2017年10月8日 星期日

Micro:bit 影片教學與 3D列印資源

今天來分享一些從網路上蒐集關於 Micro:bit 的資源。

影片:

BBC micro:bit lessons
83 部影片



Micro:Bit 積木式範例
27 部影片


Micro:bit 3D列印良品 蘇英嘉老師
9 部影片



3D列印模型



2017年10月7日 星期六

Abstract (Micro:bit 初學手冊)

Micro:bit 作為入門的編程工具,除了簡易的硬體介面之外,它還提供了容易操作與理解的程式編輯工具。而最大的特色,既然定義為教育設備,它也很負責任的提出了豐富的教育與學習的內容、示例、教案、手冊指南與課程範例。這意味著,如果您是一位教育工作者,您將獲得豐富、有益的龐大資源與支援,解決您課堂上可能面對的問題,並支持你的課堂能夠順利地進行。

「Micrio:bit 初學手冊」將收集筆者以 Micro:bit 官網內容為主要學習的過程,整理之後,目的在提供給想利用 Micro:bit 作為自學或教學的使用者之指南。也許您會認為市面上有許多開發板,為何要選用 Micro:bit?就如同 BBC 總裁 托尼·霍爾(Tony Hall)說的:Micro:bit 應該會幫助解決孩子們在學校只知道怎麼使用電腦,但不知道怎麼程式設計的問題。我們都知道在這個國家有一個關鍵和不斷增長的數位技能差距,這就是為什麼我們走到一起對此做一些事情是如此重要。



Micro Bit 被定位為樹莓派、Arduino的互補產品,而不是競爭者。樹莓派與 Arduino 確實有許多強大的功能,但在面對初學者,他們依然有一定的門檻,在 Using micro:bit in 5 easy steps (利用五個步驟,簡單使用 Micro:bit) 這一個小節裡,讀者會發現我們為什麼如此推薦 Micr:bit 作為初學者的學習工具。而且,事實上它不僅於此,在 JavaScript Blocks Editor 平台與 Python Editor 這兩個 Micro:bit 的主要編程工具中,讀者會發現 Micro:bit 也是非常好的學習階梯工具。相信所有有興趣學習編程的人,通過 Micro:bit 將會在它的程式學習之旅中,有一個很好的起點。也為未來學習其它編程工具奠立良好的基礎觀念,獲得進階發展的契機。



本手冊主要以官網資料做為課程內容,將區分為:入門篇、基礎篇、進階篇、附錄四個 Session。
  1. 入門篇:讓初學者初步認識 Micro:bit,了解它能做甚麼? 
  2. 基礎篇:熟悉 Micro:bit 的軟硬體、功能,跟著官網完成編程的11個初階課程,學習完成一個 14 週關於認識電腦科學的課程。之後,跟著官網的專案內容,完成基礎的專案編程。 
  3. 進階篇:進階篇課程將聚焦在官網的 37 個 Lessons ideas,這 37個 Lessions 將包含以 Beginner、Intermediate、Maker、Science、Advanced 五個階段。 
  4. 附錄篇:其實就是補遺,這裡將把官網一些零散的資訊,做最後的系統整理,或者課外相關的一些資源補充進來;但並不會進行大量的課程補充或示例,主要仍然聚焦於初學。 
筆者也期盼藉由拋轉引玉,能夠匯聚更多的教學資源,提供教學現場的老師、學生,或有意進行編程學習的對象,獲得更多的教育資源與支援。本手冊也將以創用CC:署名(BY)-非商業性使用(NC)-相同管道共亯(SA)方式分享。

編輯者:黃輝聲 (Wayne Huang);mymell2003@gmail.com

Features:認識 Micro:bit 外部特徵



從簡單的介紹或者從一些範例,例如香蕉鍵盤、跳舞機器人等,你應該會發現 Micro:bit 可以完成你未來所有的編程想像。





Overview (概述)

你的 Micro:bit 上具有以下物件:

  1. 25個獨立可程式設計LED (5*5 LED 矩陣)。
  2. 2個可編程按鍵(按鍵A、按鍵B)。
  3. 25 Pin 可外部連接感測器物理連接引脚。
  4. 光感測器、溫度感測器。
  5. 運動感測器(加速度計和地磁感測器)。
  6. 無線通訊,Radio 和藍芽。
  7. USB介面。


讓我們一起來看看這些物件與感測器的功能及如何運作,還有了解它們的編程方式吧!


LEDs




What is it?

Micro:bit 內建有25個獨立的可程式LED,允許你顯示文字、數字和影像圖。

How do I code it?

