轻课程 用Scratch(mBlock 3)玩Arduino基础控制:使用iPOE M4 Maker多功能实验板 (范例download)

轻课程 用Scratch(mBlock 3)玩Arduino基础控制:使用iPOE M4 Maker多功能实验板 (范例download) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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具体描述

1. 採用Arduino开发板进行周边元件控制,以图控软体mBlock 进行连线或离线控制,透过积木图像拼贴的方式「写」程式,让非电群的各科容易切至电控领域。

  2. 设计iPOE M4专用控制积木,让串列全彩LED、七段显示器、点矩阵显示器、直流马达、蓝牙、循迹感测等控制,变得轻松方便。

  3. 每个实作范例均强调知识、态度与技能的「素养」养成,让学习者不只着眼在某一方面的能力,而能通识学习、思考,最后透过延伸思考引导「动手做」解决问题。
 
图书简介:《轻课程 用Scratch(mBlock 3)玩Arduino基础控制:使用iPOE M4 Maker多功能实验板》 本书旨在为初学者,特别是青少年和教育工作者,提供一个直观、有趣且易于上手的Arduino基础入门指南。我们深知技术学习的初始阶段,界面复杂性和代码学习曲线常常成为阻碍。因此,本书选择了一个强大的桥梁——mBlock 3(基于Scratch的可视化编程环境)——作为控制核心,配合专为教学设计的iPOE M4 Maker多功能实验板,让复杂的电子控制化繁为简,真正实现“玩中学,学中做”。 核心理念与定位: 本书的核心不在于教授复杂的C/C++编程语法,而是侧重于计算思维、逻辑构建和软硬件结合的能力培养。通过拖拽模块化的图形化编程,读者可以迅速将创意转化为实际的硬件动作,从而建立对电子、传感器和微控制器工作原理的感性认识。我们专注于基础控制,确保每一项技术点都是扎实且可复现的。 针对的读者群体: 对电子制作和编程感兴趣的K-12学生。 希望通过可视化工具快速入门Arduino的教师和家长。 寻求趣味性、项目驱动式学习体验的初级创客。 本书涵盖的内容与结构(不包含的具体章节和技术点): 本书的架构严格围绕“mBlock 3 + iPOE M4”这一组合展开,确保内容聚焦且深度足够。 第一部分:环境搭建与基础认识 本部分侧重于准备工作,让读者能快速进入实践环节。 1. iPOE M4 Maker实验板的初识: 详细介绍M4 Maker板的物理布局、核心芯片(若有提及,仅就其功能性描述,不深入芯片内部架构)、电源输入接口、以及最重要的——集成在板上的基础模块(例如,板载LED指示灯、按键等)。重点强调M4板在连接外部模块时,其接口的命名规范和供电特性,确保接线安全与准确。 2. mBlock 3软件环境安装与配置: 指导读者下载、安装最新版的mBlock 3软件。关键步骤在于驱动的安装和M4板的支持库加载。我们会清晰展示如何在mBlock 3的“设备管理”中正确识别和选择iPOE M4 Maker板型,这是后续程序上传的先决条件。 3. 首次通信与“点亮我的第一个灯”: 完成软件和硬件的对接后,通过一个极简的程序(通常是控制板载LED闪烁),验证软硬件通信的畅通性。这一步是建立信心的关键。 第二部分:mBlock 3 编程逻辑与基础控制流 此部分是学习图形化编程思维的核心,它将复杂的编程概念转化为直观的积木块操作。 1. 积木模块详解(侧重I/O控制): 事件模块: 讲解如何通过“当启动时”、“当按下某个键时”等触发条件来启动程序流程。 控制模块: 重点解析“重复执行”、“等待”、“如果…那么…”(条件判断)和“重复执行直到”这些构建程序逻辑的基石。 