开始之前

第 1 课:环境配置(AI Scratch 图形化路线)

在 AIScratch 平台上烧固件、连板子、拖出第一个程序,全程不装任何软件

我是吴老师。这一节我们走"拖积木"这条路。

平台地址是 https://edit.ai-scratch.cn,中文名叫 AIScratch。你先把它打开,别管别的。

但在你动手之前,有件事我必须先讲清楚。这件事你不搞明白,后面每一步你都是在背口诀。

先讲个反常识的:你的程序根本没进板子

AI Scratch 的工作方式:积木在浏览器里执行,通过数据线一条条发指令给板子上的固定固件

我知道你以为的流程是这样的:拖几块积木 → 点上传 → 积木变成代码、"烧"进板子 → 板子自己会跑。

不是这样的。 至少这个平台不是。

真实情况是这样:你往板子里烧一次"固件",那是一个固定的、永远不会变的程序。之后你拖的所有积木,都不会进板子——它们在浏览器里跑,每执行一块,就通过数据线往板子发一条指令,板子照做。

打个比方。板子是一个工人,固件是他的岗位培训——教他怎么听命令、怎么拧螺丝。你的积木是一张张递过去的纸条:"拿起来""放下""转 90 度"。工人负责干活,但纸条是你写的,也是你递的

这个区别为什么重要?因为它直接决定了三件事:

第一,你关掉浏览器,板子就不干活了。 因为纸条不递了,工人就站着。板子会停在你最后一条指令造成的状态上,但不会再自己动。你想让它"独立运行",这个平台的常规模式做不到。

第二,它解释了为什么必须先"烧固件"。 工人没受过培训,你递多少纸条他都看不懂。固件就是那次唯一需要"烧"的东西。

第三,它解释了一个你迟早会踩的坑。 平台里确实有一组叫「离线程序」的积木——能把积木编译好下发给板子,让板子脱离浏览器自己跑。但那组积木只支持 ESP32-S3,我们用的是 C3,点了会失败。 这不是你操作错了,是平台没给 C3 做这个功能。这个坑我放在后面细讲。

开工前,先备好两样东西

第一样:Chrome 或 Edge 浏览器。

不能是别的。因为这个平台靠的是浏览器自带的串口直连能力(网页直接跟你电脑上的 USB 口说话),这个能力目前只有 Chrome 和 Edge 有。你用别的浏览器,它会直接告诉你"不支持"。

第二样:一条能传数据的 Type-C 线。

这个我反复念叨,是因为它太坑了。充电线和数据线长得一模一样,但充电线里面少两根芯,插上去板子会亮(因为电通了),电脑却永远找不到它。你会以为是驱动问题、是板子坏了、是平台有 bug——折腾一晚上,其实换根线就好了。

怎么判断?数据线一般比充电线粗一点点、硬一点点。更靠谱的办法是拿去接个 U 盘或者手机,看电脑能不能认出来。

第一步:烧固件(一次性的事)

固件是个什么东西,上面讲过了——就是工人的岗位培训。这一步只需要做一次,以后换积木、改程序都不用再烧。

  1. 连上板子。 用数据线把 ESP32-C3 接到电脑。板子上应该有颗灯亮起来,那是电源灯,说明电通了。

  2. 打开平台,找"连接硬件"。 在编辑器界面上找这个入口,点开它会弹出一个面板。

  3. 选板型。 面板里会让你选硬件类型和具体型号。你要选的是「ESP32-C3 SuperMini」。

    这一步千万选对。平台支持三种板子——ESP32 开发板、ESP32-C3 SuperMini、ESP32-S3 触摸屏板——它们的固件是三份不同的东西,不能混用。烧错了,连的时候平台会告诉你板型不匹配。

    不确定自己是什么板子?看板子上那颗最大的金属方块,上面印的字就是芯片型号。

  4. 点「烧录固件」,然后选串口。 点下去之后,浏览器会弹出一个窗口让你选串口(Windows 上通常长得像 COM3COM4)。

    • 窗口里有端口 → 选它,等一两分钟。
    • 窗口里空空如也 → 停。这是硬件层的问题,跟平台无关,先解决它(见下面"卡住了怎么办")。
  5. 别拔线。 烧录过程一两分钟,中间看着像卡住了,其实在干活。这时候拔线是新手最常干的事,也是最能白费力气的事。

