S2A創客實戰演練：用Scratch 2.x 玩轉 Arduino(附綠色範例檔) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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Scratch是由美國麻省理工學院開發的一套開源的、專門為八歲到十六歲兒童準備的程式設計軟體。它將原本的程式指令轉化成一個個的積木方塊，隻需將這些指令積木進行簡單的拖曳組閤，就可以完成卡通、動畫及遊戲的製作。整個過程就像小孩子玩積木一樣簡單而有趣。愛玩是小朋友的天性，Scratch正是針對小朋友的這一天性而開發的，讓孩子自己設計好玩的卡通、動畫和遊戲，寓教於樂。
　　盡管Scratch與專業的程式設計語言還有很大的差距，但是其基本概念如座標、方嚮、邏輯運算、條件等都是一樣的。因此，學好瞭Scratch，無疑為以後學習更高階的程式設計語言打下良好的基礎。

　　Arduino是一塊單闆的微控製器搭配著一套開發軟體，它的硬體包含一個以Atmel AVR單片機為核心的開發闆與其他各種I/O元件。在本書中我們採用的便是凱斯電子公司開發的Scratch多功能整閤闆。它實際上就是在一張Arduino Uno開發闆上預設安裝瞭按鍵開關、拉桿可變電阻、光敏電阻、LED燈、麥剋風及蜂鳴器等最常用的電子元件，從而省去瞭透過跳綫連接這些電子元件的麻煩。讓我們可以輕鬆享受Arduino硬體與Scratch軟體進行互動的環境。

　　本書共包含瞭二十一個章節，由淺入深的為讀者介紹Scratch與Arduino互動的重要程式設計技巧，並且透過範例對其進行詳細的講解。其中內容包含基礎概念入門、背景設計、角色設計、角色的移動、角色外觀控製、對話及聲音、畫筆控製、運算與變數、偵測及變數控製、S2A+Arduino的開發環境、整閤闆零件控製與應用、沙丘魔寶、星際大戰以及打造Arduino藍牙智慧車等。相信經過課程的綜閤演練，必定能讓讀者融會貫通軟硬體互動的應用開發技巧，還能輕鬆將設計理念融入今後的設計當中，創作齣更為優秀的遊戲作品。
 

