Arduino第二堂課：元件

  寫程式是一件很無趣的事。尤其，當自己要去抓那種重複100次，可能會發生一次的錯誤。這其實不離譜，做工程師的，常常會聽到這種話：「你的程式突然當掉了，重新開又好了。而且，我沒辦法再重複製一次給你看。」真的，程式的路上是常常遇到鬼的。

  雖然說，做一個工程師很無奈；但是，對孩子來說，看到車子會走了，或是，看到燈光一閃一閃亮晶晶，還真的是很令人興奮的。

  要看到一閃一閃亮晶晶，如果，就只是靠人家已經做好的板子來實現，那也很無趣。不如，趁孩子在熱身，我們開始跟他們介紹元件：常用的電阻、電池跟LED。但是，在介紹元件之前，最先要認識的是：三用電錶。

三用電錶：
  三用? 其實，時代真的進步得很快，早就超過三用了。但是，也叫習慣了，要說稱它為萬用電錶，又太誇張了點吧。

  電錶第一個要認識的，是「電壓」的檔位。我們讓孩子，試著自己量一下，三號電池，跟一號電池，哪一個電壓比較高。每個小孩都是說：大的呀。自己量了一次，很快的他們也就學會怎麼看電池，也學會什麼是正電壓，什麼是地(ground)。

  第二個要量的，是有點困難解說的，發光二極體。但是，很快他們也學會如何切到二極體量測的檔位，並且，知道二極體是有方向性的。一邊是正，一邊是負。而且，要讓它亮是要超過一個電壓的。(說實在的，我不想解釋V-I曲線。對小學生來說，是有點太難了。)

  第三個要量的，是電阻。

  最後，5V加上電阻，加上二極體，在麵包板上串起來。就看到燈亮了起來。走到這一步，孩子們是還不用用到電腦喔。但是，已經是呼聲連連了~

安裝軟體mBlock及Arduino IDE

  原本是要先講說基本的元件。但是，因為本週要上的課，要先安裝軟體。所以，還是先把軟體安裝給寫一寫。

  為了讓初學者，可以很快的進到由人控制機械的世界，透過圖形化的介面，是比一行一行的程式，來得人性化多了。mBlock就是其中之一。

  下載mBlock安裝程式，請到下列網頁：
http://mblock.cc/download/
自行選擇是Windows版本，或是Mac版本囉。目前最新版本為3.3.1版。
安裝過程中，若有需要，會再安裝Adobe AIR。這東西是……也不用搞這麼清楚啦。反正就順著安裝步驟，安裝程式需要什麼就給什麼。(信用卡號除外啦)

  另一個要安裝的，是Arduino IDE。請到下列網頁，下載並安裝。
http://www.arduino.cc/en/main/software
同樣的，請自行選擇是Windows版本，或是Mac版本囉。目前最新版本為1.6.9版。
 
  有了實驗板，有了開發程式，那麼接下來，就看程式設計師想玩什麼花樣囉~

Arduino上手第一課：和孩子談目標

  這個應該已經是人性了，如果，我們跟孩子談目標，通常是試著由說服的手段，達到指使的目的；相反的，孩子跟我們談目標，通常是在反抗我們的要求。最常見的對話，是這樣。
  我：「今天下午，我們來把客廳清理乾淨。」(這是目標設定。)
  孩子：「為什麼? 那些都是妹妹的，為什麼我也要一起做。」(這是逃離被設定的目標。)

  Arduino上手第一課，卻是要跟孩子溝通，接下來會發生什麼事。這目的，是為了引起孩子較長期的學習或是工作熱情；只是，第一次跟孩子談，卻是在工作到一半，接到老婆的電話：「老公，孩子的同學再一個小時，就會到我們家了喔。你會回家吧?」
我：「沒問題。」
過一個小時，老婆又來電話：「老公，你到家了嗎?孩子的同學，再10分鐘就到了喔。」
我：「喔，好呀。」(到就到，有什麼好大驚小怪的嗎?孩子的同學來，是需要我在家奉茶嗎?)
老婆：「呀，你不是說要教他們Arduino嗎?」
(汗~~ 我有說是今天嗎? )

  ======== 以上前言，以下就是正文了 ==========

  桌上擺上了Arduino UNO的板子，以一些週邊小元件；然後是mBot。孩子們對於看得到，摸得到的東西，總是比較有興趣。至於，沒辦法透過嘴巴講的東西，就在正式的軟體課開始，再來操作吧。

  我告訴孩子們，整個課程會有三個階段，能做到哪裏，看自己有多想要做。

  第一階段，我們要玩的是Arduino UNO的板子。(註一)
這個階段，我們會學會基本的程式，了解元件。然而，沒解說的是，我們會經過mBlock的過程，接到Arduino IDE。(註二)

  第二階段，我們要玩的是寫程式控制車車。(註三)
這個階段，會透過某些輸入：如超音波或是紅外線，來影響輸出：如馬達控制。
在做自走車的階段，孩子是可以進行某些競賽，來豐富學習過程的。

  第三階段，我就期望是個團隊的專案。透過3~4個主要的功能，共同完成一個有意思的產品。第一部份，是對感應器的更精準控制。第二部份，是針對馬達控制的加強。第三部份，是整合控制。第四部份，是透過3D印表機，設計機構。

  因為是第一次和孩子們介紹，孩子們也沒準備電腦。因此，接下來要介紹的，就是最基本的電子學及電子元件介紹囉。有待下文分曉囉。


(註一) 市面上Arduino的板子很多，整理分析如下。無意廣告、意者自洽。
關於Arduino UNO的板子，可以參考原廠資訊。
https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno
在露天，也是找得到有人在賣。可參考下連結。
http://goods.ruten.com.tw/item/show?21207140700363
Arduino相容的板子很多，在露天，鍵入Arduino UNO，就可以找到很多。
個人是買了這一塊(非廣告)，主因是價位便宜，又有基本的實驗用元件。但是，這些板子cost down到這個價位，真的能讓自己很放心嗎? 我只能不斷的要求孩子要洗手。
http://goods.ruten.com.tw/item/show?21537634288537
另一個綜合的選擇，是旗標出的FLAG'S 創客‧自造者工作坊 10+ 實驗(「Arduino 超入門: 創客‧自造者的原力」書+實驗套件) 一次買足，書跟實驗板。
http://www.flag.com.tw/book/5105.asp?bokno=F6789A#download

(註二) 關於mBlock，是透過圖形化的介面(Scratch)，來連接Arduino的設備。請參閱其網http://www.mblock.cc/
目前透過圖形化介面，來連接控制Arduino的軟體，也有數家在開發。唯個人是因碁峰出版社，有出了一本書「用mBlock玩Arduino」，可以很快的入門。
透過圖形化介面，是讓孩子比較快接受這個起步的階段。一旦喜歡上他們在進行的工作，就會為了效率自然轉到Arduino IDE。

(註三)市面上關於Arduino的自走車，也是五花八門。
目前預計要使用的是mBot。http://www.gmii.net/products/550b04a45eb0342b3c000033