米思齊實戰手冊 Arduino圖形化編程指南 9787115435583 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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程晨 著

圖書標籤:

• Arduino
• 圖形化編程
• 米思齊
• 實戰
• 入門
• 青少年
• STEM教育
• 電子製作
• 創意編程
• 教程

店鋪： 韻讀圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115435583

商品編碼：29943100243

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2016-12-01

圖書基本信息
圖書名稱	米思齊實戰手冊 Arduino圖形化編程指南	作者	程晨
定價	49.00元	齣版社	人民郵電齣版社
ISBN	9787115435583	齣版日期	2016-12-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝-膠訂
開本	128開	商品重量	0.4Kg

內容簡介

本書由少年創學院聯閤創始人兼院長、知名創客程晨撰寫，以Arduino作為硬件平颱，介紹瞭使用米思齊（Mixly）軟件進行程序開發的方法。米思齊是由北京師範大學教育學部創客教育實驗室推齣的將圖形化編程方式和代碼編程方式融閤在一起的軟件開發環境。藉助它，中小學生和初學者能夠更輕鬆地編寫程序。 本書分為8個章節，首先介紹瞭米思齊的基本用法、各功能模塊的功能，然後通過數碼骰子、溫度記錄儀、增強型控製闆、感應自動門、簡易6足機器人等實例具體展現瞭圖形化編程過程，zui後還剖析瞭圖形化編程是如何藉助XML語言實現的。本書的重點沒有放在硬件上，而是放在瞭圖形和代碼的相互關係上，開發平颱也不限於Arduino。 本書適閤初學者自學編程，也適閤中小學選修課、課外興趣班教學使用，希望本書能夠推動創客教育的發展，讓你輕鬆享受編程的樂趣。

作者簡介

程晨，科技作傢，具有十餘年嵌入式開發經驗，編著、翻譯齣版開源硬件、3D打印、機器人、物聯網領域相關圖書十餘本，本Arduino和3D打印技術普及圖書都齣自他手。他是機械工業齣版社特聘技術顧問，曾任北京航空航天大學軟件學院特聘講師，參與瞭清華大學、北京郵電大學等多個高校的創新性課程設計。

目錄

章　初識米思齊 1.1　米思齊簡介………………………………………………………　001 1.2　軟件界麵…………………………………………………………　001 1.3　各功能模塊介紹…………………………………………………　004 第二章　米思齊上手 2.1　模塊使用說明……………………………………………………　019 2.2　編程的硬件——控製闆…………………………………………　021 2.3　完成一個順序結構………………………………………………　023 2.4　完成一個選擇結構………………………………………………　026 2.5　完成一個循環結構………………………………………………　030 2.6　完成串口通信……………………………………………………　035 第三章　數碼骰子 3.1　數碼管應用………………………………………………………　039 3.2　函數應用…………………………………………………………　042 3.3　交互功能…………………………………………………………　049 第四章　溫度記錄儀 4.1　溫度傳感器實例…………………………………………………　059 4.2　串口交互…………………………………………………………　062 4.3　數據的存儲………………………………………………………　068 第五章　增強型控製闆 5.1　LuBot 簡介… …………………………………………………　072 5.2　LuBot 硬件資源… ……………………………………………　072 5.3　LuBot 模塊介紹… ……………………………………………　076 第六章　感應自動門 6.1　功能描述…………………………………………………………　084 6.2　框架搭建…………………………………………………………　084 6.3　程序實現…………………………………………………………　090 第七章　簡易6 足機器人 7.1　功能描述…………………………………………………………　096 7.2　機器人搭建………………………………………………………　098 1.3　程序實現…………………………………………………………　103 1.4　紅外遙控…………………………………………………………　106 第八章　剖析米思齊 8.1　Blockly…………………………………………………………　113 8.2　XML 文件… ……………………………………………………　113 8.3　文件分析…………………………………………………………　117 8.4　庫文件分析………………………………………………………　127 附錄A　模塊代碼對照… …………………………………　129 附錄B　頻率值與音調對應錶… …………………………　139

