创客三级跳 Arduino的项目式学习 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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谢作如，吴俊杰 等 著

图书标签:

• Arduino
• 创客
• 项目式学习
• 电子制作
• DIY
• STEM教育
• 青少年
• 硬件开发
• 嵌入式系统
• 编程

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115459060

版次：01

商品编码：12137191

包装：平装

丛书名： 创客教育

开本：小16开

出版时间：2017-07-01

页数：141

正文语种：中文

编辑推荐

这本书围绕一个项目主题，而不是一个知识点，展开跨学科的综合学习，其目的在于把学生融入有意义、有趣的任务完成的过程中，让学生积极地学习、自主地进行知识的建构。无需复杂的理论知识的学习，通过书中的这些项目，你会逐渐掌握创客所需的bi备技能。读这本书zui好的方式，就是一个项目接着一个项目动手做。即使是刚开始那几个看似简单的项目，我也建议你逐一尝试，你一定会从中受益的。／浙江大学 翁恺

通过本书的20 多个项目的实践，不同阶段的读者可以非常快速地了解Arduino 的魔力。项目式的学习方式让学习过程充满乐趣，结合Scratch 的编程方式更适合中小学阶段的学习和项目制作。是中小学创客空间开展项目学习的理想指导书籍。／ DFRobot CEO 叶琛

内容简介

本书是一本定位于青少年初学者的Arduino入门图书。书中的20个创客制作项目都是零起点开始的教学，指导初学者从“原理”“原型”“产品”三个不同维度理解并掌握Arduino的应用。按照技术的复杂度，这些项目被分为三个级别：基础活动、进阶项目和创客工坊，它们都是适合中小学生制作的初学项目。
本书适合开设与创客教育有关的课程及开设校园创客空间的中小学使用，也适合参加中央电教馆全国中小学电脑制作活动“创客项目”的学生用作启蒙教程。希望本书能帮助更多的孩子爱上技术，爱上制作，做一名真正的“创客”。

作者简介

谢作如
中国电子学会创客教育专家委员会主任，浙江温州中学高级教师，南京师范大学客座研究员、温州大学硕士生导师，全国STEAM教育论坛活动联合发起人，温州创客空间联合创始人。
吴俊杰
中国电子学会创客教育专家委员会副主任，北京景山学校信息技术教师，全国STEAM教育论坛活动联合发起人。

目录

创客三级跳 1
序　4
第一单元　创客一级跳　6
项目1-1　从一个LED到一组吊灯　7
项目1-2制作一个巫师灯　13
项目1-3　三针拨位开关的使用　20
项目1-4　制作一个SOS报警器　25
项目1-5　舵机的使用——制作时钟旋动效果　29
项目1-6　给自己置办一个节日礼物——抽奖盒子　34
项目1-7使用舵机和摄像头制作全景图　39
第二单元　创客二级跳　47
项目2-1　制作延时启动电源　48
项目2-2　可以调节颜色的台灯　53
项目2-3　可以点亮和吹灭的LED　61
项目2-4　用手势控制LED　67
项目2-5　可以用声音控制的风扇　76
项目2-6　会躲避的电子枪靶　84
项目2-7　做一个遥控抽奖机　91
项目2-8　做一个万能遥控　98
第三单元　创客三级跳　103
项目3-1　能自动瞄准的炮台　104
项目3-2　能自动瞄准的炮台升级版　112
项目3-3　用Arduino自制复古指针式电压表　118
项目3-4　能感知“摔倒”的互动玩偶　124
项目3-5　做一辆避障小车（上）　133
项目3-6　做一辆避障小车（下）　144
项目3-7　做一辆遥控小车　150
后记——创客三级跳的价值观和方法论　156
附录1　“S4A”的安装及常见问题解决　159
附录2　“ArduBlock教育版”的安装及使用　172
附录3　“Mixly”的安装及常见问题解决　187
附录4　本书涉及到的器材清单　194

