全国青少年机器人技术等级考试三四级知识点概要（精髓）

一、电子电路知识点

摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电。

强→得到电子→带负电

摩擦起电 两个物体摩擦时，哪个物体原子核束缚电子的本领

弱→失去电子→带正电

摩擦起电并不是创造电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正负电荷分开。（负电荷发生转移）

正电荷：丝绸摩擦玻璃棒所带的电荷

两种电荷

电荷 负电荷：毛皮摩擦橡胶棒所带的电荷

电荷量（电荷）表示：字母 Q → 单位 库仑→ 简称 库→ 符号 C。

电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

分子：一个原子或多个原子组成。

物质结构 质子（带正电）

原子核（带正电）

原子（不带电） 中子（不带电）

电子（带负电）

导体：容易导电的物体（金属、人体、大地、石墨、食盐水）→金属→自由电子导电

导体绝缘体

绝缘体：不容易导电的物体（橡胶、玻璃、塑料）→摩擦起电

电源：提供电能的装置。

用电器（负载）：消耗电能的装置。

电路组成作用 导线（电线）：将电路各部分连接起来形成回路。

开关：控制整个电路连接还是中断。

电路

通路：有电流通过。

电路三种状态 断路（开路）：电路中没有电流。

短路：电源两极直接连接起来。（不允许）

用电器被短接：用电器不会正常工作。

电流的形成：电荷的定向移动形成电流。

1.自由移动的电荷（金属中自由电子）

电流产生条件 2.导体两端存在电压差→压力→电源提供

3.电路中必须有闭合回路

电源外部：电源正极→用电器→电源负极

电流 电流方向：正电荷移动的方向

电源内部：电源负极→电源正极

表示：字母 I→ 单位 安培→ 简称 安→ 符号 A

电流强弱（电流）

单位时间内通过导体横截面的电荷量。I=Q/t。

电流测量：电流表，串联在电路中

电压提供：电源。电源的作用就是给用电器两端提供电压。

电压与电流关系：要想电路中有电流，它的两端就必须有电压。

表示：字母 U→ 单位 伏特→ 简称 伏→ 符号 v

电压

电压测量：电压表，并联在被测物体两端。

家庭电路 220v

干电池 1.5v

常见电压 电脑输电压出电压 5v

人体安全电压 36v

动力电路 380v

低压 1000v以下 高压 1000v以上

什么是电阻：导体对电流阻碍的大小用电阻来表示，电阻越大对电流的阻碍越大。

表示：字母 R→ 单位 欧姆→ 简称 欧→ 符号Ω

导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度和横截面积有关。

电阻 影响电阻大小因素 材料：一般情况，材料不同电阻不同

因素 长度：同种材料，横截面一定，长度越长电阻越大。

横截面：同种材料，长度一定，横截面积越大电阻越小。

定值电阻：实验室常用的定值电阻是色环电阻（五色环）

分类 变阻器（电位器）：常用滑动变阻器，通过改变导体长度来改变电阻的大小。

特殊电阻：光敏、热敏、压敏。

定义：串联就是把电路中的各个元件用导线依次连接起来

1.只有一个回路，电流只有一条路径。

串联电路 2.电流处处相等。

（分压） 3.总电压等于各元件两端电压之和。

特点 4.总电阻等于各部分电阻之和。

5.各元件电压和电阻成正比。

6.开关在任何位置都能控制整个电路。

7.电路一处断开，所有元件都不能工作。

定义：并联就是把电路中的各电子元件的两端分别连接在一起

并联电路 1.多个回路。

（分流） 2.干路总电流等于各支路电流之和。

3.各支路两端电压相等。

特点 4.总电阻小于各支路电阻，总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。

5.各支路电流与电阻成反比。电阻越大流过电流越小。

6.干路开关控制整个电路，支路开关控制与其串联部分。

7.支路一处断开，其他支路正常，干路一处断开，则整个电路断开。

欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

欧姆定律 公式：I=U/R

电阻的测量：伏安法测电阻。电阻的大小可以通过电压和电流来计算，但不是影响电阻的要素。电阻的大小是导体本身一种性质

半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间

P型半导体（加入空穴带正电）

PN结 合在一起中间形成PN结→内电场

N型半导体（加入电子带负电）

正向导通

二极管 特性：单向导电性

反向截止

半导体二极管：把PN结两端引出两个电极封装起来就形成了半导体二极管。

1、发光二极管

2、整流二极管

应用 3、开关二极管

4、检波二极管

5、限幅二极管

6、稳压二极管

1.半导体三极管（双极型晶体管，晶体三极管）

2.半导体基本元件之一

NPN

三极管 3.两个PN结

PNP

集电极、基极、发射极

4.结构 集电区、基区、发射区

集电结、发射结

5.应用：放大作用，开关作用（控制电路通断）

1.容纳电荷的元器件

2.表示：符号C→ 单位 法拉→ 简称 法→ 符号F

电容 3.通常体积大的电容量也大

4.分类：独石电容，电解电容

存储电能（充电→ 放电）

5.作用

滤波（通交流，阻直流）电容对于交流相当于导线，对于直流相当于断开。