編輯推薦

開展創客 STEAM教育的教材Arduino圖形化編程新工具你的本Mixly圖書少年創學院院長、知名創客程晨新一力作！北師大傅騫教授鼎力推薦

文摘

序言

揭秘數字世界的底層邏輯：深入淺齣解析嵌入式係統的構建與實踐 本手冊旨在為所有對嵌入式係統、物聯網（IoT）以及硬件編程抱有濃厚興趣的讀者提供一個全麵、深入且極具操作性的學習路徑。它不是對任何特定圖形化編程工具或現有教材的簡單復述，而是著眼於構建堅實理論基礎之上，如何將抽象的編程概念轉化為能夠與物理世界互動的實際解決方案。 第一部分：奠定基石——嵌入式係統與微控製器基礎精講 本部分將從最基礎的層麵齣發，詳細解析嵌入式係統的核心構成要素。我們首先會超越簡單的“輸入-處理-輸齣”模型，深入探討嵌入式係統在現代技術生態中的定位及其發展趨勢。 1.1 微控製器的“心髒”：架構與工作原理 我們將詳盡剖析主流微控製器（如基於AVR、ARM Cortex-M係列）的內部結構。這包括：中央處理器（CPU）的指令集架構（ISA）的差異化分析，內存體係（SRAM、Flash、EEPROM）的功能劃分與存取機製，以及時鍾係統、復位電路的設計哲學。重點在於理解程序是如何被加載、解析並最終執行的，這將幫助讀者理解後續代碼優化的底層邏輯。 1.2 硬件交互的橋梁：寄存器與外設詳解 理解嵌入式編程的精髓在於直接與硬件對話。本章將詳細介紹寄存器（Register）的概念、映射方式及其在不同微控製器傢族中的統一與特殊性。我們將係統性地梳理和講解各類關鍵外設的工作原理，而非僅僅停留在調用庫函數層麵： 定時器/計數器（Timers/Counters）： 不僅講解PWM（脈衝寬度調製）的生成，更側重於如何利用其溢齣中斷實現高精度時間測量和波形閤成。深入探討“輸入捕獲”模式在信號解析中的應用。 串行通信接口（Serial Communication）： UART、SPI和I2C協議的底層數據幀結構、時序圖、仲裁機製及其在多設備通信中的衝突避免策略。我們將提供詳細的波形分析實例。 模數/數模轉換器（ADC/DAC）： 采樣率、量化誤差、參考電壓的選擇對測量精度的影響。解析多通道復用技術和軟件/硬件平均濾波法的實際效果對比。 中斷係統管理： 優先級劃分、中斷服務程序（ISR）的編寫規範、如何避免競態條件（Race Conditions），以及嚮量錶的工作機製。 1.3 邁嚮高級：內存管理與低功耗設計 針對資源受限的嵌入式環境，本章探討高效的內存使用策略，包括堆棧的增長方嚮、全局變量和靜態變量的存儲區域，以及避免內存碎片化的方法。此外，我們將引入先進的低功耗設計理念，講解睡眠模式（Sleep Modes）的選擇、喚醒源的配置，以及如何通過軟件手段最大限度地延長電池供電設備的續航能力。 第二部分：軟件工程視角下的嵌入式開發實踐 本部分將視角從硬件轉移到軟件工程方法論，強調構建健壯、可維護和可擴展的嵌入式代碼結構。 2.1 結構化與模塊化編程範式 拋棄“大循環”式的初級代碼結構，本章介紹如何使用狀態機（State Machines）來管理復雜係統邏輯。我們將通過實際案例演示如何將功能劃分到獨立的C/C++模塊中（.h/.c文件分離），實現接口定義與內部實現的解耦。重點討論麵嚮對象編程（OOP）在嵌入式領域中，特彆是使用C++時的優勢與陷阱。 2.2 實時操作係統的引入與分析（RTOS） 對於需要多任務並發處理的復雜項目，實時操作係統是關鍵。本章將以輕量級RTOS為例，深入解析其核心組件： 任務調度器： 搶占式與協作式調度的區彆，時間片分配機製，以及如何通過修改內核參數來調整係統的實時性。 進程間通信（IPC）： 信號量（Semaphores）、互斥鎖（Mutexes）、消息隊列（Message Queues）和事件組（Event Groups）的使用場景、死鎖（Deadlock）的預防與檢測。 資源管理： 內存池的創建與管理，確保任務之間資源的隔離與安全共享。 2.3 調試、仿真與代碼質量保證 調試是嵌入式開發中耗時最長的環節。本章將詳細介紹高級調試技術，包括JTAG/SWD接口的工作原理、斷點設置的高級技巧（如數據斷點、觀察點），以及如何有效地利用示波器、邏輯分析儀等外部工具來驗證軟件行為與硬件交互的準確性。同時，我們將介紹代碼審查（Code Review）的基本流程和靜態代碼分析工具在嵌入式項目中的應用，以提升代碼的可靠性。 第三部分：連接與擴展——現代嵌入式係統的互聯能力 本部分聚焦於如何將嵌入式設備連接到外部世界，實現數據采集、遠程控製和邊緣計算。 3.1 傳感器數據采集與信號調理 係統性地分析各類傳感器（溫度、濕度、壓力、慣性測量單元IMU）的工作原理，著重於信號預處理的必要性。我們將討論如何選擇閤適的放大器、濾波器（如一階、二階RC濾波器）來應對噪聲乾擾和漂移問題，並詳細闡述數字濾波算法在嵌入式平颱上的高效實現。 3.2 網絡通信協議棧的深入剖析 對於物聯網應用，網絡協議的理解至關重要。本章將側重於TCP/IP協議棧的精簡應用和UDP協議的快速傳輸特性。在此基礎上，我們將詳細剖析輕量級消息傳輸協議： MQTT： QoS等級的含義、會話保持機製、Broker與Client之間的握手流程，以及在資源受限設備上實現安全連接（TLS/SSL）的挑戰與最佳實踐。 數據格式化： 相比JSON，如何在嵌入式設備上高效地使用Protocol Buffers或FlatBuffers進行數據序列化與反序列化，以減少帶寬和處理開銷。 3.3 固件的遠程更新與安全性 現代嵌入式設備需要空中下載（OTA）功能。本章將探討Bootloader的設計，如何安全地分區存儲新舊固件，確保更新過程中係統不會“變磚”。安全方麵，我們將介紹非對稱加密在固件簽名驗證中的作用，確保隻有授權的固件纔能被設備加載執行。 結論：構建自主的嵌入式開發能力 本書最終目標是培養讀者獨立設計、實現和調試復雜嵌入式係統的能力。通過對底層原理的深入理解，讀者將不再受限於特定的圖形化工具界麵，而是能夠靈活地選擇、組閤和優化最適閤當前應用場景的軟硬件技術棧，真正掌控數字世界中物理交互的核心技術。

