这份清单来自我们几十个学生项目的真实采购记录。只收集成模块,不收裸元器件;每一条都附上我们踩过的坑。
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带排针、带稳压、带上拉电阻的成品模块,三根杜邦线就能接上。裸芯片和分立元件需要自己搭外围电路,学生阶段没必要。
先根据项目要不要 WiFi、要不要视觉、要不要屏幕选主控板,再按主控的引脚和电压去挑模块。反过来买,常常发现模块接不上。
SG90 堵转 700mA,MG996R 堵转 2.5A,从开发板 5V 引脚取电会直接重启甚至烧板。这是我们踩过最多次的坑。
传感器和舵机是消耗品,课堂上接错线、摔一下就坏。关键模块备一个,能省下一周等快递的时间。
先回答三个问题:要不要联网?要不要摄像头?要不要屏幕交互?答案基本就定了主控。多板协作时,惯例是视觉板负责看、ESP32 或 Nano 负责动、行空板负责界面和协调。
| 板子 | 角色 | 语言 | 参考价 | 适合 | 注意 |
|---|---|---|---|---|---|
| ESP32 DevKit | 通信 + 轻量控制 | C/C++(Arduino IDE) | 25 ~ 40 元 | 绝大多数项目的首选主控:自带 WiFi 和蓝牙,引脚多,性能够用 | 3.3V 逻辑,接 5V 模块注意电平;ADC2 引脚开 WiFi 后不能用 |
| ESP32-S3 | 通信 + 多串口 + 边缘 AI | C/C++(Arduino IDE) | 40 ~ 60 元 | 需要同时接多个串口设备(UWB、GPS、语音模块)或跑小模型的项目 | 带 PSRAM 的版本才适合做图像处理 |
| Arduino Nano | 执行层控制器 | C/C++(Arduino IDE) | 15 ~ 30 元(兼容版) | 纯电机 / 传感器逻辑、不需要联网的小装置;也常做多板系统里的从机 | 5V 逻辑、内存只有 2KB,不能跑复杂库(如热成像) |
| 行空板 Unihiker | 主控 + 触摸屏 UI + 协调 | Python | 400 ~ 500 元 | 需要屏幕交互、调用 API、协调多块板子的项目;教学演示友好 | Linux 系统,控制电机延迟高,实时控制交给 ESP32 / Nano |
| 树莓派 4B / 5 | 复杂计算主控 | Python | 500 ~ 900 元 | MediaPipe、YOLO 等多模型视觉推理,需要完整 Linux 环境的项目 | 需要 5V/3A 稳定供电;GPIO 驱动能力弱,不直接带电机 |
| MaixCAM / K230 | 视觉处理专用 | Python(MaixPy / CanMV) | 300 ~ 500 元 | 目标检测、人脸 / 手势 / 姿态识别,识别结果通过串口发给 ESP32 执行 | 自带摄像头和小屏;训练好的模型可以直接部署 |
按功能分六类。「入门」一节课能接通,「进阶」需要读懂协议和数据手册,「高阶」建议有过一个完整项目再碰。
项目的「眼睛和耳朵」。入门先从温湿度、距离、人体感应这三类开始,一节课就能出效果。
| 模块 | 用途 | 接口 | 参考价 | 注意 | 难度 |
|---|---|---|---|---|---|
| DHT11 温湿度 | 室内环境监测入门 | 单总线 | 5 ~ 8 元 | 读取间隔要大于 2 秒,精度一般 | 入门 |
| DHT22 温湿度 | 需要更准的温湿度数据 | 单总线 | 15 ~ 25 元 | 接线同 DHT11,精度更高 | 入门 |
| DS18B20 防水温度探头 | 水温、土温、体温类测量 | 单总线 | 8 ~ 12 元 | 多个探头可以并在同一根数据线上 | 入门 |
| HC-SR04 超声波测距 | 避障、测距、液位 | 数字 IO | 4 ~ 8 元 | 5V 供电,接 ESP32 时 Echo 脚串 1K 电阻保护 | 入门 |
| VL53L0X 激光测距 | 近距离精确测距(2 米内) | I2C | 15 ~ 25 元 | 比超声波精确、发散角小;多个要改地址 | 进阶 |
| HC-SR501 人体红外 | 有人 / 没人判断 | 数字 IO | 5 ~ 8 元 | 上电要等 1 分钟稳定;背面可调延时和灵敏度 | 入门 |
| RCWL-0516 微波感应 | 隔着薄墙也能感应的人体检测 | 数字 IO | 5 ~ 8 元 | 比红外灵敏,但容易误触发 | 入门 |
| MPU6050 姿态传感器 | 倾斜、振动、跌倒检测、平衡车 | I2C | 8 ~ 15 元 | 用 DMP 直接输出角度,比自己算稳定 | 进阶 |