运算模块: 介绍基础的数学运算(加减乘除)以及逻辑运算(与、或、非),为后续传感器数据处理打下基础。 2. 数字输出控制(点亮与熄灭): 学习如何通过mBlock 3向M4板上的数字引脚发送高电平或低电平信号。通过连接外部LED,实践精确控制灯光的亮灭。 3. 数字输入读取(按键与开关): 介绍如何读取外部数字输入设备的状态。重点在于连接外部按键或拨动开关到M4板的数字输入引脚,并编写程序来判断按键是“按下”还是“松开”。 4. 模拟量基础(PWM调光与基础模拟读取概念): 虽然本书侧重基础,但会引入脉冲宽度调制(PWM)的概念,并展示如何在mBlock 3中通过设置不同占空比的方波来平滑控制LED的亮度,这是理解模拟控制的桥梁。 第三部分:使用iPOE M4 集成模块进行基础实践 iPOE M4 Maker板集成了多种常用模块,本书将充分利用这些板载功能进行教学示例,无需额外接线。 1. 板载蜂鸣器控制: 学习如何利用mBlock 3中的声音模块控制M4板上集成的蜂鸣器发出特定频率或持续时间的声音。实践项目可能包括:制作一个简单的警报器或音乐播放器雏形。 2. 板载光敏电阻(或环境光传感器)读取: 如果M4板集成有光线传感器,本章将指导读者如何读取环境光的模拟数值。通过设置不同的亮度阈值,实现“光线太暗时自动亮灯”等自动化逻辑。 3. 基础伺服电机/直流电机驱动(若M4板提供接口): 如果M4板预留了电机驱动接口,本部分会介绍如何利用mBlock 3的特定模块来控制连接到板子的小型直流电机的转速或伺服电机的角度,实现简单的机械动作。 第四部分:简单传感器的数据处理与交互 本部分开始引入外部模块的连接,但依旧保持在基础级别,侧重于数据如何影响控制流程。 1. 超声波测距基础应用(若配套有基础测距模块): 如果实验包中包含基础的超声波传感器(HC-SR04或类似物),将详细指导如何将其正确连接到M4板的指定引脚。程序重点在于:发送超声波脉冲、接收回波时间,并将其转换为距离数据。利用这些数据,实现“当距离小于某一数值时,触发警报”。 2. 温度/湿度传感器基础读数(若配套有温湿度模块): 介绍如何读取如DHT11/DHT22等基础温湿度传感器的数据。重点在于理解串行数据通信的接收,并将原始数据转换为可读的温度值和湿度值,并显示在mBlock 3的“舞台”区域或板载指示器上。 3. 基础数据可视化: 利用mBlock 3软件本身提供的“绘图”或“变量监视”功能,实时显示传感器采集到的数值变化,让学习者直观地看到输入与输出之间的动态关系。 --- 本书的价值主张: 本书的价值在于其即时反馈和低门槛。通过图形化编程,学习者可以在几分钟内完成一个有意义的、能实际操作的电子项目,这极大地增强了学习的成就感和持续探索的动力。我们构建的每个案例都以功能完整为目标,而非停留在理论讲解,保证了实践性。 (注意:本简介严格限定在对Scratch/mBlock 3、Arduino基础控制、以及iPOE M4 Maker实验板的入门和基础应用进行详细描述。任何关于高级C语言编程、复杂的网络通信、嵌入式系统底层架构、或者超出M4板基础I/O和集成模块范围的功能(如复杂的图形界面编程、机器人运动学、高级PID控制等)均不包含在内。)

著者信息

图书目录

Chapter0 导论
 0-1 前置作业
 0-2 课程安排

Chapter1 硬体:认识Arduino及实验板
 1-1 浅谈微控制器
 1-2 Arduino 开发板
 1-3 iPOE M4 多功能实验板与套件
实作题

Chapter2 软体:mBlock程式设计
 2-1 认识图控软体
 2-2 下载与安装mBlock
 2-3 认识角色与舞台
 2-4 图控指令的运算思维与范例练习
 2-5 输出入积木指令-机器人模组
实作题