《创客三级跳：Arduino的项目式学习》 简介 本书并非一本简单的 Arduino 入门教程，而是一场引领你从零开始，逐步掌握 Arduino 核心技能，最终能够独立设计和实现个性化项目的深度探索之旅。我们摒弃了枯燥乏味的理论堆砌，将学习的主线贯穿于一系列精心设计的、由浅入深的实践项目之中。通过“三级跳”的模式，让你在动手实践中学习，在解决问题中成长，最终实现从“创客小白”到“项目能手”的蜕变。 第一级：基础入门——点燃你的创客火花 在这一阶段，我们将带你迈出创客的第一步，认识 Arduino 的基本构成和工作原理。你会了解到 Arduino 的核心——微控制器，以及它如何与各种传感器、执行器进行交互，从而实现我们想要的功能。 认识你的“智能大脑”——Arduino Uno： 我们将深入剖析 Arduino Uno 开发板的每一个接口和核心组件，理解它们的作用和连接方式。从电源接口到数字/模拟输入输出（I/O）引脚，从复位按钮到 USB 接口，你将对这个小巧的“智能大脑”有一个全面的认识。 编程语言的初体验——Arduino IDE： 编写程序是赋予 Arduino 生命的关键。我们会从最基础的 Arduino IDE（集成开发环境）入手，教你如何下载、安装以及进行基本设置。你将学习到 Arduino 程序的基本结构，包括 `setup()` 和 `loop()` 函数，理解程序是如何被组织和执行的。 “Hello, World!”的物理世界——LED 的闪烁： 学习编程的传统起点是打印“Hello, World!”，而在创客的世界里，最直观的“Hello, World!”就是让一个 LED 灯闪烁起来。通过这个简单而经典的项目，你将学会如何连接电阻和 LED，并用代码控制它们的亮灭。这个过程中，你将初步理解数字输出的原理，以及如何通过延时函数来控制灯光的闪烁频率，体会到代码控制硬件的乐趣。 按钮的“对话”——交互的开始： 学习如何接收来自外部的信号是实现交互式项目的基础。我们将引入按钮作为输入设备，教你如何连接按钮，并编写程序读取按钮的状态。通过控制 LED 的亮灭来响应按钮的按下，你将第一次体验到“输入”与“输出”的联动，理解数字输入的原理，并学习如何进行简单的逻辑判断。 模拟世界的感知——电位器的“调节”： 现实世界并非总是非黑即白的。很多信息是连续变化的，例如温度、光照强度、旋转角度等。我们将引入电位器，让你了解模拟输入的概念。通过读取电位器的模拟值，并将其映射到 LED 的亮度变化，你将初步体验到“模拟信号”的读取和处理，为后续更复杂的传感器应用打下基础。 基础元器件的探索——电阻、电容、面包板： 除了 Arduino 板本身，许多基础的电子元器件是构建电路不可或缺的。我们会详细介绍电阻、电容等基础元器件的作用和规格，并演示如何使用万用表进行简单的测量。重点会放在面包板的使用上，它将是你搭建电路的“乐高积木”，让你无需焊接即可方便快捷地连接元器件，大大降低了入门门槛。 硬件与软件的融合——第一个小项目： 在掌握了 LED 的控制、按钮的读取和电位器的调节后，我们将引导你完成第一个综合性的小项目，例如一个“模拟调光台灯”。通过旋钮控制台灯的亮度，按下按钮实现开关功能，这将让你感受到将所学知识融会贯通的成就感。 第二级：进阶实践——玩转传感器与执行器 在第一级的学习基础上，我们将深入到更广泛、更复杂的传感器和执行器，拓展 Arduino 的应用边界。你将学会如何读取更多样化的环境信息，并利用执行器实现更精妙的控制。 环境的“眼睛”——光敏传感器与超声波传感器： 探索更强大的感知能力。我们将学习如何使用光敏传感器检测环境光线强度，实现光线变化自动控制 LED 亮度的功能，例如一个“智能夜灯”。接着，我们将引入超声波传感器，它能够测量距离，让你的 Arduino 拥有“感知”周围物体的能力，为制作“避障机器人”打下基础。 温度的“脉搏”——温湿度传感器： 了解环境的温度和湿度对于许多应用都至关重要。我们将学习如何连接和读取DHT11/DHT22等温湿度传感器，并将测量结果通过串口显示出来，甚至可以尝试驱动一个小型 LCD 显示屏来直观展示数据。 运动的“感知”——人体红外传感器与震动传感器： 学习如何检测运动和物理状态。我们将使用人体红外传感器（PIR）来检测人体的移动，实现一个简单的“防盗报警器”或“自动感应灯”。震动传感器则可以用于检测物体的震动，为制作“智能门铃”或“防盗报警器”提供另一种方式。 声音的“耳朵”——麦克风模块： 赋予 Arduino 聆听世界的能力。我们将学习如何使用麦克风模块来检测声音的大小，并尝试实现一个“声控灯”的功能，例如用拍手的声音来控制 LED 的闪烁。 精密的“手脚”——舵机与直流电机： 除了简单的 LED，我们需要更强大的执行器来完成复杂的动作。