學Arduino玩轉機器人（簡體書）

本書作為面向中小學的Arduino選修課程，共設計了18個貼近中小學生生活、需要動手實踐的活動任務，引導學生在玩中學、做中學。在實踐活動中幫助學生快速掌握Arduino基礎知識；瞭解各種相關器件的使用，認識Ardunio IDE的安裝和使用，並在掌握相關知識的基礎上實現自己的電子設計構想，由此擴展思路，啟發創意，培養動手能力。

教育部印發的《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》（教材〔2017〕4 號）（以下簡稱綱要）中對中小學信息技術教育提出了很高的要求，綱要中指出信息技術教育不能止步於簡單的計算機操作教學，要注重培養學生的信息素養和創新實踐能力。研究發現，關於機器人的教學可以充分開拓學生的思維，讓
他們在不斷的嘗試與交流中增強學習興趣，提高動手能力，提升學習的自信心，從而得到全面發展。可以說，機器人教育平臺已經成為呼聲很高的創新教育平臺，並且正在大踏步地走向基礎教育。
要進行機器人領域的發明與創造，除要有一定的專業知識外，還要有功能全面、種類豐富的元器件支持。Arduino 功能強大，編程簡單，軟、硬件資源豐富，且相關硬件容易獲取（各大網絡購物平臺都可以購買，價格在200元人民幣左右），是中小學生學習機器人的一個非常好的選擇。因此，Arduino
逐漸成為中小學生的選修課程。本書以Arduino 創意機器人設計為基礎進行編寫，旨在對中小學生進行機器人教學，培養其創新能力，落實綱要中提出的“結合開源硬件，設計有行動能力的機器人”的要求。
本書共設計了15 個貼近中小學生生活的實踐操作任務，引導學生在玩中學、做中學。幫助學生在實踐活動中快速掌握Arduino 基礎知識，瞭解各種相關元器件的使用，認識Arduino 的安裝和使用，並在掌握相關知識的基礎上實現自己的電子設計構想，由此擴展思路、啟發創意、培養動手能力。
本書的內容共分4 個單元：第1 單元是基礎篇；第2、3 單元是提高篇；第4 單元是綜合篇。全書從Arduino 基礎部分開始，到最後的綜合訓練，難度層層遞進、環環相扣，非常適合零基礎的中小學生學習。每個活動以1 個案例任務引入，由“組裝間”“控制室”“編輯室”“知識窗”“創新園”等板塊構成，根據知識點相應穿插“小貼士”“小提醒”“試一試”等內容，引導學生思考、嘗試、創新。本書具有知識結構清晰、難度適當，操作步驟圖文並茂、直觀易懂，活動案例貼近生活、簡單有趣等特點。書中的活動案例均由中小學一線教師根據學生的特點和知識難度進行設計，並通過合理遴選，反復測試、運行。本書具有典型性，實用性強，值得推廣使用，可作為學校的STEAM 創新教育教材和學生的自學手冊。
本書由何立松主編，劉蓓、孫濤 負責第1 單元內容的編寫，錢蕾、應韜負責第2 單元內容的編寫，陶慧萍、陳文武負責第3 單元內容的編寫，何立松、蘇科負責第4 單元內容的編寫，應韜、劉蓓負責統稿。
編者都是從事多年機器人教學的教師或市級學科教學骨幹，他們對書中的每個案例都進行了精心的設計編排、實驗測試，但編寫過程中難免存在瑕疵。對於某些實例，讀者在學習及應用的過程中，可能會有更好的製作方法。我們深知一本圖書的好壞，需要廣大讀者去檢驗和評說，衷心希望廣大讀者對本書提出寶貴的意見和建議。
何立松
二〇一八年三月春

第1單元　走進Arduino 世界 .....................................................1
活動1　點亮LED 燈 ................................................................... 2
活動2　酷炫的閃燈 ................................................................... 12
活動3　智能按鈕燈 ................................................................... 23

第2單元　感受Arduino 世界 ...................................................33
活動1　噪聲預警器 ................................................................... 34
活動2　傾倒報警器 ................................................................... 45
活動3　人體紅外感應燈 ........................................................... 56
活動4　路燈自動控制開關 ....................................................... 66
活動5　電子搶答器 ................................................................... 76

第3單元　認識和控制執行器 ...................................................87
活動1　數字顯示器 ................................................................... 88
活動2　點陣顯示器 ................................................................... 96
活動3　幸運大轉盤 ................................................................. 109
活動4　簡易吸塵器 ................................................................. 120
活動5　可愛招財貓 ................................................................. 129

第4單元　製作簡易機器人 ....................................................139
活動1　懸崖勒馬機器人 ......................................................... 140
活動2　滅火機器人 ................................................................. 151