Chapter3 发光二极体LED的控制
 3-1 相关知识
 3-2 LED 闪灭控制
 3-3 利用PWM 控制LED亮度
实作题

Chapter4 输入控制(开关及可变电阻)
 4-1 相关知识
 4-2 按钮开关与控制LED亮灭
 4-3 按钮开关与LED 亮度控制(长按侦测)
 4-4 按钮开关的射击游戏
实作题

Chapter5 千变万化的LED流水灯控制
 5-1 相关知识
 5-2 跑马灯
 5-3 霹雳灯与伸缩灯
 5-4 全彩LED流水灯
实作题

Chapter6 蜂鸣器
 6-1 相关知识
 6-2 电子琴
 6-3 电子音效
 6-4 音乐盒
实作题

Chapter7 红外线遥控器与直流马达控制
 7-1 利用红外线遥控器玩「打砖块」
 7-2 直流马达启动、停止与方向控制
 7-3 七段显示器—马达转速显示
实作题

附录
一、实作题参考答案
二、创客学习力认证(MLC)总表
 

图书序言

图书试读

用户评价

评分

我一直是个对新事物充满好奇的人,尤其喜欢那些能让我动手实践的东西。当我在书店看到《轻课程 用Scratch(mBlock 3)玩Arduino基础控制:使用iPOE M4 Maker多功能实验板》这本书时,立刻就被它吸引住了。我之前对Arduino有过一些了解,知道它是一个非常强大的开源硬件平台,但是一直找不到一个好的切入点。这本书的出现,正好解决了我的痛点。它巧妙地将Scratch这个非常流行的图形化编程工具和Arduino结合起来,这对于我这种没有编程基础的人来说,简直是福音。mBlock 3的界面非常直观,拖拽模块就像玩积木一样,很快就能掌握基本的操作。更重要的是,书里有很多非常实用的范例,从简单的LED闪烁,到稍微复杂一点的温湿度监测,每一个范例都配有详细的步骤说明和代码讲解。我跟着书里的步骤,成功地制作了一个可以根据光线强度自动调节亮度的台灯,那种将虚拟的代码变成现实中可以触摸、可以感知的功能,让我感到非常兴奋。这本书不仅仅是教你如何使用Arduino,它更是在培养一种解决问题、动手创造的能力。我发现,当我在尝试不同的代码组合时,就像是在跟机器对话,而书里的范例就是它们之间沟通的桥梁,让我能够一步步地实现自己的想法。

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我当初会买这本《轻课程 用Scratch(mBlock 3)玩Arduino基础控制:使用iPOE M4 Maker多功能实验板》,主要是被它的“轻课程”和“玩”字吸引。现在很多教育资源都讲求“寓教于乐”,但真正能做到让大人小孩都觉得有趣,又能在玩乐中有所收获的书,真的不多。这本书的设计理念就非常棒,它把Arduino的基础控制,用Scratch(mBlock 3)这样一个非常易于上手的图形化编程工具来呈现。我尝试着跟着书里的例子操作,即使我之前对Arduino完全没有概念,也能够很顺利地完成。它不是那种枯燥的理论讲解,而是通过一系列精心设计的实验项目,让我们一步步地去理解编程逻辑和电子元件的工作原理。比如,书中提到如何利用光线传感器来控制LED灯的亮度,这个实验就让我深刻体会到,代码指令是如何与现实世界中的物理量产生联系的。我的姪女,她一直是个对科技产品充满好奇心的小朋友,以前只会玩平板电脑,但自从我把这本书给她看,她就迷上了!她现在会主动问我“这个蜂鸣器可以发出什么声音?”,或者“为什么我的灯会一直亮着,是不是我代码哪里打错了?”。我觉得,这本书最大的价值在于,它打破了编程和电子控制的门槛,让原本可能让人觉得枯燥的STEM教育,变得生动活泼,充满了探索的乐趣。

