前言

2026 年 9 月 6 日，深圳大学 AutoLeaders&开放原子极客社开展了新学期秋季招新活动。

与单纯介绍社团部门、竞赛经历和日常活动相比，这次我们更希望通过真实的硬件作品，让刚刚进入大学、对嵌入式与电子设计感兴趣的同学直观认识一个问题：

一个电子项目，究竟是怎样从电脑里的一个想法，最终变成手中真正能够运行的硬件？

因此，在招新现场，我们展示了 PCB 电路板、自制开发板、嘉立创 EDA 原理图与 PCB Layout 等内容，并结合实际作品，向前来交流的同学介绍嵌入式开发、PCB 设计以及完整工程项目的大致开发流程。

但对我们而言，招新并不是结束，而是新一轮技术学习的开始。

在此前多次 PCB、嵌入式、星闪通信以及 HarmonyOS 相关培训和实践的基础上，我们也一直在思考：

怎样让第一次接触硬件的新成员，不只是“听懂一节课”，而是真正从第一张原理图、第一块 PCB 开始，逐渐完成一个属于自己的工程项目？

这也成为了 AutoLeaders&开放原子极客社新学期技术培养的重要思路。

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一、与其介绍“硬件是什么”，不如直接把硬件放到大家面前

对于很多刚进入大学的同学来说，最早接触到的往往是 C/C++、Python 或一些基础编程内容。

而第一次看到 PCB 时，大家很容易产生很多问题：

• 为什么一块开发板能够运行？
• 芯片周围为什么有这么多电阻、电容？
• 原理图和真正的 PCB 有什么关系？
• 为什么有的线路很粗，有的线路却很细？
• 一个传感器应该怎样连接到主控？
• 软件中的线路，最后又是怎样变成真正的铜箔走线？

这些问题如果完全依靠 PPT 和文字介绍，其实很难快速建立直观认识。

所以在本次招新现场，我们选择了最直接的方式：

把真正的 PCB 拿出来。

现场摆放了社团成员此前设计制作的 PCB、电路板以及相关硬件作品，同时配合嘉立创 EDA 的原理图、PCB Layout 等设计内容进行展示。

这样，新生看到的不再只是电脑屏幕里的“线路”，而是可以真正把：

原理图 → PCB Layout → PCB 实物

三个阶段对应起来。

原理图解决的是：

这个电路应该怎样连接？

PCB Layout 解决的是：

这些器件真正安装到一块板子上之后，应该怎样摆放和走线？

而最终打样、焊接出来的 PCB，则是整个设计过程真正落地之后形成的工程成果。

对于第一次接触电子设计的人来说，这种“软件 + 实物”的方式往往比单独介绍某个软件功能更加直观。

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二、嘉立创 EDA：从“画板软件”变成工程实践工具

本次招新活动也结合了嘉立创 EDA 校园讲师项目相关内容。

现场设置了嘉立创 EDA 宣传易拉宝，并展示了小扇子、贴纸等相关物料。

但相比于单纯介绍一款 EDA 软件，我们更加希望让大家认识：

EDA 本身只是工具，真正重要的是如何利用工具把一个想法实现出来。

一个较完整的电子项目，通常需要经历：

需求分析

↓

功能划分

↓

元器件选型

↓

原理图设计

↓

PCB Layout

↓

PCB 打样

↓

元器件焊接

↓

硬件调试

↓

嵌入式程序开发

↓

整机测试

↓

最终作品

所以在介绍嘉立创 EDA 时，我们并没有只停留在“这个按钮在哪里”“如何放置一个元器件”这样的软件操作层面。

而是结合真正的 PCB，让大家观察：

为什么主控芯片周围需要很多小电容？

为什么接口通常布置在 PCB 边缘？

为什么电源线通常比普通信号线更宽？

为什么有些元器件需要尽量靠近芯片？

为什么一块板子在原理图上连接正确，做出来以后仍然可能无法正常工作？

这些问题其实已经逐渐从“软件使用”进入到了真正的工程设计。

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三、我们的第一次 PCB 培训：先让大家完成一块真正属于自己的板子

