码农要从娃娃抓起-Makeblock mBot 教育机器人

Makeblock mBot简介

在介绍Makeblock之前需要先介绍一下Arduino. Arduino是一系列基于AVR单片机的开源开发板和重新开发的IDE并且重新客制化了AVR的编译脚本。 Arduino最早在2005年由几个意大利的高校教师发布，现在已经发展成世界范围内很大的开源社区，包括开源硬件和各种库，配合各种传感器和电机和通讯模块可以实现你能几乎能想到的各种功能，从智能家庭中各种传感器，到四周飞行器，到3D打印机。你所需要的只是想象力，Arduino，相关的基础知识和坚持。

下边是在国内比较流行也是比较典型的Arduino开发板，UNO，因为是开源硬件，国产寨板大概是25块钱一片，有一USB口，可以作为COM用也可以用来供电，还有一个单独的电源接口，做工好的质量和意大利原装的差别不大。软件方面Arduino的IDE包括编译器都是免费的。Arduino的开发语言也把C语言打包成类似java的形式，打开IDE打一句hello world上传到开发板就完成了第一个Arduino程序，不需要配置开发环境，不需要学习单片机，所以说Arduino的魅力就在于只需要不到30块钱你就可以零基础拥抱嵌入式开发了。

虽然Arduino在软件方面已经模块化了大部分代码，但是周边的硬件仍然需要依赖各个pin通过比如SPI来通讯。周边部件的链接和驱动也需要开发者大量的时间去消化和调试。比如简单的给Arduino接一个步进电机，就需要

接一个可以测量PM2.5的颗粒感应器GP2Y10就需要这样

确实对于老手来说这步也是玩Arduino的乐趣之一，但对于新手，或是对于想培养码农小盆友的爸妈来说，这一步是进入Arduino世界，甚至单片机世界的最大障碍。更别说连接好之后单片机和各个模块的通讯，会耗费新手大量的时间，也会消磨完小盆友全部的兴趣。

于是Makeblock就在这里出现了，Makeblock在是一个典型的墙内开花墙外香的Arduino模块化配件的开源平台，官网地址。官网上出售各种Makeblock的配件，从3D打印机套件到电机模块，到各种小零件，当然今天要评测的mBot机器人也位列其中。Makeblock按Arduino原来的规格重制了开发板

用RJ25代替了原始的pin来通讯，模块了所有的配件，类似乐高mindstorm的设计，我也没有玩过mindstorm, 请大家不用深究...Makeblock确实说自己的配件兼容乐高...今天评测的mBot官网的价格是74.99美元，按汇率折成人名币也要480元。在这个前提上说国内mBot卖535元也算良心。但不管怎么说，对比单个传感器或是电机价格，Makeblock会贵很多很多，但是对比乐高又只是个零头...我可以说Makeblock是屌丝版的乐高么...

mBot硬件探究

刚收到mBot的时候对于这个小机器人的build quality实话说是非常惊艳的, 而且对于Makeblock的**和勇气也非常敬仰, 在我朝卖的这么复杂的产品竟然没有中文说明书...要不是念了几年洋书，好不容易申请到的众测就要这么黄了...说实话当时我也挺为Makeblock担心的，来钱多人傻的地方赚钱，说明书都不做本中文的...不过就在众测交稿前两天又收到个快递里边是一本对应的原装盒子的中文说明书，一本mBlock彩页入门，一块电池和一封道歉信。

下边就来传统的软文开箱...

包装盒

全家福

说明书，全洋文

还附赠了个赛道纸，具体用途后边会解释

Makeblock版的Arduino正身，同样基于mega328p，和上边那张UNO一样，封装不同而已，自带蜂鸣器，4个RJ25接口，两个步进电机接口，带供电，还有IR发射和接收器，多个RGB led和一个usb口，可以供一部分电和当COM用，去掉了几乎所有的pin, 省6个pin

所有零件排开，竟然还送了把螺丝刀 ，好评

细看的话build quality确实不错，细节也做的很好，甚至还有当断轴时候的备件...那啥神车都没有

装螺丝的袋子很厚实，总之细节很令人欣慰。而且螺丝给了远超需要的数量。

下边开始组装

先看下说明书，其实只有英文也没什么影响，基本看图操作

拿出主体, 这个什么养鸡养花工艺我也不懂，总之手感很好，没有毛刺，螺丝孔开的很精确，严丝合缝

装上电机

装上前轮和用来找线的IR传感器，就是那个金属球的那个模块

装好超声波传感器，样子已经比较搞笑了

给电池盒贴好那什么贴，刺啦一下能黏住的

组装好轮胎和轮子

装好铜柱

装好主板，看上去好了

呵呵，电池装不进了，没办法把主板拆下来先装电池，来4个eneloop

再次安好主板，接好各种线，欧了，算上走的岔路和拍照，20分钟搞定。要是再给我发一个新的，2分钟就能给他装好了。这里大家能看到线非常的整洁，每个模块都只有一条线接到主板。最上边还有小块的蓝牙模块。

现在来怀一下旧, 正巧大概8年前大学时候上单片机的时候也做过一个project, 也正巧是做这么个一样的机器人, 光电机和IR供电和连那些线就每天6小时花了一个礼拜，通讯靠有线的串口。然后靠PC发指令走迷宫，探路。当然PC端也是需要自己写的。

对比着做工，啧啧，所以这次拿到mBot也挺感概的 ，现在人太尼玛懒了...

