袁老师测评：Scratch硬件扩展套件测评

前一段时间，我给大家测评过一个Scratch儿童编程实验箱，这个实验箱的制作者是我的好朋友李老师。他最近在这个实验箱上进行了新的改进，同时吸取了很多建议，制作出了新的一套用于Scratch教学的硬件扩展套件，不但进行了平台的升级，同时在功能上有了非常大的提升和扩充，今天我就来介绍一下这套教具。

Scratch第一期请点击下方链接：

袁老师测评：Scratch科学实验箱

先上图看看它的样子吧：

整套产品分为两大一小共三个盒子，分别装了主控板、扩展传感器模块、小车底座三个部分。

下来分别介绍一下：

第一个小盒子里面装的是整套产品的核心------主控板。主控板采用的是Arduino UNO R3 平台，可以说是目前最为流行的开源机器人平台，其特点是接口资源丰富，软件封装性好。结合Scratch使用也是非常稳定和流行的一个组合：

主控板大图如下：

可以看到，主控板上除了有Arduino处理板之外，还集成了8种最常用的传感器以及3个外部扩展接口：

3颗发光二极管（红绿黄各1）

轻触按键

方向摇杆

红外接收

音量检测

旋钮电位器

光线检测

Wifi模块

这个设计的好处是把常用的这几个传感器直接做到主控板上，使用起来就比较方便，另外，有些传感器比如按键，摇杆，电位器等是需要动手操作的，直接集成到主控板上操作起来就会比较方便。相对于有些产品还要连接线缆，显得更紧凑和简洁。

主控板上的3个扩展接口是用来连接扩展传感器模块的，采用的是RJ25接口，类似于电话线的接口，一插就可以用，这个连接方式也是目前同类产品都会采用的连接方式。其好处是小孩子也可以轻松操作，没有插反的可能，同时没有锋利的插针，不会误伤手指。

同时，这次的设计里，为主控板增加了一个透明的亚克力底座，将主控板用螺丝固定到底座上后，会非常稳固，不容易被拉扯或者碰倒，对于学习中使用来说，是非常贴心的设计。

安装好底座的主控板如下图：

利用主控板上的8个传感器，已经可以跟Scratch进行很多有意思的互动了。我迫不及待的想要编写了几个小程序来看看效果了。

编程界面跟Scratch完全一致，只是在“脚本”里面多了一个“QRobot模块”这样一个脚本类型：

这个脚本类型里都是针对硬件的操作语句，跟其它的Scratch脚本语句使用方法完全一样，所以不需要很多的学习，就可以轻松的使用。

主控板跟电脑的连接可以选择两种方式，第一是USB线缆，第二是Wifi连接。

我先使用USB方式连接电脑，像是下图这样：

好了，一切就绪，先编个小游戏来看看硬件跟Scratch互动的效果如何吧。

这里我试了一个经典的Scratch游戏--《飞机大战》，将原先用电脑键盘控制飞机的方向改用主控板里的摇杆来控制，毕竟用摇杆控制方向才是最方便的啊。另外，我还加入了一个很酷的功能，就是用电位器来调节子弹大小：

本视频：1.5M

因为篇幅的限制，我只能举这一个互动的例子程序，用到了电位器和摇杆，当然用其它的几个传感器还能想像出更有意思的互动效果，这比单纯的在电脑上编一个游戏或动画，趣味性确实提升了很多，同时还能学到很多电子方面的知识。

接下来我们要看看第二个盒子里的东东了。

第二个盒子，装的是17个扩展传感器模块。上面我们介绍主控板时，已经提到了主控板上留了3个扩展接口，这3个接口，就是用来连接扩展传感器模块的。

拍个照片来展示一下连接风扇扩展模块的样子：

这个连接非常方便，只需要用连接线两头一插就可以了。主控板上最多可以同时插3个扩展传感器模块，你可以自由搭配组合，实现各种形形色色的功能。

比如用距离控制的风扇、用湿度控制的舵机、用土嚷湿度控制的报警系统等等，总共17个传感器可供你使用，只要你脑动足够大，就可以组合出更有新意的形态，并且编程来实现它。

下面是这些传感器模块的图片：

这是所有扩展传感器模块的列表和它们的功能简介：

模块种类非常多，基本涵盖了常用的所有传感器类型，作为一套学习教具来说已经非常足够了。

这里面我用第一个风扇模块编了一个可调速风扇程序，来作为演示如下：

本视频：1.4M

每个模块都可以独立编程来实现某个功能，同时还可以将其中几个组合来实现更复杂的功能，这个架构用来学习，确实可以起到煅炼创造力和想像力的作用。这对于学习编程来说，是非常重要的。

好了，现在说说第三个盒子。先看照片吧：

在上一张照片中其实已经出现过了，这是一个智能小车底座，这整套产品的动力装置。

它看起来跟一般的小车没有什么区别，但正是因为其中包含的巧妙设计，使这个小车底座可以“变身”成各种各样的机器人。

先来看看它的基础用法，就是将主控板跟底座结合，用螺钉将主控板固定到小车底座上后，就“变身”为一个普通的智能小车了：

小车底座自带电池，这时就可以通过Wifi用电脑跟小车连接，然后在Scratch里面对它进行编程了，小车动力很足，无论前进后退左右转向都非常敏捷，另外还可以实现无级变速，这都是一台智能小车必备的基础功能。

然后，我们来看看它的强大之外。

小车底座上有4个孔，是用来外接扩展传感器模块的：

利用这4个孔，可以把我们上面提到的扩展传感器模块中的大部分（除了风扇、土壤湿度和LCD之外）都安装到小车底座上，最多可以同时安装两个模块，然后通过这些扩展模块实现更种复杂的智能小车功能，比如寻迹/避障/报警/语音/发射激光/探测温度/光线闪烁/数字显示等等，可以说这是一个带扩展功能的小车底座。这比那些单一功能的智能机器人小车要强大的多，而且最重要的是，可以自已发挥想像去组合，这个设计非常独特，也是我个人认为最大的亮点。

我用寻迹模块简单做了一个寻迹小车，当然这是非常简单的应用，更复杂和好玩的应用还需要动动脑筋哦：

本视频：0.6M

最后，还有一个功能要介绍一下，就是这套产品还支持与手机的连接，手机上有一款APP，可以连接主控板，然后用手机对主控板进行控制，比如用手机去遥控小车，配合继电器扩展模块操控家里的台灯之类的：

由于每篇文章最多只能添加三个视频，本来这里我还记录了2个关于手机遥控车，手机重力感应遥控车，手机控制台灯开关的视频，无奈不能再添加了，后续有机会再发吧，这些功能也都很有趣，很好玩，有点小遗憾……

总之，这套产品初步体验下来，总的感觉是功能非常丰富，扩展模块种类齐全，对于学习Scratch或者Arduino以及编程机器人的同学来说，是一个非常好的教学用品，更重要的是，这套产品中融入的自由组合的概念，对于煅炼我们的创造能力非常重要，期待有更多人能利用这个产品，更加富有趣味的来学习编程吧。

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