評分☆☆☆☆☆

作為一名多年的IT從業者，我一直對新興的技術和編程方式保持著高度的關注。雖然我熟練掌握瞭多種文本編程語言，但我對圖形化編程在教育和快速原型開發領域的潛力一直很看好。《米思齊實戰手冊》恰好填補瞭這一領域的空白。這本書不僅僅是針對初學者的入門指南，它還為有一定編程基礎的讀者提供瞭一個全新的視角。我發現，即使是經驗豐富的程序員，通過米思齊的圖形化編程，也能更直觀地理解復雜的係統邏輯，並快速驗證自己的想法。書中的案例設計非常具有代錶性，涵蓋瞭從基礎的輸入輸齣控製到更復雜的通信協議和人工智能應用，這些案例的實現過程既能展現米思齊圖形化編程的強大之處，又能引導讀者思考如何將這些技術應用於更廣泛的領域。我個人認為，這本書對於培養創新型人纔，以及推動技術在非專業領域的普及，都具有非常積極的意義。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對科學探索充滿熱情的中學生，一直夢想著用科技改變生活。在學校接觸瞭一些基礎的編程知識，但感覺離真正的創造還有一段距離。偶然間，我的老師嚮我推薦瞭這本《米思齊實戰手冊》。這本書真的是打開瞭我新世界的大門！我之前覺得Arduino聽起來很厲害，但又不知道從何下手。米思齊的圖形化編程就像給我打開瞭一個魔法盒子，我隻需要拖拽指令塊，就能讓我的小作品動起來。書裏的例子都非常有意思，我按照書裏的步驟，很快就做齣瞭一些讓我驚嘆的小發明，比如能根據光綫明暗自動調節亮度的颱燈，還有一個能識彆不同顔色的小機器人。這些經曆讓我對編程産生瞭濃厚的興趣，也讓我體會到瞭科學的魅力。這本書不僅教會瞭我如何編程，更重要的是，它教會瞭我如何思考，如何用邏輯去解決問題，如何把天馬行空的想象變成現實。我真心覺得，這本書對我們這些想要學習科技、創造未來的年輕人來說，是不可多得的寶藏！

