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一讀就懂micro:bit:給程式新手的開發板入門指南
定  價:NT$380元
優惠價: 9342
可得紅利積點:10 點

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商品簡介

作者簡介

目次

書摘/試閱

本書特色

◎英國學生人手一個的秘密武器BBC micro:bit,讓你輕鬆寫應用程式。
◎適合想要體驗數位DIY的程式新手。
◎淺出:從最簡易的軟硬體與程式編寫概念教起,不怕學不會!
◎深入:無論是開發板機上硬體,還是各種程式開發環境,一覽無遺!

內容簡介

◎英國學生人手一個的秘密武器BBC micro:bit,讓你輕鬆寫應用程式。
◎適合想要體驗數位DIY的程式新手。
◎淺出:從最簡易的軟硬體與程式編寫概念教起,不怕學不會!
◎深入:無論是開發板機上硬體,還是各種程式開發環境,一覽無遺!

這個放得進口袋的迷你電腦,有小小心機與強大功能。本書將帶你從基礎安裝到全盤掌握,讓想寫的遊戲與應用程式從腦海一躍而上數位平臺。

由英國廣播公司BBC設計的micro:bit旨在提升英國青少年數位素養,輕鬆學習感測器、藍牙通訊、內嵌作業系統。在本書的旅程中,我們也將認識數位領域的明日之星:物聯網。

本書將深入介紹micro:bit微控制板上的硬體,用內建的網頁工具與更多更強大的程式開發環境,潛入程式編寫的核心。

翻開本書,一次know-HOW:

◩HOW:如何以Python、JavaScript和C++等各種常見程式語言編寫micro:bit程式。
◩HOW:如何將micro:bit連接至其他智慧裝置:不只連接手機,還能連接另一塊micro:bit!
◩HOW:如何讓micro:bit施展魔法:進階硬體的秘密。
◩HOW:如何用LED顯示文字、讀取機上加速規數據。
◩HOW:如何將micro:bit連接至馬達控制器,製作迷你機器人。

作者
沃弗拉姆‧多納特Wolfram Donat

一位工程師、作家和Maker。他的書籍著作遍及自製機器人、Windows XP和Raspberry Pi的應用。他的興趣廣泛,包含機器人學、嵌入式系統、水下無人載具、電腦視覺和物聯網。
他在阿拉斯加大學安克拉治分校取得電腦工程學位,並獲得NASA補助進行水下載具的研究,現與妻兒居住於南加州,擁有一座迷你動物園。

譯者
屠建明

全職譯者,愛丁堡大學文學畢業生,也曾主修電機。對任何科技新知都有濃厚的興趣。


 

致謝
1 認識 micro:bit
2 micro:bit硬體導覽
3 以MicroPython編寫程式
MicroPython線上編輯器
mu程式編寫環境
4 基礎專題
LED
按鈕
加速規
羅盤
本機持續性檔案系統
整合操作
5 mbed作業系統
申請帳號
yotta
6 與GPIO腳位互動
GPIO腳位與邊緣連接器擴充板
馬達驅動板
7 使用藍牙
藍牙是什麼?
編寫micro:bit上的藍牙程式
8 藍牙序列通訊與micro:bot
UART和藍牙
micro:bot
附錄A BBC micro:bit的故事
附錄B 其他程式編寫環境
  Blocks Editor
  Code Kingdoms
  Microsoft Touch Develop

