羞澀時，首先想到的應該是用自己具有的能力換取所需的東西，而不是乞求施舍！
作為大學生，完全有、也應該有能力用自己的優勢換取，尤其是與你們將來要從事的專
業相關時。即便現在還沒有能力，也應有勇氣承諾通過付出換取所需。如果在自己將要從事
的專業中都無法找到施展的空間，或者根本就沒有勇氣去嘗試，那你們今后將如何讓用人單
位相信你有能力勝任工作？
現在不是常提“商機”一詞嗎？說這些是想引出：難道不能從小車這件事上構想出一些
可以換取收入的商業模式？
以前曾在媒體上看到，有些大學生為了賺取一些收入，從大市場批發一些日用品轉賣給
同學，獲得差價，這也是一種合理的手段，只是我覺得與上學的初衷有些相悖，特別是學習
工程的（學習商科另當別論）。有些人去幫助賣VIP 卡，還有許多是去做家教，這些都是家境
貧寒的學子們常見的自助方式。可你們想過沒有，其中存在一個問題：它們不能幫助你提高
專業能力，反而擠占了學習時間；父母千辛萬苦送你們上大學，是為了能學到本事，改變人
生。這樣做并不能達到這個目的，不能使你具備“可持續發展”的能力。
在此，我想提一個不成熟的想法：對于那些家境確實貧寒的學子，如果在學相關專業，
且有意在專業謀發展，那不妨多付出一些，首先自己盡快掌握小車的所有技術知識（南京的
同學如有此意，可直接到我這里培訓，一周即可入門），之后成為圓夢小車在你們學校的代理，
乃至你所在城市的代理，為小車推廣做宣傳、做技術支持，從而獲取相應的回傭。同時還可
以做一些增值服務，如幫助一些不愿動手的同學裝配、焊接，以及開辦一些有償講座、培訓。
此外，結合所學專業可以做出一些個性化的升級，以滿足不同的需求，彌補我所提供的資源
匱乏。現在網絡十分發達，可以將這類服務通過淘寶延伸到學校以外的整個社會。
因為這種銷售、服務是以技術為核心的，而且與你未來的專業相關，所以你做的越好，
你的專業能力就越強，將來的工作就越沒有問題。相比前述的那些勤工儉學手段，最大的優
勢就是與學習互相促進，使你具備“可持續發展”的能力。
想象一下，如果用人單位知道你在大學做了3、4 年家教，會做何感想？但如果用人單位
知道你成功的推廣了多少套小車，并組織了多少次成功的活動和講座，又該如何？
這樣看：家境貧寒是否會成為障礙？完全不會，只會是動力、壓力，唯一的障礙就是自
己不愿付出！
4、結語
小車也許只是一個起步的基礎，你們在做的過程中或許會有更好、更有創意的想法！
“圓夢小車DIY 套件”主要是為你們提供一個上路的臺階，以往很多大學生都有此意，
但均被實施中的諸多障礙所羈絆，有的沒有起步，有的半途而廢。而套件基本上化解了你們
自己做可能遇到的各種問題，可讓你們立刻進入實質性的學習階段 —— 電路理解、編程、
控制方案的實現等，而不必在材料準備、機械加工上耗費時間。但DIY 過程很重要，如同寫
毛筆字，光看帖，不描紅、臨摹是不會提高的。
而且，小車套件用51 單片機作為引子，但并不局限于此，可方便的用其他MCU 替換，
這是多數產品中所沒有的。我還將跟隨電子技術的發展，不斷使圓夢小車跟上時代的步伐，
愿我們共同在這個過程中圓自己的嵌入之夢！
2007年9月20日星期四
附件一、 摘自《LEGO組件和ROBOLAB軟件在工程學中的應用》的挑戰一
1.6.1 團隊溝通
挑戰: 通過只是用口頭指令搭建一個樂高模型，完善口頭交流能力。
步驟：
實驗的組織：每對學生都會各自得到一套相同的樂高積木組。
機器人設計：
?? 這是二個人的一種練習，檢查確保樂高組件完全相同（尺寸、形狀、和顏色）；
?? 選出一個同伴作為此項練習的“領導”；
?? 二個參與者應該背對背地坐。
?? “領導”要設計、搭建一個樂高實物( 任何他/她想要的)；
?? 當“領導”在搭建的時候，她（他）需要告訴他的同伴怎樣拼裝相同的實物，只能用
口述；
?? 另外的那個同伴如果不明白，不能說話也不能用任何做手勢提問，更不能偷看！例如：
如果第二個同伴忘記了顏色，他（她）不可以問“什么顏色？”，或者用肘提示“領
導”重描述一遍。
第二個同伴不允許用任何方式談論或詢問！
?? 一旦模型搭好，同伴們就可以面對討論實物之間的差異（如果有）
分析： 回答下列問題:
?? 你們的“領導”是如何產生的？
?? 你在練習期間覺得自信和舒服嗎?
