mBot創意機器人:使用Scratch(mBlock)含App Inventor程式設計(最新版)

mBot創意機器人:使用Scratch(mBlock)含App Inventor程式設計(最新版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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具體描述

本書利用Scratch(mBlock)與App Inventor程式設計來開發一套可以充份發揮學生「想像力」及「創造力」的快速開發教材,其主要的特色如下:

  1.親自動手「組裝」,訓練學生「觀察力」與「空間轉換」能力。
  2.親自撰寫「程式」,訓練學生「專注力」與「邏輯思考」能力。
  3.親自實際「測試」,訓練學生「驗證力」與「問題解決」能力。
 
編程啓濛與硬件互動探索:樹莓派與Micro:bit項目實戰精選 本書聚焦於當前廣受推崇的兩大微控製器平颱——樹莓派(Raspberry Pi)與Micro:bit,旨在為讀者提供一套係統化、實戰導嚮的編程與電子製作教程。全書內容不涉及mBot、Scratch或App Inventor等特定主題,而是專注於利用這兩個強大的硬件平颱,結閤Python、MicroPython及圖形化編程(如基於JavaScript的在綫編輯器)來構建實際可運行的項目,激發讀者的創新思維與工程實踐能力。 第一部分:樹莓派核心與Linux環境搭建 本部分將全麵介紹樹莓派的硬件特性、操作係統安裝與基礎配置。我們將詳細講解如何選擇閤適的樹莓派型號(從入門級的Zero W到高性能的樹莓派4/5),並指導讀者完成操作係統(如Raspberry Pi OS)的燒錄過程。 1. 樹莓派入門與係統配置: 硬件認識與啓動: 詳細解析樹莓派的各個接口(GPIO、HDMI、USB、CSI/DSI等)功能,首次啓動與桌麵環境的配置。 命令行基礎(CLI): 深入學習Linux操作係統的基本命令,包括文件係統導航、權限管理、軟件包安裝(APT係統)以及係統維護技巧。 網絡配置與遠程訪問: 設置Wi-Fi連接、配置靜態IP地址,並掌握使用SSH進行無頭(Headless)遠程管理的方法,為後續項目開發打下堅實基礎。 2. Python編程基礎與環境準備: 本書將Python作為樹莓派開發的首選語言,並側重於其實際應用能力。 Python語法迴顧與進階: 涵蓋數據結構、函數、麵嚮對象編程(OOP)概念,重點講解Python在嵌入式環境下的效率優化。 虛擬環境管理: 使用`venv`或`conda`創建隔離的開發環境,管理項目依賴,確保項目間的獨立性和可移植性。 基礎庫應用: 介紹用於處理文件I/O、網絡通信(如Socket編程)以及多綫程/多進程的基礎標準庫。 3. GPIO 端口的硬件控製實戰: 這是樹莓派區彆於普通電腦的核心能力所在。我們將完全基於硬件引腳進行操作。 RPi.GPIO庫詳解: 學習如何使用該庫初始化引腳、設置輸入/輸齣模式,並掌握事件檢測機製(如按鍵中斷)。 數字信號控製項目: 實踐控製LED燈矩陣、繼電器模塊(用於控製高壓電器),並利用光敏電阻、超聲波傳感器等進行環境監測。 PWM調光與電機控製: 掌握脈衝寬度調製(PWM)技術的應用,用於平滑控製LED亮度、舵機(Servo)的角度以及直流/步進電機的速度與方嚮控製。 第二部分:Micro:bit 極簡編程與傳感器應用 本部分轉嚮Micro:bit平颱,這是一個專為教育設計的、易於上手且功能豐富的開發闆。我們將探討其內置的傳感器和編程接口。 1. Micro:bit 硬件與編程環境: 物理特性概覽: 瞭解Micro:bit闆載的LED點陣屏、A/B按鈕、加速度計、磁力計、溫度傳感器以及無綫通信模塊(Radio/藍牙)。 基於Web的編程(MakeCode): 介紹如何使用Microsoft MakeCode編輯器,通過拖拽積木塊實現快速原型開發,重點講解事件驅動編程模型。 MicroPython入門: 遷移至文本編程,學習MicroPython在Micro:bit上的特定庫函數,如`display`、`music`和`radio`模塊的使用。 2. 傳感器數據采集與顯示: 交互式項目: 利用闆載按鈕和LED矩陣製作一個簡單的計步器或電子骰子。 環境感知: 讀取闆載溫度傳感器數據,並將其可視化顯示在點陣屏上,或通過無綫模塊發送齣去。 外部擴展接口: 學習使用JST連接器或edge connector連接外部I2C/SPI設備,例如OLED顯示屏或更復雜的傳感器模塊。 3. 無綫通信實踐: 本節專注於Micro:bit的低功耗無綫通信能力。 Radio組網: 搭建兩個或多個Micro:bit設備之間的簡單通信網絡,實現信息的相互發送和接收,如製作一個簡易的對講機或遙控器。 藍牙信標與數據傳輸: 探討Micro:bit的藍牙功能,用於與其他設備(如手機應用,但不涉及App Inventor)進行基本的數據交換。 第三部分:跨平颱項目集成與高級應用 本書的最後一部分著眼於如何將樹莓派與Micro:bit的優勢結閤,或將編程知識應用於更專業的領域,例如數據處理和網絡服務。 1. 樹莓派與外部設備的物聯網(IoT)集成: Web服務器構建: 使用Python的Flask或Django框架,在樹莓派上搭建一個輕量級Web服務器。 數據可視化接口: 將傳感器采集到的數據(無論是樹莓派自身還是通過網絡接收的Micro:bit數據)通過Web界麵實時展示,實現遠程監控。 MQTT協議應用: 學習使用MQTT客戶端庫,將樹莓派作為物聯網消息代理的終端節點,實現高效、低帶寬的數據發布/訂閱。 2. 計算機視覺基礎(基於樹莓派): OpenCV Python庫安裝與配置: 針對樹莓派的性能進行優化配置。 基礎圖像處理: 實現攝像頭捕捉、色彩空間轉換、邊緣檢測等基礎圖像處理操作。 簡單目標追蹤: 結閤運動學知識,嘗試用樹莓派攝像頭捕捉特定顔色的物體並報告其位置信息。 3. 數據存儲與日誌記錄: SQLite數據庫應用: 在樹莓派上部署SQLite,學習如何結構化存儲傳感器采集的時間序列數據。 數據分析腳本: 編寫Python腳本對存儲的曆史數據進行簡單的統計分析(如計算平均值、最大值),並生成報告。 全書強調動手實踐,所有代碼示例均經過實際硬件驗證,旨在培養讀者從硬件選型、係統配置到軟件編程、最終實現功能的全棧式嵌入式開發能力。

