Arduino互动设计

本书基于Arduino实验箱和Mixly图形化编程工具，从简单的“点亮创客之灯”开始，以生活中常见的具体实例引导读者进入图行形化编程的世界，让读者掌握图形化编程中的输入/输出、控制、数学、串口等基础模块，再到变量、函数等基本模块，将顺序、分支和循环三个流程控制概念融入到实例中。全书共18课，每节课都以基础任务和拓展任务的形式向读者进行展示；设置的“知识加油站”，解读案例中涉及的难以理解的知识点；用“奇思妙想”的形式，让读者根据所学知识来提升自己。通过阅读本书，在学习图形化编程的同时，可以了解跑马灯、智能小夜灯等常见电子产品的主要工作原理。

　　前 言
　　Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源硬件开发平台。 Arduino能通过光线、声音、人体红外等传感器来感知环境，借助LED灯、蜂鸣器、电动机和其他装置来反馈、影响环境。使用Arduino可以开发出声光交互智能产品、智能家居和互动游戏等许多有趣好玩的项目。
　　本书使用的Arduino硬件平台是盛思公司的创客中级实验箱，它将Arduino板与电子元件、传感器集成到一块板子上，在学习过程中避免了接线的麻烦，方便初学者快速入门。此外，该实验箱还可以外接扩展板和面包板，具有很强的扩展功能。因其方便灵活、容易上手，广受师生、学校和培训机构的喜爱。目前，实验箱是20多个省、直辖市创客大赛的指定专用器材。然而，综观国内图书市场，介绍实验箱的资料很少，优质教程更是凤毛麟角，出现了“有器材、无教程”的尴尬局面。为此，我们编写了本书，以帮助使用者摆脱困境，走上创客快车道。
　　本书选择从零起步，由易到难，书中的案例均来源于生活。本书在编排上，先以简单的闪烁LED小灯开启学习的大门，继而走进声光交互绚丽的创客世界，再回到具备生活实用性的创意产品，最后编写人机互动创意游戏。书中的内容既呈现梯级，又做到连续衔接，还给学习者留下进一步思维创意的空间，使学习过程自然流畅，水到渠成，不会感到 “陡然”，很容易激发学习者的学习欲望，培育创客情怀。
　　全书共18课。在体例设计上，每节课都以基础任务和拓展任务的形式向读者展示，以提高读者使用Mixly软件进行图形化编程的能力；设置的“知识加油站”，解读案例中涉及的一些较难理解的知识；最后用“奇思妙想”的形式，让读者根据所学知识来提升自己。
　　前6课带领大家畅游声光的世界。其中，第1课闪烁LED小灯，讲解用两种不同的编程方式让LED灯闪烁起来；第2课跑马灯，以交通信号灯和跑马灯为例进行讲解；第3课流光溢彩，仿照水母的忽明忽暗来设计呼吸灯，并制作流光沙漏；第4课调光台灯，通过按钮点亮或熄灭LED灯，进而通过两个按钮控制LED灯，实现LED灯由亮到暗或由暗到亮的转变；第5课快乐电子琴，通过蜂鸣器来“演奏”简单的音乐；第6课互动调音台，通过滑杆来控制LED灯的亮度和蜂鸣器的响度。
　　接下来的6课都是智能家居的典型应用，通过这6课的学习，读者就可以为自己打造一些智能家居了。其中，第7课智能小夜灯，利用光线传感器，通过判断外界光线的强弱自动实现LED灯的开关；第8课人体感应提醒器，制作一个人体感应提醒器，当人靠近时蜂鸣器会报警；第9课生日电子蜡烛，当感受到人体运动时点亮蜡烛，并响起曲子，吹灭模拟蜡烛时音乐也随之停止播放；第10课智能温控计，制作一个智能温控计，实时显示温度，且超过一定的温度时会报警；第11课数字沙漏，制作具有计时提醒功能的数字沙漏；第12课智能婴儿看护系统，根据室内的光照实时调整LED灯的亮度，给宝宝一个舒适的环境，通过滑动滑杆控制音乐盒玩具发出不同的曲调。
　　最后6课是游戏的世界，相信一定会让读者玩得不亦乐乎。其中，第13课抢顺游戏机，制作一个抢顺游戏机，大家来试试手气吧；第14课数码骰子，利用数码管来显示骰子的点数值，是不是很好玩呢；第15课编码互动机，按下不同的按钮时可以发出不同的声音，同时也可以让LED灯亮起不同强度的光；第16课用“心”点亮点阵屏，利用点阵屏中的点绘制一个心形；第17课跳动的创客之心，实现点阵屏中两个大小不同的心形交互出现的心跳效果；第18课爱心的循环滚动，实现点阵屏上的图案循环滚动的效果。
　　本书以STEAM教育为理念，在玩中学，在做中学，适合中小学生及教师、电子爱好者开展创客教育活动时使用，也可以用作相关培训机构的教材及参考书。
　　编　者