入門教程03—Microbit和Arduino有什麼關係?

2021-01-08 小喵STEM教育課堂

Arduino的萌芽

可能在Micro:bit之前很多人已經聽說過Arduino,甚至已經用上了Arduino。

在Micro:bit出現前,Arduino被譽為最適合創客教育的電路板,因為我們可以看到很多創客產品的廠家的主控晶片都是用Arduino UNO的328P晶片。

實際上如果從性價比上考慮的話,328P不是一款性價比最高的晶片,但是是一款最合適的新品。下面請聽喵人兒細說。

在Arduino出現前,電子電路板很多都是採用51單片機,stm32單片機呀(即使現在做消費類產品也是),後邊由於Arduino的易用性,Arduino火起來了。

Arduino和其它單片機的區別在哪裡。首先從安裝上,以前喵人兒用過一款stc的51單片機。用個過程大概是這樣的,首先你要下載一個編程環境。例如Keil,這個是付費軟體,好吧,你需要PJ。。。然後你需要stc的下載軟體,給個界面大家感受下。

如果你是不是電子專業的,第一次看到這個界面,嚇都嚇死了,有點精密儀器控制那樣,生怕改錯一個數值就會導致晶片燒壞的樣子。stc的下載軟體的界面:

Arduino的出現主要是它的體驗好,軟體做的很好,把編程環境和下載都集成,界面簡潔清爽。並且軟體裡面含有程序例子,對於新手來說最好不過了。不會寫程序,但是下載程序總得會吧?Arduino的界面:

Micro:bit是用來替代Arduino嗎?

對於很多新事物的出現,大家都會將新事物和差不多性質的舊實物對比。那麼Micro:bit真的會取代Arduino嗎?喵人兒認為,Micro:bit並不會取代Arduino,它們之間不是太直接的競爭關係,而是一個互補的關係。Micro:bit在喵人兒認為比Arduino更加容易入門編程教育。

喵人兒給出的建議:

如果你是從來都沒有接觸過電子類,編程這方便的知識。想快速上手,把你想DIY的產品給做出來,選Micro:bit;如果你是已經玩過Arduino,但是要選定一個電路板給學生(非電子專業的學生)上課,選Micro:bit;如果你已經玩過Arduino,但是還是不知道怎麼用藍牙,2.4g通訊,陀螺儀,指南針這些高級模塊,選Micro:bit;如果你追求性價比,還有你技術已經達到可以用Arduino控制任意模塊了,也不需要教別人,選Arduino;

Micro:bit與Arduino比較

先從硬體上來說:

Arudino,一般我們常常說的Arduino就是Arduino UNO,它是Arduino體系最便宜也是最常用的板子。

它實質就是一個主晶片電路和下載器電路,上面不帶任何傳感器。

如果硬要說它有帶外設傳感器,那麼就是它13號引腳上的LED燈。

但是它可控的IO口特別的多,從0-13腳,從A0-A5。

用這些IO口可以任意接3PIN的傳感器。

DIY的屬性非常強。另外一個就是它的價格,淘寶山寨板子也就是25元左右吧,好吧Microbit正版的要130左右。

Micro:bit,現在就是只一款版形,codebug並沒有在市面上流通起來。

雖然看上去130這個價格相對山寨Arduino要貴很多,時間上,Microbit不僅僅只有一個主控晶片,它有豐富的外設:led燈陣,兩個可編程按鍵,藍牙,2.4g,陀螺儀,指南針,溫度傳感器等等;

如果大家買正版的Arduino,再配上以上的模塊,可能價格接塊接近Micro:bit的價格了。

所以綜合看來Micro:bit並不是土豪電路板了,實際它是一個模塊全家桶,把平時常用的模塊打包在板子上,一板在手,功能全有;

它還有3個可編程的IO口,分別是P0、P1、P2,雖然有點少,但是這個就是定位在入門學習上,也相對夠用了。

從硬體上為什麼Micro:bit比Arduino更適合上課?

因為常用模塊已經集成在Micro:bit板子上,在教學過程中,特別是大班上,人多口雜,一些走神的學生,經常會把線插錯,插反。輕則得不到實驗的正確結構,然後老師就像一個醫生那樣,疲於奔命去發現問題解決問題。重則,插錯導致短路,燒壞模塊,燒壞電路板。對於初學者來說,拿著杜邦線或者麵包線,插上密密麻麻排母,那種情況就是有點像一個小娃娃拿著重型機關槍上陣殺敵的感覺。

另外一個課堂後的整理,如果上課的教具自由性比較大,那麼整理就是一件很繁瑣的事情,同學們必須把模塊重新拆下來,歸位。同時作為老師,你還是要檢查收納是否正確。

如果更負責點,你還會對模塊進行檢測。防止有些小朋友在課堂上用壞了模塊,但是自己又不知道。如果不把壞的模塊找出來,下一次課堂上課又是一個大坑。肯定是得不到正確的結果的。因為對於課堂上課的工作量來說;

喵人兒認為Micro:bit這種集成化的一體板子更適合老師,減輕工作量,課堂節奏也比較容易控制。把學生更多的關注點放在編程上,而不是繁重的接線上。

從軟體上來說:

Arduino的編程軟體,相對51單片機已經是質的飛躍。Arduino軟體使用的過程就是,你需要先從官網下載ArduinoIDE的程序,然後安裝,安裝完畢後,插上Arduino板子,一般電腦是不能成功識別新硬體的,你需要手動制定驅動的路徑,在Arduino文件夾的巴拉巴拉位置。

驅動安裝完畢後。打開軟體,你需要選擇板子的類型,板子類型多嗎?不多吧,也就是十幾二十幾種吧,你還需要選擇COM口,具體板子對應COM口的名稱,你需要右鍵我的電腦到設備管理器那裡查看,記下來後,然後回到軟體這邊就行設置下;然後你可以開始你的編程上!像純正原汁原味的工程師進行編程,不懂?那就先去看C語言入門教程的書吧?先把基本語法弄懂再來編程吧。

Micro:bit的編程軟體,嚴格意義上講它是沒有軟體這個概念的,你只需要輸入網址,就可以跳轉到編程界面了,插上板子,電腦會自動識別成U盤,然後你可以愉快的拖動圖形化積木塊進行編程。

下載程序,只需要像普通下載一樣,只要把下載的東西保存在識別成U盤的Micro:bit上就可以了。

從軟體上為什麼Micro:bit比Arduino更適合上課?

對於中小學來說,我們偏重的是編程思維的培養。而不是工具的具體安裝方法。

這裡說下題外話,有部分人經常吐槽圖形化編程不是一種常規化的編程,要學就直接從敲代碼那種學起。學編程就應該正襟危坐,做在電腦面前敲代碼麼?老大!不要忘記在你面前一群天真爛漫的小朋友,中小學生。我們必須要考慮到可執行性,就像你小時候學單車的時候,為什麼是學踩單車,而不是直接學開4個輪子的小汽車,在那個時期你能駕馭得了麼?圖形化編程這個新事物的出現,我們不應該一味的批判,我們應該是想它應該更好的用在我們教育上,而不是全盤的否定。事物是要用發展的眼光去看待,雖然現在是以圖形化編程入門,難道入門後就一直局限在圖形化編程嗎?

Micro:bit軟體上更合適1、安裝使用上手快2、圖形化編程面對初級入門3、下載無需煩雜設置,出錯概率小4、帶有模擬窗口,即使手上沒有硬體也能玩起來所以綜上所述: 如果是用於課堂教學,或者用於沒有任何電子知識又想DIY的,Micro:bit是你最好的選擇。

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