點選連結可以學習更多 LED矩陣的編程技巧,也可以直接取用下面的程式範例。
Examples


Buttons(按鍵)




What is it?

在 Micro:bit 上有兩個按鍵(按鍵A、按鍵B),它們是可以透過編程,讓您利用按壓按鍵來執行 Program。

How do I code it?

下面提供範例程式參考:
Examples


Pins (Pin腳)




What is it?

在 Micro:bit 下緣有 25 Pin 的金手指,用來連接外部的連接器或感測器,我們稱為 "Pin 腳"。您可以藉由這些 Pin 腳,連接感測器,例如:Servo、DC motors、LEDs...等,再透過 Program 進行程序控制。

How do I code it?

點選連結可以學習更多關於 Pin 腳的說明。也可以利用下面的範例進行編程課程學習。
Examples



Light Sensor (光感測器)




What is it?

將 正面的 25個 LEDs 反轉成輸入端,它們可以當作光感測器使用。可以藉由程式監測周圍的光線亮度。

How do I code it?

請利用下面的範例進行編程課程學習。
Examples



Temperature Sensor (溫度感測器)





What is it?

溫度感測器允許 Micro:bit 檢測當前環境的攝氏溫度。

How do I code it?

請利用下面的範例進行編程課程學習。
Examples



Accelerometer (加速度感測器)


What is it?

加速度計(感測器)可以量測 Micro:bit 的加速度;這個元件會感測出 Micro:bit 的位移。它還可以檢測其他動作,例如抖動、傾斜和自由落體運動。

How do I code it?

請利用下面的範例進行編程課程學習。.
Examples



Compass (羅盤;指南針;地磁感測器)


What is it?

地磁感測器可以用來探測到地球的磁場,探測 Micro:bit 的方向。地磁感測器可以用來進行校準工作。

可以利用 Blocks 進行校準工作
校準 Mivro:bit 其實很容易,開始時,Micro:bit 會在顯示器上給你一個指令—— “畫圓” 或 “傾斜來填滿 LEDs 螢幕”。校準地磁感測器(指南針),只需遵循這些指令,然後傾斜 Micro:bit 在螢幕中央的移動點,直到你畫出圓的輪廓,或者填滿螢幕。

How do I code it?

請利用下面的範例進行編程課程學習。
Examples



Radio (廣播)





What is it?

廣播的功能可以讓你的 Micro:bit 利用無線通訊。透過無線通訊發送訊息,讓 Micro:bit彼此溝通,建立多人遊戲,等等!

How do I code it?

下列有利用 radio 的教學說明:
Examples



Bluetooth (藍芽)





What is it?

藍芽(Bluetooth Low Energy)天線可以讓 Micro:bit 發送和接收藍芽訊號。這 Micro:bit 就能夠與PC、電話和平板電腦進行無線通訊,你就可以從你的 Micro:bit 控制你的手機,並從你的手機無線發送程式碼到你的設備上!

使用藍芽之前,你必須為你的 Micro:bit 與另一個設備配對。配對成功,你可以把你的 Scripts 透過無線傳送至 Micro:bit。

點選連結可以發現更多關於 Micro:bit 的藍芽資訊。

How do I code it?

學習如何使用藍芽的功能:
What can I do with it?
  • Send code to your micro:bit wirelessly -Learn More.



USB Interface (USB 介面)



What is it?

USB介面能讓你通過MicroUSB 連接線,將Micro:bit 連接到你的電腦上,這將為設備提供電力,並允許你在設備上下載 Scripts。

How do I use it?

點選連結可以發現更多操作與使用的資訊。




Technical Info



請參閱硬體頁面,以瞭解更多關於 Micro:bit 的科技和法規遵從資訊。




看看 APPs 頁面,可以協助你瞭解更多關於 Micro:bit 在移動設備上編程的工作方式。

2017年10月6日 星期五

開始 Micro:bit 編程之旅吧!-Start Your Micro:bit Programming Trip



Micro:bit 是英國廣播公司(BBC)推出,主要是作為提供給 7年級以上孩子學習編程與電腦科技的微處理機產品。因為它是為孩子設計的產品,所以每一步操作都必須足够簡單,讓孩子們理解。英國廣播公司(BBC)沒有辜負我們的期待,Micro:bit 最大的特點就是非常容易使用。如果你從來沒有接觸過程式設計,對Micro:bit 而言那不重要。因為微軟已經開發了一個基於Web的程式設計環境,稱之為 MakeCode。MakeCode 是基於 Googlr blockly 設計的編譯程式,使用者只要透過圖形化 Blocks 拖拉與堆疊,就可以完成 Program。你可以自己一個人做的,或是與你的夥伴或父母的幫助,一起完成。

