图书前言

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

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                                                                                                               张子红

                                                                                                                                   2020 年4 月