WFDuino 创客实战演练:用Scratch 2.x 玩转 Arduino(附绿色范例档)

WFDuino 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

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具体描述

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、WFDuino+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。
 
《WFDuino 创客实战演练:用Scratch 2.x 玩转 Arduino (附绿色范例档)》 内容导读:开启低代码创意之门 本书旨在为初学者和创客提供一套全面且易于上手的实战指南,专注于如何利用图形化编程环境Scratch 2.x,轻松驾驭功能强大的开源硬件平台Arduino。我们深知,对于许多渴望进入电子制作和编程领域的新手而言,传统的C/C++代码编写往往是令人望而却步的门槛。因此,本书的核心理念是“化繁为简,创意先行”,通过可视化编程的魔力,将复杂的底层操作转化为直观的拖拽式积木搭建,让用户能够快速实现从想法到实物的转变。 全书内容紧密围绕“实战演练”这一核心,结构清晰,循序渐进。我们首先会带领读者熟悉Scratch 2.x环境的基本操作界面、角色(Sprite)与舞台概念,并介绍Arduino的硬件基础知识,包括其主要组成部分、引脚定义以及与电脑的连接设置。这部分内容将确保读者建立起必要的理论基础,为后续的实践打下坚实的地基。 随后,本书将重点引入Scratch与Arduino之间的“桥梁”——特定的通信协议和软件接口的配置。我们不会停留在理论层面,而是直接给出详细的配置步骤和调试技巧,确保读者能够成功建立起Scratch程序与物理硬件之间的双向通信。这包括如何让Scratch的指令成功驱动Arduino的输出(如点亮LED、驱动舵机),以及如何读取Arduino传感器采集的数据并反馈到Scratch的界面上进行可视化展示。 全书的精髓在于大量的实战案例。这些案例被精心设计,覆盖了从基础控制到复杂交互的各个层面,并且每一个项目都配有详细的步骤拆解、电路图示和Scratch代码逻辑分析。 基础模块实践: 点亮与呼吸灯控制: 学习如何通过Scratch控制Arduino的数字输出端口,实现LED的开关控制,并引入PWM(脉冲宽度调制)的概念,制作出平滑的灯光渐变效果。 按键与输入响应: 掌握如何读取数字输入(如按钮的按下与松开状态),并用这些输入作为触发条件,在Scratch中定义不同的程序分支和反馈动画。 模拟信号读取: 深入接触电位器、光敏电阻等模拟传感器,学习如何读取模拟值(0-1023范围),并在Scratch界面上绘制实时曲线图,直观地理解模拟信号的变化过程。 进阶交互与电机控制: 伺服电机精确控制: 学习如何通过Scratch的指令精确控制舵机的角度,制作出机械手臂的简单运动或自动转向系统。 直流电机速度调节: 利用Arduino的PWM功能,通过Scratch控制直流电机的转速,并结合简单的光电编码器(如果涉及)实现速度反馈。 声音与光线的互动: 结合声音传感器和光敏电阻,编写程序使Scratch中的虚拟角色能够根据环境声音大小或光线强弱做出相应的反应或动画切换。 数据可视化与界面设计: 本书特别强调了Scratch作为可视化界面的优势。在许多项目中,我们不仅仅满足于让硬件“动起来”,更注重如何将硬件采集到的数据以生动有趣的方式呈现给用户。读者将学会如何在Scratch舞台上设计自定义的仪表盘、进度条和数据标签,实时显示来自温湿度传感器、超声波测距模块等设备的数据。例如,你可以创建一个虚拟天气站,其界面上的温度计指针会随着实际环境温度的变化而同步摆动。 “绿色范例档”的价值: 书中附带的“绿色范例档”是本书实践性的重要保障。这里的“绿色”意指无需额外安装、开箱即用的资源包。它包含了所有项目所需的Scratch源文件(.sb2或.sb3格式)、Arduino所需的精简固件代码(Sketch),以及所有相关库文件的预配置版本。读者只需解压,即可直接加载和运行对应的示例程序,极大地缩短了环境配置的时间,让学习的焦点始终保持在创意实现和逻辑构建上。 目标读者: 本书特别适合: 1. 对Arduino硬件感兴趣,但对传统C/C++编程感到畏惧的初学者。 2. 中小学信息技术教师或培训机构,寻求一套直观、低门槛的STEM教育工具。 3. 希望快速验证电子创意、进行原型快速开发的创客和工程师。 4. 希望将编程逻辑与物理世界交互相结合的美术、设计专业学生。 通过本书的学习,读者将不仅掌握如何使用Scratch控制硬件,更重要的是,将培养起系统性的项目设计思维、调试能力以及将抽象概念转化为具体物理反馈的实践能力。WFDuino 实践演练,是您迈入物联网和创意电子制作领域的理想起点。

著者信息

图书目录

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 WFDuino+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WFDunio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
 

