S2A创客实战演练：用Scratch 2.x 玩转 Arduino(附绿色范例档) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

图书标签:

• Scratch
• Arduino
• 创客
• STEM教育
• 少儿编程
• 硬件编程
• 项目实战
• 电子制作
• DIY
• 编程入门

Scratch是由美国麻省理工学院开发的一套开源的、专门为八岁到十六岁儿童准备的程式设计软体。它将原本的程式指令转化成一个个的积木方块，只需将这些指令积木进行简单的拖曳组合，就可以完成卡通、动画及游戏的制作。整个过程就像小孩子玩积木一样简单而有趣。爱玩是小朋友的天性，Scratch正是针对小朋友的这一天性而开发的，让孩子自己设计好玩的卡通、动画和游戏，寓教于乐。
　　尽管Scratch与专业的程式设计语言还有很大的差距，但是其基本概念如座标、方向、逻辑运算、条件等都是一样的。因此，学好了Scratch，无疑为以后学习更高阶的程式设计语言打下良好的基础。

　　Arduino是一块单板的微控制器搭配着一套开发软体，它的硬体包含一个以Atmel AVR单片机为核心的开发板与其他各种I/O元件。在本书中我们採用的便是凯斯电子公司开发的Scratch多功能整合板。它实际上就是在一张Arduino Uno开发板上预设安装了按键开关、拉桿可变电阻、光敏电阻、LED灯、麦克风及蜂鸣器等最常用的电子元件，从而省去了透过跳线连接这些电子元件的麻烦。让我们可以轻松享受Arduino硬体与Scratch软体进行互动的环境。

　　本书共包含了二十一个章节，由浅入深的为读者介绍Scratch与Arduino互动的重要程式设计技巧，并且透过范例对其进行详细的讲解。其中内容包含基础概念入门、背景设计、角色设计、角色的移动、角色外观控制、对话及声音、画笔控制、运算与变数、侦测及变数控制、S2A+Arduino的开发环境、整合板零件控制与应用、沙丘魔宝、星际大战以及打造Arduino蓝牙智慧车等。相信经过课程的综合演练，必定能让读者融会贯通软硬体互动的应用开发技巧，还能轻松将设计理念融入今后的设计当中，创作出更为优秀的游戏作品。
 

