前    言

　　Scratch由美国麻省理工学院Mitchel Resnich博士和他的终身幼儿园研究组共同完成。当前，Scratch 受到世界各地教育者、爱好者的关注和热爱，适用于8岁以上儿童，在《小学信息技术》教材中有专门的学习内容，属于教师需要教孩子们学习的内容。Scratch CS可以用来创造互动式故事、动画、游戏、音乐和艺术。在使用Scratch进行创作的过程中，学生可以具备逻辑分析、创意思考、流程控制、问题解决、合作学习的能力。Scratch CS能与硬件进行交互，可以将晦涩难懂的程序编码转化成可爱的图形及卡通形象，尤其有利于青少年的编程学习和创新。

　　Scratch CS这款软件的特点是使用图形化的程序积木进行“堆砌”与“镶嵌”，让读者可以发挥创意来设计互动式故事、动画或小游戏，并可以上传到网络与他人分享。

　　Arduino是一个基于开放源码的软硬件平台，并且具有简单、易理解的开发语言和开发环境，可以快速做出有趣的东西，是一个能够用来感应和控制现实物理世界的一套工具。Arduino可以用来开发交互产品，比如可以读取大量的开关和传感器信号，并且可以控制各式各样的电灯、电机和其他物理设备。Arduino 项目可以是单独的，也可以与电脑的动画进行同步运行。

　　从应用类型的角度，本书分为互动游戏、数字故事和创新应用三大类。本书的主要目的是在详细介绍Scratch CS(Scratch增强版)软件和Arduino智能硬件所有功能的基础上，通过案例式教学的方式使学生了解如何设计和完成相应的功能。

　　本书共18章，具体内容如下。

　　第1章  Scratch CS与喵星机器人套装，介绍了喵星机器人套装的特性。

　　第2章  夜空中的飞行指示灯，学习LED模块的引脚连接方式，以及如何通过计算机编程来控制LED灯模块的亮与灭。

　　第3章  可爱的萤火虫，学习控制LED灯由灭的状态慢慢变亮，然后由亮的状态慢慢变暗的过程。

　　第4章  动画中的幸运大转盘，学习通过红色按钮与绿色按钮控制幸运大转盘的转与停。

　　第5章  智能家居灯光控制系统，学习智能家居中夜幕降临时灯光自动打开、窗帘自动关闭，天亮了窗帘自动开启的功能。

　　第6章  大风车转转转，学习通过红色按钮与绿色按钮控制幸运大转盘的转与停。

　　第7章  泡泡满天飞，学习通过计算机动画来设计吹泡泡游戏。

　　第8章  神奇的电子乐器，学习通过计算机键盘、水果或者橡皮泥来设计制作一个不一样的钢琴乐器。

　　第9章  家居中的智能风扇，学习通过旋钮模块来控制高速风扇模块的转动速度。

　　第10章  “超级玛丽”游戏，通过这个案例来学习按键检测命令，实现控制角色进行左右移动、向上跳跃等操作。

　　第11章  梦幻泡泡机，学习舵机和高速风扇模块的使用方法。通过编写程序实现当泡泡杆向上移动时，高速风扇自动转动；当泡泡杆下移时，高速风扇停止转动。

　　第12章  幸运大转盘，学习掌握360°舵机的控制方式，了解如何通过计算机编程来控制360°舵机的正转与反转，并且掌握如何控制360°舵机的速度。

　　第13章  红外遥控器下的智慧，学习用红外遥控器控制风扇的转与停并且控制孙悟空进行72变。当按下红外遥控器的红色按钮时，风扇开始转动；当按下绿色按钮时，风扇停止转动。

　　第14章  智能车库，学习实现当车位没有车时，显示绿灯，提示该地方有车位，而有车辆存在时显示红灯，并且还会有停车预警装置，提示停车时要停靠在适当的位置。

　　第15章  奔跑吧！机器人，学习如何通过计算机编程控制机器人实现不同的运动，通过实现机器人前进2s、后退2s的功能，了解电机控制模块的使用原理和使用方法。

　　第16章  避障机器人，学习如何获取超声波模块的值，如何通过红外避障模块实现机器人自动躲避障碍物。

　　第17章  红外遥控灭火机器人，学习如何获取红外遥控器的键值，如何通过编写程序实现红外遥控器控制机器人进行灭火。

　　第18章  导盲机器人，学习如何通过计算机编程检测物体的灰度值，如何通过两个灰度传感器实现机器人的巡线功能。

　　本书可以作为零编程基础的青少年学习Scratch CS与Arduino的自学用书，父母用于辅导孩子加强和提升在校所学的Scratch CS和Arduino等知识的辅导用书，以及Scratch CS与Arduino智能硬件培训机构的培训教材。

　　本书由龚正伟统筹，赵文栋、马志洪主编，编委会成员有秦明凯、郭佳乐、王阳、赵畅、吴俊哲、夏琪、曲博学、边策、高金鹏、王雪梅、冉美玲、刘杰平、白丰一、王建峰、王红伟、徐克彬等。

　　为方便读者创作，我们将提供本书用到的大部分素材和范例文件包，里面包含每个案例所用的素材和示例作品的源文件。

　　编  者