资源简介

第一课
接苹果
一、教学目标：
1.知识与技能
①认识开源硬件。
②下载、安装编程猫硬件助手，测试摇杆。
③用摇杆控制舞台角色
。
过程与方法
演示中讲解，激发学生学习兴趣并乐于思考探究，实践操作，巩固所学。
情感态度价值观
引导学生养成良好的编程游戏习惯，乐于思考探究，学习新技术！
二、教学重点：
①下载、安装编程猫硬件助手，测试摇杆。
②用摇杆控制舞台角色
。
三、教学难点：
用摇杆控制舞台角色
。
四、教学过程
（一）导入：
动画演示用键盘玩“接苹果”游戏和用摇杆玩“接苹果”游戏！
（二）讲解新知识
一
开源硬件
开源硬件是指全部资料都对外公开的硬件，允许任何人无偿使用，包括硬件的电路图、
软件资料等。由于不受知识产权的限制，开源硬件的价格非常便宜，用户非常多，特别适合青少年进行编程学习和创新实践。
Arduino是一款非常著名的开源硬件电子平台。
图1-2就是一块标准的Arduino
UNO电路板。
用USB线将Arduino板和电脑连接起来，然后再将传感器连接到Arduino板上，通过编程，
传感器就可以控制舞台角色玩出很多花样来。
什么是传感器？传感器是一种用于感知外部信息的硬件设备。例如，摇杆是一种能够感知我们摇动方向的传感器。我们将摇杆连接到Arduino板上，通过编程，就可以用摇杆控制舞台角色。
图1-3是一个普通的摇杆。
图1-3
摇杆控制器
摇杆的用途很广，可以用来控制游戏画面中的飞机，也可以用来控制真正的飞机。
那么，怎样将摇杆连接到Arduino板上呢？
Arduino板上有很多可以插线的“输入/输出”针脚，称为Arduino的I/O口（I/O即Input/
Output），各种传感器都需要通过这些针脚与Arduino板相连。当然，这种连接太麻烦了。于是有人使用如图1-4所示的面包板来连线。
图1-4
利用面包板将LED灯连到Arduino主板
使用面包板连线也很麻烦，有人做了个将针脚转换成RJ25（或RJ11）接口的转接板，于是接线就变得简单了。如图1-5所示。
图1-5
Arduino转接板
还有人将Arduino板进行优化，直接将针脚接口改成了RJ25（或RJ11）。如图所示：
图1-6
个性化的Arduino板
总之，使用RJ25（RJ11）接口，大大地简化了Arduino板的接线操作。
小博士
Arduino是一款容易上手的开源电子平台，包含硬件（各种型号的Arduino板）和软件（Arduino
IDE）。硬件部分是可以用来做电路连接的Arduino电路板，俗称主控板；软件部分则是Arduino
IDE，是对Arduino板进行程序开发的工具软件。你只要在Arduino
IDE中编写程序代码，将程序上传到Arduino电路板后，程序便会告诉Arduino电路板要做些什么了。
二
软件平台
对Arduino板编程，可以使用Arduino
IDE，但是使用Arduino
IDE编程对学习者的要求比较高。近年，国内外出现了许多基于Arduino平台的图形化编程软件，如DFRobot、Makeblock、Mixly、编程猫等，于是，针对开源硬件的编程变得简单了。
本书使用编程猫的软件平台“源码编辑器”进行编程。
使用“源码编辑器”控制硬件，必须先安装编程猫硬件助手。安装方法如下：
第一步
下载编程猫硬件助手。
打开源码编辑器，选择“下载编程猫硬件助手”，如图1-7所示。
图1-7
下载编程猫硬件助手
第二步
安装编程猫硬件助手。
在连接硬件之前，需要运行编程猫硬件助手。
好了，现在让我们来测试一下摇杆。
【例题1-1】测试摇杆值。
【操作步骤】
第一步
通过RJ连线，将摇杆接入主控板接口，然后用USB线将Arduino主控板与电脑连接（如图1-8所示）。
图1-8
连接硬件
第二步
打开源码编辑器，点击“添加硬件”，如图1-9所示。
图1-9
添加硬件
然后根据自己手上的硬件情况选择积木块，如图1-10所示。
图1-10
选择设备积木块
图中的硬件分为两类：
一类是Arduino，只要是基于Arduino的硬件都可以选择Arduino。连接成功后在源码编辑器的积木区会出现Arduino积木盒子，如图1-11所示。
另一类是具体品牌的硬件，如果手上的硬件品牌正好在上面出现了，应该选择该品牌。连接成功后，在源码编辑器的积木区会出现相应的积木盒子，如图1-12所示。
图1-12
第三步
新建变量“x值”和“y值”，将变量的值分别设置为摇杆上获取到的数值，如图1-13所示。
图1-13
测试摇杆值
运行程序，分别向上、下、左、右摇动摇杆，可以看到变量“x值”和“y值”发生变化。
三
用摇杆控制舞台角色
在上一册，我们编写了用键盘控制小车接苹果的程序。现在，让我们打开该程序，加上用摇杆控制小车接苹果的积木，然后用摇杆来玩接苹果的游戏！
【例题1-2】修改接苹果程序，用摇杆控制小车接苹果。
【操作步骤】
第一步
打开源码编辑器。
第二步
打开上册“接苹果”的程序。
第三步
添加硬件。
用USB线将Arduino主控板与电脑连接。
选择适合自己硬件的积木盒子。选择不同的硬件会出现不同的硬件编程积木盒子。如图1-14所示。
图1-14