認識micro:bit
如果你有在留意科技新聞,應該已經發現最近市面上湧現大量的單板電腦(SBC)。約莫從Raspberry Pi起頭的這波裝置趨勢中,出現了數十種小又強大的裝置,價格從幾美元到幾百美元都有。Raspberry Pi(樹莓派)基金會推出的Pi Zero是他們最低價的開發板,採用小型的1 GHz(千兆赫茲)單核心ARM晶片,價格約五美元。價格光譜的另一端則有NVIDIA Jetson TK1,不但有ARM A57四核心晶片,甚至配備256核心Maxwell GPU(圖形處理器),要價約六百美元,但它仍被歸類為單板電腦。Kickstarter上面可以看到各式各樣的新款SBC,有些成功,有些失敗。
在這些意外強大的小型電腦上市的同時,多家科技公司更小型、低功耗的晶片和裝置正低調地傾巢而出。驅動這類開發板的是各式各樣的處理器,從ARM CPU(中央處理器)到Atmega 328等更小的微控制器,而它們通常只有一個目的:執行一項或多項簡單工作,並連結物聯網(IoT)。
物聯網是什麼呢?下面的小故事中有較完整的介紹,如果長話短說,IoT就是透過網際網路和其他較小規模網路,能和其他裝置聯繫的小型低功耗裝置構成的網路。藉此連繫的裝置,包含IoT裝置和智慧型手機、電腦等功能更完整的裝置。物聯網裝置的目的是連線到家中恆溫器、冰箱、烤麵包機、鑰匙圈等所有裝置,並透過網路來連繫。它們必需仰賴極低電量運轉(鑰匙圈上也沒地方擺大顆電池),因此必須要硬體簡單、CPU頭腦發達。然而絕大多數情況下,物聯網裝置也不用特別強大,因為主要功能只是蒐集資料並適時傳送到更強大的電腦、智慧型手機或平板電腦,或者依照另一個裝置的簡單指令來執行簡單的工作而已。
這些小型IoT開發板價格範圍也很廣,但一般不超過一百美元。C.H.I.P.是這個領域的新成員,價格僅約九美元;Particle Photon具有ARM Cortex處理器,約二十美元,而身為中流砥柱的Intel Edison則要七十美元左右。
這個家族內還有一塊初來乍到的開發板:BBC micro:bit。這臺小裝置由英國廣播公司(BBC)透過「Make It Digital」(國家數位化)計劃,免費贈送給一百萬名11歲學童。BBC指出英國有數位技能的重大斷層,未來五年國內預期需要一千四百萬名技術人員,因此推動此計劃以提升英國年輕世代的數位技能。BBC跟隨的是Raspberry Pi基金會的腳步;這波行動的推手認為,將便宜或免費的電腦提供給年輕人,能促進對學習、程式編寫和工程研發的終身興趣。該公司與約30家其他機構合作來達成這個使命。有些機構提供金援,而其他像element14等廠商則協助生產開發板。為了讓年輕人對科技產生興趣,這次很多不同的科技機構可說是通力合作。
micro:bit本身是個小巧的裝置(圖1-3),只有4 x 5公分,可以由各種電源驅動:兩個AAA(四號)電池、一個鈕扣電池、USB供電或任何3V電源。它能透過標準的micro USB線與Windows、Mac或Linux電腦連接,而且不需要任何驅動程式就能當作外接磁碟或裝置。配備的25顆LED和兩顆小按鈕都可以編程,讓使用者與裝置互動。板子背面有20個通用輸入╱輸出(GPIO)腳位,可以用鱷魚夾、香蕉夾連接,或是把板子插上特殊連接器的排針,一次連接所有腳位。micro:bit同時還附羅盤和加速規,可以讀取數據並代入程式碼,而機上的低功耗藍牙(BLE)天線,可供任何藍牙裝置配對,例如智慧型手機和筆記型電腦。
為了使用方便,吸引孩童的興趣和參與,Micro:bit教育基金會(Micro:bit Foundation)(於本文撰寫當時)提供五種設計micro:bit程式的方式,這五種都屬於JavaScript網頁程式編輯環境,分別是微軟的Touch Develop、Code Kingdoms的JavaScript編輯器、微軟圖形化程式編輯器(Microsoft Blocks Editor)、MicroPython和微軟PXT。這些環境分別適合不同的技能層級,有簡單的圖形化程式編輯(類似Scratch,學習者會在圖形化環境裡移動程式碼拼圖)和適合較進階使用者的全文字環境。除了這些簡單的網頁環境,還有其他方式可以為開發板上的處理器編程,我們之後會討論到。

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