S2A 創客實戰演練：用 Scratch 2.x 玩轉 Arduino (附綠色範例檔) 讀者導覽 本書是一本專注於將圖形化編程語言 Scratch 2.x 與微控製器 Arduino 相結閤的實踐指南。我們旨在為初學者和希望拓展編程技能的創客提供一條清晰、有趣且高效的學習路徑，使復雜的電子硬件控製變得如同拖拽積木一樣直觀。 本書的核心價值在於“橋接”——連接瞭充滿想象力的圖形化編程世界與嚴謹的電子物理交互領域。 第一部分：基礎奠基與環境準備 在正式進入實戰之前，本書首先緻力於打下堅實的基礎，確保讀者能夠順暢地搭建起軟硬件環境，並理解兩者溝通的基本原理。 1. 認識 Arduino 生態係統： 我們將從最基礎的硬件介紹開始，深入探討 Arduino Uno 等主流開發闆的結構、核心組件（如微控製器 ATmega328P）的功能，以及電源管理和 I/O 端口的作用。我們會詳細解析不同型號 Arduino 闆的特性差異，幫助讀者選擇最適閤當前項目的硬件平颱。 2. Scratch 2.x 編程界麵詳解： 雖然 Scratch 廣為人知，但本書會針對創客應用，重新審視其界麵。重點講解事件模塊、控製模塊、動作模塊之外，如何有效利用偵測模塊和數據模塊來處理來自外部傳感器的實時信息，並為後續的硬件交互做準備。 3. S2A 接口的建立與通信協議： 這是本書的第一個關鍵技術點。我們將詳細介紹如何安裝和配置 S2A（Scratch to Arduino）環境，這通常涉及到特定的固件上傳和串行通信庫的設置。我們會用圖文並茂的方式，指導讀者完成從 PC 到 Arduino 的數據發送與接收通道的搭建，確保通信的穩定性和低延遲。理解串行通信（如 Baud Rate 的設置和數據包的結構）是後續所有項目成功的基石。 4. 固件燒錄與基礎測試： 為瞭讓 Arduino 能夠接收 Scratch 的指令，需要預先燒錄特定的“中介”固件。本書將分步演示如何使用 Arduino IDE 燒錄這些基礎程序，並進行簡單的“點亮 LED”測試，以確認硬件和軟件層麵的基礎連接已完全就緒。 --- 第二部分：數字 I/O 控製的入門實踐 本部分聚焦於最基礎的數字信號輸入與輸齣，這是所有復雜電子項目的基礎邏輯單元。 1. 數字輸齣：點亮與熄滅的藝術： 我們將通過控製闆載 LED（如闆子上的 L 燈）開始，進而擴展到外部 5mm LED 和蜂鳴器。讀者將學習如何使用 Scratch 的“設置引腳數字輸齣高/低電平”模塊，並引入延時（Delay）的概念，實現簡單的閃爍（Blink）程序。我們會探討不同顔色的 LED 所需的限流電阻的計算與實際應用。 2. 基礎數字輸入：按鈕與開關的交互： 學習如何連接一個簡單的按鍵開關到 Arduino 的數字輸入引腳。重點解析上拉電阻（Pull-up）和下拉電阻（Pull-down）的工作原理，並指導讀者在 Scratch 中如何利用“當引腳狀態為高/低”的偵測模塊，實現“按下按鈕，執行特定動作”的功能，例如用按鍵控製程序流程的切換。 3. 組閤應用：交通燈模擬器： 將數字輸入和輸齣結閤，創建一個多狀態控製係統。讀者將設計一個包含紅、黃、綠燈的模擬交通燈係統，並引入計數器和條件判斷，實現紅燈計時結束後自動切換至綠燈的邏輯，完全由 Scratch 的控製流模塊驅動。 --- 第三部分：模擬信號的采集與控製 電子世界中充滿瞭連續變化的量，如光照強度、溫度或電位器位置。本部分將教會讀者如何利用 Arduino 的模數轉換（ADC）能力來處理這些模擬信號。 1. 模擬輸入：讀取連續值： 詳細講解 Arduino 的 A0 至 A5 模擬輸入引腳的工作原理，以及它們能讀取的 0 到 1023 的數值範圍。讀者將學習如何將一個電位器（Potentiometer）連接到 Arduino，並在 Scratch 界麵中實時監控電位器轉動的數值變化，利用“讀取模擬引腳數值”模塊獲取數據。 2. 模擬輸齣：PWM 調光與調速： 模擬輸齣在 Arduino 上通常通過脈衝寬度調製（PWM）實現。我們將重點介紹如何使用支持 PWM 的引腳（通常標記為 ~ 符號）。讀者將使用 Scratch 提供的“設置引腳數字輸齣（PWM）”功能，實現 LED 的平滑漸亮和漸暗效果（Fade In/Out），並嘗試控製小型直流電機的轉速。 3. 傳感器接入基礎：光敏電阻（LDR）實驗： 將光敏電阻接入分壓電路，並讀取其阻值變化對應的模擬數值。基於此，讀者將編寫 Scratch 程序，實現“當環境光綫低於某一閾值時，自動點亮 LED”的自動化控製邏輯。 --- 第四部分：顯示與反饋：人機交互的實現 創客項目需要清晰的反饋機製。本部分將深入探討如何利用 Scratch 驅動外部顯示設備，增強項目的交互性。 1. 驅動 I2C 1602 LCD 字符顯示屏： 1602 屏幕是顯示文本信息的經典模塊。本書將側重於介紹 I2C 接口的優勢（僅需兩根數據綫）。我們將提供特定的 S2A 庫文件或固件配置，指導讀者如何通過 Scratch 發送字符串，在屏幕上顯示項目狀態、傳感器讀數或自定義信息。 2. 超聲波測距模塊（HC-SR04）的應用： 學習如何利用 Arduino 的數字引腳控製超聲波模塊發送和接收迴波信號，計算齣精確的距離。在 Scratch 中，讀者將實時顯示測得的距離，並基於此距離觸發不同的視覺或聲音反饋，例如製作一個虛擬的“停車雷達”係統。 3. 伺服電機（Servo Motor）的精確控製： 伺服電機因其精確的角度控製能力在機器人和自動化領域應用廣泛。我們將講解如何通過 Scratch 發送角度指令（0°到 180°），控製伺服電機轉到指定位置，並可將其應用於製作簡單的機械臂或儀錶盤指示器。 --- 第五部分：綠色範例檔與項目拓展 本書強調“實戰演練”，因此隨書附帶的“綠色範例檔”是學習過程中的重要資源。 1. 綠色範例檔的使用方法： 範例檔中的所有 Scratch 工程文件（.sb2 格式）和對應的 Arduino 固件代碼（若需要）都經過瞭嚴格測試，確保能與本書的教學步驟同步運行。我們會詳細說明如何導入這些範例，並鼓勵讀者在理解原理後，修改其中的參數（如延遲時間、閾值等），培養獨立調試和優化的能力。 2. 進階項目思路啓發： 在掌握瞭基礎模塊和範例後，本書提供瞭一些啓發性的項目方嚮，例如： 簡易天氣站： 結閤溫度/濕度傳感器（如 DHT11，需額外配置對應固件）與 LCD 屏的組閤項目。 基於位置的互動遊戲： 利用超聲波模塊作為“搖杆”，在 Scratch 舞颱上控製角色移動。 創意音樂發生器： 通過按鍵控製多個不同頻率的蜂鳴器，用 Scratch 編程演奏簡單的鏇律。 本書的最終目標是讓讀者在不接觸復雜 C/C++ 代碼的情況下，完全通過拖拽 Scratch 積木，實現對物理世界的精準、有趣的電子控製與交互。 每一章的實踐都旨在鞏固 S2A 通信的可靠性，最終讓創客夢想從屏幕上的“積木”變為真實世界中的“動作”。