第二步:连接

烧完固件,板子会自动重启。回到「连接硬件」面板,选连接方式,点「连接设备」。

平台给你两种连接方式:蓝牙USB 串口

第一次做,我建议你用 USB 串口。 不是因为它更好,是因为它更好排查——出问题的时候你能看见"有没有 COM 口"这个明确的信号。蓝牙的连接问题往往是一团迷雾,你看不见任何东西。等你熟了,再试蓝牙。

连接这一步我录了屏,你可以跟着走一遍:

视频教程连接板子:两种方式,以及蓝牙怎么用下载 ↗

关于蓝牙,有两件事你得先知道

第一,蓝牙不能烧固件。

很多人以为"能用蓝牙连"就等于"能无线烧程序"——不是的。烧固件是在改写板子内部存储的内容,必须插数据线。蓝牙是固件装好之后,用来跟它通信的通道。

打个比方:装系统要用 U 盘插上去,装好之后才能远程控制这台电脑。 蓝牙是那个"远程控制"。

要做的事 能用蓝牙吗
烧固件 必须插线
连接板子、运行积木 ✅ 可以

第二,蓝牙会掉线,串口不会。

板子离远了、隔着墙、周围 2.4G 设备太多(路由器、别人的蓝牙耳机),蓝牙都可能中途断开。线插着就是插着,串口没这个问题。

所以我的建议是:平时用串口干活,要拿着板子走两步演示的时候再切蓝牙。

还有一点很重要:连上之后,两种方式用起来完全一样。 你拖的积木、程序的行为,没有任何区别——连接方式只是"数据走哪条路",不改变你能做什么。

连接成功后,平台会自动帮你加载对应的积木扩展,你不用自己去找。

第三步:认识你要用的积木

这是这个平台的核心积木,你迟早会认全。我先按"你要干的事"给你归个类:

你要干的事 用什么积木
点亮 LED、驱动蜂鸣器 设置引脚模式 + 设置数字引脚
判断按钮按没按、红外有没有被挡 读取数字引脚
读光线、温度、声音大小 读取模拟引脚(返回一个数值)
测距离 读取超声波(填 Trig 和 Echo 两个脚)
读温湿度 DHT 初始化和读取
让舵机转到某个角度 舵机初始化 + 设置角度
让蜂鸣器响 / 播一个音 有源蜂鸣器开、无源蜂鸣器播音符
在屏幕上看调试信息 打开串口监视器 + 串口打印
同时点亮好几个东西 「同时执行」容器积木

平台还提供了很多独立扩展包,你需要哪个就去扩展库里加哪个:OLED 显示、RGB 灯带、点阵屏、TFT 彩屏、MPU6050 陀螺仪、颜色传感器、RFID 读卡、数码管、步进电机、旋转编码器、GPS、MP3 播放、WiFi 联网、ESP-NOW 通信等等。

这里有个好消息:你套件里的温湿度、超声波、舵机、蜂鸣器、红外、OLED,平台都有现成的积木。你不用管什么单总线协议、什么 I²C 时序——那些脏活平台替你干了。

你的 C3 能用哪些引脚(这张表要记住)

这是 C3 和普通 ESP32 最不一样的地方,也是接线时最容易出错的地方。

C3 能用的引脚是:GPIO0 ~ GPIO10,加上 GPIO20GPIO21,一共 13 个。

为什么少了这么多?因为 C3 这颗芯片很小,很多引脚被内部占用了:

引脚 情况
GPIO11 ~ GPIO17 被内部的 flash 存储占着,没引出来,你接不到
GPIO18GPIO19 是 USB 的 D-/D+,也不能当普通引脚用
GPIO2GPIO8GPIO9 是启动时的特殊引脚,能当 GPIO 用,但建议避开