?? 發生錯誤的主要原因是什么？
?? 你再做一次會做得更好嗎？
?? 你會再做一次不同的練習嗎？
?? 從練習中你學到的技能以后有什么用處？
注：LEGO 是一種國外很普遍的塑料積木，種類很多，可搭建許多模型，你可以理解為
我們日常見到的積木。
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附件二、 摘自《LEGO組件和ROBOLAB軟件在工程學中的應用》的挑戰二
4.1.6 毀滅性比賽
挑戰：這個挑戰需要兩個隊合作，目的是構建兩輛 LEGO 小車，比賽直線相向
而行然后停止，盡量靠近但要避免正面相撞。
步驟：
實驗的組織：所需要的只是一個平面，上面相距 4 英尺畫兩道線，用做小車的起始線。
機器人設計：兩輛 LEGO 小車將相距 4 英尺面對面開始比賽，為實現這種不怕死的絕技，
你需要通過紅外口不斷的通告你的伙伴你的小車已行駛的距離，通過知道你自己及你的
伙伴已行駛的距離，雙方都應當可以計算出你們之間剩余的距離，從而確定何時停止。
一個顯而易見的方法是：實際上只有一輛車運動，是可以，除非你只想得到 D 分（此
挑戰中兩個隊得分相同），如果你想要得到 C 或更高的分數，小車也不允許停止運動超
過 2 秒。
最后，強調一點，工程師是一個保守的職業，如果你的車撞碎了（或由于你準心太差相
互錯過了），那么你只能得C ，比停止不動好，但不如相距較遠的成績。
編程：紅外口不能同時發送、接收數據，因而，如果你們倆同時發送數據是無用的，所以你
們將要設計一個握手 協議，確定你什么時候發數據、什么時候接收數據。為測量你已
經走了多遠，你可以根據時間或構建一個編碼器（見 3.1.8 節）。
提示：你多數可能要將紅外發射功率設為高（見 1.3.1 節）。
評分：
成績中，機器人的性能占75%，創意和美觀占25%。
(如果你的車非常新穎，創意分數會多一些)
性能 創意和美觀
A+: 在9 英寸以內最快的一對
A: 彼此停止在9 英寸以內
B: 運行、通訊和停止，沒有彼此碰撞
C: 彼此撞在一起——要保守些！
D: 兩車之一停止超過2 秒
F: 未在課堂上演示
A+:最好
A: 卓越
B: 好
C: 不錯
D: 無特點
F: 慘不忍睹！
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附件三：國外機器人俱樂部
我原來從事智能儀表設計，后由于個人原因和喜好轉向單片機培訓。
在原企業時，發現許多學生說是學過單片機和C 語言，可面對實際工作卻束手無策，很
想嘗試改變之。
這兩年，我和不少大學生、大學老師有過接觸。交流中，學生抱怨老師所教的知識不實
用，導致他們“無能”；而老師抱怨大學生受社會浮躁氛圍影響，不用心，無法將知識傳授給
他們。
我無意、也不想弄清是何原因，只關注結果：現在，自稱學過單片機的大學生畢業后能
在工作中運用的是“鳳毛麟角”，大多數基本屬于“白丁”。這樣描述未免有些不恭，可卻是
事實。更可悲的是 —— 這種現象有愈加嚴重之勢。
大學擴招后，你們的“壓力更大”，“找工作難”讓大學生成了“弱勢群體”，要國家為
此專門頒布政策扶持。本該是社會精英，卻淪落到如此境界，實在不可理解。
可我從一個企業的工程師角度看，工作機會并非那么稀少，有許多中小企業，乃至大企
業的設計崗位空缺，導致許多項目不敢上、上不去，錯過了商機，至少我所涉及的領域如此。
如果你們具備一定的工作能力，找工作并不難！
我想你們也不要去追究是哪一方的責任了，那無濟于事，應該考慮的是如何改變，至少
讓自己不要“融入其中”。首先是尋找一種自救的方法，不要把希望寄托在外部，奢望目前的
教學有奇跡發生！
為此，想提一個建議供你們參考，雖說不一定能保證你們變成精英，但敢保證，如果按
此實施，一定能順利地找到工作，成為技術骨干。
這個方案的載體就是“圓夢小車DIY 套件”。