选择不同的硬件，对应不同的积木盒
第四步
编写小车脚本。
检查摇杆连在Arduino主板的哪个接口上，然后将积木块上的接口调到与之对应。如图1-15所示。
图1-15
“小车”脚本8
当向左拨摇杆时，摇杆x轴上的值为0～48；当向右拨摇杆时，摇杆x轴上的值为
48～96。因此，我们可以根据摇杆值的大小判断摇杆的方向，控制角色运动。
运行程序，现在用摇杆就可以控制小车移动啦！
小
技巧
如果所使用的硬件有专用的积木盒子，积木块中的接口和主板上标注的
接口是一致的。
如果使用Arduino转接板连线，由于Arduino的接口并没有统一的使用规范，因此使用Arduino积木块编程时，积木块中的接口可能与Arduino转接板上标注的接口不一致。这时就需要反复地改变积木块中的接口，直到正确为止。
试一试
1．参考例题1-2，完成用摇杆控制小车“接苹果”程序。
2．修改五年级上册“飞翔吧，小鸟”程序，使用摇杆控制小鸟躲避障碍。
五、板书设计：
第一课
接苹果
接
①认识开源硬件。
苹
②下载、安装编程猫硬件助手，测试摇杆。
果
③用摇杆控制舞台角色。(共28张PPT)
第一课
接苹果
（一）导入：
用摇杆玩游戏比用键盘更灵活、更刺激！
一
开源硬件
开源硬件是指全部资料都对外公开的硬件，允许任何人无偿使用，包括硬件的电路图、
软件资料等。由于不受知识产权的限制，开源硬件的价格非常便宜，用户非常多，特别适合青少年进行编程学习和创新实践。
什么是传感器？
传感器是一种用于感知外部信息的硬件设备。例如，摇杆是一种能够感知我们摇动方向的传感器。我们将摇杆连接到Arduino板上，通过编程，就可以用摇杆控制舞台角色。
怎样将摇杆连接到Arduino板上呢？
Arduino板上有很多可以插线的“输入/输出”针脚，称为Arduino的I/O口（I/O即Input/
Output），各种传感器都需要通过这些针脚与Arduino板相连。当然，这种连接太麻烦了。于是有人使用如图1-4所示的面包板来连线。
小博士
Arduino是一款容易上手的开源电子平台，包含硬件（各种型号的Arduino板）和软件（Arduino
IDE）。硬件部分是可以用来做电路连接的Arduino电路板，俗称主控板；软件部分则是Arduino
IDE，是对Arduino板进行程序开发的工具软件。你只要在Arduino
IDE中编写程序代码，将程序上传到Arduino电路板后，程序便会告诉Arduino电路板要做些什么了。
二
软件平台
第一步
下载编程猫硬件助手。
打开源码编辑器，选择“下载编程猫硬件助手”，如图1-7所示。
图1-7
下载编程猫硬件助手
第二步
安装编程猫硬件助手。
在连接硬件之前，需要运行编程猫硬件助手。
【例题1-1】测试摇杆值。
第一步
通过RJ连线，将摇杆接入主控板接口，然后用USB线将Arduino主控板与电脑连接（如图1-8所示）。
图1-8
连接硬件
第二步
打开源码编辑器，点击“添加硬件”，如图1-9所示。
图1-9
添加硬件
然后根据自己手上的硬件情况选择积木块，如图1-10所示。
图1-10
选择设备积木块
连接成功后在源码编辑器的积木区会出现Arduino积木盒子，如图1-11所示。
连接成功后，在源码编辑器的积木区会出现相应的积木盒子，如图1-12所示。
第三步
新建变量“x值”和“y值”，将变量的值分别设置为摇杆上获取到的数值，如图1-13所示。
图1-13
测试摇杆值
运行程序，分别向上、下、左、右摇动摇杆，可以看到变量“x值”和“y值”发生变化。
三
用摇杆控制舞台角色
现在，让我们打开键盘控制小车接苹果的程序，加上用摇杆控制小车接苹果的积木，然后用摇杆来玩接苹果的游戏！
【例题1-2】修改接苹果程序，用摇杆控制小车接苹果。
【操作步骤】
第一步
打开源码编辑器。
第二步
打开上册“接苹果”的程序。
第三步
添加硬件。
用USB线将Arduino主控板与电脑连接。
选择适合自己硬件的积木盒子，如图：
第四步
编写小车脚本。
检查摇杆连在Arduino主板的哪个接口上，然后将积木块上的接口调到与之对应。如图1-15所示。
图1-15
“小车”脚本8
当向左拨摇杆时，摇杆x轴上的值为0～48；当向右拨摇杆时，摇杆x轴上的值为
48～96。因此，我们可以根据摇杆值的大小判断摇杆的方向，控制角色运动。
运行程序，现在用摇杆就可以控制小车移动啦！
小技巧
如果所使用的硬件有专用的积木盒子，积木块中的接口和主板上标注的接口是一致的。
如果使用Arduino转接板连线，由于Arduino的接口并没有统一的使用规范，因此使用Arduino积木块编程时，积木块中的接口可能与Arduino转接板上标注的接口不一致。这时就需要反复地改变积木块中的接口，直到正确为止。
试一试
1．参考例题1-2，完成用摇杆控制小车“接苹果”程序。
2．修改五年级上册“飞翔吧，小鸟”程序，使用摇杆控制小鸟躲避障碍。
五、板书设计：
第一课
接苹果
接
①认识开源硬件。
苹
②下载、安装编程猫硬件助手，测试摇杆。
果
③用摇杆控制舞台角色。

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