图书序言

图书试读

用户评价

评分

收到!我来以一位台湾读者的身份,为您构思五段风格迥异、内容详尽,且不包含具体书本内容的图书评价,每段都会力求自然流畅,仿佛真人手笔。

评分

這本《WFDuino 創客實戰演練:用Scratch 2.x 玩轉 Arduino》的出現,對我來說,真的是一個福音。我身邊有一些朋友,他們的小孩對科技很有興趣,但家裡長輩又不太懂怎麼引導,市面上那些教材,要嘛太過學術,要嘛又太商業化,總是抓不太準那個「剛剛好」的點。我看到這本書的標題,尤其是「Scratch 2.x 玩轉 Arduino」,就立刻想到,這是不是一個很好的橋樑?Scratch 的圖形化介面,本身就對國小、國中生非常友善,它能讓孩子們在不被複雜語法纏身的狀況下,先建立起邏輯思考和程式概念。而 Arduino 又是目前非常熱門的開源硬體平台,很多創意發想都可以透過它來實現。如果能把這兩者結合,讓孩子們用熟悉的 Scratch 介面,去控制 Arduino 做出各種有趣的互動裝置,那絕對是寓教於樂的絕佳方式。想像一下,孩子們不再只是被動地看著電視上的程式教學,而是可以自己動手,設計一個會對著他們揮手的機器人,或是做出一個能隨著音樂節奏閃爍的燈光秀。這種「自己動手,做出東西來」的成就感,對於培養孩子的自信心和對科學的興趣,是非常重要的。我非常期待這本書能提供一些能夠激發孩子們無限想像力的實例,讓他們從玩樂中學習,發現科技的魅力,而且過程中還能培養解決問題的能力。

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我是一位對電子學習抱持高度熱情,但又常常被繁瑣程式碼和硬體接線搞得頭昏腦脹的「偽創客」。過去嘗試過幾次 Arduino 的學習,但總是在進入程式碼編寫階段就遇到瓶頸,感覺像是被一道無形的牆擋住了。這次看到《WFDuino 創客實戰演練:用Scratch 2.x 玩轉 Arduino》的書名,特別是「Scratch 2.x 玩轉 Arduino」的組合,立刻燃起了我的希望。我一直認為,學習任何新技能,如果能有更直觀、更友善的切入點,成功的機率就會大大提升。Scratch 的圖形化程式設計,對我這種非資訊本科背景的人來說,簡直是天使的聲音。用拖曳積木的方式來編寫程式,比記住那些枯燥的語法和符號,要輕鬆愉快太多了。我非常好奇,這本書到底能夠讓 Scratch 和 Arduino 結合到什麼程度?是不是真的可以透過簡單的圖形介面,就能夠實現一些令人驚豔的互動效果?像是製作一個能偵測環境濕度的植物澆水系統,或是設計一個能根據光線強弱自動調整亮度的檯燈。我期待這本書能提供一系列循序漸進的實例,讓我能夠從零開始,一步步掌握如何用 Scratch 來控制 Arduino,並將我的創意付諸實現。我希望這本書能帶我擺脫對程式碼的恐懼,讓我真正體驗到「玩轉」Arduino 的樂趣,並且在動手實踐的過程中,獲得滿滿的成就感。

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老實說,我一開始對這本書的期待並沒有特別高,畢竟市面上講 Arduino 的書也不少,但很多都讓我感覺「太硬」了,光是看目錄就打退堂鼓。不過,《WFDuino 創客實戰演練:用Scratch 2.x 玩轉 Arduino》這個標題,尤其是「Scratch 2.x 玩轉 Arduino」這幾個字,讓我眼睛為之一亮。我一直覺得,學習程式設計,尤其是讓機器「動起來」的部分,如果能有個更直觀、更有趣的介面,會是很好的開始。Scratch 的圖形化程式設計,我之前有稍微接觸過,那種把程式碼變成一塊塊積木的概念,真的讓學習過程變得像在玩樂高一樣。我一直覺得,對於很多想踏入創客領域,但又對傳統程式語言感到畏懼的人來說,這絕對是個突破點。我很好奇,這本書到底能讓 Scratch 和 Arduino 結合到什麼程度?是不是真的可以透過簡單的積木操作,就能讓 Arduino 實現一些實際的功能?像是控制馬達轉動、讀取感測器的數值,甚至做出一些簡單的機器人。我總覺得,如果能用這種方式來學習,不僅能快速建立對硬體的初步認識,也能在過程中培養解決問題的能力。畢竟,動手做的樂趣,是紙上談兵永遠無法取代的。我希望這本書能提供一些令人耳目一新的範例,讓我知道,原來用 Scratch 也可以讓 Arduino 這麼「聽話」,而且成品會很有成就感。

评分

最近在光華商場晃悠,無意間看到這本《WFDuino 創客實戰演練:用Scratch 2.x 玩轉 Arduino》。當下就覺得名字很親切,而且「Scratch」這個關鍵字立刻吸引了我。我一直對3C產品和一些DIY的電子小玩意兒很有興趣,但說實話,要從頭學起寫程式、搞懂那些線路和晶片,總覺得有點門檻。尤其是 Arduino,我之前有聽過,但光看那些密密麻麻的程式碼和電子零件就退卻了。看到這本書主打「Scratch 2.x 玩轉 Arduino」,就讓我覺得,這好像是個不錯的入門管道。Scratch 本身就是那種圖形化程式介面,對初學者非常友善,之前我姪子玩過,我也覺得蠻有趣的。如果能用Scratch 的方式來控制 Arduino,那是不是就不用背那些惱人的語法,而是透過拖拉積木就能讓 Arduino 動起來?這對我來說,簡直是福音!而且封面上那種「創客實戰演練」的感覺,讓我覺得這本書不只是講理論,而是真的會帶你動手做,做出一些酷炫的東西。我一直很想嘗試看看,能不能做出一些能互動的小裝置,像是感應到有人經過就亮燈,或是做出一個簡單的音樂盒。這本書的標題給了我很大的想像空間,讓我覺得,即使是像我這樣對電子領域「半生不熟」的人,也有機會透過這本書,開啟我的創客之路,而且過程應該會很有趣,不會像傳統的學習方式那麼枯燥乏味。

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