Arduino課程準備
宜蘭縣竹林國小 陳金助老師

程式寫作如果結合外部感應器,可以達成簡單的自動控制功能,進一步讓學生創作一些作品改善生活或是增加樂趣。

目前國中小常用的程式設計程式大概就是[Scratch],利用積木式拖拉來完成程式寫作。

對於國中小學生來說常見的外部感應器大概就是[Arduino]和[picboard]。

picboard:內建許多感應器,使用方便,但是功能上就有些限制。

Arduino:開放的架構,搭配多元的感應器,可以隨意發揮。

搭配外部感應器的[程式]也有很多,對於國中小學生來說常見的大概就是[S4A]和[mBlock]

S4A:可以搭配[Arduino]和[picboard]來設計程式,但是限定了一些Arduino連接埠的功能。

mBlock:大陸深圳市創客工場科技有限公司基於開源Scaratch2.0研發出來的免費程式,除了搭配該公司的零件,也可以選擇一般市售的Arduino控制板使用。程式寫完之後,還可以轉換成Arduino程式語言直接上傳到Arduino控制板,離線執行程式。

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考量開放、多元、安裝簡便、學生學習容易、便宜等因素,以下課程採用Arduino Uno控制板搭配mBlock來教學。

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安裝mBlock

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連結到mBlock網站( http://www.mblock.cc/ )下載安裝檔,然後依照指示安裝即可(Win7到Win10都可以適用)。過程中會要求安裝[Adobe AIR],就按[確定]把它裝完。

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安裝Arduino驅動程式

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打開mBlock程式,點選[連接],再點[安裝Arduino驅動],接著然後依照指示安裝即可。

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如果想要將程式上傳到Arduino控制板,讓程式不需和電腦連線也能直接在Arduino控制板上執行,則需要再安裝Arduino IDE,請直接上官網(https://www.arduino.cc/en/Main/Software)下載安裝。

如果只想用USB連線使用,這個步驟可以省略。

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注意:

標準的Arduino Uno控制板

只要完成上面安裝即可,但是現在市售的一些大陸改良板

採用新的晶片,需要上網搜尋[CH341SER.EXE],加裝晶片驅動程式才可使用。

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上網搜尋[Arduino Uno控制板],價格從一百多到近千元都有,如何選擇?就看需求囉,加上一些零件只要幾百元就可以開始體驗電腦程式控制外部感應器了。
建議:2人一組(可以互補),一班大概15組,老師上課要多備一些材料,以供替換,可以準備20組,基本材料費大概7千元。

建議基本課程搭配零件(每一組)如下:

Arduino Uno控制板 一片

USB連接線(TYPE A to B)一條

麵包板一片(選這種有整排的接地和正極比較方便)

LED(發光二極體)紅、黃、綠各2顆

RGB三色LED一顆

電阻:220歐姆10顆、1K歐姆一顆、10K歐姆一顆

10K歐姆可變電阻一顆

按鍵開關一個 ,小學生建議用2腳的,比較不會接錯方向。

蜂鳴器一個

光敏電阻一顆

公對公杜邦線10條

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買回來的零件可以先用尖嘴鉗將[角]夾直,方便學生上課使用。

搭配實物投影機,學生在座位上就可以看到老師的接線示範

 

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感謝:
國華國中魏裕常、張俊傑老師、稻香國小邱文盛老師指導。
主要參考書籍:林信良老師的[用mBlock玩Arduino]

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相關連結:

Arduino課程準備

Arduino第一課(概論、連接)

Arduino第二課(LED) 

Arduino第三課(用鍵盤控制LED)

Arduino第四課(LED紅綠燈)

 

 

Arduino第五課(pwm)

文章來源:Arduino課程準備 由 roc 發表。