开源硬件科技实验

"“创客教育系列丛书”的特色如下： （1）知名作者，经验丰富，见解独到 作者对我国的创客教育有着深入的研究和分析，并具有丰富的在基础教育阶段开展创客教育活动的教育教学经验，因此，更能知道目标受众需要什么，并根据目标受众的需求，将干货内容进行针对性的呈现。 （2）打通热点，专攻痛点，单点很好 重点解决父母及社会关心的孩子创新思维能力培养以及孩子未来发展的痛点，为目标受众提供一套能够多方面提高孩子创新能力的教材，让丛书内容能够更好地满足目标受众的核心需求。 （3）案例丰富，方法众多，突破困境 重在思维方法和动手实践的培养，让孩子们不仅能通过丰富的案例和方法举一反三，而且能够通过项目学习，与同学合作、探究学习，突破困境，培养创新素养，提高动手能力和解决真实问题的能力。 "

《开源硬件科技实验》为创客教育系列丛书高中第二册，内容由“开源硬件设计”“科学实验”“技术试验”三章构成，设计了“感受Arduino的魅力——电子琴”“用Arduino测算地球质量”“Arduino遥控小车”等项目范例。引导学生围绕“情境→主题→规划→探究→实施→成果→评价”的项目学习方式，开展自主、探究、合作学习，帮助学生掌握本书的基础知识、方法与技能，锻炼计算思维，提高创新设计能力，促进学生核心素养的提升，尝试开展科技实验，创作实体作品，从而培养对实际问题的解决能力。《开源硬件科技实验》为创客教育系列丛书高中第二册，适合高中二年级学生阅读使用。

"主编介绍 孙晓奎，中国教育信息化创客教育研究中心秘书长，《中国教育信息化》《基础教育参考》编辑。 胡永跃，粤教版高中信息技术教材分册主编，出版《中学创客教育丛书》《Arduino科技课堂宝典》等书籍。 陈明宏，广东省特级教师，中山市小学、初中信息技术教材主编，粤教版高中信息技术教材分册主编。 "

第一章 开源硬件设计 1
项目范例：感受Arduino 的魅力——电子琴 2
第一节 认识开源硬件及Arduino 4
一、开源硬件 4
二、Arduino 平台 5
第二节 初试身手——LED 11
一、制作演示用的红绿灯 11
二、制作实际红绿灯 12
第三节  感光灯 17
一、光敏二极管 17
二、简易感光灯 17
三、传感器的制作 19
第四节 蜂鸣器——报警器 21
一、蜂鸣器 21
二、简易报警器 22
三、简易警报器 24
第五节 触摸电子琴 25
一、触摸传感器 25
二、触摸电子琴 27
三、编写乐曲程序 28
本章扼要回顾 31
回顾与总结 32
第二章 科学实验 33
项目范例：用 Arduino 测算地球质量 34
第一节 用光电门测物体速度 36
一、制作光电门 36
二、测定物体的速度 37
第二节 用光电门测单摆周期 40
一、测算单摆周期 40
二、测算重力加速度 42
第三节  测重力加速度 43
一、用打点计时器测g 43
二、用光电门测g 44
第四节 传感器与生物、化学实验 49
一、传感器 49
二、生物、化学应用 54
第五节 测算地球质量 61
一、测算方法 61
二、测算过程 61
本章扼要回顾 65
回顾与总结 66
第三章 技术试验 67
项目范例：Arduino 遥控小车 68
第一节 工程进、出料控制 70
一、认识倾斜开关 70
二、倾斜开关实验 71
三、倾斜开关应用实例 73
四、简易计步器 74
第二节 路灯控制系统 76
一、电磁继电器及其控制原理 76
二、继电器控制实验 78
三、路灯控制系统 79
第三节 马达的驱动与控制 80
一、TT 马达及其驱动 80
二、L298N 驱动板 82
三、TT 马达驱动实验 83
第四节 舵机的驱动与控制 85
一、舵机及其控制原理 86
二、舵机的驱动实验 87
三、手动控制舵机 89
四、舵机的常见应用 90
第五节 红外收发与遥控 94
一、红外接收管 94
二、红外遥控 95
三、红外发射 97
第六节 物联控制系统 101
一、以太网扩展板 101
二、搭建Web 信息服务器 102
三、远程控制电子设备 104
四、广域物联网 106
第七节 科技作品创作过程 109
一、确定主题 109
二、设计方案 109
三、实施方案 110
四、交流分享 110
五、总结评价 110
本章扼要回顾 119
回顾与总结 120
附录1 中英文术语对照表 121
附录2 项目活动评价表 123
附录3 本书所用元器件或替代品参考资料 125
附录4 电路焊接的基本技术 127
参考资料 129