第一课 接苹果一、教学目标： 1.知识与技能认识开源硬件。下载、安装编程猫硬件助手，测试摇杆。用摇杆控制舞台角色。2、 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。3、 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：下载、安装编程猫硬件助手，测试摇杆。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048；当向右拨摇杆时，摇杆x轴上的值为 4896。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 认识开源硬件。苹 下载、安装编程猫硬件助手，测试摇杆。果 用摇杆控制舞台角色