小学生Micro:bit教程

本课程面向小学生的人工智能入门,注重化繁为简、化难为易,以故事和对话的方式展开内容,每个知识点都精心设计了相关案例,通过再现生活中的情景讲解编程知识,普及人工智能

本课程基于开源硬件micro:bit,结合MakeCode编程软件介绍常用传感器及其控制方法,根据生活中的 实际场景,以各种智能家居项目为背景,开展PBL(project based learning)项目式探究学习,鼓励学生自己动手制作模型,注重学生的知识应用和逻辑思维培养。为了提升学生对硬件故障排查调试的技巧, 对串口通信、Wi-Fi通信、无线通信进行了介绍。为了加强趣味性,在硬件中融入了游戏编程,经典的飞机大战、贪吃蛇等小游戏让学生认识到硬件编程也可以做出有趣的作品。 

本课程适合开设人工智能课程的普通小学或培训机构使用(建议使用年级为小学四年级),也可供对人工智能有兴趣的青少年阅读。 本书封面贴有清华大学出版社防伪标签,无标签者不得销售。

01 HelloWorld
01 HelloWorld

认识micro:bit主控板,尝试Makecode图形化编程界面的使用并编写、下载一个简单的程序。

02 韵律操
02 韵律操

编写简单的顺序结构程序,了解micro:bit主板上AB按键的用法,进一步解程序流程图的绘制方法。

03 计步器
03 计步器

学习如何创建变量、设置变量,了解重力传感器的工作原理,利用micro:bit主控板上重力传感器模拟制作简易计步器。

04 点亮星星
04 点亮星星

学习关于电压的一些知识,认识到人体是可以导电的。在平时的生活中,要注意用电安全,不要轻易用手触碰家中的电器。

05 防空警报器
05 防空警报器

学习使用IObit与外部设备连接的方法,了解有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的不同,重点学习IObit板载蜂鸣器的使用。

06 交通信号灯
06 交通信号灯

学习micro:bit如何连接外围扩展设备,如何测试设备的状态,如何向引脚写入数据,了解数字电路的工作原理。

07 楼道感应灯
07 楼道感应灯

学习使用人体红外传感器模块和LED模块,结合条件语句模拟制作了楼道红外感应灯。

环保生日会
环保生日会

学习了声音传感器模拟输入,通过设计一个虚拟的“开关”变量,对led灯进行控制。

09 呼吸灯
09 呼吸灯

了解micro:bit模拟信号输出的相关知识,结合模拟输出完成了一个呼吸灯的小项目。

10 可调风扇
10 可调风扇

了解电位器和电机的相关知识,学习映射知识的应用,将电位器的模拟值与风扇的转速做映射,完成了可调风扇的制作。

11 雨刮器
11 雨刮器

了解舵机的基本构造、基本原理和使用方法,并应用舵机原理设计了一款玻璃雨刮器。

12 超声波音乐
12 超声波音乐

了解超声波传感器、与IOBIT的连接方法,再次学习有关映射的知识,将超声波的距离与音调之间进行映射完成一个超声波音乐小案例。

13 无线广播
13 无线广播

了解micro:bit的无线广播原理,利用micro:bit无线技术,设计一个远程打招呼程序。

14 安防报警
14 安防报警

了解智能家居中的安防报警的工作原理,并利用超声波传感器和micro:bit无线通信技术,模拟制作一个简单的安防报警项目。

15 智能遥控灯
15 智能遥控灯

综合之前的课程知识,融入智能家居的实际场景,模拟智能家居中对电器的控制。

16 智能遥控晾衣架
16 智能遥控晾衣架

综合利用之前所学的舵机、完成智能遥控晾衣架的项目。

17 指北闪灯器
17 指北闪灯器

编写一个程序,无论micro:bit怎么转向都显示一个指向北方的箭头,并结合LED灯与蜂鸣器的使用,在指南针指向靠近北方时做出对应的提示。

18 坐姿提醒器
18 坐姿提醒器

学会使用加速度传感器监测人体的偏移,并以声音与屏幕表情进行提醒。

19 猜数游戏
19 猜数游戏

学习micro:bit主控板的无线通信方式。在通信时,一定要确保两个micro:bit主控板处于同一个组内才能进行通信。传输的不同类型数据需要使用对应的数据类型进行接收。

20 串口通信
20 串口通信

学习串口通信的程序编写,串口通信的作用有很多,如读取设备数据、计算机向设备写入内容、格式化输出等等。

21 水位报警
21 水位报警

学习水位传感器的使用,以及如何通过串口通信的方式获得连接设备的数据,从而根据实际的读数来设计我们的程序。

22 温湿度监测
22 温湿度监测

学习温湿度传感器及 OLED 模块的使用。通过网络查询相关设备的使用方式,这是提高自己学习能力的一个重要手段。

23 美丽城市
23 美丽城市

学习micro:bit主控板的彩色灯带的使用,通过改变灯带的颜色与亮度等参数,得到各种酷炫的灯光效果。

24 灾害预警
24 灾害预警

学习用一些基本传感器进行协同工作,并结合无线传送技术,将传感器接收到的数据进行远程传送。

25 躲避子弹
25 躲避子弹

学会制作一款躲避子弹的游戏。知道游戏的基本流程、游戏编程的基本方法,例如,创建游戏对象、移动对象、碰撞检测等。

26 贪吃蛇
26 贪吃蛇

制作一个简化版的贪吃蛇,它可以通过按钮旋转自己的方向。由于“苹果”的位置不确定,因此如何旋转方向就变成了一个有趣的选择。

27 飞机大战1
27 飞机大战1

制作一个功能更加完善的射子弹小游戏,包括:游戏有基本的音乐效果、玩家有基本的攻击能力。

28 飞机大战2
28 飞机大战2

制作一个功能更加完善的小游戏,包括:游戏有基本的分数系统、游戏有基本的音乐、玩家与敌人有最基本的互动。

29 IoT服务
29 IoT服务

学习如何利用 Wi-Fi 配置本地 IoT 服务,并进行硬件连接与 Wi-Fi 测试。

30 MQTT消息
30 MQTT消息

学习如何使用网络连接IoT服务,配置IoT服务器和客户端,并通过使用MQTT协议定义一个话题,使客户端和服务器之间进行通信。

31 IoT温湿度播报
31 IoT温湿度播报

实现基于物联网的远程温湿度显示功能,巩固关于 IoT 模块的知识。还添加了一个 OLED 模块进行数据显示。

32 IoT学生签到
32 IoT学生签到

初步掌握物联网的基本原理。通过IoT服务器,我们不仅能够远程收发数据,还能在IoT服务器上将数据进行一定的处理后输出给需要的单元。