S2A 创客实战演练：用 Scratch 2.x 玩转 Arduino (附绿色范例档) 读者导览 本书是一本专注于将图形化编程语言 Scratch 2.x 与微控制器 Arduino 相结合的实践指南。我们旨在为初学者和希望拓展编程技能的创客提供一条清晰、有趣且高效的学习路径，使复杂的电子硬件控制变得如同拖拽积木一样直观。 本书的核心价值在于“桥接”——连接了充满想象力的图形化编程世界与严谨的电子物理交互领域。 第一部分：基础奠基与环境准备 在正式进入实战之前，本书首先致力于打下坚实的基础，确保读者能够顺畅地搭建起软硬件环境，并理解两者沟通的基本原理。 1. 认识 Arduino 生态系统： 我们将从最基础的硬件介绍开始，深入探讨 Arduino Uno 等主流开发板的结构、核心组件（如微控制器 ATmega328P）的功能，以及电源管理和 I/O 端口的作用。我们会详细解析不同型号 Arduino 板的特性差异，帮助读者选择最适合当前项目的硬件平台。 2. Scratch 2.x 编程界面详解： 虽然 Scratch 广为人知，但本书会针对创客应用，重新审视其界面。重点讲解事件模块、控制模块、动作模块之外，如何有效利用侦测模块和数据模块来处理来自外部传感器的实时信息，并为后续的硬件交互做准备。 3. S2A 接口的建立与通信协议： 这是本书的第一个关键技术点。我们将详细介绍如何安装和配置 S2A（Scratch to Arduino）环境，这通常涉及到特定的固件上传和串行通信库的设置。我们会用图文并茂的方式，指导读者完成从 PC 到 Arduino 的数据发送与接收通道的搭建，确保通信的稳定性和低延迟。理解串行通信（如 Baud Rate 的设置和数据包的结构）是后续所有项目成功的基石。 4. 固件烧录与基础测试： 为了让 Arduino 能够接收 Scratch 的指令，需要预先烧录特定的“中介”固件。本书将分步演示如何使用 Arduino IDE 烧录这些基础程序，并进行简单的“点亮 LED”测试，以确认硬件和软件层面的基础连接已完全就绪。 --- 第二部分：数字 I/O 控制的入门实践 本部分聚焦于最基础的数字信号输入与输出，这是所有复杂电子项目的基础逻辑单元。 1. 数字输出：点亮与熄灭的艺术： 我们将通过控制板载 LED（如板子上的 L 灯）开始，进而扩展到外部 5mm LED 和蜂鸣器。读者将学习如何使用 Scratch 的“设置引脚数字输出高/低电平”模块，并引入延时（Delay）的概念，实现简单的闪烁（Blink）程序。我们会探讨不同颜色的 LED 所需的限流电阻的计算与实际应用。 2. 基础数字输入：按钮与开关的交互： 学习如何连接一个简单的按键开关到 Arduino 的数字输入引脚。重点解析上拉电阻（Pull-up）和下拉电阻（Pull-down）的工作原理，并指导读者在 Scratch 中如何利用“当引脚状态为高/低”的侦测模块，实现“按下按钮，执行特定动作”的功能，例如用按键控制程序流程的切换。 3. 组合应用：交通灯模拟器： 将数字输入和输出结合，创建一个多状态控制系统。读者将设计一个包含红、黄、绿灯的模拟交通灯系统，并引入计数器和条件判断，实现红灯计时结束后自动切换至绿灯的逻辑，完全由 Scratch 的控制流模块驱动。 --- 第三部分：模拟信号的采集与控制 电子世界中充满了连续变化的量，如光照强度、温度或电位器位置。本部分将教会读者如何利用 Arduino 的模数转换（ADC）能力来处理这些模拟信号。 1. 模拟输入：读取连续值： 详细讲解 Arduino 的 A0 至 A5 模拟输入引脚的工作原理，以及它们能读取的 0 到 1023 的数值范围。读者将学习如何将一个电位器（Potentiometer）连接到 Arduino，并在 Scratch 界面中实时监控电位器转动的数值变化，利用“读取模拟引脚数值”模块获取数据。 2. 模拟输出：PWM 调光与调速： 模拟输出在 Arduino 上通常通过脉冲宽度调制（PWM）实现。我们将重点介绍如何使用支持 PWM 的引脚（通常标记为 ~ 符号）。读者将使用 Scratch 提供的“设置引脚数字输出（PWM）”功能，实现 LED 的平滑渐亮和渐暗效果（Fade In/Out），并尝试控制小型直流电机的转速。 3. 传感器接入基础：光敏电阻（LDR）实验： 将光敏电阻接入分压电路，并读取其阻值变化对应的模拟数值。基于此，读者将编写 Scratch 程序，实现“当环境光线低于某一阈值时，自动点亮 LED”的自动化控制逻辑。 --- 第四部分：显示与反馈：人机交互的实现 创客项目需要清晰的反馈机制。本部分将深入探讨如何利用 Scratch 驱动外部显示设备，增强项目的交互性。 1. 驱动 I2C 1602 LCD 字符显示屏： 1602 屏幕是显示文本信息的经典模块。本书将侧重于介绍 I2C 接口的优势（仅需两根数据线）。我们将提供特定的 S2A 库文件或固件配置，指导读者如何通过 Scratch 发送字符串，在屏幕上显示项目状态、传感器读数或自定义信息。 2. 超声波测距模块（HC-SR04）的应用： 学习如何利用 Arduino 的数字引脚控制超声波模块发送和接收回波信号，计算出精确的距离。在 Scratch 中，读者将实时显示测得的距离，并基于此距离触发不同的视觉或声音反馈，例如制作一个虚拟的“停车雷达”系统。 3. 伺服电机（Servo Motor）的精确控制： 伺服电机因其精确的角度控制能力在机器人和自动化领域应用广泛。我们将讲解如何通过 Scratch 发送角度指令（0°到 180°），控制伺服电机转到指定位置，并可将其应用于制作简单的机械臂或仪表盘指示器。 --- 第五部分：绿色范例档与项目拓展 本书强调“实战演练”，因此随书附带的“绿色范例档”是学习过程中的重要资源。 1. 绿色范例档的使用方法： 范例档中的所有 Scratch 工程文件（.sb2 格式）和对应的 Arduino 固件代码（若需要）都经过了严格测试，确保能与本书的教学步骤同步运行。我们会详细说明如何导入这些范例，并鼓励读者在理解原理后，修改其中的参数（如延迟时间、阈值等），培养独立调试和优化的能力。 2. 进阶项目思路启发： 在掌握了基础模块和范例后，本书提供了一些启发性的项目方向，例如： 简易天气站： 结合温度/湿度传感器（如 DHT11，需额外配置对应固件）与 LCD 屏的组合项目。 基于位置的互动游戏： 利用超声波模块作为“摇杆”，在 Scratch 舞台上控制角色移动。 创意音乐发生器： 通过按键控制多个不同频率的蜂鸣器，用 Scratch 编程演奏简单的旋律。 本书的最终目标是让读者在不接触复杂 C/C++ 代码的情况下，完全通过拖拽 Scratch 积木，实现对物理世界的精准、有趣的电子控制与交互。 每一章的实践都旨在巩固 S2A 通信的可靠性，最终让创客梦想从屏幕上的“积木”变为真实世界中的“动作”。

