micro:bit硬件和软件介绍
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| 课程: | micro:bit编程 |
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| 日期: | 2025年06月3日 星期二 02:40 |
1. 准备工作
使用micro:bit非常简单，只需要一个micro:bit、一根 micro USB数据线和一台计算机。其中micro:bit是一种硬件，是一台袖珍型计算机。要使其工作，你必须通过编写计算机程序来告诉它该做什么，可以使用不同的编程语言来执行此操作，例如，MakeCode编辑器（基于块或文本）、Python编辑器（基于文本）等。micro USB数据线用于将程序传输到 micro:bit，软硬件协同工作，进而实现人机互动。
一、硬件
micro:bit V2版或micro:bit go V2版，带有2节 AAA 电池（即7号电池）的电池组。以下是micro:bit官方授权经销商，用户可自行联系购买。
二、软件
- 网页版可以通过任意浏览器进入（https://makecode.microbit.org/）。
- 离线版下载地址为（https://makecode.microbit.org/offline-app）。
- 也可以通过第三方编辑器，Scratch3.0、mBlock、编程猫等桌面端，则不连接网络也可以操作使用。
三、计算机
如果你使用的是计算机，请使用USB数据线连接你的micro:bit。如果使用的是手机或平板电脑，请使用蓝牙通过无线方式连接。四、其它附件
为了使用 micro:bit设计和制作项目，可能还需要一些其他的东西，包括耳机、鳄鱼夹引线和导电材料，例如铝箔和回形针。
2. micro:bit v2开发板
micro:bit v2开发板包含正反两面。
一、micro:bit v2开发板正面
- ① 可编程按钮（自定义功能按钮）：有A和B两个按钮，是最常用的输入装置。对于按钮来说只有一个功能按下去，但是我们可以通过编程使得按钮按下去实现不同的功能。这些按钮（A B）组合起来可以实现三种操作，各自单独按下以及同时按下。
- ② LED点阵和光线传感器：由5*5的点阵LED灯组成，可以用来显示图像、文字、数字。同时，这些LED灯还是一个光线传感器，可以检测有多少光线投射到micro:bit上。LED点阵由发光二极管组成，是常用的发光输出装置。灯从大的方向来说就只有两种状态，分别是开和关，也就是我们平时说的亮和灭，但是从明和暗这个方向来说，它又可以分成不同的等级，也就是我们平时说的亮一点，就好比是成绩，分数可以从0到100，划分不同的层次。
- ③ GPIO引脚：增加开发板的功能，可以与耳机、触摸传感器、蜂鸣器、电机以及鳄鱼线夹等进行连接和交互，从而拓展micro:bit的功能。
- ④ 3V电源引脚：可以为外接传感器（如外部LED或其它电子传感器）进行供电。
- ⑤ GND接地引脚：当将耳机、LED或外部开关连接到micro:bit时，它用于完成电路的回路。
- ⑥ 触摸感应Logo（新）：是新板子的额外输入，金色Logo也可以用作触摸传感器。除了A和B按钮外，你还可以将它用作程序中的额外按钮。触摸标识使用电容式触摸，感应电场中的微小变化，以了解手指何时按下，就像手机或平板电脑屏幕一样。有三种不同的操作：（1）点按，即摸一下立刻松开；（2）长按，即按住超过一定的时间；（3）松开，即手指离开。
- ⑦ 麦克风指示灯（新）：你可以使用新的micro:bit内置麦克风创建对响亮和安静的声音做出反应的程序，并测量噪音水平。当micor:bit测量声音强度时灯就会亮起。就在麦克风LED的左边，你会看到声音输入的一个小孔。
二、micro:bit v2开发板反面
micro:bit v2开发板反面包含以下几个功能（如图2所示）：
- ① 广播和蓝牙天线：通过无线电（广播）可以实现与其它micor:bit之间的通讯。以及使用蓝牙与其他的设备进行通信。无线电是一种发送和接收信息的方式，BBC micro:bits可以使用无线电波相互通信。
- ② 处理器以及温度传感器：微处理器是开发板的大脑，负责获取、解码以及指令的执行，是运行程序的核心设备。同时该模块还包含有温度传感器，是一种可以感知外界空气温度的输入装置。
- ③ 指南针：测量磁场方向以及磁场强度，它可以测量三维空间的磁场，所以你可以用它来做科学实验或者制作简单的门窗报警器。
- ④ 加速度计：是一种运动传感器，用来测量三维空间的力（包括重力），可以检测micro:bit从左向右、前后移动、上下倾斜的情况，因此你可以用它做科学实验，给游戏添加震动输入，或者制作简单的警报，当有人移动你的东西时提醒你。
- ⑤ 引脚：连接你的micro:bit以制作耳机、简单开关和电子设备、感知触摸等。引脚可以为彩灯、马达和机器人等简单配件供电。
- ⑥ Micro USB接口：用于充电以及将程序写入开发板。
- ⑨ 电池接口：使用 3A 电池来对开发板进行供电。如果你想把你的micro:bit带到室外，戴上它或者玩游戏，这真的很有用。它可以运行很长时间，只用两个AAA电池。
- ⑩ USB接口芯片：烧录（上传）代码，与电脑的USB接口进行串行数据的发送和接受。
- ⑪ 扬声器（新）：也就是我们平时所说的喇叭，可以进行声音的播放，这样你可以更轻松地将音乐和声音添加到项目中。