從三個方面敘述：適合的對象、建議細節以及實施方法探討。
一、適合的對象
做任何事情首先必須明確：你服務的對象是誰？
我曾經看過一本書，書名是：《軟件創新之路--沖破高技術營造的牢籠》，書中關于“角
色”的討論十分有意義，核心概念是：首先明確一個角色 ——“他/她”（一個虛擬的、但十
分具體生動的人物）是未來軟件的使用者，這時，在軟件編寫過程中關于功能的種種爭執都
由“他”來裁決，可以化解很多問題。
此處也是如此，首先明確所提建議針對的對象，其目標、細節就容易確定了。
我所提出的建議所針對的對象是：
1） 愛好嵌入式控制的，或者想要將其培養為愛好的相關專業學生
為什么首先強調要愛好呢？因為愛好是一個人做事的原動力，有愛好才能有激情，才能
專注，才能為之付出，也才能從中獲得收獲、得到快樂。沒有愛好的人，獲取只是為了占有
和享受之，而有愛好的人獲取是為了掌控之，不要說是DIY 器材能做出具有特色的作品，就
是成品也會想著將其改造成富有個性的。只有這種心態的人，才能在“做”的過程中對自己
不斷提出要求，追求完美，從而學到知識，提高能力。
前面我接觸過一些為了“功利”的目的而做的，用這個套件應付課程設計或是畢業設計，
抱著這個目標，因為太“急功近利”！無法沉下心來體驗過程，難有收獲。
這也是寫給你們大一、大二學生的原因，因為你們離畢業還有一段時間，可暫時忽略就
業壓力，用這寶貴的兩年時間享受愛好帶來的快樂，獲取必要的技能。
2）要靠自己能力獲取工作的學生
雖說改革開放了這么多年，可我覺得在找工作上似乎又回到了計劃經濟時代，要靠關系。
所以如果一個早就有人幫著安排好工作的學生是沒有動力去付出的，也不是本文所要關注的。
我所想幫助的是那些必須靠自己的能力贏得用人單位青睞的學生，特別是那些耗盡了父母全
部心血的孩子，我覺得你們實在應該努力，用在大學期間學到的真才實學去獲取應得的收入，
以報答父母。
二、建議
你們這一代可能無法體會你們的父輩們當時學習計算機的困難。那時計算機十分罕見，
只有到機房才能觸摸到它，所以有些人為了練習敲鍵盤的指法，需要購買紙鍵盤（一張按鍵
盤式樣印刷的硬紙片）在家練習。你們可能無法想象，那時的人會操作計算機可神氣了。
如今呢，能夠操作計算機如同會寫字一樣平常，想過沒有：這一切是如何達到的？是計
算機的普及！現在計算機可能比收音機都多，任何人只要想用都可以隨時滿足。
說這些是想闡明一個道理：一件東西當它稀少、難于接觸到時，它就會變得神秘、難于
掌握，如果它易于得到、可隨意去嘗試，它將變得普通、易于掌握！
嵌入式控制或者狹義的說 —— 單片機應用，就是由于它還不能成為你們隨時可以觸摸
的東西，所以變得難于捉摸。而造成這種現象的原因有兩方面：
一是價格，因為它暫時還不屬于消費品，特別是用于學習和開發的產品，由于需求數量
較少，所以價格難以下來。
二是用途，因為它所涉及的用途多數不易為大眾所理解，太專業，制約了想要接觸的人，
也難以引起你們的興趣。不像PC 機，文字處理、照片編輯瀏覽都是大家需要也容易理解的
用途；實際上PC 機所附帶的幾個游戲看似無用，卻大大幫助了PC 機的推廣，任何人拿到
PC 機后很快就會在所提供的游戲上停留，這寶貴的一段時間大大加深了它在用戶腦中的印
象，使用戶接受它、喜歡它，導致用戶想擁有它。嵌入式控制中就缺少這一平臺和內容，吸
引用戶停留、關注，并期望擁有之。
既然如此，要想幫助你們掌握單片機的應用，應該解決的問題就是如何能讓你們隨意、
隨時接觸到它，并且有可以吸引你們的內容使你們不至于排斥它！
要達到這個目的，需要消除上述兩個障礙：價格和用途。
“圓夢小車DIY 套件”就是為了消除上述兩個障礙。
首先通過合理的選擇MCU 化解了開發手段帶來的高投入，其次通過DIY 方式降低了總
成本，將購買成品必須支付的生產、調試成本降到最低。而且，對于學習而言這種方式利大