Chapter 01 Scratch软体简介
1-1 什么是Scratch
1-2 下载和安装
1-3 如何进入云端Scratch
1-4 操作介面导览
1-5 座标的概念
 
Chapter 02 背景设计
2-1 开启并储存档案
2-2 汇入、删除舞台背景
2-3 汇入外部图片作为背景
2-4 编写程式控制背景
 
Chapter 03 角色设计
3-1 汇入背景
3-2 从角色仓库新增角色
3-3 在舞台区调整角色大小及位置
3-4 汇入多造型角色
3-5 上传角色档案
3-6 绘制新角色
3-7 存档到电脑
 
Chapter 04 角色的移动
4-1 汇入背景与角色
4-2 设定角色的初始位置
4-3 直线移动到特定位置
4-4 在两点间来回移动
4-5 跳跃式移动
4-6 在舞台边缘间重复移动
4-7 自由移动
4-8 跟随滑鼠移动

Chapter 05 角色外观控制
5-1 汇入角色的多个造型
5-2 造型切换
5-3 角色的显示与隐藏
5-4 设定角色的大小
5-5 使用特效改变角色外观
 
Chapter 06 对话及声音
6-1 撰写脚本
6-2 汇入背景及角色
6-3 按照脚本制作动画
6-4 汇入与删除声音
6-5 添加背景音乐及音效
 
Chapter 07 画笔控制
7-1 下笔与收笔
7-2 清除画面
7-3 画笔的颜色
7-4 画笔颜色的亮度
7-5 画笔的粗细
7-6 绘制正多边形
7-7 绘制圆形及盖章
 
Chapter 08 运算与变数
8-1 汇入背景及角色
8-2 产生及删除变数
8-3 变数的显示及隐藏
8-4 设定变数的值
8-5 数值运算
8-6 随机数字分析

Chapter 09　侦测及变数控制
9-1　绘制舞台背景
9-2　汇入角色
9-3　跟随滑鼠游标移动
9-4　条件判断的状态侦测
9-5　设定计时器
9-6　产生变数
9-7　设定变数的值
9-8　变数值的自动增减
 
Chapter 10　S2A+Arduino的开发环境
10-1　认识Arduino Uno开发板
10-2　认识Scratch整合板
10-3　安装S2A开发环境
 