在下面的段落,將向您展示 Micro:bit 的程式設計詳細過程,開啟您的程式設計之旅。課程將介紹使用 JavaScript Blocks Editor 介面,來編寫你的第一個程式。

連接你的 Micro:bit

首先,連接 Micro:bit 到你的電腦。您需要使用 Micro USB 連接線連接 Micro:bit 到你的電腦,然後你會發現在 Micro:bit 背面的黃燈亮起來(如下圖)。


在您的電腦上,Micro:bit 會類似一個 USB 外部儲存設備加載到電腦中。如果你看到一個外儲存設備在您的電腦稱為MICROBIT,這表示你有已經成功完成連接。


開啟 JavaScript Blocks Editor ,啟動你的編程之旅

接下來,登錄 Micrsoft MakeCode Web:https://makecode.microbit.org/. (如下圖)


上圖是進入 JavaScript Blocks Editor 後的編輯介面。接下來,我們將根據圖片中的序號簡單介紹與說明功能。
  1. Micro:bit:返回官方網站 Code 主頁。
  2. Projects (專案):建立一個新的 Progrm 或打開本地程式,或者是官方的程式或案例。
  3. Share (分享):線上分享你的程式。你可以分享一個網頁連結或嵌入到你的網站。
  4. Blocks (積木)/JavaScript:選擇 Blocks (積木)或JavaScript 的程式編輯形式來執行程式,可以在這兩種編輯模式之間的轉換。
  5. Help (幫助):獲得幫助或支持。
  6. More (更多...):程式和程式碼編譯設定、添加套件、設定語言...等。
  7. Microsoft (微軟):回到Microsoft MakeCode 編碼網站。
  8. simulator (模擬器):這是 Micro:bit 程式編輯器最大的特色,它提供一個虛擬的實时模擬器。當你改變你的程式時,虛擬的 Micro:bit 可以即時監控你的程式,並模擬呈現編譯後的結果。
  9. Blocks (程式積木):這裡是程式積木區,用於放置所有編程所需要的相關程式積木,構建程式的積木模塊。
  10. Code compiling interface (程式碼編譯介面):這個區塊是程式編輯的主要工作區,是使用者設計編輯程式碼的地方,編輯程式時將程式積木從積木區塊拖拉至這個工作區塊,完成程式編輯工作。
  11. Download (下載):點按這個按鈕介面,下載您編輯完成的 Program 到您的電腦或 Micro:bit。
  12. Name or Storage (存儲):命名你的程式和設定存儲路徑。
  13. Undo and Zoom (撤銷和變焦):撤銷和重做你的操作;放大或縮小你的程式塊。

接下來,讓我們用一個例子來學習如何使用 MakeCode。

Step 1:

建立一個新的Program,並命名為 “heart”。(如下圖) 


開啟 Makecode 的頁面,我們可以看到2個Blocks 已經存在的編輯介面。如果你玩過Arduino,你會發現這與開起 Arduino 的初始程式碼非常相似。“on start (當開始時)”是最初的 只進行一次。“forever (重複無限次)”是迴圈 Block 程式運行。


Step 2:

從程式積木區塊的 “Basic (基本)” Blocks 中選擇“ Show icon (顯示 圖示)”,再用滑鼠拖放到正確的編譯介面,接著將其嵌入到“forever (重複無限次)” Block 中。當你釋放你的滑鼠,你會聽到一個聲音,說明你的 Blocks 放置好了。


Step 3:

複製“ Show icon (顯示 圖示)” Block,在下拉清單中選擇“heart (愛心)”的形式。(如下圖)


Step 4:

為了防止圖形在轉換過程顯示轉換過快,通常我們加一個 "Pause (暫停)" 指令來延時。



到了這一個步驟,我們已經初步完成了整體規劃。你可以在左邊的模擬器看到程式的模擬運行狀態。(如下圖)

Step 5:

檢查程式沒有問題,並確認下載位置後。按下 "Download (下載)" 下載 Program 至您的 Micro:bit。有2種方法進行下載:一種是下載保存 ”Hex” 檔案在您的電腦,然後複製貼上到外儲存設備 “MICROBIT” 就像一個 USB 磁碟機;另一個方式是直接下載程式到 “MICROBIT” 。在這裡,我們使用第二種方式:(如下圖)