在此前的社团技术培训中，我们已经尝试过多次基于嘉立创 EDA 的 PCB 实践。

最初的一次培训，我们选择了相对简单的灯板项目。

对于第一次接触 PCB 的同学来说，如果一开始就直接面对复杂的 MCU、电源芯片、通信模块，很容易被大量陌生概念劝退。

所以灯板项目承担的任务其实很简单：

让大家完整经历一次“从零到 PCB 实物”的过程。

从认识元器件和原理图符号开始，到建立工程、放置元件、连接网络，再进入 PCB 页面进行布局和布线。

最后完成：

原理图设计 → PCB Layout → 检查 → 打样 → 焊接 → 上电测试

项目本身并不复杂，但对于第一次接触硬件设计的同学来说，真正重要的是完成这个闭环。

因为只有当自己亲手画出的 PCB，从电脑中的 Layout 变成真正拿在手里的电路板时，“EDA”才不再只是一个软件。

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四、从灯板到扩展板：让 PCB 真正承担功能

在完成第一阶段的入门之后，我们后续又进一步开展了扩展板相关实践。

相比于最开始的灯板，这一次项目开始加入更多真实的工程内容，例如：

• 主控相关接口；
• GPIO 引出；
• 电源连接；
• 外部设备接口；
• 马达驱动；
• PCB 布局与走线；
• 后续程序控制。

这时候，PCB 的定位开始发生变化。

最开始的板子可能只是为了完成：

“我成功设计并制作了一块 PCB。”

而进入扩展板项目之后，我们更关注：

“我设计的这块 PCB 能不能真正完成某个任务？”

例如让主控通过扩展板驱动马达、连接外部模块，或者完成后续无线通信实验。

这一步实际上非常重要。

因为它意味着学习重点逐渐从：

“会不会画 PCB”

变成：

“会不会设计一个系统中的硬件模块”。

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五、PCB 做出来以后，项目其实才刚刚开始

很多刚刚学习硬件的同学容易产生一个误区：

PCB 做出来了，项目是不是就完成了？

实际上通常恰恰相反。

PCB 制作完成之后，真正的调试才刚刚开始。

可能遇到：

• 电源电压不正常；
• 芯片没有启动；
• GPIO 状态错误；
• 串口没有输出；
• 外设识别失败；
• 电机不转；
• 无线设备连接不上；
• 程序烧录后没有预期反应。

于是很自然地，就需要开始使用：

万用表、示波器、串口工具、调试器、数据手册以及各种测试程序。

这一阶段往往比“画板”更考验工程能力。

因为真实项目中并不会有人告诉你：

“错误就在 R17 这个电阻。”

更多时候看到的只是：

“它不工作。”

然后需要自己一点一点排查。

检查电源。

检查焊接。

检查原理图。

检查 PCB 网络。

检查 GPIO。

检查通信。

检查程序。

最终找到问题。

而这也正是我们希望在社团实践中让新成员逐渐建立起来的能力。

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六、从一块 PCB，继续走向星闪通信

当单个设备能够正常工作以后，下一个很自然的问题就是：

如果有两块、三块甚至更多设备，它们应该怎样通信？

因此，在此前的培训和技术实践中，我们也开展过星闪通信相关培训。

从最基础的开发环境、SDK、示例程序编译开始，到设备之间建立连接，再到真正进行数据收发。

一开始，可以只是非常简单的：

设备 A

↓

发送指令

↓

设备 B

↓

收到数据

↓

执行动作

例如：

收到指令以后点亮 LED。

看起来似乎很简单。

但是当系统逐渐复杂之后，问题就会不断出现。

比如：

• 多个设备如何区分？
• 一条指令应该广播还是单独发送？
• 如何知道对方有没有收到？
• 通信失败以后是否需要重新发送？
• 设备状态怎样回传？
• 多个节点怎样同步完成动作？

这时候我们会发现：

“能够发送数据”和“能够设计通信系统”其实是两件完全不同的事情。

因此，星闪培训也不应该只停留在：

“调用 API，让两个开发板连起来。”

更重要的是逐渐理解设备通信背后的系统逻辑。

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七、硬件之间能够通信以后，再把 HarmonyOS 接进来