著者信息

圖書目錄

Chapter 1 機器人概論
1-1 什麼是機器人
1-2 Makeblock基本介紹
1-3 mBot機器人
1-4 mBot機器人版本
1-5 mBot機器人基本車常見的運用

Chapter 2 mBot機器人的程式開發環境
2-1 mBot機器人的程式設計流程
2-2 組裝一颱mBot機器人
2-3 mBot機器人的控製闆基本介紹
2-4 mBot機器人的程式開發環境
2-5 下載及安裝mBot機器人的mBlock軟體
2-6 mBlock 的整閤開發環境
2-7 撰寫第一支mBlock程式

Chapter 3 mBot機器人動起來瞭
3-1 馬達簡介
3-2 控製馬達速度及方嚮
3-3 讓機器人動起來
3-4 機器人繞正方形
3-5 馬達接收其他來源

Chapter 4 mBot機器手臂
4-1 組裝會夾保特瓶的機器手臂
4-2 撰寫 mBlock機器手臂程式
4-3 手機操控機器手臂程式
4-4 mBot搬運比賽規則

Chapter 5 會踢足球的mBot機器人
5-1 組裝踢足球機器人
5-2 撰寫程式讓機器人可以踢足球
5-3 手機操控踢足球機器人
5-4 踢足球競賽規則

Chapter 6 mBot相撲機器人
6-1 組裝相撲機器人
6-2 撰寫程式讓機器人可以相撲
6-3 手機操控相撲機器人程式
6-4 mBot 相撲比賽規則

Chapter 7 會轉頭的mBot機器人
7-1 組裝會轉頭機器人
7-2 撰寫程式讓機器人轉頭
7-3 手機操控機器人轉頭
7-4 會轉頭的機器人走迷宮

Chapter 8 會打招呼的mBot機器人
8-1 組裝會打招呼的mBot機器人
8-2 撰寫程式讓機器人打招呼
8-3 手機操控機器手臂程式

Chapter 9 mBot兩足行走機器人
9-1 組裝兩足機器人
9-2 撰寫程式讓兩足機器人走路
9-3 手機操控兩足機器人程式

Chapter 10 mBot機器手撿乒乓球
10-1 組裝會撿乒乓球的機器手臂
10-2 手機操控機器手臂程式
10-3 mBot機器人撿乒乓球比賽

附錄A App Inventor程式的開發環境
A-1 App Inventor拼圖程式的開發環境
A-2 進到 App Inventor 2雲端開發網頁
A-3 App Inventor 2的整閤開發環境
A-4 撰寫第一支 App Inventor 2程式
A-5 App Inventor 程式的執行模式
A-6 管理自己的App Inventor專案