Chapter 11　麦克风控制
11-1　汇入舞台背景
11-2　删除及汇入角色
11-3　编写角色移动程式
11-4　编写元件响应程式
 
Chapter 12　LED灯闪光控制
12-1　汇入舞台背景
12-2　上传及绘制角色
12-3　编写角色切换造型程式
12-4　编写元件响应程式
 
Chapter 13　按键应用
13-1　汇入背景及角色
13-2　加入变数
13-3　编写按键程式
13-4　编写红色LED灯响应程式
 
Chapter 14　光敏电阻控制
14-1　汇入背景及角色
14-2　光敏值控制蜂鸣器音调频率
14-3　光敏值控制跳舞速度
14-4　编写红色LED灯响应程式
14-5　光敏值控制舞台亮度
 
Chapter 15　蜂鸣器发声
15-1　汇入背景及角色
15-2　删除及汇入角色
15-3　编写精灵移动程式
15-4　编写元件响应程式
 
Chapter 16　摇桿移动应用
16-1　汇入舞台背景及角色
16-2　编写乒乓球运动的程式
16-3　编写球拍移动程式
16-4　编写乒乓球被球拍反弹程式
16-5　加入蜂鸣器及LED灯响应
16-6　加入分数变数
16-7　编写判定游戏结束程式
16-8　加入播报员
16-9　加入音乐与音效
 
Chapter 17　沙丘魔宝
17-1　汇入舞台背景及角色
17-2　编写女孩移动的程式
17-3　编写障碍物1程式
17-4　编写其余障碍物程式
17-5　编写妖魔程式
17-6　编写宝藏判断程式
17-7　加入变数
17-8　增补程式
17-9　加入播报员
17-10　加入音乐与音效
 
Chapter 18　星际大战
18-1　汇入舞台背景
18-2 加入变数
18-3 汇入及编辑角色
18-4 绘制生命值图形
18-5 编写玩家战机的控制程式
18-6 编写玩家飞弹的控制程式
18-7 控制外星飞船移动的程式
18-8 侦测碰撞的程式
18-9 编写外星人飞弹的程式
18-10 编写生命值显示程式
18-11 加入宝藏控制程式
18-12 编写报分员程式
18-13 添加背景音乐与音效
 
Chapter 19 直流马达控制
19-1 认识直流马达模组
19-2 练习控制马达转动方向
 
Chapter 20 蓝牙无线遥控
20-1 认识蓝牙无线模组
20-2 更改蓝牙无线模组的鲍率
20-3 开启Windows的蓝牙功能
     
Chapter 21 打造Arduino蓝牙智慧车
21-1 准备材料及工具
21-2 韧体的准备
21-3 组装蓝牙无线智慧车
 

评分☆☆☆☆☆

第三段評價： 身為一個對科技產品有點興趣，但又不想花大錢購買複雜設備的學生，這本《S2A創客實戰演練：用Scratch 2.x 玩轉 Arduino》根本就是我的福音！Scratch 2.x 的部分，我一直覺得它很適合像我這樣的初學者，不用記一堆密密麻麻的語法，只要把圖塊拖來拖去，就能做出有趣的動畫和互動。而 Arduino 的部分，雖然我還沒真正動手操作過，但聽說它能連接各種感測器和馬達，製作出很多酷炫的電子裝置，像是自動澆花器、或是可以跟手機互動的小機器人，這都讓我躍躍欲試。最棒的是，書裡有「附綠色範例檔」，這表示我不用從零開始摸索，可以直接參考書裡的程式碼，然後再依據自己的想法去修改，這樣學習起來效率肯定會事半功倍。這本書真的提供了一個絕佳的機會，讓我能以一個比較輕鬆、有趣的方式，去探索程式設計和電子世界的奧秘。

