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吴汉清 著

图书标签:

• Arduino
• 图形化编程
• Scratch
• mBlock
• STEM教育
• 创客
• 机器人
• 电子制作
• 青少年编程
• 项目实战

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115467591

版次：1

商品编码：12207495

包装：平装

丛书名： 创客教育

开本：小16开

出版时间：2017-10-01

用纸：胶版纸

页数：130

正文语种：中文

编辑推荐

Aduino使得没有多少电子技术基础、不懂单片机的人也能制作出自己的智能硬件，但是使用Arduino必须具备一些C语言的编程基础，这使它的应用受到了一点限制。中国创立zui早的创客空间——上海新车间开发的第三方图形化编程软件ArduBlock，顺利解决了这一难题，让人们学习Arduino的门槛进一步降低。它将编程的工作简化为拖曳图形的拼图游戏，使编程可视化，交互性加强。使用它，中小学生也能利用Arduino实现机器人制作，完成自己的创客制作项目。但人们在使用ArduBlock编程时普遍认为它只能解决比较简单的问题，其实并非如此，只要我们多动脑筋，还是可以用它做出比较复杂、有趣的作品的。
笔者从2016年6月开始，为《无线电》杂志撰写了10篇“ArduBlock图形化编程进阶实战”系列的连载文章，本书以此为基础扩充、整理而成的。第1章介绍了Aduino的基础知识和ArduBlock软件的安装和使用方法，通过这一章的学习，读者基本上就入门了。第2章到第12章介绍了11个Aduino制作实例，笔者在选择这些实例时既考虑了作品类型的涵盖面，也注意使用到各种常用的传感器模块。这些实例从易到难，新颖有趣，实例制作资料完整，可操作性强，且所有作品均为原创。笔者想通过这些实例来和读者一起学习如何更好地使用Arduino，在这些实例的制作过程中，我们不仅会提高使用ArduBlock编程的能力，还能学到不少硬件知识和软件技巧。

内容简介

《Arduino图形化编程进阶实战》介绍了Arduino的基础知识和ArduBlock图形化编程软件的使用方法，并提供了11个使用ArduBlock编程的应用实例。这些实例生动有趣、新颖独特、实用性强。每个实例都给出了所使用的传感器介绍、硬件电路工作原理图、程序代码、装配及调试等内容，资料完整，每一个实例都经过作者实际制作。这些实例不仅涵盖了Arduino常见的应用类型，也包含了Arduino常用的传感器模块。读者通过学习、制作书中的实例，可以发挥自己的创造性，在现有作品基础上设计和制作出自己的作品。
《Arduino图形化编程进阶实战》适合创客、电子爱好者和Arduino爱好者阅读，也可作为中小学创客教育的教学参考书。