1.模拟量：在时间和数值上都连续的物理量。表示模拟量的信号就是模拟信号。

处理模拟信号的电路称之模拟电路。

2.数字量：时间离散，数值也离散的信号就是数字信号→数字电路（处理数字信号电路）

3.在数字电路中，可以用0和1组成的二进制代表数量的大小，也可以用0和1表示两

模拟数字 种不同的逻辑状态。

4.逻辑运算：与运算，或运算，非运算

5.单片机→ 微型计算机→ 单片微型控制器→ 主机→ 主控板→ 机器人大脑

6.IO口：输入、输出接口。输入输出高低电平都可以。

电子电路领域相关理论和相关人物

1.希腊哲学家泰勒斯 摩擦琥珀吸引羽毛 磁石吸引铁片 这两种物体对其他物体有吸引力

2.英国物理学家吉尔伯特 摩擦琥珀吸引羽毛的现象不仅存在于琥珀上，而且存在于硫磺、毛皮、陶瓷、纸、橡胶等摩擦起电的物质。证明电是地地道道的物质。

3.美国物理学家富兰克林 发现电荷分为"正""负"之分，而且两者的数量是守恒的。风筝实验，证明雷电是由电力造成的

4.意大利帕维亚大学教授伏特 制造了起电盘，静电计等仪器。 发明了伏打电堆。电动势取名为伏特。

5.英国物理学家法拉第 发现电磁感应现象 发明了圆盘发电机 引入了电场和磁场的概念 冰桶实验 证明了电荷守恒定律

6.德国物理学家欧姆 发现了电流公式 也叫欧姆定律

二、编程知识点

1.程序：程序就是为了实现特定目标或解决特定问题而用计算机语言编写的一系列指令序列。

2.计算机语言：人与计算机之间交流的语言。

↓ 机器语言（0,1）→计算机能直接识别

发展 符号语言（汇编语言，低级语言） 编译程序软件

高级语言（C语言，C++） 源程序 目标程序

3.C语言用途：应用软件、系统软件、大型游戏。

1.语言简洁、紧凑，使用方便、灵活。

2.运算符丰富

3.数据类型丰富

4.具有结构化的控制语句。（if else while）

4.C语言特点 5.语法限制不太严谨，程序设计自由度大。

6.C语言允许直接访问物理地址，能进行位（bit）操作。

7.用C语言编写的程序可移植性好。

8.生成目标代码质量高，程序执行效率高。

5.C语言程序举例

#include<stdio.h> // #开头预处理命令 包含一个标准的输入输出头文件

int main() // 定义主函数

{ // 函数开始

printf("This is a C program.\n"); // 输出一行信息

rerurn 0; // 函数执行完毕时返回函数值0

} // 函数结束

1.一个程序由一个或多个源程序文件组成。

2.函数是C程序的主要组成部分。

3.一个函数包括两部分。函数首部和函数体。

4.函数总是从main函数开始执行的，不伦main函数在程序的位置如何。

6.C结构特点 5.程序中要求计算机完成的操作是由函数中的C语句完成的。书写格式比较自由。一行内可以写几个语句，一个语句可以分写在多行上，但为了清晰起见，习惯每行只写一个语句。

6.在每个数据声明和语句的最后必须有一个分号。

7.C语言本身不提供输入输出语句。

8.程序应当包含注释。（//单行注释 /*多行注释*/）

7.程序=算法（灵魂）+数据结构（加工对象）

↓ ↓

对操作的描述 对数据的描述

8.算法：为解决一个问题而采取的方法和步骤。

1.有穷性

2.确定性

9.算法的特性 3.零个或多个输入

4.有一个或多个输出

5.有效性

10.流程图（算法的表示方法）

表示程序的开始、结束 判断

输入输出框 处理框

流程线

顺序结构

11.程序的三种基本结构 选择结构 （分支结构 if else）

循环结构 （重复结构 while ）

常量：在程序运行过程中，其值不能被改变的量

12.数据的表现形式

变量：在程序运行过程中，其值可以被改变的量

1.整型常量

十进制小数形式，数字和小数点组成。123.456，0.345，-57.8，0.0，12.0

2.实型常量

指数形式。12.34e3（e后面必须为整数）

13.常量 普通字符：用单撇号括起来一个字符。'a'，'z'，'3'，'#'。

3.字符常量 字符常量存储在计算机存储单元中时，并不是存储字符本身，

而是以其ASCII码存储的。例如'a'的ASCII码为97

转义字符：以字符"\"开头的字符序列。

4.字符串常量：用双撇号把若干个字符括起来。

5.符号常量：用#define指令，指定用一个符号名称代表一个常量。

1.先定义，后使用→ 定义：名字、类型

14.变量

2.注意区分变量名和变量值。

命名：变量名、函数名、符号常量名

15.标识符：就是一个对象的名字。 1.只能由数字、字母、下划线组成。

规则 2.第一个字符必须为字母或下划线。

3.不能是C语言关键字。

基本整型 int →2个或4个字节 补码存放

短整型 short（int） →2个字节

整型 长整型 long（int） →4个字节

数值型 双长整型 long long（int）→8个字节

单精度浮点型 float →4个字节

16.基本数据类型 浮点型

双精度浮点型 double →8个字节

非数值型→字符型 char →1个字节

17.一个字节等于8位2进制数。

算数运算符( + - * / % ++ -- )

17.运算符 关系运算符( > < == >= <= != )

逻辑运算符( && || ! )

赋值运算符( = += -= *= /= %=)

18.优先级：！→算数运算符( * / % + - )→关系运算符( < <= > >= == !=)

→逻辑与→逻辑或→赋值运算符