模拟引脚(能读连续值的)只有 6 个:GPIO0 ~ GPIO5 你的光敏、热敏、麦克风、电位器,都得往这 6 个里面接。

平台给的默认引脚是这样,你可以直接照着接,也可以自己改:

用途 C3 默认引脚
数字引脚 GPIO3
模拟引脚 GPIO0
超声波 Trig / Echo GPIO4 / GPIO5
舵机 GPIO7
蜂鸣器 GPIO7
OLED 的 SDA / SCL GPIO8 / GPIO9

留意最后一行:OLED 默认占用的 GPIO8GPIO9,正好是上面表格里说"建议避开"的那两个。能用,但你心里要有数——如果 OLED 显示不正常,或者板子偶尔启动不了,先怀疑这里。

一个你必须知道的限制

这个平台没有"点亮板载 LED"的积木。

我特意去翻过,没有。平台里所有让灯亮的操作,都是靠通用的引脚积木加外接 LED 来实现的。

所以你做第一个"灯闪"实验时,必须把套件里那个 LED 模块接上去——就是那个三根线的模块,VCC3.3VGNDGNDINGPIO3

这件事听起来是个麻烦,其实是个好事。因为你会亲手做一次"引脚 → 输出 → 现象"的完整连接,而不是靠一颗焊死在板子上的灯糊弄过去。这对你理解引脚是什么,比什么都管用。

卡住了怎么办

问题一:浏览器选串口的窗口里,一个端口都没有。

按这个顺序查,别跳步:

  1. 换根线。 就是你手上这条,换一条确定能传数据的(拿手机试过的那种)。这一条能解决一半以上的情况。
  2. 换个 USB 口。 台式机尽量插机箱后面板,前面板有时候供电不稳。
  3. 看设备管理器。 Windows 上打开设备管理器,看有没有带黄色感叹号的设备。有的话是驱动没装。
  4. 装驱动。 串口芯片有三种常见型号——CH340CP2102FTDI。你的板子上是哪个,看板子 USB 口旁边那颗小芯片上印的字。装对应驱动,重新插拔。

问题二:烧录的时候报错,说打不开串口。

多半是别的程序占着这个口。把 Arduino IDE、串口助手、还有其他开着的编辑器全关掉,再试。

还不行就按住板子上的 BOOT 按钮不放,点烧录,然后再松开。这是让板子强制进入下载模式。

问题三:烧录成功,但连不上。

先确认板型选对了(必须选 ESP32-C3 SuperMini)。选错板型,连接时平台会告诉你板型不匹配——这不是 bug,是在保护你,免得它拿着错误的引脚表瞎指挥。

问题四:点了「下载离线程序」没反应,一直转圈。

这个我知道原因。离线程序功能只支持 ESP32-S3,不支持 C3。 平台界面上没拦着你,所以你点了会失败。

这不是你操作的问题,是平台的功能限制。在 C3 上,程序就是要在浏览器里跑,做不到脱离电脑独立运行。 想做真正独立运行的东西,得走代码路线——01 那节课会讲。

这条路的长处和短处

长处,很实在:

  • 反馈快。 拖三块积木就能看到灯闪。这种即时成就感,是代码路线给不了的。
  • 不用跟语法较劲。 分号、括号、大小写,这些新手最容易栽的地方,这里统统没有。
  • 脏活有人干。 超声波、温湿度、OLED 这些要用协议的模块,平台把协议封好了,你只管用。
  • 概念看得见。 "引脚""循环""判断"都变成了看得见摸得着的块。

短处,我也摊开讲:

  • 绑在平台和浏览器上。 你的作品离了这个平台打不开,也离不了浏览器。这是这条路最大的硬伤。
  • 积木一多就乱。 超过三四十块,屏幕就成一团麻。那时候代码反而清晰。
  • 平台没有的模块,你就卡死。 想接个平台不支持的传感器,这里基本无解。
  • 底层的知识被藏起来了。 为什么这个传感器要接上拉电阻?为什么这里要延时?平台替你做了,你也就不会问了。而这些问题,恰恰是硬件课最值钱的部分。