我们将学习如何控制舵机，实现角度的精确控制，为制作“机械臂”或“自动翻页器”提供可能。同时，你将了解如何驱动直流电机，控制其转速和方向，为制作“小车”或“风扇”奠定基础。 显示屏的“沟通”——LCD1602与OLED： 如何让 Arduino 更加直观地向用户展示信息？我们将学习连接和驱动 LCD1602 字符显示屏，输出文字和简单图形。进一步，你将接触到更小巧、更省电的 OLED 显示屏，为你的项目增添更多信息展示的可能性。 通信的桥梁——串口通信与I2C通信： 了解不同设备之间如何进行信息交换是构建复杂系统的关键。我们将深入理解串口通信（Serial Communication）的原理，让 Arduino 与电脑或其他设备进行数据交换。之后，你将学习到 I2C 通信协议，它可以让你用较少的引脚连接多个设备，例如多个传感器或显示屏。 构建第一个复杂项目——智能小车： 在掌握了直流电机、超声波传感器和方向控制后，我们将引导你完成一个具有里程碑意义的项目——一个简单的智能小车。你可以让它实现避障功能，或者根据预设的路径进行移动。这个项目将极大地提升你的工程能力和问题解决能力。 第三级：项目实践——创造你的专属智能设备 进入第三级，你将不再是被动地跟随项目，而是成为项目的设计者和实现者。我们将提供更开放的思路和更深入的技术指导，鼓励你将兴趣与技术结合，创造出真正属于自己的智能设备。 无线通信的探索——蓝牙模块与ESP8266/ESP32： 摆脱线的束缚，让你的项目拥有无线连接的能力。我们将学习如何连接蓝牙模块，实现 Arduino 与手机 App 的通信，例如通过手机控制家里的灯光。进一步，你将接触到强大的 Wi-Fi 模块 ESP8266/ESP32，让你能够连接互联网，实现远程控制、数据上传和接收，为构建物联网（IoT）应用打下坚实基础。 数据存储与可视化——SD卡模块与数据绘图： 如何记录和分析传感器数据？我们将学习如何使用 SD 卡模块来存储大量的传感器数据，并结合电脑上的数据处理软件（如 Excel、Python 的 Matplotlib 库）对数据进行可视化分析，从中发现规律。 电源管理与太阳能充电： 考虑项目的续航能力。我们将探讨不同的电源方案，并学习如何集成太阳能充电模块，为你的便携式智能设备提供绿色能源。 传感器融合与复杂算法： 当项目需要更精确的判断时，单一传感器的信息往往不够。我们将学习如何融合多个传感器的数据，例如结合加速度计和陀螺仪来测量物体的姿态，或者利用机器学习的简单思想来让 Arduino 做出更智能的判断。 用户界面的设计——触摸屏与语音识别（基础）： 提升人机交互的体验。我们将探索使用触摸屏来构建更友好的用户界面，让你的项目操作更加直观。你还将接触到一些基础的语音识别模块，尝试让你的 Arduino 能够理解简单的语音指令。 项目设计思维与故障排除： 优秀的项目不仅仅是功能的堆砌，更在于合理的设计和严谨的实现。我们将引导你思考项目的需求分析、模块选择、电路设计、代码结构等全过程。同时，掌握有效的故障排除方法，让你在遇到问题时能够冷静分析，快速定位并解决。 开放式项目挑战——你的创意实现： 这是本书最核心的部分。我们将提供一系列的开放式项目创意，例如“智能家居控制系统”、“环境监测站”、“互动艺术装置”、“自动化植物浇灌系统”等。我们将为你提供实现这些项目的关键技术指导和思路，但最终的方案设计和实现将由你来主导。你将有机会将自己的想法转化为现实，体验从零到一创造的乐趣。 社区交流与持续学习： 创客精神的核心在于分享与协作。我们将鼓励你积极参与创客社区，与其他创客交流经验，分享你的项目成果。同时，我们也提供学习资源的指引，让你能够不断地更新知识，跟上技术发展的步伐。 本书特色： 项目驱动，实践至上： 每一章都围绕一个或多个具体项目展开，让你在动手实践中学习，巩固理论知识。 循序渐进，难度递增： “三级跳”的学习模式，从基础的 LED 控制到复杂的物联网应用，让你学习过程更加平滑，成就感不断累积。 软硬结合，全面掌握： 既有 Arduino 编程的精讲，又有电子元器件的讲解和电路搭建的指导，让你成为一个真正的“软硬通吃”的创客。 贴近实际，应用广泛： 所选项目涵盖智能家居、环境监测、机器人、艺术装置等多个领域，让你能将所学应用到生活的方方面面。 鼓励创新，激发潜能： 强调项目设计思维，鼓励读者根据自己的兴趣和需求进行二次开发，创造出独一无二的智能设备。 《创客三级跳：Arduino的项目式学习》将是你通往创客世界的最佳伙伴。无论你是学生、爱好者，还是希望将创意转化为现实的梦想家，这本书都将为你提供坚实的基础、丰富的实践经验和无限的创作灵感。现在，就让我们一起踏上这段充满惊喜的创客之旅吧！