于弊，因為DIY 的過程本身就是學習的內容，同時幫助你了解產品的細節，為日后維護、升
級打下基礎。另外，所選擇的MCU 是目前多數大學課本所用的51 系列，有足夠的共享資源，
但又是改進過的，彌補了經典51 內部資源少、速度慢的缺憾，內置了8 路AD 以及4 路PCA，
速度是經典51 的6 – 8 倍（同樣的頻率下）。
在用途的選擇上采用了一個最常見也最容易實現的內容 —— 小車，因為車能做的文章
比較多，而且容易理解，可以從兩個方面深入：
一是車本身的行走控制，讓它速度上、軌跡上符合要求。
二是將車作為載體去實現一些其它功能，如走迷宮、尋找物體、清障、對抗等。兩個方
面都有許多文章可做，可以覆蓋你們將要學習的多數學科。
前面敘述選用小車的理由，建議如下：
1、 購買一套“圓夢小車DIY 套件”，根據經濟條件確定是選擇基本配置，還是附帶無
線通訊以及軌跡采樣的配置，如果可能，建議最好配置帶無線通訊的配置，這樣可以探究的
內容將豐富許多。而軌跡部分結合個人需要，如果購買器件方便，可到用時再配，因為PCB
部分已隨基本配置提供了。如果器件采購困難，不妨一起配置，可節省郵費。
2、 因為你們可能還不具備所需的專業知識，可先對照原理圖將所有器件按下列方式列
出：
原理圖中的標號PCB 中的位置器件功能器件參數電路中的作用 涉及學科
其中：
原理圖中的標號 —— 即 R1 、C2、D1… 等；
PCB 中的位置 —— 可自己將PCB 劃為若干格，如同地圖一樣，縱向用字母，橫向用
數字，格子大小1cm 即可，比如在左上角，則為 A1 ,右下角為J10（按10*10 格）；
器件功能 —— 是指器件本身的功能，如電阻、電容、門電路等；
器件參數 —— 指的是器件的標稱值，有些器件可能需要很多內容，如MCU；
電路中的作用 —— 描述其在電路中的功能，如限流電阻、退藕電容、保護二極管等；
涉及學科 —— 指此器件的知識應該在那門課中學習；
內容可逐步完善，知道多少填多少，但最好理解后用自己的語言描述，不知道的暫時空
著，作為問題寄存，在未來的學習中不斷化解之。
上述表格可以用Excel 實現，利用Excel 的靈活性，如長篇備注、鏈接，使所填充的內
容不多充實。
千萬不要忽視這個步驟，很多同學畢業后連最基本的器件性能都不了解，看似簡單的電
阻、電容、二極管、三機管都有很大學問，拿電容來說，就有材質、壽命、使用溫度等問題
需要考慮，日后出自你們之手設計的產品也許就壞在一個幾分錢的電容上。
能對所接觸到的每個器件刨根問底，將大大充實你們知識的深度和廣度，而且這個過程
可以提高你們查閱資料的能力。用人單位強調的所謂工作經驗，技術上這些占很大比重。
3、 如果已學過電子技術，可以嘗試使用電子CAD（如Protel）軟件將原理圖繪出，
以加深理解，同時為日后改進做好準備。未學者可等到學時再做。
4、 做完第二步，應該對器件和PCB 有了感性認識，可著手焊接。對于弱電專業的
大學生，電子焊接應該是你們金工實習（現在可能叫工程實踐）的內容，如果沒有，更應該
自己補上這項練習。可參照我網站上提供的焊接工藝，也可自己參閱相關書籍或拜師。
5、 按照提供的裝配工藝，或者你自己理解后制定的步驟檢查、通電，按照
StepByStep 第一篇下載一個程序試一下。如果感到自己有太多的知識不具備，可將小車放
在一邊，算是為后面的學習準備了一個自己的實驗室，可以隨時、隨意使用和改造。
6、 泛讀6 篇StepByStep 文章，將其中不理解的問題按下述方式匯總：問題、需要
的知識、將在何時何科目上學到，結合第二步所制作的表格，為自己制定一個計劃，將實現
小車設計的功能作為目標，可以嘗試使用“甘特圖”（此知識自己查閱），看如何能讓實現的
過程盡量流暢、快速；所謂流暢，是指不出現準備的知識與需要解決的問題順序倒置現象，
也就是人們常說的“窩工”。