作者简介

吴汉清
中学信息技术教师，高-级工程师。从中学时代即成为一名电子爱好者，上大学后开始为电子类报刊撰写电子制作文章，著有《玩转Arduino电子制作》。

目录

第1 章　 搭建Arduino 图形化编程
平台． 001
1．1　Arduino 控制器简介 001
1．2　下载安装Arduino IDE 003
1．3　 配置ArduBlock 图形化
编程环境． 006
1．3．1　创建目录006
1．3．2　安装ArduBlock 软件 006
1．3．3　安装第三方类库 006
1．3．4　应用举例007
1．4　小结 011
第2 章　自我控制LED 夜灯 012
2．1　预备知识． 012
2．1．1　普通LED 夜灯． 012
2．1．2　LED 光伏效应试验． 013
2．2　硬件电路． 014
2．3　程序设计． 015
2．4　用单片机制作LED 夜灯 016
2．4．1　单片机LED 夜灯电路 016
2．4．2　 用Arduino 控制器制作ISP．
下载线 017
2．4．3　给单片机烧写程序． 017
2．4．4　装配与调试． 019
2．5　小结 020
第3 章　奇妙的电磁陀螺． 021
3．1　硬件电路． 021
3．1．1　普通电磁陀螺电路． 021
3．1．2　Arduino 电磁陀螺电路． 022
3．2　程序设计． 022
3．3　零部件制作． 023
3．3．1　陀螺工作平台 023
3．3．2　线圈． 023
3．3．3　陀螺．024
3．4　安装与调试． 024
3．5　扩展研究． 025
3．6　扩展应用． 027
3．7　小结 028
第4 章　指针式温/ 湿度表 029
4．1　预备知识． 029
4．1．1　 DHT11 数字温/ 湿度．
传感器 029
4．1．2　舵机． 032
4．2　硬件电路． 034
4．3　程序设计． 035
4．4　装配与调试． 038
4．5　小结 040
第5 章　数字时钟． 041
5．1　预备知识． 041
5．2　硬件电路． 043
5．3　程序设计． 044
5．3．1　主程序045
5．3．2　数码管动态扫描子程序 046
5．3．3　显示子程序． 047
5．3．4　整点报时子程序 048
5．3．5　时间调整子程序 048
5．4　装配与调试． 050
5．5　小结 052
第6 章　两轮蓝牙遥控小车 053
6．1　预备知识． 053
6．1．1　蓝牙串口模块 053
6．1．2　360°舵机． 054
6．2　硬件电路． 055
6．3　程序设计． 056
6．3．1　Arduino 程序． 056
6．3．2　手机App． 058
6．4　小车制作． 061
6．5　调试与使用． 062
6．6　小结 064
第7 章　智能小车． 065
7．1　预备知识． 065
7．1．1　红外传感器． 065
7．1．2　红外测距传感器 066
7．1．3　直流电机驱动模块． 067
7．2　硬件电路． 068
7．3　小车的制作过程． 069
7．3．1　安装小车底盘 069
7．3．2　 安装Arduino 控制板和．
传感器 069
7．4　程序设计与小车调试 071
7．4．1　红外避障 071
7．4．2　循线． 073
7．4．3　悬停．074
7．5　小结 076
第8 章　红外遥控多功能插座． 077
8．1　预备知识． 077
8．2　硬件电路． 078
8．3　程序设计． 079
8．3．1　获取遥控器按键编码． 079
8．3．2　主程序和子程序 080
8．4　安装、调试与使用． 083
8．4．1　上传程序 083
8．4．2　装配电路板． 085
8．4．3　改装接线板． 086
8．5　小结 088
第9 章　数字密码锁． 089
9．1　预备知识． 089
9．1．1　电控锁 089
9．1．2　矩阵式按键． 089
9．2　硬件电路． 090
9．3　程序设计． 091
9．4　安装调试与使用 094
9．5　小结 097
第10 章　PM2．5 测试仪． 098
10．1　预备知识． 098
10．1．1　灰尘传感器 098
10．1．2　4 位串行数码管模块． 099
10．2　硬件电路． 100
10．3　程序设计． 101
10．3．1　 主任务：读取GP2Y1010AU0F．
数据 101
10．3．2　 支任务：4 位串行数码管模块．
动态扫描显示． 101
10．4　安装与调试． 104
10．5　小结 105
第11 章　超声波感应电子琴 106
11．1　预备知识． 106
11．1．1　超声波传感器． 106
11．1．2　蜂鸣器模块 107
11．2　硬件电路． 108
11．3　程序设计． 109
11．4　安装与调试． 111
11．5　小结 112
第12 章　光电八音盒． 113
12．1　预备知识． 113
12．1．1　步进电机与驱动模块 113
12．1．2　反射型光电传感器 115
12．2　硬件电路． 115
12．3　程序设计． 116
12．3．1　光电传感器信号处理 116
12．3．2　步进电机驱动． 118
12．4　安装与调试． 119
12．4．1　机盒、音筒装配． 119
12．4．2　乐谱纸带的绘制． 120
12．4．3　电路板装配 121
12．4．4　总装 122
12．4．5　调试 122
12．5　小结 123
附录　 ArduBlock 教育版模块功能及
对应程序代码 124
1． 控制模块． 124
2． 引脚模块． 125
3． 逻辑运算模块 126
4． 数学运算模块 127
5． 常量/ 变量模块． 128
6． 实用命令． 129