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直太棒瞭！我一直對編程很感興趣，但接觸過幾次傳統的代碼編寫，總覺得枯燥乏味，而且容易齣錯，稍不留神就卡在那裏，半天找不到問題齣在哪。這本《米思齊實戰手冊》簡直是為我這樣的小白量身定做的！它采用圖形化編程，就像搭積木一樣，把復雜的代碼邏輯變成一個個直觀的模塊，我隻需要把它們拖拽組閤，就能看到我的想法變成現實。特彆是Arduino這個平颱，本身就充滿瞭無限的可能，而米思齊的圖形化編程更是將這種可能性放大到極緻。我之前嘗試過用Arduino做一些小項目，但總是被代碼勸退。這本書從最基礎的Arduino硬件連接和軟件環境搭建開始，一步步引導，讓我能快速上手。而且，它不是那種隻講理論的書，而是充滿瞭大量的實戰案例，從簡單的LED閃爍，到更復雜的傳感器交互，再到各種有趣的創意小製作，每一步都清晰明瞭，甚至連可能遇到的問題都提前幫我想到瞭，實在太貼心瞭！感覺自己不再是被動的學習者，而是主動的創造者，這種成就感是之前無法比擬的。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我是在一個技術論壇上偶然看到有人推薦這本書的，當時就被“Arduino圖形化編程”這個關鍵詞吸引瞭。我一直覺得，編程不應該隻是少數“技術宅”的專利，它應該是人人都可以嘗試的，而圖形化編程就是打破這個壁壘的最佳方式。這本書的優點在於，它真的很接地氣。我收到書後，迫不及待地翻開，發現裏麵的講解非常細緻，每一個概念都解釋得通俗易懂，沒有任何晦澀難懂的術語。最讓我驚喜的是，書中的案例設計得非常巧妙，既能學到核心的編程思想，又能做齣一些真正有趣、有用的東西。比如，我跟著書裏的教程做瞭一個簡單的自動澆花係統，當土壤濕度低於某個閾值時，Arduino就會控製水泵開始澆水。這讓我覺得自己不僅僅是在學習，更是在用技術解決實際問題。而且，書中的代碼示例也很規範，雖然是圖形化的，但它也引導你去理解背後的邏輯，為以後過渡到文本編程打下瞭良好的基礎。總而言之，這是一本性價比非常高的書，強烈推薦給所有對電子製作和編程感興趣的朋友。

評分☆☆☆☆☆

這本書的編輯和排版真的做得非常齣色，讓人一看就很有閱讀的欲望。我之前買過一些技術類書籍，常常因為版式混亂、插圖模糊而感到頭疼，但《米思齊實戰手冊》完全沒有這個問題。它采用瞭大量的彩色插圖和流程圖，清晰地展示瞭硬件連接和程序邏輯，即使是對電子電路一竅不通的讀者，也能輕鬆理解。更難得的是，這本書並沒有因為圖形化編程就降低對技術深度的要求。它在基礎的圖形化編程之上，還介紹瞭許多進階的技巧和概念，比如如何利用外部庫擴展Arduino的功能，如何進行傳感器數據的采集和處理，甚至還涉及瞭一些簡單的控製算法。這些內容對於想要更深入地學習Arduino的讀者來說，是非常寶貴的財富。我尤其喜歡書中關於“項目式學習”的理念，它鼓勵讀者在動手實踐中學習，而不是死記硬背。通過完成一個個實際項目，不僅能鞏固所學知識，還能激發自己的創造力。