前言
STEAM核心课程包括程序设计、电子技术和结构设计三部分。在《好玩的Scratch》一书的基础上,学生通过学习和使用Scratch软件,掌握了程序运行的常见流程。《乐学电子技术——DIY传感器玩mBlock》一书,是在《好玩的Scratch》的基础上,通过“图形化的mBlock+开源电子”的方式,让学生自己制作传感器,逐步引导学生进入奇妙的电子技术世界。
本书配套资源包括:项目的示例程序;用于加工底板的SolidWorks原文件、底板截图和激光切割DXF文件;虚拟电子元件搭建的Fritzing原文件。这些丰富的配套资源非常方便老师们开展教学。
本书的重点是自己动手,掌握电子制作相关技术。同时,结合mBlock软件,理解电子元件和电路的作用。
本书共15章,前4章分别介绍准备工作、Arduino简介、电子技术基本知识、常用的工具和材料等内容。
从第5章起,由易到难,从使用一个电子元件制作传感器开始,逐步增加难度。每章介绍一个独立项目,每个项目都包括项目分析、硬件制作、软件分析制作、优化迭代、拓展应用和相关资料等内容。
每章传感器的制作方式包括三种:一是使用套装硬件,即使用厂家生产的整套电子元件制作传感器;二是使用电子元件,纯手工DIY传感器;三是使用电子元件,在面包板上制作传感器。
在制作好传感器的基础上,再设计和制作mBlock端的游戏,最后是测试、优化和迭代。
最有特色的是所配的“相关资源”,这一部分使用浅显易懂的语言,以帮助学生看懂电子元件的说明文件,进而达到学生通过看电子元件的技术文档,自己就能掌握电子元件的使用方法。
本书的特点
(1)本书是STEAM三大核心课程(程序+电子+结构)中的电子部分。
(2)本书是电子技术入门的最佳载体。通过mBlock软件,读者可以“看见”电子元件和电路的运行效果。
(3)掌握项目制学习方法:基于实际问题,分析需求,设计背景、角色和算法。
(4)训练逻辑思维:从分析项目入手,用百度脑图,分别按程序流程和对象两种思维方式分析项目。
(5)培养创新能力:通过一个个好玩、实用的案例,让读者在理解的基础上,先仿照,再创造,进而逐渐形成创新力。在完成项目基本功能的基础上,进行拓展,以激发创新思维。
本书的内容安排
第1章 准备工作
第2章 Arduino简介
第3章 电子技术基本知识
介绍万用表的使用方法,认识电压、电流、电阻、直流电源、电池、电容以及各种开关和负载(如马达、LED灯、蜂鸣器),并且学习串联、并联等知识。
第4章 常用工具和材料
介绍27种常见创客工具和18种材料的使用方法。
第5章 反应速度测试仪(按键传感器)
设计和制作按键传感器,并在mBlock软件中设计和制作一个反应速度测试仪。
第6章 按键赛马(按键传感器)
设计和制作按键传感器,并在mBlock软件中设计和制作一款“按键赛马”游戏。
第7章 抽奖机(触摸传感器)
设计和制作触摸传感器,并在mBlock软件中设计和制作一台抽奖机。
第8章 投票器(按键传感器)
设计和制作按键传感器,并在mBlock软件中设计和制作一个投票器。
第9章 迷宫(旋转电位器)
设计和制作旋转电位器,并在mBlock软件中设计和制作一款“迷宫”游戏。
第10章 抢滩登陆战(旋转电位器+按键)
设计和制作旋转电位器+按键传感器,并在mBlock软件中设计和制作一款“抢滩登陆战”游戏。
第11章 坦克大战(按键传感器)
设计和制作4个按键+两个按键传感器,并在mBlock软件中设计和制作一款“坦克大战”游戏。
第12章 雷电(按键传感器)
设计和制作4个按键+两个按键传感器,并在mBlock软件中设计和制作一款“雷电”游戏。
第13章 神箭手(直滑式电位器+按键)
设计和制作直滑式电位器+按键传感器,并在mBlock软件中设计和制作一款“神箭手”游戏。
第14章 快快接礼物(直滑式电位器)
设计和制作直滑式电位器,并在mBlock软件中设计和制作一款“快快接礼物”游戏。
第15章 深海潜行(超声波传感器)
设计和制作超声波传感器,并在mBlock软件中设计和制作一款“深海潜行”游戏。
附录1 各项目底板尺寸图
附录2 配套的全套DIY底板
附录3 配套的套装硬件
附录4 配套的全套DIY电子元件
附录5 原文件下载
适合阅读本书的读者
- 创客教师
- 中小学学生
- 小学、初中、高中、大学教师
- STEAM研发机构
- STEAM课程培训机构
- Scratch爱好者
- Scratch培训机构教师
- 硬件开发工程师
说明:为了页面效果和便于学习,本书在介绍网页制作过程中使用了一些网络图片。因图片版权无法查找,故未能及时与图片著作权人取得联系,在此深表歉意。如若侵犯了您的权益,请您及时与我们联系,我们将按市场价格支付图片使用费用,谢谢!
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张子红
2020年4月