内容简介

  作为刚刚闯入创客领域的搅局者,Microbit平台一经英国广播公司BBC推出后迅速火遍全球。《零基础创客技能实战--基于Microbit》由浅入深,通过不同编程工具和各种案例,展现了Microbit非凡的创造力。不管是零基础的青少年或爱好者,还是有专业基础的大中专学生,都能够从该平台获得灵感,快速开发各种应用,享受做创客的动手乐趣。《零基础创客技能实战--基于Microbit》分为入门篇和提高篇。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。此部分包括Microbit开发板入门、MicrosoftBlock编程、扩展板编程和机器人编程。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。提高篇适合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。这部分包括JavaScript编程、Python编程和ARMMbed编程,编程难度逐步加深。

作者简介

  吴险峰,华中科技大学模式识别和智能系统专业博士,曾在某跨国通信企业工作多年,主持和参与50多项国际通讯项目,具备丰富的项目实战经验。现为深圳信息职业技术学院嵌入式专业教师,副教授,高级工程师。工作期间主持和参与多项课题,公开发表论文十余篇,教学经验丰富。

目录

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MicrosoftBlock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5-1HelloWorld!-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6-1Hello,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ARMMbed编程-208-
预备知识-208-
1.什么是Mbed-208-
2.什么是Microbitruntime-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7-2HelloWorld!-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-

前言/序言

  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ARMMbed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。《零基础创客技能实战--基于Microbit》希望能为Microbit的教育推广尽一份力量。
  《零基础创客技能实战--基于Microbit》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。
  《零基础创客技能实战--基于Microbit》特点
  1.内容丰富全面
  《零基础创客技能实战--基于Microbit》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
  《零基础创客技能实战--基于Microbit》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。
  《零基础创客技能实战--基于Microbit》结构
  《零基础创客技能实战--基于Microbit》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MicrosoftBlock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ARMMbed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。
  《零基础创客技能实战--基于Microbit》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,《零基础创客技能实战--基于Microbit》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《零基础创客技能实战--基于Microbit》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《零基础创客技能实战--基于Microbit》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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