附錄B App Inventor使用者基本介麵設計
B-1 App Inventor的「使用者介麵」設計工具
B-2 標簽元件(Label)
B-3 輸入方塊元件(TextBox)
B-4 密碼文字方塊元件(PasswordTextBox)
B-5 命令按鈕元件(Button)
B-6 顯示圖片元件(Image)
B-7 復選鈕元件(CheckBox)
B-8 對話訊息方塊元件(Notifier)
B-9 下拉式元件(Spinner)
B-10 滑桿元件(Slider)
B-11 清單選取元件(ListPicker)
B-12 日期選項元件(DatePicker)
B-13 時間選項元件(TimePicker)
B-14 多重頁麵(Multi-Screen)

 

圖書序言

圖書試讀

用戶評價

评分

從來沒想過,一個機器人玩具,加上一本好的教學書,可以激發齣這麼多潛力!我本身是個對程式設計完全沒概念的人,但看到市麵上很多關於機器人教材,總覺得不是太貴,就是太難,有點卻步。這本《mBot創意機器人:使用Scratch(mBlock)含App Inventor程式設計(最新版)》簡直是我的救星。它從最基礎的mBlock圖形化介麵教起,對完全沒有程式基礎的初學者來說,非常友善。 我最喜歡的是,書裡麵有很多實際操作的範例,而且都非常貼近生活。比如說,教你如何讓mBot感應到你伸齣的手,然後做齣反應,或是如何利用光線感應器來模擬日齣日落。這些小小的互動,對孩子來說都充滿瞭趣味和驚喜。更重要的是,這本書並沒有停留在Scratch,它還引入瞭App Inventor,這讓學習的層次大大提升。孩子們可以透過App Inventor設計自己的手機應用程式,然後控製mBot,這完全打開瞭一個全新的學習維度! 我原本以為光是控製機器人就很厲害瞭,沒想到還能進階到手機App設計,這讓整個學習過程變得更加多元和有挑戰性。而且,書裡的步驟都寫得很細,圖片也很清楚,我這個「科技菜鳥」也能跟著一步一步做,偶爾卡住瞭,迴頭看看書,通常都能找到解決辦法。看著孩子們從最初的懵懂,到現在能主動提齣自己的想法,想讓機器人完成什麼樣的任務,我真的覺得這本書不隻是學程式,更是在培養他們的創造力、邏輯思維和解決問題的能力。這絕對是一本值得推薦給所有傢長和孩子們的優質教材。

评分

當初在尋找適閤給孩子接觸程式設計的教材時,這本《mBot創意機器人:使用Scratch(mBlock)含App Inventor程式設計(最新版)》立刻吸引瞭我的目光。它的封麵設計就很有吸引力,而且標榜結閤瞭Scratch和App Inventor,這讓我非常好奇。我本身並非程式設計領域的專傢,但一直認為程式教育是未來趨勢,所以希望能為孩子找到一個既有趣又能打下良好基礎的入門。 翻開書之後,我對其內容的編排感到非常滿意。它沒有一開始就灌輸艱澀的程式碼,而是從大傢都很熟悉的Scratch(mBlock)圖形化介麵開始,讓孩子們可以透過拖拉積木的方式來學習程式邏輯。書中提供的範例程式非常豐富,從基礎的移動、燈光控製,到稍微複雜的感應器應用,都循序漸進地引導。最讓我印象深刻的是,作者巧妙地將一些生活化的情境融入其中,例如如何讓mBot模仿動物的動作,或是製作一個簡單的警報係統。 而當書本進入App Inventor的部分,我更是驚喜連連。這意味著孩子們不僅能學到機器人的控製,還能進一步學習如何設計自己的手機應用程式,並將兩者結閤。這種跨領域的學習方式,能讓孩子們的創造力得到極大的發揮。書裡的講解深入淺齣,圖片和圖示都非常清晰,即使是對程式語言沒有概念的傢長,也能輕鬆地跟著孩子一起學習和探索。我可以看到孩子們在操作過程中,不僅學到瞭程式的知識,更培養瞭耐心、細心以及解決問題的能力。這是一本真正能啟發孩子對科技學習興趣的優秀書籍。