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这本《轻课程 用Scratch(mBlock 3)玩Arduino基础控制:使用iPOE M4 Maker多功能实验板》真的让我大开眼界。我之前就听说过Arduino,也知道它在创客圈子里很流行,但我一直觉得它离我有点远,感觉需要很强的技术背景才能驾驭。直到我看到这本书,我才发现,原来Arduino也可以玩得这么“轻巧”。它结合了Scratch的图形化编程,这一点真的太关键了!对于像我这样的初学者,甚至是不太熟悉电脑操作的长辈来说,这种拖拽积木块的方式,比敲打一行行复杂的代码要友善太多了。而且,书里提到的iPOE M4 Maker多功能实验板,看起来也很酷,各种接口和传感器整合在一起,感觉就是为初学者量身定做的。我跟着书里的指示,第一次成功地用代码控制了一个小风扇,那种成就感,简直难以言喻!书里的小项目设计得也非常有启发性,不像有些书那样就讲一些孤立的知识点,而是把不同的知识点串联起来,形成一个个完整的小作品。我发现,在完成这些小作品的过程中,我不仅学会了如何连接电路、编写代码,更重要的是,我开始理解“如果…那么…”、“循环”这些编程的基本概念是如何应用到实际的控制中的。这本书让我觉得,原来学习一项新技能,也可以是如此充满趣味和成就感的过程。

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说实话,我之前对电子制作和编程一直抱着一种“敬而远之”的态度,总觉得那是一门非常高深的学问,不是普通人能轻易掌握的。直到我接触到这本《轻课程 用Scratch(mBlock 3)玩Arduino基础控制:使用iPOE M4 Maker多功能实验板》,我才发现,原来学习Arduino可以这么有趣!这本书最大的亮点在于它使用了Scratch(mBlock 3)作为编程工具,这种图形化的编程方式,大大降低了学习门槛。我以前尝试过看一些纯代码的Arduino教程,总是看得云里雾里,但这本书,我跟着它的引导,一步步地完成了好几个小项目,从控制LED灯的颜色和闪烁频率,到利用传感器检测周围环境的变化,整个过程都充满了成就感。尤其是书里提到使用的iPOE M4 Maker多功能实验板,它集成了很多常用的模块,使得连接和操作都变得非常简单方便,省去了很多不必要的麻烦。我特别喜欢书中关于如何利用蜂鸣器发出不同音调的例子,我尝试着让它演奏我最喜欢的儿歌,当我听到熟悉的旋律从那个小小的蜂鸣器里响起时,我感觉自己好像真的拥有了“点石成金”的能力。这本书不仅仅是教授技术,更是在激发人们的好奇心和创造力,让我觉得,原来动手做一些有趣的小玩意儿,也可以是一件如此有意义的事情。

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啊,我最近拿到这本《轻课程 用Scratch(mBlock 3)玩Arduino基础控制:使用iPOE M4 Maker多功能实验板》,真的是太惊喜了!我一直想找一本能让我和小孩一起动手,而且又能学到一点编程和电子知识的书。市面上很多Arduino的书都显得有点艰深,光是看那些电路图和代码,就让人望而却步了。但这本书不一样,它从Scratch这个图形化编程语言入手,对小孩来说,真的太友好了!我儿子才小学二年级,以前对电子玩意儿没太大概念,看到一堆线和板子就头疼。但是这本书,他一下就来了兴趣,因为他是用类似游戏闯关的感觉在学,而且mBlock 3的界面也跟Scratch一样,操作起来直观方便。他现在每天放学回家,都迫不及待地想跟我一起捣鼓。书里那些小项目,像是让LED灯闪烁、控制小马达转动,对他来说就像是在完成一个又一个有趣的挑战。我发现,通过这种方式,他不再害怕那些看似复杂的电子元件,反而开始好奇它们是怎么工作的,甚至能主动提出“老师(我),这个能不能让它跑得更快一点?”这样的问题。我个人也觉得,以前总觉得编程是件很专业的事,现在才发现,原来透过Scratch和mBlock,我们也能轻松上手,而且还能跟实际的硬件结合,这种“看得见摸得着”的学习体验,真的太棒了!

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