1.1　开源智能硬件micro:bit

如图1.1所示，micro:bit就是一种控制器。该控制器是由英国广播电视公司（BBC）联合微软公司、三星公司、ARM公司、英国兰卡斯特大学等共同开发的一款专为青少年编程教育而设计的微型计算机开发板。

micro:bit的前身是20世纪80年代开发的BBC Micro，如图1.2所示。当时在英国政府的支持下，BBC公司正在制作一个旨在提高全英国计算机水平的系列节目，同时希望有一款能与节目配套的功能丰富、价格又不太贵的计算机。这个项目与现在的树莓派项目类似。该节目如果成功，BBC Micro将有望进入全英国的每一间教室。Acorn公司（ARM公司的前身）的BBC Micro获得了大量订单，并在当时销售了约150万台，因此于1984年获得了女王技术奖。

micro:bit具有以下特性。

（1）拥有25颗独立的可编程LED点阵，可以显示文本、数字和图像，由于可显示的像素点太少，目前还不能显示中文字符。

（2）正面有两个可编程按钮作为输入元件，按下按钮就可以运行代码。

（3）输入输出引脚需要配合鳄鱼夹或者插接到扩展板上转接使用。通过它，可连接电动机、LED点阵或者其他带引脚的电子元器件。

（4）可通过光敏二极管把LED点阵转换成光敏传感器，用于检测周围的光线。

（5）自带的温度传感器可检测micro:bit主芯片（CPU）的温度。

（6）自带的加速度传感器（陀螺仪，如图1.3所示）可测量micro:bit的三轴转动角度，可检测加速度的大小，也可以检测micro:bit摇晃、倾斜、自由落体等状态。

（7）自带的指南针（如图1.4所示）可用于地球磁场的检测及方向的判断。

（8）自带的2.4GHz无线模块可在两块或多块板卡之间通过无线的方式传送字符串。

（9）手机或计算机可通过自带的蓝牙模块对micro:bit进行控制或者信号的传送。

除了通过电池供电外，不可将下载线一端与主控板的Micro USB接口连接，另外一端与计算机的USB接口连接就可以给micro:bit供电。当遇到程序死循环等情况需要重启micro:bit时，可以直接按重启按钮，如图1.5所示。

图形化编程工具包括微软提供的MakeCode编辑器（https://makecode.microbit.org）、安芯教育的在线编辑器（http://ide.ithingedu.com）等，如图1.6和图1.7所示。

它们的编程环境都是基于Web服务的，无须下载编辑工具到本地，只要登录该网站，就可通过JavaScript语言进行在线编程。它们的区别是，安芯教育的在线编辑器可以直接切换到Python模块，使用Python进行程序编写；微软公司的MakeCode编辑器不能直接使用Python，只能进入网站python.microbit.org才可以，如图1.8所示。