7、 根據自己制定的計劃，確定學習的方式，可以等待老師傳授，也可以自學，但我
認為最好自學，這樣可以掌控學習的內容，不至于“不流暢”。最好盡快具備基本的知識、常
識，使小車的設計功能能夠完成，也就是我6 篇文章所介紹的內容，使小車具備輔助學習的
能力。
8、 在完成上述步驟后，應該對小車的功能、潛能有了足夠的了解，此時結合你們正
在學及將要學習的課目以小車為載體構思一些挑戰項目，以幫助理解所學的內容，比如：C
語言課 —— 可以用C 語言編寫小車的指示燈發送、接收莫爾斯電碼，嘗試相互使用莫爾斯
電碼交流。自動控制課 —— 可以用小車驗證PID 控制原理，控制的內容可以是轉速、加裝
光敏電阻后讓小車停在制定光強度的位置等。傳感器課 —— 可以使用的機會最多，可用溫
度傳感器讓小車尋找一個區域內的最高溫度點；可用線陣CCD 傳感器進行軌跡檢測，可用
色彩傳感器讓小車識別物體、分類收集；最時新的MEMS（微機電系統）使諸多運動傳感器
應運而生，體積小、價格低的多維加速度傳感器更適宜將小車作為展示的載體；幾乎所有的
傳感器都可以在小車上找到應用。單片機應用課就更不用說了。
至此，可把小車看成是你們正常學習中的一個工具，和計算器一樣，只是使用的方式略
具挑戰，計算器只是工具，而小車是消化知識的載體；更恰當的比喻應該類似于你們提高球
技的乒乓球臺、羽毛球場，不同的是小車幫你們提高的是運用知識的技能、解決問題的思維
能力。
在這一階段，每個人有自己的側重和學習方式，可結合自己的需要去做，充分發揮小車
的潛能。
9、 如果有條件，最好隨自己掌握知識的增加而將小車升級。如MCU，現在所提供
的MCU 是8 位51 系列的，只有12KROM，512BytesRAM，基本無法嘗試RTOS，IO 口及
內部資源也有限，想擴充更多的應用將會受到限制。我在擴展PCB 上已經設計了一個焊接
AVR 單片機Mega64/128 的位置，可方便的替換現在的MCU，這款MCU 的內存可達
128KROM、4KRAM，基本可以滿足移植uCOSII 的要求，而且它的內部資源也較多，況且
AVR 系列單片機也是目前主流8 位MCU 之一。
10、 再有余力者（包括資金和能力），可選用ARM 系列MCU 構成的核心模塊（也可
以選擇DSP 構成的模塊，看你的需要）構成二級控制，原來的MCU 只負責底層的控制，如
電機的PWM 控制、碼盤采樣、軌跡采樣等，而策略控制由ARM 模塊完成，兩者之間通過
自定義的通訊交互。這種模式在未來的應用中將十分普及，因為LPC（低功耗、低成本、低
引腳）的MCU 將逐步取代傳統的邏輯電路，每一個小的功能單元將由一個MCU 為核心實
現，這就要求你們能夠熟練掌握設計系統內通訊的技能。選用ARM 后，可以嘗試更復雜的
OS，如uCLinux，而且可以編寫一些復雜的軟件，如接入攝像頭編寫圖像識別程序，根據圖
像識別的結果控制小車運動，完成更復雜的任務。此時我想你們一定會想出更奇妙的應用。
11、 上述所有步驟都有一個最核心的要求：文檔！如果不能在做之前有清晰的計劃，
做之后有詳細的總結，那這個過程的收獲將大打折扣，特別是自己設計的、略復雜的挑戰項
目，一定要按照項目實施的方式書寫文檔，如：問題定義、需求分析、概要設計、詳細設計、
調試方案、使用說明等，不要過于將精力集中于實現目標上，而要關注自己實現的過程和方
法，不斷提高、改進自己所用的工具和手段，嘗試一些先進的設計手段，如UML 等。現在有
如此好的工具（PC 機和相應的軟件），沒有理由不做出好的文檔和記錄。如果你能做到這些，
我想用人單位比看那些讓人將信將疑的簡歷感興趣得多！
12、 最后，一個附帶的提議，從開始做就建立一個Blog，詳細記錄你所做的心情、想
法、成果、收獲等，類似于目前DVD 中附帶的拍攝花絮，作為技術文檔的互補（相當于DVD
中的影片）。如果能堅持下來，我想這比你們煞費苦心的參加各類比賽更能“秀”出你自己，