评分☆☆☆☆☆

第四段評價： 坦白說，我對電子工程和程式設計一直抱持著敬畏之心，總覺得那是非常專業且遙不可及的領域。然而，當我翻開這本《S2A創客實戰演練：用Scratch 2.x 玩轉 Arduino》時，那種沉重的感覺瞬間被好奇和興奮所取代。Scratch 2.x 的圖形化介面，就像是一個友善的嚮導，引導我進入程式編寫的世界，讓原本令人生畏的程式碼變得直觀易懂。我特別喜歡「玩轉」這個詞，它暗示著學習的過程充滿了實驗、探索和樂趣，而不是死氣沉沉的填鴨式教育。想像一下，能夠透過簡單的指令，讓一個小小的 Arduino 板子活起來，控制 LED 燈的明滅，或是接收感測器的數據，這些都充滿了無限的可能性。書中提到的「附綠色範例檔」，更是給了我信心，有了這些現成的範例，我就可以先從模仿開始，逐步理解背後的原理，再進一步發揮創意，做出屬於自己的獨特作品。這本書的出現，無疑為像我這樣對創客世界充滿渴望，卻又缺乏明確指引的讀者，點亮了一盞明燈。

评分☆☆☆☆☆

第五段評價： 我一直認為，學習新事物最有效的方式就是動手做，而《S2A創客實戰演練：用Scratch 2.x 玩轉 Arduino》恰恰提供了一個絕佳的平台。Scratch 2.x 的圖形化編程，簡直是程式設計界的「樂高」，你可以像堆疊積木一樣，將不同的程式模組組合起來，輕鬆完成複雜的邏輯。這大大降低了入門門檻，讓我這個對程式設計一竅不通的人，也能夠快速上手，並且感受到創造的樂趣。而 Arduino 作為一個硬體平台，更是讓我對「將想法變成現實」有了更具體的想像。書名中的「玩轉」二字，完美詮釋了這本書的精髓：不是枯燥的理論講解，而是透過實際的練習，讓學習過程充滿了探索和發現的樂趣。我非常期待書中會有哪些「實戰演練」，像是製作一個簡單的機器人，或是控制一個可以互動的裝置，這些都是我夢想中的創客專案。更重要的是，「附綠色範例檔」的設計，等於是提供了一份「武功秘籍」，讓我能夠快速掌握核心技巧，並且在既有基礎上進行更深入的拓展。這本書絕對是想要踏入創客領域的初學者們，不可或缺的入門寶典。

评分☆☆☆☆☆

第二段評價： 這本書的內容，讓我對「學程式」和「做專案」的看法完全改觀。過去我總覺得程式設計很抽象、很難學， Arduino 更是感覺像是高科技的產物，只有專業人士才能駕馭。但這本《S2A創客實戰演練》透過 Scratch 2.x 這個介面，把複雜的程式邏輯變得像積木一樣，可以輕鬆組合，非常容易理解。書中提到的「實戰演練」，聽起來就充滿了挑戰性和成就感。我非常期待書中會介紹哪些實際的應用，像是讓小燈泡隨著音樂閃爍，或是做出一個簡單的感測器，這些都是能讓我立刻感受到「哇，我做到了！」的驚喜。而且，它還強調了「玩轉」的概念，這代表學習過程不會是枯燥的死記硬背，而是透過不斷的嘗試和實驗，找出屬於自己的創意和解決方案。能把 Scratch 的易用性和 Arduino 的強大功能結合在一起，這絕對是一本能夠激發創意的優質讀物。

评分☆☆☆☆☆

第一段评价： 哇，拿到這本書，真的是讓我眼睛一亮！身為一個對創客世界充滿好奇，但又有點怕自己手拙的讀者，這本《S2A創客實戰演練：用Scratch 2.x 玩轉 Arduino》簡直就是為我量身打造的。Scratch 2.x 這個圖形化程式語言，我之前在網路上看過一些介紹，覺得它非常直觀，就算是完全沒有程式基礎的人，也能快速上手。而 Arduino 更是創客界的明星，能透過它來控制各種電子元件，做出超酷的作品，這也是我一直夢寐以求的。這本書光是書名就打中了我的心！尤其是「玩轉」兩個字，聽起來就充滿了趣味性和可能性，不是那種枯燥乏味的教學，而是真的能讓你「玩」起來，享受DIY的樂趣。而且「附綠色範例檔」，這點真的太貼心了！有現成的範例可以參考、修改，等於是直接給你一個起點，大大降低了入門的門檻。我迫不及待想看到書裡有哪些精彩的實戰演練，希望能帶我進入一個充滿創意和動手做的全新世界！