Chapter 01 Scratch軟體簡介
1-1 什麼是Scratch
1-2 下載和安裝
1-3 如何進入雲端Scratch
1-4 操作介麵導覽
1-5 座標的概念
 
Chapter 02 背景設計
2-1 開啓並儲存檔案
2-2 匯入、刪除舞颱背景
2-3 匯入外部圖片作為背景
2-4 編寫程式控製背景
 
Chapter 03 角色設計
3-1 匯入背景
3-2 從角色倉庫新增角色
3-3 在舞颱區調整角色大小及位置
3-4 匯入多造型角色
3-5 上傳角色檔案
3-6 繪製新角色
3-7 存檔到電腦
 
Chapter 04 角色的移動
4-1 匯入背景與角色
4-2 設定角色的初始位置
4-3 直綫移動到特定位置
4-4 在兩點間來迴移動
4-5 跳躍式移動
4-6 在舞颱邊緣間重復移動
4-7 自由移動
4-8 跟隨滑鼠移動

Chapter 05 角色外觀控製
5-1 匯入角色的多個造型
5-2 造型切換
5-3 角色的顯示與隱藏
5-4 設定角色的大小
5-5 使用特效改變角色外觀
 
Chapter 06 對話及聲音
6-1 撰寫腳本
6-2 匯入背景及角色
6-3 按照腳本製作動畫
6-4 匯入與刪除聲音
6-5 添加背景音樂及音效
 
Chapter 07 畫筆控製
7-1 下筆與收筆
7-2 清除畫麵
7-3 畫筆的顔色
7-4 畫筆顔色的亮度
7-5 畫筆的粗細
7-6 繪製正多邊形
7-7 繪製圓形及蓋章
 
Chapter 08 運算與變數
8-1 匯入背景及角色
8-2 産生及刪除變數
8-3 變數的顯示及隱藏
8-4 設定變數的值
8-5 數值運算
8-6 隨機數字分析

Chapter 09　偵測及變數控製
9-1　繪製舞颱背景
9-2　匯入角色
9-3　跟隨滑鼠遊標移動
9-4　條件判斷的狀態偵測
9-5　設定計時器
9-6　産生變數
9-7　設定變數的值
9-8　變數值的自動增減
 
Chapter 10　S2A+Arduino的開發環境
10-1　認識Arduino Uno開發闆
10-2　認識Scratch整閤闆
10-3　安裝S2A開發環境
 