| HMC5883L 电子罗盘 | 方向、航向 | I2C | 8 ~ 15 元 | 远离电机;首次用要 8 字校准 | 进阶 |
| HX711 + 称重传感器 | 重量、压力、精确计量 | 数字 IO | 10 ~ 20 元(成套) | 上电要去皮归零校准 | 进阶 |
| FSR402 薄膜压力 | 有没有压、大概多重 | 模拟 | 8 ~ 15 元 | 只能判断趋势,不能精确称重 | 入门 |
| 光敏电阻模块 | 亮 / 暗判断 | 模拟 + 数字 | 2 ~ 5 元 | 最便宜的光照方案 | 入门 |
| BH1750 光照度 | 需要真实勒克斯数值的场景 | I2C | 8 ~ 12 元 | 直接输出 lux,写论文数据用这个 | 进阶 |
| 声音传感器 | 噪音检测、拍手触发 | 模拟 + 数字 | 3 ~ 6 元 | 数字口可调阈值触发 | 入门 |
| INMP441 数字麦克风 | 录音、声音识别、频谱分析 | I2S | 10 ~ 15 元 | 只能接 ESP32,Nano 不支持 I2S | 高阶 |
| MQ-2 烟雾 / 可燃气体 | 厨房安全、火灾预警 | 模拟 + 数字 | 5 ~ 10 元 | 上电预热 20 秒;ESP32 避开 ADC2 引脚 | 入门 |
| MQ-7 一氧化碳 | 燃气安全监测 | 模拟 + 数字 | 8 ~ 15 元 | 预热约 60 秒 | 进阶 |
| MH-Z19B 二氧化碳 | 教室 / 卧室通风研究 | 串口 | 120 ~ 180 元 | 红外原理,直接输出 ppm;预热 3 分钟 | 进阶 |
| PMS5003 / 7003 PM2.5 | 空气质量研究 | 串口 | 80 ~ 120 元 | 自带风扇;预热 30 秒 | 进阶 |
| 雨滴传感器 | 下雨检测、自动收晾衣架 | 模拟 + 数字 | 3 ~ 6 元 | 感应板长期暴露会氧化 | 入门 |
| 土壤湿度(电容式) | 自动浇花、植物研究 | 模拟 | 5 ~ 15 元 | 选电容式,电极式几周就腐蚀 | 入门 |
| TDS 水质模块 | 水中溶解固体、纯净度 | 模拟 | 30 ~ 60 元 | 测量要做温度补偿;探头别长期泡水 | 进阶 |
| 浊度传感器 | 河水、鱼缸浑浊度 | 模拟 | 30 ~ 50 元 | 探头窗口保持清洁 | 进阶 |
| pH 传感器套件 | 水质酸碱度研究 | 模拟 | 80 ~ 150 元 | 要用标准液定期校准;探头泡保护液保存 | 进阶 |
| MLX90640 热成像 | 温度分布、设备发热、人体检测 | I2C | 300 ~ 500 元 | Nano 内存不够,ESP32 起步 | 高阶 |
ESP32 自带 WiFi 和蓝牙,大多数项目不需要额外通信模块。下面这些解决的是「更远」「更准」「识别身份」的问题。
| 模块 | 用途 | 接口 | 参考价 | 注意 | 难度 |
|---|---|---|---|---|---|
| RC522 RFID 读卡 | 刷卡识别、图书管理、门禁 | SPI | 8 ~ 12 元 | 只能 3.3V 供电,接 5V 直接烧 | 进阶 |
| NRF24L01 无线收发 | 两块 Nano 之间的短距离通信 | SPI | 5 ~ 10 元 | 3.3V 供电;电源脚并个 10μF 电容更稳 | 进阶 |
| HC-05 蓝牙串口 | 手机连 Arduino Nano | 串口 | 15 ~ 25 元 | ESP32 自带蓝牙,不需要这个 | 入门 |
| HC-12 无线串口 | 几百米的远距离数据回传(如水上机器人) | 串口 | 15 ~ 25 元 | 开阔地实测 800 米左右 | 进阶 |
| ATGM336H GPS | 户外定位、轨迹记录 | 串口 | 30 ~ 50 元 | 室内没信号;冷启动要等一两分钟 | 进阶 |
| UWB 定位模块 | 室内厘米级定位、跟随 | 串口 | 150 ~ 250 元(一对) | 基站 + 标签成对用,建议配 ESP32-S3 | 高阶 |
能让作品「自己说话」。答辩现场一块小屏比串口打印直观得多。
| 模块 | 用途 | 接口 | 参考价 | 注意 | 难度 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.96 寸 OLED(SSD1306) | 显示数值、状态、小图标 | I2C | 10 ~ 15 元 | 地址 0x3C 或 0x3D;性价比最高的屏 | 入门 |
| 1.8 寸 TFT 彩屏(ST7735) | 彩色界面、显示中文和图片 | SPI | 15 ~ 25 元 | 3.3V 逻辑 | 进阶 |
