前言

2016年我写了《Arduino+3D打印创新电子制作》，该书中的项目使用开源硬件Arduion和3D打印技术来进行创意制作。随着时间的推移，开源硬件市场上已不再是Arduino独步天下，各种新的开源硬件层出不穷，例如简单易用的micro:bit、基于ESP32的掌控板等；软件编程方式也不再只有“令人生畏”的代码模式，而是涌现出很多图形化编程软件，Mind+就是其中之一；而在作品结构件的加工方面，激光切割也已走入创客教育领域，它以造物时间短、精度高的优势完胜3D打印技术。本书中使用了雷宇激光的LaserMaker建模软件，我们借助它不仅可以快速完成模型的设计，而且可以完成模型的切割。于是我们就有了以开源硬件和激光切割展开创意制作的思路：使用开源硬件（Arduino、micro:bit、掌控板）作主控，使用LaserMaker激光建模设计和切割结构件，以图形化或文本方式进行编程。这种组合的造物方式既缩短了造物的周期，也降低了造物的难度。

章节设计

本书的序章教你如何使用LaserMaker设计、切割模型，使你可以快速入门。书中收录的16个制作项目分为创意生活、科学探究、数据物联、AI创新四大部分。创意生活介绍的是从生活实际需求出发设计、制作出的4个项目；科学探究介绍的是4个与学科教学相关的项目，展示如何通过开源硬件制作教学实验仪器，为日常教学服务；数据物联介绍的是4个含有物联网功能的项目，它们将采集到的数据上传到物联网平台，便于进行数据分析，又能实现对本地设备的远程控制；AI创新介绍的是4个以哈士奇（HuskyLens）人工智能摄像头为基础，通过对标签、人脸、物体的识别制作出的关于机器视觉的项目。

本书从简单的项目讲起，逐步推进，读者可在阅读的同时掌握相关技术，最终利用所学技术完成自己的创意制作项目。

本书的意义

（1）开源硬件主控板可以连接不同类型的电子模块，可以让学习者在制作过程中掌握传感器的应用方法，做到触类旁通，而非只学会运用本书中介绍的相关硬件。

（2）编程通常是项目制作的难点，本书中的项目大多使用Mind+进行图形化编程，降低了难度，这对于入门编程教学来说非常重要。同时Mind+具有代码模式，可在图形化编程和代码编程之间无缝衔接，满足不同层次用户的需求。

（3）开源硬件+图形化编程，既能帮我们通过简单的设计完成任务，也能够将技术应用与生活中的实际问题结合起来。

（4）不管是信息技术还是通用技术，在很多学校中都只是停留在理论设计阶段，学生将设计物化的机会少之又少。本书以开源硬件+激光切割的思路，为技术学科教学实践提供了一个参考，同时也实现了单一学科向综合学科演进和知识的融合。

应用场景

本书可为创客提供创意灵感和制作方案，也可以供学校科技社团参考。

致谢

本书能够出版要感谢雷宇激光和DFRobot的鼎力支持。

感谢我的同事李岩老师在简易热成像装置、非接触式快速测温打印系统这两个项目中做出贡献。我的学生朱子玮、张培钦、冯彦博、纪涵予、唐羽萱参与了本书中智能消毒牙刷架，水质采样监测、垃圾清理船，基于视觉识别的智能婴儿床，视觉识别智能分类垃圾桶这4个项目的设计与制作，在此一并表示感谢。

由于我的水平有限，书中难免会有疏漏，读者在阅读过程中若发现不足之处，敬请指正。我的电子邮箱是519911704@qq.com。

陈杰
2021年9月