PCB 解决的是：

设备怎样被制造出来。

嵌入式程序解决的是：

设备自身怎样运行。

星闪解决的是：

设备与设备之间怎样通信。

那么接下来还有一个问题：

用户怎样真正使用这些设备？

这也是我们开展 HarmonyOS 相关培训的原因之一。

在此前的学习与培训中，我们也尝试从 HarmonyOS 应用开发出发，让大家进一步接触：

• ArkTS；
• 页面 UI；
• 页面逻辑；
• 网络通信；
• 数据显示；
• 设备控制；
• 应用与硬件之间的数据交互。

这样一来，整个技术学习路线就不再是几个相互独立的课程。

而是逐渐形成：

嘉立创 EDA

↓

PCB 硬件设计

↓

嵌入式程序开发

↓

星闪无线通信

↓

HarmonyOS 应用

↓

完整物联网系统

这也是我们希望逐渐构建起来的一套项目式学习路线。

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八、为什么我们越来越希望采用“项目制培训”

经历了几次培训以后，我们逐渐发现：

如果只是单独介绍软件功能，很容易出现一种情况：

上课的时候好像听懂了，真正让自己从零开始的时候，却不知道第一步应该做什么。

例如学习嘉立创 EDA 时，如果课程只是：

“这里是画线工具。”

“这里放置过孔。”

“这里铺铜。”

“这里设置设计规则。”

这些知识当然都需要学习。

但如果缺少一个真实项目作为载体，新成员很容易记住操作，却不知道为什么要这样操作。

所以我们后来越来越倾向于围绕一个具体目标开展培训。

例如：

做一块能够驱动某个设备的控制板。

为了实现这个目标，就需要自己思考：

需要什么主控？

供电从哪里来？

电压是多少？

GPIO 是否够用？

是否需要电平转换？

是否需要驱动芯片？

接口怎样设计？

然后才进入原理图和 PCB。

板子回来以后，还需要焊接、测试和编写程序。

如果再进一步，就加入无线通信和应用端。

于是原本完全分散的知识就自然连接到了一起。

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九、真正的工程项目，从来不会按照“课程章节”出现

在课堂学习中，我们经常会把知识划分成：

模拟电子技术、

数字电子技术、

单片机、

通信、

PCB、

程序设计、

机械设计。

但真正做项目的时候，问题并不会按照课程目录依次出现。

一个很简单的设备，也可能同时涉及：

• 电源；
• MCU；
• 传感器；
• 电机；
• 通信；
• PCB；
• 程序；
• 外壳；
• App；
• 云端。

甚至还可能同时遇到结构安装、散热、电磁干扰、接口可靠性等问题。

所以我们希望社团培训除了帮助新成员掌握某一种工具以外，还能够逐渐建立一种意识：

工程不是把很多课程学完以后才开始，而是在做工程的过程中不断发现自己还需要学习什么。

遇到电源问题，就去学习电源。

遇到通信问题，就学习通信。

遇到信号不稳定，就开始研究硬件设计和调试方法。

遇到结构无法安装，就去修改机械设计。

这种不断发现问题、解决问题的过程，本身就是工程实践非常重要的一部分。

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十、这次招新，我们想让大家先看到“未来可以做到什么”

所以在本次秋季招新中，我们其实并不希望第一次接触硬件的新生立刻理解一块 PCB 上所有元器件的作用。

我们更希望大家能够先建立一个基本认识：

电子产品并不是一个完全无法理解的黑盒。

它可以被拆分成：

电源模块

主控模块

传感器模块

执行器

通信模块

各种接口

再通过程序、PCB 和机械结构最终组合起来。

例如拿到一块开发板，我们可以先不管复杂的电路细节。

只观察几个问题：

哪个是主控？

哪个位置负责供电？

USB 接口在哪里？

传感器接在哪里？

串口在哪里？

电机从哪里接出去？

无线通信由谁负责？

当复杂系统被一点一点拆开以后，原本陌生的硬件就会开始变得能够理解。

这也是我们在招新现场进行 PCB 实物展示的重要原因。

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十一、10 月：从“看 PCB”进入真正的“做 PCB”

