2026/10/25
10 個國中小 Arduino 專題範例，附照抄前必查的錯誤
從紅綠燈、自動路燈到 RFID 門禁鎖，整理 10 個只需一塊 Arduino UNO 就能做的國中小專題，並列出網路範例最常見的程式錯誤與接線陷阱，以及每組器材預算。
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最適合國中小入門的 Arduino 專題是紅綠燈、自動路燈、移動偵測警報與火焰警報，只需要一塊 UNO 加 1～3 個零件；國中可以進階到溫溼度監測、超音波測距、自動澆花、智慧垃圾桶、藍牙遙控與 RFID 門禁鎖。網路範例照抄前務必先實測，常見問題包括程式編譯失敗、腳位對不上與供電不足。
以下 10 個題目依難度由淺到深排列，前 4 個適合國小中高年級入門，後面適合國中。對 Arduino 還不熟悉的老師，可以先讀〈Arduino 是什麼？〉。
國中小適合做哪些 Arduino 專題？
← 左右滑動查看完整對照 →| 活動 | 解決什麼問題 | 核心零件 | 學到的概念 | 建議年段 | 難度 |
|---|---|---|---|---|---|
| 紅綠燈 | 路口號誌怎麼輪流亮 | LED×3、220Ω 電阻×3 | 數位輸出、循序、delay | 國小中年級起 | ★ |
| 自動路燈 | 天黑自動開燈、省電 | 光敏電阻、10kΩ 電阻、LED | 類比輸入、門檻值、if/else | 國小中高年級 | ★ |
| 移動偵測警報 | 有人經過就提醒 | PIR 人體感測器、蜂鳴器、LED | 數位輸入、感測→判斷→輸出 | 國小高年級 | ★ |
| 火焰偵測警報 | 偵測到火光就警示 | 火焰感測模組、主動蜂鳴器、LED | 紅外線感測、LOW 觸發 | 國小高年級 | ★ |
| 溫溼度監測 | 教室悶不悶、要不要開窗 | DHT11、I2C 液晶 | 函式庫、I2C、資料顯示 | 國小高年級～國中 | ★★ |
| 超音波測距儀 | 量距離、倒車雷達 | HC-SR04、I2C 液晶 | 時間換算距離、變數運算 | 國中 | ★★ |
| 自動澆花 | 出遠門植物不枯死 | 土壤濕度感測器、繼電器、小水泵 | 類比門檻、繼電器控制外部電源 | 國中 | ★★ |
| 智慧垃圾桶 | 不用手碰就能開蓋 | HC-SR04、SG90 伺服馬達 | 感測觸發動作、伺服角度 | 國中 | ★★ |
| 藍牙遙控 LED | 用手機控制電器 | 藍牙模組、LED | 序列通訊、字元指令 | 國中 | ★★★ |
| RFID 門禁鎖 | 只有授權卡片能開門 | RC522、SG90、I2C 液晶、蜂鳴器 | SPI、ID 比對、資訊安全概念 | 國中 | ★★★ |
建議把每個範例當成「零件說明書」，而不是最終作品。學生學會一種感測器後，就問他：這個零件還能解決我身邊哪個問題？例如測距儀可以變成「低頭族提醒器」，自動路燈可以變成「睡前小夜燈」。怎麼引導學生從範例走到自己的題目，請看〈從問題出發：Arduino 專題課怎麼設計〉。
網路上的 Arduino 範例可以直接照抄嗎？
網路上流傳很多排版漂亮的 Arduino 專題圖卡，但接線圖與程式常對不上，有些程式甚至編譯不過。上課前一定要先實測，或用模擬器跑一次。
← 左右滑動查看完整對照 →| 範例 | 常見問題 | 怎麼改 |
|---|---|---|
| 智慧垃圾桶 | 程式呼叫 lidServo.open()、lidServo.close()，但 Servo 函式庫沒有這兩個函式，會編譯失敗 | 改成 lidServo.write(90) 開蓋、lidServo.write(0) 關蓋 |