评分

這本《mBot創意機器人:使用Scratch(mBlock)含App Inventor程式設計(最新版)》真的是我最近收到的最棒的禮物瞭!身為一個對科技有點興趣,但又怕太難學的媽媽,我一直想找個方式讓孩子們(和小時候的自己)能接觸到程式設計,又不至於太枯燥。mBot機器人本身就超可愛,孩子們一看到就愛不釋手。而這本書,真的讓我這個「科技小白」也感到非常有信心。 它不是那種硬梆梆的理論書,而是從孩子最容易理解的Scratch(mBlock)圖形化程式語言開始,一步一步引導。書裡麵的範例程式都超實用,而且很多都是孩子們平常會玩的小遊戲或是生活情境,像是讓機器人跳舞、躲避障礙物,甚至做齣簡單的自動販賣機。最讓我驚豔的是,它還結閤瞭App Inventor,可以直接用手機App控製機器人,這對孩子來說根本是魔法!每次看到他們寫完程式,然後用手機指揮機器人動起來,那種成就感爆棚的錶情,真的讓我覺得買這本書太值瞭。 而且,書的排版也很棒,圖文並茂,每一個步驟都解釋得很清楚,新手傢長完全不用擔心跟不上。作者還貼心地提供瞭很多延伸的創意想法,鼓勵孩子們在基礎之上發揮自己的想像力。我的孩子們現在每天放學迴傢,最喜歡的就是窩在書桌前,跟著書上的步驟,自己動手做。從一開始的模仿,到後來能自己修改程式、加入新的功能,我真的看到瞭他們在邏輯思考和解決問題能力上的進步。這本書不僅僅是教程式,更像是在培養一種解決問題的思維模式,這對他們未來的學習絕對有幫助。

评分

說實話,我對「程式設計」這個詞,原本一直抱持著一種「好像很厲害但又離我很遙遠」的態度。直到最近,我無意間看到這本《mBot創意機器人:使用Scratch(mBlock)含App Inventor程式設計(最新版)》,纔發現原來入門可以這麼有趣!我的孩子對3C產品一嚮很有興趣,所以我就想說,與其讓他們隻是滑滑手機,不如引導他們去瞭解這些科技背後的原理。 這本書的內容,完全打破瞭我對程式設計的刻闆印象。它從最直觀的Scratch(mBlock)圖形化程式介麵開始,孩子們可以像玩積木一樣,把各種指令拖拉組閤,創造齣屬於自己的小程式。書中設計瞭很多貼近孩子生活經驗的範例,像是讓mBot模擬交通號誌,或是製作一個簡單的遙控小車。這些小小的成功,都能讓孩子們獲得極大的滿足感,並且激發他們繼續探索的動力。 更讓我驚喜的是,這本書竟然還介紹瞭App Inventor。這意味著,孩子們不僅能學到如何控製機器人,還能學到如何自己設計手機App!這就像是打開瞭一個全新的次元,讓他們從「使用者」變成「創造者」。想像一下,自己設計一個App,然後用這個App來指揮機器人做齣各種動作,這絕對是讓孩子們愛上程式設計的最佳方式。書裡的說明非常詳細,圖示也很豐富,即使是像我這樣初學者,也能輕鬆上手。我已經迫不及待地想和孩子一起,用這本書開啟我們的程式設計之旅瞭!

评分

我必須說,《mBot創意機器人:使用Scratch(mBlock)含App Inventor程式設計(最新版)》這本書,根本就是為想讓孩子在玩樂中學習程式設計的傢長們量身打造的!我一直覺得,現在的教育不能隻停留在知識的傳遞,更重要的是培養孩子的邏輯思考和解決問題的能力,而程式設計正好能達到這個目的。 這本書最棒的地方,在於它並非隻是單純的介紹mBot的使用,而是將mBot作為一個載體,引導孩子們進入Scratch(mBlock)的奇妙世界。它的教學內容非常紮實,從最基礎的指令操作,到如何運用各種感應器,一步一步都有詳細的範例和解釋。我特別喜歡書中許多利用mBot創造的有趣互動,例如如何讓機器人變成一個「真心話大冒險」的道具,或是如何製作一個能與人對話的簡易機器人。這些不僅能吸引孩子的注意力,更能讓他們在動手實踐中體會到程式的魅力。 而本書的另一大亮點,就是它非常前瞻地將App Inventor納入其中。這錶示孩子們不隻能透過電腦控製機器人,還能學習如何設計一個屬於自己的手機App,並透過這個App來操控mBot。光是這個概念,就足以讓孩子們興奮不已!它把原本可能比較抽象的程式設計,變得更加具體和有趣。書中的圖文並茂,講解清晰,連我這個平時很少接觸程式的人,也能輕鬆地理解並與孩子一起完成。看到孩子們因為成功完成一個程式而露齣自信的笑容,這就是這本書帶給我最大的價值。

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