Chapter 11　麥剋風控製
11-1　匯入舞颱背景
11-2　刪除及匯入角色
11-3　編寫角色移動程式
11-4　編寫元件響應程式
 
Chapter 12　LED燈閃光控製
12-1　匯入舞颱背景
12-2　上傳及繪製角色
12-3　編寫角色切換造型程式
12-4　編寫元件響應程式
 
Chapter 13　按鍵應用
13-1　匯入背景及角色
13-2　加入變數
13-3　編寫按鍵程式
13-4　編寫紅色LED燈響應程式
 
Chapter 14　光敏電阻控製
14-1　匯入背景及角色
14-2　光敏值控製蜂鳴器音調頻率
14-3　光敏值控製跳舞速度
14-4　編寫紅色LED燈響應程式
14-5　光敏值控製舞颱亮度
 
Chapter 15　蜂鳴器發聲
15-1　匯入背景及角色
15-2　刪除及匯入角色
15-3　編寫精靈移動程式
15-4　編寫元件響應程式
 
Chapter 16　搖桿移動應用
16-1　匯入舞颱背景及角色
16-2　編寫乒乓球運動的程式
16-3　編寫球拍移動程式
16-4　編寫乒乓球被球拍反彈程式
16-5　加入蜂鳴器及LED燈響應
16-6　加入分數變數
16-7　編寫判定遊戲結束程式
16-8　加入播報員
16-9　加入音樂與音效
 
Chapter 17　沙丘魔寶
17-1　匯入舞颱背景及角色
17-2　編寫女孩移動的程式
17-3　編寫障礙物1程式
17-4　編寫其餘障礙物程式
17-5　編寫妖魔程式
17-6　編寫寶藏判斷程式
17-7　加入變數
17-8　增補程式
17-9　加入播報員
17-10　加入音樂與音效
 
Chapter 18　星際大戰
18-1　匯入舞颱背景
18-2 加入變數
18-3 匯入及編輯角色
18-4 繪製生命值圖形
18-5 編寫玩傢戰機的控製程式
18-6 編寫玩傢飛彈的控製程式
18-7 控製外星飛船移動的程式
18-8 偵測碰撞的程式
18-9 編寫外星人飛彈的程式
18-10 編寫生命值顯示程式
18-11 加入寶藏控製程式
18-12 編寫報分員程式
18-13 添加背景音樂與音效
 
Chapter 19 直流馬達控製
19-1 認識直流馬達模組
19-2 練習控製馬達轉動方嚮
 
Chapter 20 藍牙無綫遙控
20-1 認識藍牙無綫模組
20-2 更改藍牙無綫模組的鮑率
20-3 開啓Windows的藍牙功能
     
Chapter 21 打造Arduino藍牙智慧車
21-1 準備材料及工具
21-2 韌體的準備
21-3 組裝藍牙無綫智慧車
 

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第三段評價： 身為一個對科技產品有點興趣，但又不想花大錢購買複雜設備的學生，這本《S2A創客實戰演練：用Scratch 2.x 玩轉 Arduino》根本就是我的福音！Scratch 2.x 的部分，我一直覺得它很適閤像我這樣的初學者，不用記一堆密密麻麻的語法，隻要把圖塊拖來拖去，就能做齣有趣的動畫和互動。而 Arduino 的部分，雖然我還沒真正動手操作過，但聽說它能連接各種感測器和馬達，製作齣很多酷炫的電子裝置，像是自動澆花器、或是可以跟手機互動的小機器人，這都讓我躍躍欲試。最棒的是，書裡有「附綠色範例檔」，這錶示我不用從零開始摸索，可以直接參考書裡的程式碼，然後再依據自己的想法去修改，這樣學習起來效率肯定會事半功倍。這本書真的提供瞭一個絕佳的機會，讓我能以一個比較輕鬆、有趣的方式，去探索程式設計和電子世界的奧秘。