《Arduino图形化编程进阶实战》：开启你的创意电子世界 在快速发展的科技时代，电子制作和嵌入式系统已不再是高不可攀的领域，而是人人都能参与的创意实践。特别是对于初学者而言，如何快速上手，将脑海中的奇思妙想转化为触手可及的电子装置，是迈出第一步的关键。《Arduino图形化编程进阶实战》正是为这样一群怀揣创造梦想的你而量身打造。本书将带领你告别枯燥的代码行，以直观、可视化的方式，轻松掌握Arduino的强大功能，让你在趣味盎然的过程中，迅速成长为一名Arduino创客。 为什么选择图形化编程？ 传统的编程语言，如C/C++，虽然功能强大，但对于初学者来说，往往存在较高的学习门槛。复杂的语法、抽象的概念，常常让新手望而却步。而图形化编程，通过将代码块以可视化的方式进行拖拽、组合，极大地降低了编程的难度。它将抽象的指令转化为生动的图形元素，让你能够专注于逻辑的构建和功能的实现，而非纠结于细枝末节的语法错误。这就像搭积木一样，你可以轻松地将不同的功能模块“拼接”在一起，快速构建出你的项目。 《Arduino图形化编程进阶实战》将带你深入了解市面上主流的Arduino图形化编程工具，例如Scratch for Arduino (S4A)、mBlock等。我们将从基础的“点亮LED”开始，逐步深入，让你理解每个模块的功能和作用，以及它们之间如何相互协作。你将学会如何通过图形化界面控制Arduino的数字输入/输出、模拟输入/输出，如何使用传感器获取环境信息，如何驱动电机、舵机等执行器，以及如何通过显示屏输出信息。 本书的独特价值所在 市面上关于Arduino的入门书籍不在少数，但《Arduino图形化编程进阶实战》之所以脱颖而出，在于其“进阶实战”的定位。我们不仅仅停留在基础的图形化编程教学，而是将目光投向更广阔的实际应用。本书的编写理念是：学以致用，学有所成。 精选实用项目，步步深入： 本书精心挑选了一系列贴近生活、富有创意且难度循序渐进的实战项目。从简单的智能小风扇、光控灯，到更复杂的智能小车、环境监测站，再到富有挑战性的DIY机器人、互动游戏装置，每一个项目都经过精心设计，确保学习过程既有乐趣又不失深度。每个项目都将详细拆解，从硬件连接、图形化编程思路，到最终的调试和成果展示，让你清晰地看到每一个步骤是如何协同工作的。 “图形化+逻辑思维”的完美融合： 虽然本书侧重图形化编程，但我们深知，真正的创新源于扎实的逻辑思维。在讲解每个项目时，我们会引导读者思考问题的本质，分析实现功能的逻辑步骤，并将这些逻辑转化为图形化编程块。本书将帮助你建立起强大的编程思维，即使未来接触更高级的编程语言，也能游刃有余。 硬件知识的自然融入： 电子制作离不开硬件。本书将以直观的方式介绍 Arduino 开发板、各种传感器（如光敏电阻、温湿度传感器、超声波传感器）、执行器（如直流电机、舵机、LED 矩阵）、通信模块（如蓝牙、Wi-Fi）等常用电子元件。你无需成为硬件专家，只需跟着书中的图示和讲解，就能轻松完成硬件连接，并在实践中逐步加深对硬件的理解。 解决实际问题的能力培养： 我们相信，学习的最终目的在于解决实际问题。本书中的项目设计，很多都来源于生活中的痛点或有趣的创意。通过完成这些项目，你将不仅掌握一项技能，更能培养出解决问题、创新设计的能力。想象一下，用自己亲手制作的智能装置，让生活变得更加便捷和有趣，这无疑是巨大的成就感。 强调“调试”与“优化”： 电子制作过程中，“调试”是必不可少的一环。书中将教会你如何有效地进行项目调试，如何通过观察现象、分析逻辑，找出问题所在，并进行修正。同时，我们也会引导你思考如何优化代码，让项目运行得更流畅、更高效。 面向未来，拓展视野： 随着图形化编程工具的不断发展，其应用领域也在不断拓展。本书的讲解不仅限于基础控制，更会为你打开一扇通往更广阔领域的门。你将了解到如何将图形化编程与人工智能、物联网等前沿技术相结合，为你的学习和未来发展奠定坚实的基础。 本书适合哪些读者？ 青少年创客： 对科学、技术、工程和数学（STEM）领域充满好奇，渴望通过动手实践学习编程和电子制作的青少年。 初学者： 想要快速入门 Arduino 编程，但对传统代码感到畏惧的成人。 教育工作者： 正在寻找有趣、易于理解的 Arduino 图形化编程教学材料的老师。 DIY爱好者： 喜欢动手制作，希望将创意想法实现成具体电子作品的电子爱好者。 对人工智能、机器人等领域感兴趣的探索者： 希望通过图形化编程了解这些领域的基本原理和实现方式的人。 开启你的创造之旅 《Arduino图形化编程进阶实战》将是你开启电子创造之旅的理想伙伴。我们将用最直观、最有趣的方式，带你领略 Arduino 的魅力。本书不仅仅是一本技术书籍，更是一份激发你创造力、点燃你创新激情的指南。 告别繁琐的代码，拥抱直观的图形化编程。现在，就让我们一起，用双手创造属于你的智能世界！无论你的梦想有多大，技术有多新，从这里开始，你都能一步步地实现它们。本书将是你从“想法”到“作品”的坚实桥梁，让你在实践中学习，在乐趣中成长。 准备好了吗？让我们一起，用 Arduino 图形化编程，点亮你的创意，创造你的未来！