一旦完成下載,你的程式就會自動執行。你可以看看你的 Micro:bit,檢查程式在 Micro:bit 上的運行與模擬是一樣。

現在,你已經完成了你的第一個 Micro:bit 程式。是不是讓你有成就感?你可以用 “ Share (分享)” 把程式連結發送給你的朋友,並告訴他們你的經驗分享你程式設計的樂趣。



或者你可以把你的程式碼嵌入到網站或部落格中。(請見 Micro:bit MakeCode 的強大分享功能!!介紹)

(本文引用修改自:Start Your Micro:bit Programming Trip)

2017年10月5日 星期四

用 OTG 在 Android 平板上使用 Micro:bit


一個正要的特性

Micro:bit 之適合學生的最大特色,在於硬體連接電腦的設定。這在眾多開發板中,是獨樹一格,也是學習者跨越硬體障礙的一個重要關鍵。

連接 Micro:bit 到你的電腦!您只需要使用 Micro USB 連接線連接 Micro:bit 到你的電腦,然後你會發現在 Micro:bit 背面的黃燈亮起來(如下圖)。



在您的電腦上,Micro:bit 會類似一個 USB 外部儲存設備加載到電腦中。如果你看到一個外儲存設備在您的電腦稱為MICROBIT,這表示你有已經成功完成連接。
如上所述,硬體的連結即告完成,接下來只要將您編輯的 Program 傳送至 Micro:bit,即可執行。

連接 Android 平板

回歸主題,因為 Micro:bit 的編輯工具 JavaScript Blocks Editor 是基於網頁技術設計的編輯工具,所以在你的 Android 平板上,只要能夠開啟瀏覽器,即可以透過 Web 介面開啟  JavaScript Blocks Editor 進行程式編輯(筆者經驗 Chrome是最不會失敗的瀏覽器)。(如下圖)
在平板瀏覽器上開起 JavaScript Blocks Editor 進行 Program

編輯儲存程式後,直接按下 "Download" 按鍵,下載 Hex 檔。

利用 OTG 線連接你的 Micro:bit 至你的 Android 平板

平板上安裝 ES 檔案瀏覽器,它能方便你在平板上進行檔案的傳遞與複製。


 在【下載】資料夾中,找到你在 Micro:bit 程式編輯器上下載的 HEX 檔,並選取它。

 將選取的 HEX 檔傳送或複製到 "USBDrive"



完成上述步驟,程式在傳送過程 Micro:bit 的黃燈會不停閃爍,直到黃燈恆亮,檔案傳送完畢。觀察你傳送的程式是否正確執行。

基於 Micro:bit 的特性,將 Micro:bit 連接至 Chrome Book,也能很容易執行,在硬體的連接的過程,非常適合初學者使用。

當然您也可以透過 APP (Mobile Apps for micro:bit)藍芽方式連結,但筆者以為,都沒有直接連結使用來得方便。

2017年10月4日 星期三

Micro:bit MakeCode 的強大分享功能!!

Microsoft MakeCode 是 Microsoft 為 Micro:bit 設計的 Program 平台,透過 JavaScript Blocks 編輯方式,讓學習者非常容易入手。這一篇文章我們不介紹 Micro:bit JavaScript Blocks Editor 這個工具,但要好好推薦它的分享功能。

有別於一般的編輯工具,例如:Scratch、Blockly、Arduino IDE...等。 Micro:bit JavaScript Blocks Editor 是純粹以網頁的編輯模式建立,所以它的分享方式也很「Web」形式。此話做何解釋?簡單的說,一般編成後的分享檔案,通常是以不同的檔案格式,例如:sb2、ino、hex...。Micro:bit JavaScript Blocks Editor 除了可以下載 hex 格式的檔案之外,它還能以網頁(Web)的形式分享:
https://makecode.microbit.org/_b3WXqdgj8arb

這當然就包含了內嵌Web的方式囉!

例如:


這是如何完成呢?

Step 1:編輯完成你的 Program。



 Step 2:點選功能表列上的「分享」按鈕,跳出下圖對話框。

Step 3:選擇分享網址,按【複製】
https://makecode.microbit.org/_Xyv2Ui05RWjd
點選連結會以開新網頁的方式連結分享的內容,可以線上直接開啟編輯器進行練習,也能下載分享或在編輯後的檔案。
Step 4:選擇「嵌入」方式分享
以嵌入方式分享時,需要針對網站的嵌入功能,選擇相應的 HTML 程式碼,複製後再於網頁或 Blog 貼上,即可直接在網頁或 Blog 分享,並且內嵌編輯器的功能,如我們在上述的示例一樣。

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