前言

为优化中小学生课外或校外电子科技活动质量、提升中小学生创新实践能力，笔者曾编写了一本青少年人工智能书籍《Arduino Uno轻松入门48例》，受到了广大学生与家长的喜爱，于是笔者续编了这本《Arduino Uno轻松进阶36例》。书中的实例联系生活，十分有趣，采用模块组装焊接方式，极大地降低了学习难度；采用项目式讲解方式，构建一系列基于真实情境的学习任务，通过提供关键素材（实验器材+参考程序）引导学生主动探索，支持学生通过编程实验解决问题。

Arduino编程系统结构清晰，网络资源丰富，学习成本低，性价比高，非常适合初学者学习。本书编写遵循实用化、趣味化、个性化原则，书中的实验项目来源于生活，极具实用价值，可引导学生紧密联系生活，并拓展延伸，发现问题和运用所学知识创造性解决问题，培养创新能力。

本书广泛收集Arduino实验资料，深入分析学生的学习心理与认知规律，精心挑选适合学生开展项目式学习的活动案例，创设情境，激发学生的学习兴趣和探究欲望，引领学生开展观察、比较、分析、推论等探究活动。

学生可自主选择本书中相关项目学习，结合文字讲解和微视频语音讲解，亲自动手完成相关实验项目，最后编写参考程序，尝试拓展创新。本书将一些功能强大的实验项目采用模块组装焊接方式，极大降低了学习难度，使得在短时间内开发出某些功能强大的个性化创新作品成为可能。

本书具有如下特点。

（1）内容充实，编排由简到繁，深入浅出。

本书选编的案例包括平面灯、立方灯、红外测距仪、激光测距仪、语音识别器、指纹识别器、射频卡开灯、蓝牙调光灯、物联网彩灯等，项目经典，内容翔实，结构清晰，编排有序。

例如，编程控制立方灯可营造美妙奇幻、生动立体的灯光效果，该项目融电子技术、立体几何、美术造型等学科于一体，具有较高的艺术观赏价值，项目开发具有一定难度。为了利于学习相关编程原理与规律，本书从6个实验展开，知识条理清晰，内容翔实具体，可满足不同层次学生的学习需要，使其获得不同程度的成功体验，利于学生循序渐进，逐步提高，系统掌握相关基础知识和基本技能，进而明显提高逻辑思维能力和综合运用知识的能力。

（2）技术专业，项目博采众长，兼收并蓄。

本书选编的案例技术专业，功能强大，对初学者来说，看似不易掌握，难以理解，然而由于采用模块组装焊接+成功案例引导方式，可确保实验容易成功，极大降低了学习难度，提升了学习效率。

例如，无线遥控由于采用非接触方式控制被控目标，相比有线控制具有可自由移动控制、无空间约束、无需布线等突出优点，因此广泛应用于家电控制、工业控制、航空航天等领域。无线遥控种类有很多，相关无线遥控技术性能参数不一，相关应用案例众多。本书以遥控车、射频卡开灯和调光灯为切入点，共收录了无线遥控车、蓝牙遥控车、物联网小车，以及语音识别器、手势调光灯、雷达感应灯等案例。这些案例相对简单，符合中小学生的认知水平，具有较强的可操作性，易于与生活紧密联系、拓展延伸，培养发明创新的能力。

（3）案例经典，项目求真务实，锐意创新。

本书选编的案例具有典范性、实用性与创新性，是学习Arduino编程的实用资料。

例如，七彩发光环是由8只智能控制LED光源组成的，可发出红色、绿色、蓝色及组合颜色光，该案例突出优点是可通过一种单总线接口与单片机通信，可通过编程方式产生绚丽色彩和动感效果。本书以七彩发光环模块为核心创新设计出蓝牙调光灯、手势调光灯、颜色识别器、物联网彩灯等项目。又如，由于语音播放模块采用真人语音方式编程播报，具有通过语音直接获取信息的优点，本书以语音播放模块为核心创新设计出多个语音计数器和语音电子表项目。

本书面向中小学生，所有参考程序均经过了笔者调试。由于笔者水平有限，书中难免有疏漏和不足之处，敬请有关专家与广大读者批评指正。

周宝善

2022年3月