评分☆☆☆☆☆

对于我这样的技术爱好者来说，找到一本既有深度又不失趣味性的技术书籍是相当不容易的。这本书在这方面做得非常出色。《Arduino图形化编程进阶实战》给我的感觉，就像一位经验丰富的朋友在耐心指导你如何驾驭一项强大的工具。它的内容安排非常合理，从最基础的硬件连接和通信方式开始，逐步引导读者理解图形化编程的强大之处。我印象最深的是关于PID（比例-积分-微分）控制算法的讲解。通常，PID是一个非常抽象的概念，但在书中，作者通过形象的比喻和可视化的图形，将复杂的数学公式转化为易于理解的逻辑流程，并且展示了如何在图形化编程环境中实现PID的参数调整和应用，这对于控制电机或者温度等需要精确反馈的系统非常有帮助。书中提供的项目也相当有创意，例如一个能够跟随手势移动的机械臂，以及一个能根据预设程序进行跳舞的机器人。这些项目不仅能够巩固所学的知识，更能激发我的动手能力和解决问题的能力。而且，书中的插图和图示都非常精美，清晰地展示了硬件连接和编程逻辑，使得阅读过程更加轻松愉快。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书真的颠覆了我之前对“实战”类图书的刻板印象。我之前接触过一些硬件编程的书籍，通常都是以代码为主，虽然也能学到东西，但对于一些刚接触硬件的人来说，门槛实在太高了。而《Arduino图形化编程进阶实战》完全避开了这个问题，它巧妙地将复杂的编程逻辑转化为直观的图形化模块，让我能够在不写一行代码的情况下，也能构建出令人惊叹的交互式项目。这本书的“进阶”之处体现在，它不仅仅停留在基本的传感器读取和LED控制，而是深入探讨了如何利用图形化编程实现更高级的功能，比如数据采集与处理、简单的通信协议、甚至是一些基础的伺服电机和步进电机的精确控制。我特别喜欢其中关于状态机设计的章节，作者用图形化的方式将复杂的逻辑流程分解成清晰的状态和转移，让我能够轻松理解并应用到实际项目中。书中提供的案例也极具启发性，我不仅学会了如何搭建一个能够根据环境光线自动调节亮度的灯光系统，还尝试了制作一个简单的语音控制小车，这些都是我之前想都不敢想的事情。最让我惊喜的是，这本书在讲解过程中，还穿插了很多调试和排错的技巧，这对于新手来说至关重要，能够大大降低学习过程中的挫败感，让我能够更专注于学习和创造。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受是“化繁为简，却不失精髓”。我之前尝试过很多次学习微控制器编程，但总是被各种代码语法和复杂的库函数搞得头晕眼花。而《Arduino图形化编程进阶实战》的出现，彻底改变了我的学习路径。它提供了一个全新的视角，让我能够跳出代码的束缚，更专注于理解和实现功能的逻辑。书中关于“事件驱动”和“多线程”的讲解，用图形化的方式呈现，让我很快就理解了这些在传统编程中可能需要花费大量时间才能掌握的概念。