评分☆☆☆☆☆

我是一名喜欢尝试新鲜事物，但又对技术感到些许畏惧的普通家庭主妇。平时喜欢在网上看到一些DIY的电子小玩意，总是跃跃欲试，但总是因为觉得技术门槛太高而止步。当我在书店偶然翻到《创客三级跳 Arduino的项目式学习》这本书时，它的封面设计和书名立刻吸引了我。“创客”这个词听起来很酷，而“三级跳”则给我一种轻松、跳跃的感觉，仿佛学习的过程不会那么枯燥和困难。《项目式学习》更是让我觉得，这本书不是那种纯理论的书籍，而是能够让我动手做出东西来的。我最希望这本书能有一个非常非常基础的入门部分，把最最基础的电路知识和编程逻辑都讲清楚，让我这样零基础的人也能看得懂。然后，希望它能有一些小巧又有趣的项目，比如制作一个会动的机器人小玩具，或者一个可以根据光线自动开关的灯。我希望书里的步骤图示能够特别清晰，甚至像漫画一样，让我一眼就能明白怎么接线，怎么写代码。如果还能有一些小贴士，告诉我一些容易出错的地方，并且告诉我怎么解决，那就太好了。这本书让我觉得，原来成为一个“创客”并没有那么遥不可及。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在职工程师，我一直在寻找能够帮助我快速掌握Arduino并将其应用于实际工作中的资源。《创客三级跳 Arduino的项目式学习》这本书，以其直接明了的标题，立刻吸引了我的目光。我一直认为，学习的关键在于“学以致用”，而项目式学习恰恰是最能体现这一理念的学习方式。这本书的名字“三级跳”，暗示了一种由浅入深、层层递进的学习过程，这对于我这样时间宝贵的职场人士来说，无疑是一个巨大的吸引点。我希望书中提供的项目能够具有一定的实际应用价值，不仅仅是停留在演示层面，而是能够真正启发我在工作中的创新思路，甚至可以直接借鉴到我的项目开发中。我对书中关于传感器、执行器以及通信模块的应用案例尤为感兴趣，因为这些是我在工作中经常会接触到的技术。如果书中还能提供一些关于项目优化、性能提升以及与其他系统集成方面的指导，那就再好不过了。总而言之，我希望这本书能够成为我快速提升Arduino技能，并将其转化为实际生产力的强大助推器。

