图书简介:
目 录
第1章 Microbit开发板入门 - 1 -
预备知识 - 1 -
1. 什么是创客 - 1 -
2. 为何创客喜欢开源 - 1 -
3. 什么是Microbit - 2 -
4.??Microbit设计有什么特点 - 2 -
5. 为什么学Microbit - 4 -
6. 如何用Microbit进行开发 - 4 -
7.??Microbit支持哪些开发工具 - 5 -
实践项目 - 5 -
任务1-1 连接开发板 - 5 -
任务1-2 计算机编程 - 8 -
任务1-3 手机编程(苹果+安卓) - 9 -
第2章 Microsoft Block编程 - 18 -
预备知识 - 18 -
1. 什么是MakeCode - 18 -
2.??MakeCode有什么优点 - 19 -
3.??MakeCode如何入门 - 19 -
4.??MakeCode如何组合 - 20 -
5.??MakeCode如何快速学习 - 20 -
实践项目 - 21 -
基础实验 - 21 -
任务2-1 噗通噗通看心跳 - 21 -
任务2-2 看谁按得快 - 23 -
任务2-3 流动的沙子 - 25 -
任务2-4 自制温度计 - 27 -
任务2-5 东南西北指方向 - 28 -
任务2-6 大家一起听音乐 - 32 -
任务2-7 摇骰子 - 34 -
任务2-8 早安,晚安:显示太阳和月亮 - 36 -
传感器实验 - 39 -
任务2-9 小喇叭 - 39 -
任务2-10 小小电子琴 - 41 -
任务2-11 变脸:胆小鬼 - 44 -
任务2-12 小动物们的相册 - 46 -
任务2-13 自制小风扇 - 49 -
任务2-14 红灯停绿灯行 - 52 -
任务2-15 测距:看你离我有多远 - 55 -
创意手工制作任务 - 57 -
任务2-16 圆球小灯 - 57 -
任务2-17 接果子 - 59 -
任务2-18 自动门 - 62 -
任务2-19 七彩手势灯 - 66 -
任务2-20 打靶计分器 - 69 -
任务2-21 音乐投币箱 - 71 -
任务2-22 两颗心的跳动 - 75 -
第3章 扩展板编程 - 78 -
预备知识 - 78 -
1. 什么是扩展板 - 78 -
2. 什么是立式扩展板 - 79 -
3. 亚博扩展板增加了哪些模块 - 79 -
4. 扩展板相对于Microbit开发板编程有哪些变化 - 80 -
实践项目 - 81 -
任务3-1 蜂鸣器唱歌 - 81 -
任务3-2 自制播放音乐《粉刷匠》 - 83 -
任务3-3 点亮七彩探照灯 - 86 -
任务3-4 七彩探照灯配色控制 - 88 -
任务3-5 七彩流水灯全亮控制 - 90 -
任务3-6 七彩流水灯单独点亮 - 92 -
任务3-7 七彩跑马灯 - 94 -
任务3-8 七彩呼吸灯 - 95 -
任务3-9 超声波测距 - 98 -
任务3-10 舵机控制 - 99 -
任务3-11 红外遥控 - 100 -
任务3-12 电机驱动 - 103 -
任务3-13 巡线测试 - 104 -
任务3-14 红外传感器 - 107 -
任务3-15 蓝牙遥控 - 108 -
第4章 机器人编程 - 120 -
预备知识 - 120 -
1. 为什么用机器人小车来学习编程 - 120 -
2. 亚博智能机器人小车有哪些特点 - 120 -
实践项目 - 122 -
任务4-1 机器人前进 - 122 -
任务4-2 机器人花样动作 - 123 -
任务4-3 调节机器人速度 - 124 -
任务4-4 机器人唱歌跳舞 - 126 -
任务4-5 机器人巡线 - 129 -
任务4-6 机器人红外避障 - 132 -
任务4-7 机器人跟随 - 133 -
任务4-8 机器人超声波避障 - 135 -
任务4-9 机器人红外遥控 - 136 -
任务4-10 机器人蓝牙遥控 - 139 -
任务4-11 机器人微信小程序遥控 - 150 -
第5章 JavaScript编程 - 162 -
预备知识 - 162 -
1. 什么是JavaScript - 162 -
2. 什么是TypeScript - 162 -
3. 如何用JavaScript开发Microbit - 163 -
4.??MakeCode作为JavaScript编程器有哪些功能 - 163 -
5. 基于Microbit的JavaScript常用函数 - 165 -
实践项目 - 168 -
任务5-1 Hello World! - 168 -
任务5-2 显示爱心 - 168 -
任务5-3 蜂鸣器唱歌 - 168 -
任务5-4 自制播放音乐《粉刷匠》 - 170 -
任务5-5 七彩跑马灯 - 171 -
任务5-6 七彩呼吸灯 - 171 -
任务5-7 超声波测距 - 172 -
任务5-8 舵机控制 - 172 -
任务5-9 红外遥控 - 173 -
任务5-10 机器人超声波避障 - 173 -
第6章 Python编程 - 174 -
预备知识 - 174 -
1. 什么是Python - 174 -
2. 什么是MicroPython - 174 -
3. 如何通过Microbit学习Python - 174 -
4. 如何设置Python编程环境 - 175 -
5.??Python常见函数有哪些 - 184 -
实践项目 - 189 -
任务6-1 Hello,World! - 189 -
任务6-2 显示内置图像 - 191 -
任务6-3 显示自定义图像 - 191 -
任务6-4 自定义动画 - 192 -
任务6-5 按键游戏 - 192 -
任务6-6 红灯停绿灯行 - 193 -
任务6-7 别碰我 - 194 -
任务6-8 蜂鸣器唱歌 - 195 -
任务6-9 自制小风扇 - 195 -
任务6-10 自制播放音乐《粉刷匠》 - 197 -