而且可信度、傳播的范圍遠超過比賽所賦予的。你們趕上了時候，有如此好的網絡媒體，還
去依賴傳統的方式、手段來表現自己，思考一下，是否有些“迂腐”了？建議你們看看《世
界是平的》那本書，不是附庸風雅，它幫助你全面了解當今世界的變化，以及背后所蘊含的
機會，也許能改變你的思維方式，使你們盡快活到“現在”來，而不是停留于過去，受制于
行將沒落的制度。
3、實施方法
在建議中詳細描述了你們應該做什么，這里想探討一下如何做？
第一：尋找一個伙伴
目前是一個充滿信息的社會，交流成了人的主要需求之一，否則信息無法流動，也就失
去了存在的價值和升值的機會。
做此事也最好能有交流的對象，一方面可以提高做的興趣和效率，另一方面也鍛煉交流
的能力，能用簡潔的語言描述自己想做的事、遇到的問題是你們必備的技能，因為工程不同
于藝術，必須是團隊合作才有機會成功。
我特別欣賞那本《LEGO 組件和ROBOLAB 軟件在工程學中的應用》（美國Eric.L.Wang
等著）書中設計的第一個挑戰 —— 交流（見附件一），這個看似簡單的游戲，實質上涉及了
工程上最基本的概念 —— 術語定義，如果你們去查閱一下技術標準（GB 或ISO），就會發
現，每個標準在開篇時都會花一定篇幅定義本標準中的術語含義，這個概念相當重要，否則
工程中的合作和交流將無法進行！
所以，最好能夠找到同伴一起實施，不但能夠有相互交流的機會，也會增加許多有趣的
項目設計，如書中的另一個挑戰 —— 毀滅性比賽（見附件二），用圓夢小車十分適合，因為
小車有碼盤可計量行走距離，又有無線通訊提供小車間的交流（這也是我建議購買帶無線通
訊的原因），這個練習可以鍛煉如何定義通訊協議？如何提高通訊的效率和可靠性？
當然，也可以在網絡上找到同伴，我設計這個平臺的目的之一就是希望構建一個可以跨
越時空交流的基礎。
第二、組織相應的活動
如果你對自己的要求還不只是當個普通工程師，那你可以嘗試組織更多的同伴一起做，
并且設計、組織一些群體性的活動吸引大家參與，這樣可以鍛煉你的組織能力、號召力，還
有最時髦的 —— 執行力。因為群體活動不同于兩個人，可以商量解決，眾口難調，必須學
會折中、說服、妥協，這些能力都是未來工作中所必須的。等你們進入社會時，估計那套老
式的組織機構已不存在，不會再有相對固定的科長、經理、部長給你當了，取而代之的是隨
項目而生死的項目經理制度，時尚稱呼為“Team Leader”，你將面臨的是不斷組織不同的
人去完成一個個特定的任務，尤其在電子產品設計上如此。
所以能夠快速的組織起不同類型、不同需求的人去做一件事是被企業相當賞識的能力。
以往大學中的活動多以人文類為多，什么募捐啊、環保啊，要不就是文藝、體育上的，和所
學專業知識相關的很少，主要是沒有可操作的項目。
如果能借助小車的普及，自己組織同學間、班級間的機器人賽，就可以為那些在人文、
藝術、體育上無特長也無興趣的同學提供施展的空間了，以往這些人基本沒有在“公眾前露
臉”的機會。
由于是在同學間組織，可以設計成擂臺賽形式，每周舉行，這樣可縮小規模，降低組織
的難度，其影響還由于持續時間較長反而比一次“轟轟烈烈”的活動更大。
活動的經費可以靠收學生會費，也可嘗試找企業贊助，這也是鍛煉人的極好機會，看你
們能否找到吸引企業的理由，實現雙贏的局面。大學生是一個龐大的消費群體，同時又是“產
品”，我想從中一定能發現企業的需求。
如果從“政治”上考慮，也許比那些人文性活動更能打動“領導”，因為你們畢竟是理工
科大學生，科技才是你們的本行！這類活動目前有實質的極少，如能夠通過這樣的活動將同
學們從網聊、網游上吸引過來，哪怕是一小部分，也將“功德無量”！
活動也可以借助于網絡宣傳、展示，“后舍男孩”可以成名，你們也可以在網絡上用組織
良好的活動推銷自己，而不必等待一年一次的電子大賽、機器人大賽。