例如，书中如何利用图形化积木块实现一个能够同时响应多个传感器输入的系统，让我切实感受到了图形化编程在并发处理方面的优势。而且，这本书的“实战”部分非常扎实，提供的项目案例都非常贴近生活，也很有趣。我成功地搭建了一个能够通过声音控制的智能家居灯光系统，这让我成就感爆棚。更重要的是，书中在讲解每个项目时，都会详细剖析其工作原理，并鼓励读者进行二次开发和创新，这远比那些只提供“照猫画虎”式例程的书籍要 valuable得多。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是我近期阅读体验中最为惊喜的一本。当我拿到《Arduino图形化编程进阶实战》时，心里其实是带着一丝好奇和期待的，毕竟图形化编程这个概念对我来说，之前只是停留在一些非常基础的认知层面，总觉得它更适合初学者入门，而“进阶实战”这个词，则暗示着它可能蕴藏着更深层次的探索。翻开第一页，就被作者严谨的逻辑和清晰的思路所吸引。书中并非直接抛出复杂的项目，而是循序渐进地剖析了图形化编程背后的原理，包括各个模块的含义、数据流的传递方式，甚至是如何通过图形化界面模拟出高级语言的逻辑结构。举个例子，书中对PWM（脉冲宽度调制）的讲解，不是简单地告诉你拖拽哪个积木块，而是详细解释了PWM的原理，以及在图形化环境下如何通过调整参数来控制电机的转速或者LED的亮度。这种深入的讲解让我对图形化编程有了全新的认识，原来它并非只是“拖拖拽拽”那么简单，而是背后有着扎实的理论基础支撑，并且能够实现相当复杂的控制功能。更重要的是，作者在讲解每个概念时，都会结合实际的硬件平台（当然，书中没有明确写出这本书的名称，但我通过内容推测是关于Arduino的）进行演示，让理论不再是空中楼阁，而是触手可及的实践。读完一部分，我迫不及待地想动手尝试，而书中提供的例程也恰到好处，既能验证我刚刚学到的知识，又能激发我进一步思考和创新的欲望。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我拿到这本书的时候，并没有抱太大的期望，因为市面上关于图形化编程的书籍很多，但往往内容比较浅显，难以满足我进一步学习的需求。然而，《Arduino图形化编程进阶实战》彻底刷新了我的认知。这本书的“进阶”体现在它不仅仅停留在基础的知识点，而是深入探讨了如何利用图形化编程来实现更高级的自动化控制和物联网应用。我特别欣赏书中关于“数据可视化”和“云平台接入”的章节，作者通过直观的图形化界面，展示了如何将硬件收集到的数据上传到云端，并进行实时的监控和分析，这对于想要构建智能设备和智能系统的爱好者来说，简直是福音。书中提供的项目案例也极具前瞻性，例如一个能够远程监控植物生长状态的智能花盆，以及一个可以根据用户喜好自动调整播放列表的智能音箱。这些项目不仅有趣，而且能够帮助我理解更复杂的系统架构。更重要的是，这本书在讲解过程中，还融入了很多关于项目优化和性能提升的技巧，让我能够从更专业的角度去思考和设计我的硬件项目。