言归正传回到mBot, 组装好之后其实主板已经预烧好了程序，有3个功能，

1. 手动控制机器人前后左右行进，可以切换速度

2. 机器人自动遇到障碍绕开

3. 机器人寻线，就要用到上边的那张8字形图。
   

配合手机和自带的IR遥控器已经可以玩一下了。手机上下一个mBot的app, 打开蓝牙就欧了, 上图是手机app界面，下边是遥控器说明。

限制于硬件非常简单而且预置的程序也非常简单，所以效果也比较soso...anyway还是要演示一下

手动控制

不...演...示...了...

自动避障

寻线

mBot软件试用

mBot的IDE是mBlock, MIT的Scratch的再开发，Scratch的官网地址。mBlock的官网地址。

mBlock打开是这样子的，基本继承了Scratch, 有很可爱的界面

这时候把mBot用附赠的USB线插到PC上，然后选正确的COM口连接，连接成功后mBot的蜂鸣器会响一下提示成功。这时候就可以愉快地编程了

下边来写一个没有科技含量的hello world ,利用mBot板载的两个RGB led来做个警灯

mBlock的UI有这几个模式，

除了Arduino模式，其他模式都可以让mBot和上图里边的小熊猫互动，就是你可以控制小熊猫运动，还可以让小熊猫发出声音，同时还可以控制mBot，在互动模式中程序如下

点击熊猫上边那个绿旗，mBot的程序开始运行，警灯开始闪，不过实测这样mBot就不是正常了。看到这里，点个旗子mBot就能开始运行，你应该能猜到这个IDE实时靠COM和mBot在通讯.

既然这个熊猫的模式不怎么管用，所以我就直接切换到Arduino模式，这个模式就没有旗子那个互动了，只能有mBot的控制逻辑。这个程序和上边的区别是用“Ardruino Program”开头，最右边代码窗口有实时翻译成Arduino code。

这时候我们保存一下，看下效果

这时候去看一下IDE，会发现右下角的串口窗口一直在发送数据，

哟西，不错么，看来可以实时改颜色么，于是改个颜色试试，红蓝灯改成红绿灯吧

只是在程序里边把颜色改了，不用重新上传到mBot里，即时就可以看到效果改了，除了颜色甚至连等待时间都可以即时修改，而且逻辑都可以直接修改不必重新上传...先看一下红绿效果

哪怕程序改成这样，也不用重新上传

所以后来看了下mBot的固件源码搞明白了，用上边的图形化写的程序是不需要上传到mBot的，程序是在PC上运行，然后直接通过串口实时把指令发到mBot，当然那个生成的Arduino程序也能单独上传，只不过就不能在线生效了，但是因为不靠串口的指令，速度上就是原生的了。这个原理和前边提到的我大学时候做的机器人原理也是一样，逻辑在PC上跑，只不过把指令用串口发到机器人而已。

上边的警灯只是mBot的一个hello world, , 控制板载的RGB led而已，其他的感应器和电机控制就要等到交掉这篇众测才有时间研究了。

下边容我来总结一下

这是第一次拿到众测，非常感谢张大妈，感谢Makeblock。总的来说mBot是很优秀的一款产品，特别是对于没有编程基础的初学者和小盆友。这里我拿老婆做了下试验，让她玩了mBlock那个IDE一晚上，她表示很好玩 ,同理可以类推到小盆友。对于Makeblock的态度也要表扬一下，最早漏发的中文说明书也在众测快结束前两天送到，还附赠了一本文章开头提到的价值28元的入门手册，和一块电池，这样就解放了4节eneloop。

来一下常规的Pros/Cons

Pros

1. 做工非常好，造型很可爱，硬件的细节做的很精致，考虑也很周全，还有断轴的备件

2. 配件全部模块化，组装和搭建很容易，部件之间通讯靠RJ25, 非常简练

3. 配套的mBlock软件界面很友好，程序可以实时生效对mBot进行控制，这点非常吸引人。甚至这是我觉得最吸引人的一点。

4. mBot有2个原生固件，一个是上边演示的原厂可以遥控，避障，寻线的程序，另外一个是配合mBlock IDE接受指令的程序。如果PC上有蓝牙，而且mBot下载了mBlock的IDE固件，可以完全不需要USB线，只通过蓝牙就可以无线执行IDE里边的程序。

5. 对新手和小盆友很友好，上手很容易，如果有人能开个头指导的话。
   

6. 价格作为早教产品相对来说便宜
   

Cons

这部分我想分两个方面讲，作为教育产品和作为DIY产品

mBot自己的定位就是教育产品，mBot的在官网的抬头是“mBot - STEM Educational Robot Kit for Kids”， 作为教育产品，硬件和软件我觉得已经是足够好了，硬件足够简化，完全封装了内部实现，只需要用户关心逻辑的实现，软件也足够用户友好，上手很快。但是这毕竟也是一款编程产品，对于初学者或是小盆友完全是一头雾水，如果父母也不能指导，全靠小盆友自己的话，半路放弃的应该也不少。而且生态和社区尚不完善，中英文资料暂时都比较匮乏，客观上也增加了小盆友上手的难度。

如果把mBot作为DIY产品，mBot的配置是偏低的，比如电机只有2个而且不能测速，PID这种控制就实现不了，mBot用原厂的遥控程序程序也走不了直线，其他的感应器也只有超声波和一个红外，DIY的空间很小。而且对于DIY产品价格也偏贵。Makeblock上卖的DC encoder motor一对加驱动套件就需要75美金，其他适合DIY的部件也不便宜，改装的成本不低。

最后来一句点睛的吧，父母有码农的话可以买给小盆友玩，毫无压力且效果不错。如果是土豪DIY群众，请入坑Makeblock，毫无压力且效果不错。

最后附上

Makeblock的官网地址 https://www.makeblock.cc/

中文官网地址 https://cn.makeblock.cc/

中文论坛地址 https://bbs.makeblock.cc/forum.php

mBot中文官网地址 https://www.mbot.cc/