本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點。
客座文章作者：邁克爾·R·達菲
有各種各樣的創意專案可以幫助孩子們瞭解微控制器的世界。微控制器就是一個可以與外部世界互動的小型計算機。它可以將不同型別的“輸入”（例如感應運動、力或溫度變化）連線到“輸出”（開啟燈、啟動電機、發出聲音）。微控制器不僅僅是機器人的大腦，不像我們大多數人仍然認為的會走路/說話的機器人那樣簡單。微控制器嵌入在家庭電器、汽車和兒童玩具的各個角落。當您的孩子擠壓一個電池供電的娃娃讓它說話時？那是微控制器。當您用您新買的精美咖啡機煮咖啡或控制您新買的家用恆溫器的溫度時？那是微控制器。透過一些簡單的專案，孩子們可以邁出第一步，瞭解構成他們日常生活中遇到的許多技術的基礎硬體和軟體概念。對於那些覺得現代科技產品神秘（而且，說實話，有時令人望而生畏！）的父母來說，這些入門專案也可能具有啟發意義。
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。
有幾種兒童玩具搭建環境使用可程式設計微控制器（例如樂高 Mindstorms 或 Fischertechnik）。還有業餘愛好者和精通技術的孩子們多年來使用的 DIY 微控制器系統（例如 Radio Shack 商店提供的 BASIC Stamp 套件）。
但是，對於年齡較大的兒童的創意專案來說，一種迅速受到歡迎的微控制器型別被稱為“arduino”。 Arduino 微控制器基於“開源”（非商業、公共許可）設計，最近湧現出許多小公司來製造 arduino 以及相關的逐步專案套件和配件。大多數筆記型電腦都可以使用免費軟體對 arduino 進行程式設計，然後連線到 arduino 以下載程式。“Make”社群（廣受歡迎的“Maker Faire”活動的組織者以及線上雜誌 Makezine）已經接受了 arduino，他們的網頁可能是最好的入門網站之一 (blog.makezine.com/arduino)。對於可能欣賞在這個傳統男性領域中非常酷、技術宅女性榜樣的女孩們，請了解一下 Lady Ada。 Lady Ada（又名 Limor Fried）是麻省理工學院最近的碩士畢業生，她創立了自己的公司，銷售帶有易於理解的線上說明的 arduino 相關套件。
每個人使用 arduino 做的第一個入門專案稱為“Blink”（閃爍）。許多不同的線上資源都提供了關於 Blink 的逐步說明。它涉及對微控制器進行程式設計，使其簡單地使 LED（發光二極體）閃爍。《Arduino 入門》這本書是一個很好的入門點。從 Blink 示例開始，可以逐步升級到更復雜的專案，包括小型電機、燈和各種型別的感測器。 這本書和隨附的初學者套件可以從許多來源獲得，例如 Sparkfun。 閃爍的珠寶和服裝、會說話的泰迪熊、萬聖節機器人怪物……您可以透過 Make 和其他網站找到各種創意應用，包括幫助論壇和逐步 youtube 影片 (https://www.youtube.com/watch?v=3xCY2K9kQz4)。 但是，請注意，擺弄 arduino 需要耐心，因為您需要學習如何解決出現的細微故障排除問題。 就像許多工程學一樣，只要您逐步解決小問題並培養您天生的常識，這裡就沒有什麼特別可怕的東西。 這正是適合初出茅廬的工程師的挑戰！
圖片：頂部：Hexy 六足機器人，來自 Arcbotics。 底部：“第一個 Arduino 專案”，Road Fun 攝，透過 Flickr
邁克爾·R·達菲是喬治·華盛頓大學工程與應用科學學院 (SEAS) 工程管理和系統工程副教授。 達菲對物理工程系統如何在經濟上進行設計、建造和執行感興趣。 他與許多其他 SEAS 教師一起，正在研究吸引年輕人參與 SEAS 本科課程中的工程及相關課程的新方法。