1. 第一課

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1.1. 簡介

歡迎參加Micro:bit 智能小車課程!在本課程中,我們將探索Micro:bit並學習如何在編程中如何控制Micro:bit智能小車。

1.2. 教學目標

讓學生清楚掌握Micro:bit 智能小車的各種擴展工具及其功用,並了解它們的安裝以及積木編碼操作方式。

1.3. 重溫麥克納姆輪車子的結構

  • 4個馬達(M1, M2, M3, M4)

  • 4個麥克納姆輪子

  • Micro bit

  • Micro bit 擴展板

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1.4. micro:bit 擴展板

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1.4.1. 傳感器

  • 超聲波傳感器

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  • 紅外巡線傳感器

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1.5. 重溫進階積木模塊

進階 >> 函式模塊能夠將複雜的程序整理好並重用。

1.5.1. 函式

1.5.1.1. 建立函式

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1.5.1.2. 在黃框內填入函式名稱

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1.5.1.3. 呼叫函式以運行函式中的程序

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1.6. 認識機械擴展工具

1.6.1. 夾子(Beetle)

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1.6.2. 鏟子(Loader)

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1.6.3. 叉子(Forklift)

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1.6.4. 推土機配超聲波傳感器

(Bulldozer with ultrasonic)

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1.6.5. 擴展工具包中所有的零件:

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1.7. 認識Micro:bit擴展工具——夾子

Micro:bit機械夾子(gripper/beetle)主要由帶齒輪的上下顎和舵機(伺服馬達)組成,一般安裝在車頭位置。

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這次我們主要將舵機的引腳連至S1接口(紅框顯示的pin位),一般深色線(黑色或啡色)連接到黑色GND接口。

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1.7.1. 機械夾子的原理及功用

在日常生活中,夾子大多用於替代雙手抓握物件,以免弄髒或傷到手,最常見的例子之一有麵包店裏的食物夾和挂衣物用的衣夾。透過兩顎施加壓力,中間的物件受鉗而被固定。

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而Micro:bit的機械夾子長的就像鍬形蟲的大顎,外形是一個大鉗而長有鋸齒,因而在英文中有“Beetle”(甲蟲)之稱。

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1.7.2. 安裝夾子:

所需零件:

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1)把三顆M3.5*5mm 螺絲,把一隻金屬夾子上臂和驅動前臂安裝在金屬夾爪底板上,完成右臂。

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2)用兩顆M3.5*5mm 螺絲,把伺服前臂和舵機連接板裝在一起。

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3)用兩顆M3.5*5mm 螺絲,把另一隻夾子上臂安裝到已連接好的伺服前臂上,完成左臂。

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4)用兩顆M2.5*5mm 螺絲把舵機裝在金屬夾板上。

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(先將右臂放到左臂旁邊,並以舵機模塊0度測試舵機是否能正確合上,才做(5))

5)用一顆M2.5*5mm 螺絲將左臂、舵機連接板及舵機連接起來。

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6)用三顆M3*5mm 螺絲將三根M3*18mm 銅柱和金屬夾板連接。

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7)用三顆M3*5mm 螺絲將夾爪底板裝到銅柱上。

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8)用兩顆螺絲、兩顆螺絲帽將夾子安裝到車子/擴展板上,完成圖見上。

(**不要把螺絲上得太緊,免得擴展板受力彎曲)

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1.8. Stemhub:bit舵機積木模塊

在Stemhub:bit > 舵機(Servo)中有兩個主要的模塊:

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選擇接口並把舵機的引腳連接後,便可以調效舵機的轉動角度。

(在MakeCode中的角度數值是0-180,但該數值或不代表實際轉動角度)

1.9. 練習1

設計程式用Micro:bit板的A和B按鈕令夾子打開和關上。

提示:先嘗試舵機模塊的不同角度數值,觀察夾子的動作。

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(以防數值過大/小導致夾子嘗試開合至大/小於極限角度導致損壞,建議最小和最大角度數值分別為0及110)

角度數值 夾子動作
增加
減小

在成功令夾子打開和關上後,學生可以使用夾子開始進行實驗了!

除了課堂提供的物件之外,你也可以把隨身的小物件放到夾子之間,看看夾住不同形狀和重量的物件會有什麽效果。

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1.10. 練習2

下載手制擴展包:

在黃框內輸入連結: https://github.com/lzty634158/GHBit ,將GHBit 加至makecode

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設計車子和遙控器的程式,用B1和B2按鈕打開和合上夾子,並以操縱杆控制車子前後移動及向左右轉,遙控器待機時車子停下。

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夾子打開和合上時,車子的microbit板分別顯示“打開”和“合上”指示燈:

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( 使用micro:bit板指示燈時有些許延遲為正常現象 )

提示:

  • 參考初階第十科,以接收文字作爲行動條件

  • 運用基本 >> 顯示指示燈積木模塊

完成練習2後你可以自由控制車子與夾子遊玩了! 

1.11. 答案

1.11.1. 練習1

角度數值 夾子動作
增加 合上
減小 打開

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1.11.2. 練習2

遙控器的程式

遙控器控制車子前後移動、轉左轉右、執行按鈕功能和自動停下的程序可參考初階第十科練習二。

車子的程式

車子前後移動、轉左轉右和自動停下的程序可參考初階第十科練習二。

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車子收到文字“B1”時,打開夾子並顯示打開“打開”指示燈。

車子收到文字“B2”時,合上夾子並顯示打開“合上”指示燈。

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