活動的內容可以參照國外成熟的項目，進行自己的改進，我認為MiniSumo 就是不錯的
項目，組織簡單，但變化無限。有興趣者可到附件三所列的一些國外機器人俱樂部看看。
第三、沒有經濟能力怎么辦？
最后，也許會有人問我：我們是大學生，沒有收入，有些家境貧寒，哪有錢做這個？
首先你們仔細核算一下，這些費用是否可以在你們的日常支出中“擠出來”？對于一般
家庭而言，上大學很多人都配備了手機、MP3、數碼相機等數字化產品，將這些東西降一個
檔次或省去一個，錢就有了。升級所需的費用平時少搓幾頓也就有了，想想這些將給你們帶
來的能力和知識，我想你們應該明白什么是值得的。
對于一些確實家境困難的學生，也有機會。
這里想說個題外話，此前有學生和我討價時說：我們學生沒有收入，家庭條件不好，希
望能夠便宜些。當時我心里很不是滋味，一個未來的社會精英、風華正茂的青年，怎么會乞
求別人的“施舍”？你們應該看過不少金庸的武打小說和其它作品，其中男人如果真遇到囊
中羞澀時，首先想到的應該是用自己具有的能力換取所需的東西，而不是乞求施舍！
作為大學生，完全有、也應該有能力用自己的優勢換取，尤其是與你們將來要從事的專
業相關時。即便現在還沒有能力，也應有勇氣承諾通過付出換取所需。如果在自己將要從事
的專業中都無法找到施展的空間，或者根本就沒有勇氣去嘗試，那你們今后將如何讓用人單
位相信你有能力勝任工作？
現在不是常提“商機”一詞嗎？說這些是想引出：難道不能從小車這件事上構想出一些
可以換取收入的商業模式？
以前曾在媒體上看到，有些大學生為了賺取一些收入，從大市場批發一些日用品轉賣給
同學，獲得差價，這也是一種合理的手段，只是我覺得與上學的初衷有些相悖，特別是學習
工程的（學習商科另當別論）。有些人去幫助賣VIP 卡，還有許多是去做家教，這些都是家境
貧寒的學子們常見的自助方式。可你們想過沒有，其中存在一個問題：它們不能幫助你提高
專業能力，反而擠占了學習時間；父母千辛萬苦送你們上大學，是為了能學到本事，改變人
生。這樣做并不能達到這個目的，不能使你具備“可持續發展”的能力。
在此，我想提一個不成熟的想法：對于那些家境確實貧寒的學子，如果在學相關專業，
且有意在專業謀發展，那不妨多付出一些，首先自己盡快掌握小車的所有技術知識（南京的
同學如有此意，可直接到我這里培訓，一周即可入門），之后成為圓夢小車在你們學校的代理，
乃至你所在城市的代理，為小車推廣做宣傳、做技術支持，從而獲取相應的回傭。同時還可
以做一些增值服務，如幫助一些不愿動手的同學裝配、焊接，以及開辦一些有償講座、培訓。
此外，結合所學專業可以做出一些個性化的升級，以滿足不同的需求，彌補我所提供的資源
匱乏。現在網絡十分發達，可以將這類服務通過淘寶延伸到學校以外的整個社會。
因為這種銷售、服務是以技術為核心的，而且與你未來的專業相關，所以你做的越好，
你的專業能力就越強，將來的工作就越沒有問題。相比前述的那些勤工儉學手段，最大的優
勢就是與學習互相促進，使你具備“可持續發展”的能力。
想象一下，如果用人單位知道你在大學做了3、4 年家教，會做何感想？但如果用人單位
知道你成功的推廣了多少套小車，并組織了多少次成功的活動和講座，又該如何？
這樣看：家境貧寒是否會成為障礙？完全不會，只會是動力、壓力，唯一的障礙就是自
己不愿付出！
4、結語
小車也許只是一個起步的基礎，你們在做的過程中或許會有更好、更有創意的想法！
“圓夢小車DIY 套件”主要是為你們提供一個上路的臺階，以往很多大學生都有此意，
但均被實施中的諸多障礙所羈絆，有的沒有起步，有的半途而廢。而套件基本上化解了你們
自己做可能遇到的各種問題，可讓你們立刻進入實質性的學習階段 —— 電路理解、編程、
控制方案的實現等，而不必在材料準備、機械加工上耗費時間。但DIY 過程很重要，如同寫
毛筆字，光看帖，不描紅、臨摹是不會提高的。
而且，小車套件用51 單片機作為引子，但并不局限于此，可方便的用其他MCU 替換，