- ⑫ 麦克风（新）：也就是我们平时所说的话筒，话筒可以采集我们的声音。新micro:bit的麦克风和指示灯LED固定在电路板的背面。LED在监测声音时亮起，并在电路板正面显示为麦克风图标。前面还有一个小孔，可以让声音进入麦克风。声音有大有小（在microbit中使用响度来标识），通过声音的大小，我们可以对板子实现控制。
- ⑬ 红色电源指示灯：当开发板接上电源后将会亮起，无论是通过USB接口还是电池接口。
- ⑭ 黄色指示灯：当你的计算机与micro:bit通过USB通讯是，例如将程序写入micro:bit的时候，指示灯会亮起。
- ⑮ 复位按键：在新的micro:bit上按此键将重置micro:bit，并从一开始重新运行程序。如果按住它，红色电源指示灯将熄灭。当电源指示灯变暗时，松开按钮，micro:bit处于省电睡眠模式。使用此功能可延长电池寿命。再次按下按钮，唤醒您的micro:bit。
3. micro:bit开发板正面视频讲解
4. micro:bit开发板反面视频讲解
5. micro: bit编程环境
micro:bit开发的工具从分类上可以归结三类，分别是网页端、移动端和桌面端；按照编程方式来划分则可以分为三种方式，分别是积木块、JavaScript和Python。其中官方推荐的编辑器主要包含以下两种：MakeCode编辑器（积木式形式，适合中小学）和Python编辑器（适合高中及以上）。此外，micro：bit还可以通过其他编辑器进行使用，如Scratch、Swift Playgrounds、makeblock（慧编程）、CodemMao（编程猫）等。
一、Microsoft MakeCode主页介绍
1. Microsoft MakeCode进入方式
本次培训主要采用积木式形式Microsoft MakeCode编辑器进行程序编写，Microsoft MakeCode是一个免费开源平台，旨在打造有吸引力的计算机科学学习体验，为实际编程奠定基础，其中包含的交互式模拟器为学生提供了针对其程序运行状况的即时反馈，使代码测试和调试变得简单易行。初次编写代码的学生可以从彩色块开始——将彩色块拖放到工作区来构建程序。该编辑器可采用以下几种方式进行下载：
（1）网页端：https://makecode.microbit.org/。
（2）移动端：移动端（手机）可以通过搜索micro-bit进行下载。
App Store（https://apps.apple.com/gb/app/micro-bit/id1092687276）或者
Google Play（https://play.google.com/store/apps/details?id=com.samsung.microbit）
（3）桌面端：桌面端可以在官网下载安装：https://makecode.microbit.org/offline-app
2. Microsoft MakeCode主页介绍
在浏览器中输入https://makecode.microbit.org/进入Microsoft MakeCode的主页（如图1所示）包含四个部分，最顶部的菜单栏，右侧的设置按钮，可以设置我们想要的语言，开启高对比度，重置。其中的重置按钮尤其注意，当你使用重置功能的时候，你的所有项目将会被删除，并且无法撤销。
图1 Microsoft MakeCode主页
3. Microsoft MakeCode项目创建与导入
项目列表保存了近期你所创建的项目，点击新建项目将会弹出一个对话框，我们需要为项目起一个名字，并且可以选择对应的代码展现形式，这里建议使用默认的即可（也就是积木块，JavaScript，Python三者全部选上）。点击创建之后我们将进入编辑器的编辑页面（如图2所示）。
除了创建之外，我们也可以使用导入选项，将别人写好的，或者自己在其他机器上面编写好的代码重新导入到编辑器中。导入的话目前可以有三种形式（如图3所示），分别是通过文件进行导入，通过网址进行导入，通过使用GitHub仓库进行导入。
图3 Microsoft MakeCode项目导入
4. Microsoft MakeCode教程列表和开源列表
教程列表显示的是官方预设的教程，通过这些教程实例，一步一步的走，你将建立起一个初步的认识。开源列表展示的是其他人分享出来的自己制作的项目，由于大部分的项目使用的是 Google 的服务，所以很多项目我们无法访问得到。
图4 Microsoft MakeCode课程列表和开源列表
二、Microsoft MakeCode编辑页介绍
如图5所示，呈现了Microsoft MakeCode编辑页的相关组成部分：
1.模拟器
编辑页面的主要区域划分成了三个区域，最左边的是模拟器页面，我们写的代码效果可以实时的展现在这里，所以前期我们可以不需要花费任何的金钱就可以享受编程带来的乐趣。
2.扩展模块
中间的是功能选项，我们利用这些扩展模块可以进行我们的编程，这些模块的背后就是我们的代码，所以我们不需要对于代码有太多的了解，就可以通过这个拖拽的形式完成我们想要的功能。
3.编辑区
这里是我们编辑的区域，通过将扩展模块中的积木拖动到这里，进行一系列的组合，就完成了我们想要的功能。如果你不需要这里的扩展模块，将其拖动到编辑区之外就可以实现删除。
图5 Microsoft MakeCode模拟器
6. MakeCode在线编辑器视频讲解
7. 印刷学习材料推荐
1.加雷斯·哈尔法克里(著),于峰(译). BBC micro:bit官方学习指南[M]. 北京:机械工业出版社,2018.
2.普拉迪卡塞涅韦拉特内(著),刘建新(译). BBC micro：bit开发从入门到精通（全彩）[M].北京:电子工业出版社,2019.