| LCD1602 带 I2C 转接板 | 两行英文数字显示 | I2C | 10 ~ 15 元 | 只能显示英文和数字;要 5V 背光才亮 | 入门 |
| TM1637 四位数码管 | 显示时间、温度、计数 | 两线 | 3 ~ 6 元 | 纯数字显示最简单的选择 | 入门 |
| WS2812B 灯带 / 灯环 | 状态指示、氛围灯、可视化 | 单线 | 10 ~ 30 元 | 一根线控任意颗;长灯带要外接 5V 电源 | 入门 |
让作品「动起来」。再提醒一次:舵机和电机必须独立供电。
| 模块 | 用途 | 接口 | 参考价 | 注意 | 难度 |
|---|---|---|---|---|---|
| SG90 微型舵机 | 开关盖子、摆动、小机械臂 | PWM | 5 ~ 10 元 | 堵转 700mA,独立供电 | 入门 |
| MG996R 金属舵机 | 需要扭矩的关节、云台 | PWM | 20 ~ 30 元 | 堵转 2.5A,绝对不能从开发板取电 | 进阶 |
| PCA9685 16 路舵机驱动 | 多舵机机械臂、机器人 | I2C | 15 ~ 25 元 | 舵机电源从 V+ 端子单独进 | 进阶 |
| 28BYJ-48 步进电机 + ULN2003 | 精确角度、慢速转动、窗帘 | 数字 IO | 8 ~ 12 元(成套) | 慢但准,十几块钱一套 | 入门 |
| L298N 电机驱动 | 两个直流电机的小车 | PWM + 数字 IO | 10 ~ 15 元 | 发热明显;板载 5V 可以给主控供电 | 入门 |
| TB6612 电机驱动 | 效率和体积要求高的小车 | PWM + 数字 IO | 8 ~ 15 元 | 比 L298N 效率高、体积小 | 进阶 |
| 继电器模块 | 控制台灯、风扇等 220V 设备 | 数字 IO | 3 ~ 8 元 | 涉及市电必须有老师在场 | 入门 |
| 微型水泵 | 自动浇花、喷雾 | 经继电器 / MOS 管 | 5 ~ 10 元 | 不能直接接 GPIO | 入门 |
| 有源蜂鸣器 | 报警提示音 | 数字 IO | 2 ~ 3 元 | 高电平响,不需要 PWM | 入门 |
| DFPlayer Mini 播放模块 | 播放语音提示、讲解音频 | 串口 | 8 ~ 12 元 | TF 卡放 MP3;TX 串 1K 电阻 | 进阶 |
| 离线语音识别模块 | 免联网语音控制 | 串口 | 30 ~ 60 元 | 厂家工具配置唤醒词和命令词 | 进阶 |
视觉是近两年获奖项目的高频方向,但门槛也最高。建议先用现成模型跑通,再考虑自己训练。
| 模块 | 用途 | 接口 | 参考价 | 注意 | 难度 |
|---|---|---|---|---|---|
| MaixCAM | YOLO 目标检测、颜色追踪 | 串口 / SPI | 300 ~ 400 元 | 自带摄像头和屏;MicroPython 编程 | 高阶 |
| K230 视觉开发板 | 人脸、人体、手势、眼动识别 | 串口 | 300 ~ 500 元 | 6 TOPS 本地推理,CanMV 框架 | 高阶 |
| USB 摄像头 | 配树莓派 / 行空板跑 OpenCV、MediaPipe | USB | 30 ~ 80 元 | 不能接 Arduino / ESP32 | 进阶 |
| 条码 / 二维码扫描模块 | 图书、物品识别 | 串口 / USB | 80 ~ 150 元 | 可配成 USB 键盘模式 | 进阶 |
作品要能离开电脑独立运行,电源就得自己解决。这是从「桌面演示」到「真实装置」的分水岭。
| 模块 | 用途 | 接口 | 参考价 | 注意 | 难度 |
|---|---|---|---|---|---|
| 18650 锂电池 + 电池盒 | 移动装置主电源 | — | 10 ~ 15 元 / 节 | 买带保护板的;2 串 7.4V,3 串 11.1V | 入门 |
| TP4056 充电模块 | 给单节锂电池充电 | Micro USB / Type-C | 2 ~ 3 元 | 买带保护版本 | 入门 |
| MT3608 升压模块 | 3.7V 锂电升到 5V 给主控 | — | 2 ~ 3 元 | 最大 2A | 入门 |
| LM2596 降压模块 | 12V 电池降到 5V | — | 3 ~ 5 元 | 最大 3A;接之前先用万用表调好电压 | 入门 |
| 面包板电源模块 | 桌面调试时同时给 3.3V 和 5V | — | 3 ~ 5 元 | 配 9V 适配器用 | 入门 |
不知道从哪买起,就照这三套配。都是我们课堂上实际在用的组合。
模块再好,没有这些也接不起来。第一次采购时一起买齐。