這是多數產品中所沒有的。我還將跟隨電子技術的發展，不斷使圓夢小車跟上時代的步伐，
愿我們共同在這個過程中圓自己的嵌入之夢！
2007年9月20日星期四
附件一、 摘自《LEGO組件和ROBOLAB軟件在工程學中的應用》的挑戰一
1.6.1 團隊溝通
挑戰: 通過只是用口頭指令搭建一個樂高模型，完善口頭交流能力。
步驟：
實驗的組織：每對學生都會各自得到一套相同的樂高積木組。
機器人設計：
?? 這是二個人的一種練習，檢查確保樂高組件完全相同（尺寸、形狀、和顏色）；
?? 選出一個同伴作為此項練習的“領導”；
?? 二個參與者應該背對背地坐。
?? “領導”要設計、搭建一個樂高實物( 任何他/她想要的)；
?? 當“領導”在搭建的時候，她（他）需要告訴他的同伴怎樣拼裝相同的實物，只能用
口述；
?? 另外的那個同伴如果不明白，不能說話也不能用任何做手勢提問，更不能偷看！例如：
如果第二個同伴忘記了顏色，他（她）不可以問“什么顏色？”，或者用肘提示“領
導”重描述一遍。
第二個同伴不允許用任何方式談論或詢問！
?? 一旦模型搭好，同伴們就可以面對討論實物之間的差異（如果有）
分析： 回答下列問題:
?? 你們的“領導”是如何產生的？
?? 你在練習期間覺得自信和舒服嗎?
?? 發生錯誤的主要原因是什么？
?? 你再做一次會做得更好嗎？
?? 你會再做一次不同的練習嗎？
?? 從練習中你學到的技能以后有什么用處？
注：LEGO 是一種國外很普遍的塑料積木，種類很多，可搭建許多模型，你可以理解為
我們日常見到的積木。
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附件二、 摘自《LEGO組件和ROBOLAB軟件在工程學中的應用》的挑戰二
4.1.6 毀滅性比賽
挑戰：這個挑戰需要兩個隊合作，目的是構建兩輛 LEGO 小車，比賽直線相向
而行然后停止，盡量靠近但要避免正面相撞。
步驟：
實驗的組織：所需要的只是一個平面，上面相距 4 英尺畫兩道線，用做小車的起始線。
機器人設計：兩輛 LEGO 小車將相距 4 英尺面對面開始比賽，為實現這種不怕死的絕技，
你需要通過紅外口不斷的通告你的伙伴你的小車已行駛的距離，通過知道你自己及你的
伙伴已行駛的距離，雙方都應當可以計算出你們之間剩余的距離，從而確定何時停止。
一個顯而易見的方法是：實際上只有一輛車運動，是可以，除非你只想得到 D 分（此
挑戰中兩個隊得分相同），如果你想要得到 C 或更高的分數，小車也不允許停止運動超
過 2 秒。
最后，強調一點，工程師是一個保守的職業，如果你的車撞碎了（或由于你準心太差相
互錯過了），那么你只能得C ，比停止不動好，但不如相距較遠的成績。
編程：紅外口不能同時發送、接收數據，因而，如果你們倆同時發送數據是無用的，所以你
們將要設計一個握手 協議，確定你什么時候發數據、什么時候接收數據。為測量你已
經走了多遠，你可以根據時間或構建一個編碼器（見 3.1.8 節）。
提示：你多數可能要將紅外發射功率設為高（見 1.3.1 節）。
評分：
成績中，機器人的性能占75%，創意和美觀占25%。
(如果你的車非常新穎，創意分數會多一些)
性能 創意和美觀
A+: 在9 英寸以內最快的一對
A: 彼此停止在9 英寸以內
B: 運行、通訊和停止，沒有彼此碰撞
C: 彼此撞在一起——要保守些！
D: 兩車之一停止超過2 秒
F: 未在課堂上演示
A+:最好
A: 卓越
B: 好
C: 不錯
D: 無特點
F: 慘不忍睹！
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附件三：國外機器人俱樂部
工商網監
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