招新只是第一步。

在新学期后续的技术培养中，AutoLeaders&开放原子极客社计划继续围绕实际小项目开展培训。

相比单独讲解软件，我们更加希望新成员围绕一个明确的目标，逐步经历：

需求分析

↓

器件选择

↓

基础电路设计

↓

原理图绘制

↓

PCB Layout

↓

PCB 制作

↓

焊接

↓

程序开发

↓

测试与调试

最终真正完成一个能够运行的小项目。

其中，嘉立创 EDA 专业版也会继续作为 PCB 设计与电子实践的重要工具。

但培训最终希望达到的并不是：

“我学会了嘉立创 EDA。”

而是：

“我能够用嘉立创 EDA 把一个想法真正做出来。”

这两个目标看起来很相似，但实际上完全不同。

前者关注的是工具。

后者关注的是工程能力。

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十二、第一次调试失败，其实也是项目的一部分

真实的硬件项目往往并不会一次成功。

第一次上电的时候可能没有任何反应。

于是开始怀疑：

是不是程序的问题？

是不是焊错了？

是不是芯片坏了？

是不是电源没有输出？

最后拿万用表测了半天，发现可能只是一个很简单的焊接问题。

又或者：

串口一直没有数据，

无线连接一直失败，

GPIO 电平和想象的不一样，

某个模块怎么都无法工作。

这些过程有时候确实会让人很头疼。

但也是在一次次排查过程中，我们才真正开始理解：

电源为什么这样设计，

信号为什么这样连接，

程序为什么要这样写，

PCB 为什么要这样布局。

所以对于新成员而言，我们并不要求：

第一次画板就完全正确。

相反，能够真正经历一次：

设计 → 打板 → 焊接 → 失败 → 排查 → 修改 → 成功

本身就是非常宝贵的学习经历。

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十三、从第一块 PCB，到第一个完整系统

回顾之前几次培训，我们的学习内容其实也在逐渐发生变化。

最开始，是：

画一块灯板。

然后变成：

设计扩展板，让硬件能够驱动实际设备。

再往后：

让多个设备通过星闪进行通信。

然后：

通过 HarmonyOS 应用与硬件建立交互。

最终，我们希望这些原本独立的技术方向能够逐渐汇聚起来。

形成一条更加完整的工程学习路径：

PCB → 嵌入式 → 通信 → 应用 → 系统

而不是：

今天学一种软件，明天学另外一个软件。

对于刚刚进入大学的新成员而言，也许第一学期并不能完全掌握所有技术。

其实也没有必要。

可以先完成第一张原理图。

再完成第一块 PCB。

然后写出第一段能够控制硬件的程序。

再让两个设备真正通信起来。

最终，再尝试把它们连接成一个完整系统。

每完成一步，对整个工程体系的理解就会多一点。

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十四、写在最后

第一次看到自己设计的 PCB，从电脑中的 Layout 变成真正拿在手中的电路板，是一件很有意思的事情。

一开始可能甚至看不懂多少原理图。

后来能够完成自己的第一张原理图。

再后来开始理解 PCB 上为什么需要这样布局。

然后第一次打板。

第一次焊接。

第一次上电。

第一次发现板子不工作。

第一次拿着万用表一点一点排查。

最后看到 LED 亮起、电机转动、两个设备真正建立通信。

那个时候，“电子设计”就不再只是课本中的一个名词。

而是变成了一个：

自己真正做出来的东西。

AutoLeaders&开放原子极客社也希望在之后的技术学习与项目实践中，继续围绕 PCB、嵌入式、星闪通信、HarmonyOS 等方向，把不同技术内容逐渐连接起来。

不一定从复杂项目开始。

也不一定第一次就做到完美。

先画出第一张原理图。

再做出第一块 PCB。

再让它真正运行起来。

然后一点一点，把一个想法变成真正能够使用的工程作品。

从一个想法，到一件真正能够运行的硬件作品。

这也是我们希望继续坚持的技术实践方向。

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关于我们

深圳大学 AutoLeaders&开放原子极客社

我们围绕嵌入式开发、电子设计、PCB、机械设计、人工智能、HarmonyOS、星闪通信等方向开展技术学习与项目实践，希望通过真实项目，让更多同学从“知道一项技术”，逐渐走向“能够真正利用技术完成一个项目”。