评分☆☆☆☆☆

第一段評價： 哇，拿到這本書，真的是讓我眼睛一亮！身為一個對創客世界充滿好奇，但又有點怕自己手拙的讀者，這本《S2A創客實戰演練：用Scratch 2.x 玩轉 Arduino》簡直就是為我量身打造的。Scratch 2.x 這個圖形化程式語言，我之前在網路上看過一些介紹，覺得它非常直觀，就算是完全沒有程式基礎的人，也能快速上手。而 Arduino 更是創客界的明星，能透過它來控製各種電子元件，做齣超酷的作品，這也是我一直夢寐以求的。這本書光是書名就打中瞭我的心！尤其是「玩轉」兩個字，聽起來就充滿瞭趣味性和可能性，不是那種枯燥乏味的教學，而是真的能讓你「玩」起來，享受DIY的樂趣。而且「附綠色範例檔」，這點真的太貼心瞭！有現成的範例可以參考、修改，等於是直接給你一個起點，大大降低瞭入門的門檻。我迫不及待想看到書裡有哪些精彩的實戰演練，希望能帶我進入一個充滿創意和動手做的全新世界！

评分☆☆☆☆☆

第二段評價： 這本書的內容，讓我對「學程式」和「做專案」的看法完全改觀。過去我總覺得程式設計很抽象、很難學， Arduino 更是感覺像是高科技的產物，隻有專業人士纔能駕馭。但這本《S2A創客實戰演練》透過 Scratch 2.x 這個介麵，把複雜的程式邏輯變得像積木一樣，可以輕鬆組閤，非常容易理解。書中提到的「實戰演練」，聽起來就充滿瞭挑戰性和成就感。我非常期待書中會介紹哪些實際的應用，像是讓小燈泡隨著音樂閃爍，或是做齣一個簡單的感測器，這些都是能讓我立刻感受到「哇，我做到瞭！」的驚喜。而且，它還強調瞭「玩轉」的概念，這代錶學習過程不會是枯燥的死記硬背，而是透過不斷的嘗試和實驗，找齣屬於自己的創意和解決方案。能把 Scratch 的易用性和 Arduino 的強大功能結閤在一起，這絕對是一本能夠激發創意的優質讀物。

评分☆☆☆☆☆

第四段評價： 坦白說，我對電子工程和程式設計一直抱持著敬畏之心，總覺得那是非常專業且遙不可及的領域。然而，當我翻開這本《S2A創客實戰演練：用Scratch 2.x 玩轉 Arduino》時，那種沉重的感覺瞬間被好奇和興奮所取代。Scratch 2.x 的圖形化介麵，就像是一個友善的嚮導，引導我進入程式編寫的世界，讓原本令人生畏的程式碼變得直觀易懂。我特別喜歡「玩轉」這個詞，它暗示著學習的過程充滿瞭實驗、探索和樂趣，而不是死氣沉沉的填鴨式教育。想像一下，能夠透過簡單的指令，讓一個小小的 Arduino 闆子活起來，控製 LED 燈的明滅，或是接收感測器的數據，這些都充滿瞭無限的可能性。書中提到的「附綠色範例檔」，更是給瞭我信心，有瞭這些現成的範例，我就可以先從模仿開始，逐步理解背後的原理，再進一步發揮創意，做齣屬於自己的獨特作品。這本書的齣現，無疑為像我這樣對創客世界充滿渴望，卻又缺乏明確指引的讀者，點亮瞭一盞明燈。

评分☆☆☆☆☆

第五段評價： 我一直認為，學習新事物最有效的方式就是動手做，而《S2A創客實戰演練：用Scratch 2.x 玩轉 Arduino》恰恰提供瞭一個絕佳的平颱。Scratch 2.x 的圖形化編程，簡直是程式設計界的「樂高」，你可以像堆疊積木一樣，將不同的程式模組組閤起來，輕鬆完成複雜的邏輯。這大大降低瞭入門門檻，讓我這個對程式設計一竅不通的人，也能夠快速上手，並且感受到創造的樂趣。而 Arduino 作為一個硬體平颱，更是讓我對「將想法變成現實」有瞭更具體的想像。書名中的「玩轉」二字，完美詮釋瞭這本書的精髓：不是枯燥的理論講解，而是透過實際的練習，讓學習過程充滿瞭探索和發現的樂趣。我非常期待書中會有哪些「實戰演練」，像是製作一個簡單的機器人，或是控製一個可以互動的裝置，這些都是我夢想中的創客專案。更重要的是，「附綠色範例檔」的設計，等於是提供瞭一份「武功秘籍」，讓我能夠快速掌握核心技巧，並且在既有基礎上進行更深入的拓展。這本書絕對是想要踏入創客領域的初學者們，不可或缺的入門寶典。