任务6-11 随机函数 - 197 -
任务6-12 手势控制 - 198 -
任务6-13 指北针 - 200 -
任务6-14 机器人说话 - 201 -
任务6-15 七彩流水灯单独点亮 - 201 -
任务6-16 七彩跑马灯 - 202 -
任务6-17 七彩呼吸灯 - 203 -
任务6-18 机器人前进 - 204 -
第7章 ARM Mbed编程 - 208 -
预备知识 - 208 -
1. 什么是Mbed - 208 -
2. 什么是Microbit runtime - 208 -
3. 如何用Mbed开发Microbit - 209 -
4.??Microbit类如何组成 - 210 -
5. 什么是Microbit消息映射 - 211 -
实践项目 - 211 -
任务7-1 闪烁灯 - 211 -
任务7-2 Hello World! - 215 -
任务7-3 太空入侵者 - 216 -
附录A 亚博在线教育平台简介 - 226 -
附录B 离线版MakeCode使用简介 - 228 -
附录C 亚博mbit扩展板主要模块电路图 - 232 -
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前 言
国家已经把创客教育上升到国家战略。教育部在《教育信息化“十三五”规划》中明确提出:“要积极探索信息技术在‘众创空间’、跨学科学习(STEAM教育)、创客教育等新的教育模式中的应用,着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力,养成数字化学习习惯,促进学生的全面发展,发挥信息化面向未来培养高素质人才的支撑引领作用”。
目前创客教育的平台有很多,英国广播公司BBC推出的Microbit让作者眼前一亮,相对于目前主流的Arduino来说,Microbit功能更强,入门更容易。除了面向青少年的图形化编程,还支持JavaScript、Python和ARM Mbed等专业开发工具,更能培养专业技能,而且Microbit也支持Arduino编程。
目前Microbit相关书籍非常稀缺。本书希望能为Microbit的教育推广尽一份力量。
本书涵盖了从软件、硬件基础知识到开发项目的实际操作,从简单的基础实验程序到复杂的机器人项目,从简单的Block编程到编写Python程序再到Mbed平台开发,讲解全面,方便读者对Microbit进行全面系统的学习。
本书特点
1. 内容丰富全面
全书从基础到复杂循序渐进地进行讲解,内容几乎涉及了Microbit开发的各个方面。从小例子开始深入到复杂的案例,从零基础的拖曳式编程到专业的Mbed平台,层层深入。配套相关的硬件设备和在线视频,方便在线学习。
2. 零基础入门
传统的开发板编程需要配置编程环境,过程复杂。Microbit提供在线编程和仿真环境,不需要为编程环境进行下载安装和环境配置,而仿真环境则可以让读者没有开发板也能进行模拟演示。
3. 职业教材规范
本书按照标准的职业教材规范进行组织,将知识点包含在实际项目中,形成完整的知识体系。在理论与实践兼顾的基础上把实践放在首位,提高学生的动手能力。比如入门篇的知识点只介绍简单的背景,不涉及理论,但提供大量的实践任务,而提高篇部分则逐步增加一些理论知识,难度循序渐进,逐步向专业开发人员过渡。
4. 问答式知识点
考虑到Microbit的最初定位是青少年和零基础的创客爱好者。对于相关知识点我们采用问答方式来组织内容,而不是传统的知识点罗列,避免初学者因为枯燥理论而放弃进一步学习。问题的回答也由浅入深,便于读者理解。
本书结构
本书分为入门篇和提高篇,主要章节规划如下。
入门篇:适合零基础的创客爱好者以及青少年创客教育和STEM教育工作者,采用Microsoft的MakeCode图形化编程工具进行编程,配合各类传感器和扩展板,玩中学,训练思维和动手能力,为创客之路打下基础。
第1章Microbit开发板入门。介绍了Microbit的起源、发展和应用。
第2章Microsoft Block编程。介绍了用MakeCode在线图形化编程,包括自制的基础实验和各类传感器实验,还包括一些创意手工制作任务,让读者掌握基本的硬件知识。
第3章扩展板编程。设置了用扩展板进行编程的任务,包括跑马灯、超声波测距、红外遥控、蓝牙遥控等。让读者逐步加深和掌握基础的电路和传感器编程。
第4章机器人编程。在扩展板的基础上增加一部分硬件,动手制作机器人。此编程涉及一些算法,难度较前面进一步加大。
提高篇:适合有一定基础的创客玩家和大中专院校学生,也适合想进行快速嵌入式系统原型设计的专业人员。在具备基本的编程概念和必要的硬件知识后,用更强大的专业化的编程语言和工具来学习Microbit。
第5章JavaScript编程。介绍了用JavaScript语言进行相关编程。
第6章Python编程。介绍了用Python语言进行相关编程。
第7章ARM Mbed编程。用ARM开源Mbed平台进行C/C++程序开发,适合有一定基础的创客玩家和大中专院校学生。
本书读者
●?青少年计算机爱好者;
●?STEAM教育工作者;
●?创客和开源硬件爱好者;
●?大中专院校的学生;
●?培训学校相关专业的师生;
●?快速原型开发技术人员。
致谢
作为注重动手的创客技能教材,本书得到了企业和相关机构的大力支持。感谢深圳信息职业技术学院软件学院同仁对本书创作给予的意见和帮助;感谢深圳亚博智能科技有限公司为本书提供开发板资源和项目案例;感谢电子工业出版社为笔者提供出版机会。由于时间仓促,个人水平有限,书中难免有些不尽人意之处,敬请各位读者批评指正。欢迎各位进入www.microbitgo.com社区交流,获取大纲、视频、习题、课外作品和职业考证等各类相关资源。创客千里之行,始于Microbit!
著 者
2018年9月
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