一句话:图形化擅长让你"入门"和"看见结果",不擅长让你"走远"。

这话不是贬低它。它是让你在第一个小时里就尝到甜头,不至于被劝退——这件事本身就很有价值。但你要清楚它是干什么用的,别指望它带你到终点。

什么时候该转到代码

我的建议是:尽快转,但别太急。

具体说,等你用积木把"引脚 → 输出 → 现象"这条链路走通两三次,就该动了。 那时候你已经有了最关键的认知——知道程序是怎么通过引脚影响真实世界的。剩下的,只是换一种写法。

转的时候,你会发现积木和代码是一一对应的:

你在图形化里拖的 代码里是
设置引脚模式 pinMode(3, OUTPUT);
设置数字引脚为高 digitalWrite(3, HIGH);
等待 1 秒 delay(1000);
读取模拟引脚 analogRead(0)
重复执行 void loop() { ... }
重复 10 次 for (int i = 0; i < 10; i++)
如果…那么… if (...) { ... }

你看,一一对应,一块不多,一块不少。 你在图形化里已经把逻辑想清楚了,转代码不是从零学新东西,是换个写法

那节灯闪的课,翻译成代码就是这个样子:

C++
void setup() {
  pinMode(3, OUTPUT);      // 把 GPIO3 设为输出
}

void loop() {
  digitalWrite(3, HIGH);   // 点亮
  delay(1000);             // 等 1 秒
  digitalWrite(3, LOW);    // 熄灭
  delay(1000);             // 等 1 秒
}

就这么四行。图形化里你拖的那几块积木,一块对着这里的一行。

自测

单选题你关掉浏览器之后,板子会怎么样?
单选题平台里有一组「离线程序」积木,说是能让板子脱离电脑运行。你点下去会发生什么?
问答题烧固件为什么只需要做一次?说清楚"固件"和"你拖的积木"分别是什么。
拓展为什么 ESP32-C3 只有 13 个引脚能用,而看起来芯片上明明有更多?

这个问题课上不讲,留给你自己找答案——**问 AI 是最好的办法**。

提示:搜"ESP32-C3 引脚图 pinout"、"GPIO11 flash 保留"。想一想:一块芯片内部还要连什么东西?flash 存储和 USB 是怎么接的?

拓展平台的"积木"到底是怎么变成板子能听懂的指令的?

这个问题课上不讲,留给你自己找答案——**问 AI 是最好的办法**。

提示:搜"串口通信 二进制协议"、"Scratch 硬件扩展 原理"。想一想:网页和板子之间那条数据线,传的到底是什么?

本节你要动手做的事

别光看,做完这四件事,这一节才算过:

  1. 烧固件。 用 Chrome 或 Edge 打开 https://edit.ai-scratch.cn,连上板子,在「连接硬件」里选 ESP32-C3 SuperMini,点「烧录固件」,选串口,等它跑完。中途别拔线。
  2. 接上 LED 模块。 VCC3.3VGNDGNDINGPIO3。接之前先断电。
  3. 连上板子,拖出灯闪程序。 就四块积木:设置 GPIO3 为输出 → 设为高 → 等一秒 → 设为低 → 等一秒,放进"重复执行"里。点绿旗,看灯。
  4. 记一份笔记。 写下三件事:你选的板型、你用的引脚号、你看到的串口号。这三个信息后面每节课都要用,忘了就得从头来一遍。

做完这四件事,你手上就有一个能跑的环境了。


说句实在的:看到这里你还没走,已经击败全国 80% 的选手了

我不是哄你。多数人的开发板买回来就在盒子里躺着,拆都没拆过。剩下那些拆了的,一大半卡在"装环境"这一步——因为这步最没意思,没有灯闪、没有舵机转,只有一堆看不懂的报错。

你现在手上这块板子,是活的。 它能听懂你拖的积木了。

后面就开始有意思了——灯会亮,会闪,会跟着你写的逻辑走。

下一步去第 2 课:Arduino CLI 代码路线,我们用代码,把同一盏灯再点亮一次。