描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787302482109丛书名: 创客教育
莓派，能着手利用树莓派去创造和实现自己的一些有趣的想法。本书结合很多简单实用的例子帮助读者更好地
理解书中的知识。
本书涉及的知识面较广，学习本书可以帮助读者了解树莓派整体的知识体系，并足以让读者应付一些小
型的项目。本书不仅适合高校以及中小学生学习树莓派，而且适合一些想使用树莓派开源硬件去做项目的工程
师。相信本书一定会成为读者入门掌握树莓派的得力助手。
第1章
初识树莓派 1
1.1 关于树莓派 1
1.2 搭建环境 5
1.3 GPIO和物理计算 13
小结 17
第2章
使用树莓派 18
2.1 外存及网络连接 18
2.2 使用终端 21
2.3 安装和更新软件 26
2.4 文本编辑器 31
小结 35
第3章
使用Scratch进行物理计算 36
3.1 初识Scratch 36
3.2 进行物理计算 39
3.3 使用PIR传感器 46
3.4 天线机器人 49
小结 52
第4章
初识Python 53
4.1 Hello, World! 53
4.2 数据操作 55
4.3 程序结构 59
4.4 高级特性 65
4.5 物理计算实践 69
小结 79
第5章
使用Python进行物理计算 80
5.1 使用相机 80
5.2 使用传感器 88
5.3 模拟输入与电机 95
小结 109
第6章 Minecraft和天气预报 110
6.1 初识Minecraft Pi 110
6.2 天气预报 123
小结 130
参考链接 131
树莓派是一个开源的微型计算机板，它搭载了专为树莓派设计和优化的Linux系统。
当然，树莓派也有像Arduino等其他单片机一样的物理引脚，可以通过编程来控制引脚电
平的高低，从而去创造一些智能化的硬件设备。同时它也像其他开源硬件一样，可以对硬
件电路进行改装，来适配新的产品外形。
树莓派有什么特别的不同之处呢？首先它没有下载程序的概念，读者如果使用过
Arduino等单片机，就会知道我们需要在计算机上写好程序，然后通过连接线把程序复制
到硬件的ROM上。但是对于树莓派来说，它本身就是一个计算机，只需为它连接显示器、
鼠标和键盘就可以在上面编写程序了。其次它的主流编写语言是Python，这门语言比C语
言更高级，用简单的代码就可以实现强大的功能。Python是目前各个领域都非常流行的语
言，尤其是互联网企业，都会使用Python来分析数据和进行大数据处理。在科研领域，科
学家通过Python来做复杂的计算和验证性实验。后一点是它强大的社区支持功能，目前
树莓派是流行的基于Linux系统的开源硬件板，而Linux又是世界上流行的开源系统。
无数的开发者都在为树莓派和Linux系统贡献智慧。
我是在2016年才接触树莓派的，当时郑剑春老师说国外有学校在玩树莓派，但是在
国内还比较少见，问我有没有时间研究一下。当天晚上我就打开了树莓派官网（https://
www.raspberrypi.org），里面有大量的教程和示例，都是由有趣的卡通角色来展开讲解，国
外的小朋友和创客玩家都在分享自己使用树莓派创造的各种有趣的小玩意儿。接下来的一
个星期我都在浏览其官网上的教程，发现教程浅显易懂，但是国内却找不到一本比较好的
树莓派入门书籍，所以当时我就萌生了参考官网教程整理一本简单实用的树莓派入门书籍，
让更多人能通过它来认识树莓派的想法。于是我给树莓派基金会发了一封邮件，表达了我
的心愿。令人高兴的是，他们很快给了我回复，他们很乐意让我参考它们的教程来编写书
籍，但是需要遵守Creative Commons协议。本书的大部分内容来源于网络，所以这里也
允许其他组织或个人自由引用或修改书中的内容，但是同时也需要遵守Creative Commons
协议。
对于初次学习编程的同学来说，可能痛苦的就是接受各种陌生的名词术语，还有令
人望而生畏的编程思想。如果仅仅是学习而没有应用，可能会很难学好和记牢。但当使用
树莓派去创造、去思考怎样编程实现自己的想法时，编程技巧就会在不知不觉中一点点提
高，有一天会觉得编程如此简单。
本书共分为6章。第1章主要介绍树莓派的历史，在Micro SD上安装树莓派系统以
及有关树莓派的一些概念；第2章主要介绍树莓派系统的使用，包括一些基本的操作、连
接网络、安装软件等；第3章主要介绍Scratch的使用，以及如何使用Scratch来控制树莓
派的引脚做一些有趣的项目；第4章主要介绍Python本身一些简单的语法，以及在树莓派
中如何使用Python做一些简单的项目；第5章是第4章的扩展，继续使用Python做一些
更高级的项目；第6章主要介绍树莓派中Minecraft Pi的使用方法，编写一个天气预报的
程序，讲解如何使用Python获取线上数据。
因为笔者工作较忙，都是利用早上或假期时间编写本书，所以时间有限，疏漏之处在
所难免，还望广大读者朋友指正。
张政桢
2017年6月于北京
使用Scratch进行物理计算
关于Scratch，读者可能并不陌生，它目前经常用于青少年编程学习中。前面介绍了树莓派的GPIO引脚物理计算等概念，同时还介绍了Raspbian系统的一些基本使用技巧。本章就使用Scratch作为编程工具来编写程序，控制树莓派实现一些简单的项目。
3.1 初识Scratch
Scratch 是一个可视化编程工具，可以让读者创建动画和游戏。使用一些程序设计技巧，实际上不需要编写代码，只需要通过拖曳一些接口，就可以创建自己的计算机游戏，交互情节和动画。这是一款不错的编程工具。
3.1.1 开启Scratch
选择Menu→Programming→Scratch菜单命令启动Scratch，如图3.1所示。
Scratch的启动界面如图3.2所示。
在图3.2中对界面中几个大的区域做了标注。Scratch中将画面中的人物角色称为精灵（Sprite），显示动画的界面称为舞台（Stage）。图3.2中右上角的“舞台”中有一个精灵，这个精灵是一只猫。现在要编程就要让这只猫动起来，步骤如下。
（1）单击舞台中的精灵猫，选中它。
（2）然后在左侧的模块面板（Blocks palette）中选择Control选项。
（3）拖动when GreenFlag clicked模块，把它放在Scratch界面中间的脚本（Scripts）区。
第3章 使用Scratch进行物理计算
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图3.1 启动Scratch
图3.2 Scratch的界面
（4）在模块面板中选择Motion选项，拖动一个move 10 steps模块，把它连接到when GreenFlag clicked模块下面，如图3.3所示。
（5）后单击Scratch舞台界面右上角的绿色按钮，可以看到精灵猫动起来了。
图3.3 让猫移动的程序
用树莓派去创造
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3.1.2 改变精灵衣服
Scratch中的Spite为精灵，Stage为舞台，这也是这两个单词的字面意思。Scratch中所有的精灵都可以穿不同的衣服。现在就来改变一下精灵猫的衣服，步骤如下。
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