少儿编程

系列

和 Vicky 一起学习 Scratch 系列之二十一 | 好玩的 micro:bit

前言

上一期,我们开启了算法王国的大门,学习了一种很有趣的算法 —— 递归,并使用这个算法创作了一个小的作品。

今天,我们会接触到一个非常好玩的硬件 —— micro:bit,并把 Scratch 和 micro:bit 结合起来,做一个小的作品~

从软件到硬件

在我们这个系列的第一期「漫谈编程」中,我们说到过,1946年,世界上第一台计算机诞生于美国宾夕法尼亚大学,人类从此步入了信息时代。

时至今日,我们仍受益于信息科学技术给我们生活上带来的便利,这主要得益于一代代杰出的软件工程师研发出来的各种各样的软件,这个研发过程主要就是编程。

我们之前的 Scratch 系列课程都是在讲编程,编程的产品,我们一般称之为 软件 software。

而今天,我们将开始介绍一个硬件产品,它的名字叫 micro:bit。

首先一个问题出现了,什么叫 硬件 hardware,硬件跟软件有什么区别与联系?

其实,从第一台计算机 ENIAC 的出现,计算机硬件就与软件一同诞生和发展,它们之间是密不可分的关系。

ENIAC | Wikipedia

所谓硬件就是构成计算机的物理装置,简单的理解,就是我们看得见摸得着的计算机组件。

比如计算机的大脑 —— 中央处理器 CPU:

Intel 80486DX2 CPU | Wikipedia

又比如 主板 Motherboard:

Motherboard | Wikipedia

在主板上面可以插放各种计算机硬件,比如 CPU,内存,硬盘,显卡,声卡,网卡,显示器,键盘,鼠标,打印机等等,它们都是计算机的硬件。

在由硬件构成的计算机上,人们才可以编写各种各样的软件程序。

这样,我们就大致理解了硬件与软件的关系。

今天的主角是 micro:bit

今天我们来接触一个非常有趣的硬件产品,它的名字叫 micro:bit ——

micro:bit | Microbit

micro:bit 是一款由英国 BBC 设计的 ARM 架构的单片机,简单的说,micro:bit 就是一台计算机,但是,它非常的mini,只有信用卡一半的大小。

薄薄的一片电路板,麻雀虽小,五脏俱全:

电路板大小为 4cm×5cm,拥有 1 个 ARM Cortex-M0 处理器,加速度传感器和磁力传感器,蓝牙通信和 USB 连接编程能力,由 25 个 LED 组成的显示屏,2 个可编程按钮,可以用 USB 或者外部电池包来供电。设备输入和输出包括环孔连接器和边缘连接器。

Wikipedia

所以,今天的实验,我们需要一块 micro:bit,还有相关的一点组件,我们来看看有哪些。

首先就是 micro:bit 本身啦:

micro:bit

为了防止误操作导致的短路或损坏,我们还给它穿了件衣服:

萌萌的硅胶保护套

还有电源,数据线,一共就这么多:

全家福

好啦,准备工作做完了,我们来开始今天的小作品吧~

micro:bit 编程起步

既然 micro:bit 是一个小小的计算机,我们就可以在上面编写程序。

micro:bit 支持多种计算机语言,而 Scratch 3.0 也对它提供了支持,所以,今天我们就利用 Scratch 的编程方式在 micro:bit 上做一个小小的作品。

一开始,我们需要一些准备工作,分成以下三个步骤:

  1. 下载并安装 Scratch Link 软件
  2. 把 micro:bit 用数据线连接到电脑
  3. 上传 Scratch micro:bit HEX 文件

听起来很复杂,做起来很简单,跟着娃爸一起动手吧~

首先在 App Store 下载 Scratch Link 软件:

Scratch Link | App Store

双击安装:

安装 Scratch Link

打开,会出现这个图标:

Mac toolbar 的图标 | Scratch

然后,用数据线把 micro:bit 连接到电脑的 USB 口:

连接到电脑 | Scratch

此时电脑会出现一个驱动器图标,把 scratch-microbit.hex 文件拖到驱动器中:

上传 HEX 文件 | Scratch

这样,准备工作就完成啦,我们来做一个小的项目吧!

Scratch micro:bit 编程

首先,打开我们熟悉的 Scratch,加载扩展模块中的 micro:bit:

Scratch 扩展模块

然后,开始自动寻找 micrro:bit 硬件设备:

查找设备

如果一切正常,会显示我们的 micro:bit:

找到设备并连接

连接后,代码区会出现 micro:bit 的相关模块:

micro:bit 代码模块

是不是很简单?

好啦,终于开始编程了,我们来个最简单的:

第一个小作品的脚本

脚本清晰易读:

  • 按下按钮 A,显示 Vicky
  • 按下按钮 B,显示 Rocky
  • 向任意方向倾斜,显示桃心~

最后的效果是这样的:

Hello, micro:bit!

这样,我们第一个软件和硬件相结合的作品就完成啦~

今天我们还知道了以下单词的含义:

  • micro:bit BBC 硬件产品
  • software 软件
  • hardware 硬件
  • CPU 中央处理器
  • motherboard 主板