评分☆☆☆☆☆

对于我这个DIY爱好者来说，寻找一本能够真正引领我深入Arduino世界的书籍一直是一个挑战。《创客三级跳 Arduino的项目式学习》这个书名，精准地捕捉到了我对于循序渐进、项目驱动式学习的渴望。“三级跳”的形象比喻，预示着一种清晰的学习路径，能够帮助我从新手蜕变为熟练创客。我特别看重“项目式学习”这一核心理念，因为它意味着学习将不再是枯燥的理论堆砌，而是通过实际动手制作，在解决问题的过程中掌握知识。我期待书中能够提供一系列精心设计的项目，这些项目不仅能够展示Arduino的强大功能，更能够激发我的创造力和解决问题的能力。我希望这些项目能够具有一定的趣味性和实用性，能够让我感受到DIY的乐趣和成就感。同时，我也希望书中能够对每个项目的原理和实现细节进行详尽的讲解，包括必要的硬件连接、代码编写以及调试过程。如果书中还能包含一些拓展项目或者创新思路的提示，那就更能够帮助我打开思路，将所学知识应用到更广泛的领域。这本书的出版，让我看到了一个更加高效、更有趣的学习Arduino的可能。

评分☆☆☆☆☆

我是一位对科技创新有着强烈渴望的在校学生，一直想找到一本能够真正引领我进入创客世界的书籍。当我看到《创客三级跳 Arduino的项目式学习》这本书时，它的名字就深深吸引了我。“三级跳”这个词语，让我联想到了快速、高效、而且充满突破性的学习方式，这正是我所追求的。我一直认为，学习编程和电子技术，最有效的方式就是通过实际的项目来驱动，而不是死记硬背那些晦涩难懂的理论。这本书恰恰采用了项目式学习的理念，这让我看到了将理论与实践完美结合的可能性。我非常好奇书中会提供哪些类型的项目，我希望它们能够涵盖从基础的LED闪烁到更复杂的传感器应用，甚至是一些能够解决实际问题的有趣装置。我期待书中能够详细讲解每个项目的实现原理，并且提供完整的代码和电路图，让我能够清晰地理解每一步的操作。如果书中还能包含一些调试技巧和常见问题的解决方法，那就更完美了。我相信，这本书能够激发我的创造力，并帮助我建立起坚实的Arduino应用能力，让我能够自信地参与到各种创客活动中去。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当吸引人，用色大胆而充满活力，“创客三级跳”这个名字本身就传递了一种循序渐进、充满乐趣的学习过程。我拿到书的时候，就被那种积极向上的氛围所感染，仿佛能预见到自己跟着书中的引导，一步步解锁Arduino的神奇世界。我一直对电子制作和编程抱有浓厚的兴趣，但苦于缺乏系统的学习路径，总是零散地接触一些零碎的知识点，无法形成完整的概念。这本书恰好解决了我的痛点，它以“三级跳”的模式，将复杂的Arduino知识分解成易于理解的阶段，从入门到进阶，仿佛一场精心设计的冒险。我特别期待书中对于项目案例的讲解，我希望它能提供足够详尽的步骤和清晰的图示，让我这个初学者也能轻松上手，而不是看完一遍就感到一头雾水。同时，我希望这本书在理论知识的讲解上也能做到既严谨又不枯燥，能够让我深刻理解Arduino的工作原理，为后续更深入的学习打下坚实的基础。这本书的书名和设计让我充满了期待，希望它能成为我创客之路上的第一块坚实基石。

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