| 全部 | 圖卡的接線圖多半是示意，腳位常跟程式定義對不起來 | 一律以程式裡的腳位定義為準接線 |
| 藍牙遙控 LED | HC-05 是傳統藍牙，iPhone／iPad 搜尋不到 | iOS 裝置要改用 BLE 模組（如 HM-10）搭配支援 BLE 的 App（Arduino 論壇說明） |
| 藍牙遙控 LED | 藍牙模組的 RX 腳是 3.3V 電位，直接接 5V 輸出有燒毀風險 | Arduino TX 與模組 RX 之間加 1kΩ／2kΩ 分壓電阻（論壇建議） |
| 自動澆花 | 水泵由 Arduino 直接供電，電流不足且可能讓板子重開 | 水泵改用獨立電源經繼電器開關，並確認繼電器是高電位還是低電位觸發 |
| 自動澆花 | 便宜的電阻式土壤感測器幾天就會鏽蝕 | 長期使用改買電容式感測器，或只在量測時通電 |
| RFID 門禁鎖 | RC522 只能接 3.3V | 確認 VCC 接 3.3V 腳 |
| 有液晶的範例 | I2C 液晶位址不一定是 0x27，接上沒字常是位址錯 | 先跑 I2C Scanner 找出位址（常見 0x27 或 0x3F） |
| 移動偵測 | PIR 通電後約需 1 分鐘穩定，期間會亂觸發 | 開機後先等待，再讓學生調整板上靈敏度與延遲旋鈕 |
| 溫溼度 | 感測器沒接好時會讀到 NaN | 加 isnan() 判斷，顯示「讀取失敗」 |
安全上還有兩點：有馬達、水泵、電熱的作品要和 Arduino 分開供電；RFID 門鎖、移動偵測這類「保全」題目，很適合順帶討論資訊安全與隱私。
一組 Arduino 器材要多少錢？
建議 2～3 人一組、一組一套，買 UNO 相容板即可。以下為台灣電子材料行與網購的約略行情，採購前請以當期報價為準。
← 左右滑動查看完整對照 →| 品項 | 每組數量 | 約略單價（新台幣） |
|---|---|---|
| Arduino UNO 相容板＋USB 線 | 1 | 150～400 |
| 麵包板、杜邦線、LED、電阻、按鈕 | 1 包 | 100～200 |
| HC-SR04 超音波感測器 | 1 | 40～80 |
| SG90 伺服馬達 | 1～2 | 50～100 |
| 光敏電阻、主動蜂鳴器 | 各 1 | 10～40 |
| PIR 人體感測器 | 1 | 50～100 |
| DHT11 溫溼度感測器 | 1 | 60～120 |
| I2C 液晶 1602 | 1 | 120～200 |
| 進階選購：RC522、藍牙模組、繼電器＋小水泵、WS2812 燈條 | 視題目 | 每項 100～250 |
基本款一組大約新台幣 700～1,200 元，伺服馬達與 LED 最常耗損，建議多備 2～3 成。國中可善用已建置的生活科技教室；截至 111 年度，國教署已補助全台公立國中建置 1,248 間生活科技教室（1111 新聞報導）。
常見問題
程式上傳成功，液晶螢幕卻沒有字怎麼辦？
最常見的原因是 I2C 位址不是 0x27（常見另一個是 0x3F），或是液晶背面的對比旋鈕沒調好。先跑 I2C Scanner 找出位址，再微調旋鈕。
iPad 可以用藍牙控制 Arduino 嗎？
HC-05、HC-06 這類傳統藍牙模組不行，iPhone 與 iPad 搜尋不到。要改用 BLE 模組（如 HM-10），並搭配支援 BLE 的 App。
伺服馬達一直抖、板子一直重開怎麼辦？
多半是供電不足。伺服馬達、水泵改用獨立電源供電，並記得把外部電源的 GND 和 Arduino 的 GND 接在一起（共地）。