主題類型

軟體開發

工作坊名稱

Python智慧控制實務工作坊：機電整合與自動化開發全攻略

授課地點

國立中央大學附屬中壢高級中學

授課對象

l  沒有程式語言撰寫經驗，但對 Python 硬體控制與機電整合有濃厚興趣之學生。

l  具備基礎 Python 語法知識，想進一步學習如何驅動硬體元件與感測器之初學者。

先備知識

1.        基礎高中物理：理解基本的電學概念（如電壓、電流、電阻的定義）與歐姆定律。

2.        基礎數學能力：具備基本的代數運算能力，對二進位制（0 與 1）有初步概念佳。

3.        邏輯思維：對問題拆解與除錯（Debugging）抱持開放與耐心的態度，不要求有程式設計經驗，但需具備基礎邏輯推理能力。

4.        數位素養：基礎電腦文書操作：需具備檔案管理與文字編輯能力，以利進行 IDE 開發環境操作

設備/環境需求

  投影機、穩定網路、每人一台電腦

課前準備

無

課程目標

工作坊簡介

本工作坊旨在打破「程式碼只能留在螢幕裡」的限制，為學員開啟通往機電整合的大門。我們捨棄傳統枯燥的語法堆疊，以廣受業界青睞的 Python 語言為核心，結合專門研發的「跨域 IoT 系統思維教具套件」，帶領學員跨越軟硬體鴻溝。

課程從最基礎的「數位開關」概念出發，引導學員透過 Python 讀取環境微觀數據，並進一步驅動馬達與電磁閥等致動元件。這不僅是一門程式課，更是一場關於「系統思維」的鍛鍊——學員將在 30 小時的訓練中，親手建構出具備智慧判斷能力的自動化系統，讓科技應用從想像變為真實的物理運動。

本課程將使用團隊自主開發之教具進行授課：

預期成果

跨域開發力 (Hardware Coding)：能獨立使用 Python 撰寫結構清晰的控制程式，實現從數位信號到複雜機電邏輯的轉化。

智慧系統實作 (Skill)：具備正確操作三用電表與識別機電板分區的能力，能將紙上設計圖轉化為高穩定度的實體佈線系統。

自動化解方產出 (Integration)：能整合兩種以上模組，獨立完成一個具備實際應用價值（如智慧照明、自動澆水、防撞系統）的自動化機電專案，並成功演示其運作邏輯。

堂數

課堂名稱

課堂重點

第一堂

Python 數位指令與電力切換實務

Ÿ   開發環境與 GPIO 控制

Ÿ   數位輸入與條件判斷

Ÿ   電力開關與安全控制

第二堂

Python 數據採樣與環境感知技術

Ÿ   類比訊號與 ADC 轉換

Ÿ   環境感測演算法

Ÿ   智慧感測系統開發

第三堂

Python 精準動力：多樣馬達驅動工程

Ÿ   PWM 脈寬調變應用

Ÿ   伺服馬達角度控制

Ÿ   步進馬達定位實務

第四堂

Python 智慧介面與多維度感測

Ÿ   I2C 通訊與視覺回饋

Ÿ   非接觸式感知技術

Ÿ   遠端與互動控制

第五堂

Python 自動化系統開發與專案實踐

Ÿ   多模組邏輯整合

Ÿ   自動化專案實作

Ÿ   成果演示與除錯