蜂鳴器模組練習

蜂鳴器是一種利用直流電來發出聲音的電子零件，依據發聲的方式，大致可以分為有源和無源蜂鳴器。

1、有源蜂鳴器：簡單的說只要給一個適合的電壓就會發出聲音，它的聲音音調單一、頻率固定，適合製作警報聲、提示聲。

2、無源蜂鳴器：類似喇叭，可依據輸入的不同頻率電壓訊號，可以發出高低不同的音階，可用來演奏樂曲。

⧪說明：在kittenbot的蜂鳴器積木中，7表示電線接在第七腳位，200hz表示聲音的頻率，頻率越高所產生的聲音尖銳，下面是常用的音階頻率對照表。

音階	Do	Re	Mi	Fa	So	La	Si
頻率	262	294	330	349	392	440	494
頻率(高八度)	523	587	659	698	784	880	988

現在我們利用kittenbot所附的無源蜂鳴器來彈奏一曲"小蜜蜂"吧!

小蜜蜂簡譜

kittenbot三色LED燈練習2--呼吸燈

編程要求：讓左右兩個LED燈由最亮慢慢熄滅，接著再慢慢變到最亮。顏色:紫色。

動動腦：

1、變數light在這裡扮演麼角色?一個儲存數據的容器

2、如果變數起始數值設為50，要達成一樣的效果，有哪些地方可能要修改呢?重複次數或改變量

kittenbot三色LED燈練習1

在貓型耳朵上的三色LED是利用3號腳位連結到主板，左右兩邊分別是像素1與像素2，仔細觀察其實它們都是由三顆更小的LED所組成，讓我們來練習控制吧!

編程要求：左邊先亮，再換右邊，然後熄滅。左邊亮紫燈，右邊亮綠燈。

動動腦：
1、光的三原色是哪三種?
2、三色LED如何產生紫色的光呢?
3、左邊的LED在積木中名稱為何?

kittenbot 超音波模組練習1

步驟一、將超音波模組插上後，先測試超音波偵測距離的範圍。

動動腦 :超音波距離最大與最小是多少呢？

步驟二、

編程邏輯：利用超音波偵測到的距離來改變角色的大小，距離讀數越大，角色放大越多，反之則越小。

動動腦：

1.如果超音波距離結果是10，那角色尺寸會變多大呢?

2.請問編程中，為什麼超音波距離還要乘上10呢，如果沒有發生什麼問題？

kittenbot 超音波模組介紹與轉接板

kittenbot的超音波模組可安裝在一塊裝有舵機的轉接板上，因為轉接板的電路已經將超音波Trig和Echo引腳合併一起(代號1)，因此只要將vcc(+)、gnd(-)、1-->D2(訊號)　這三條線連接到主板即可使用超音波功能。

貓型耳朵上裝有兩顆三色ＬＥＤ，如果要使用，則需要轉接板2號腳位接到主板的D3位置。

轉接板可支援"超音波模組"以及"八字彩燈燈環"，直接插拔不需重新接線，方便教學上使用。

#補充說明：在kittenbot中，LED位置是用"像素"這個名稱進行定義。

uno無線進化版--kittenbot

Kittenbot主板與uno核心相同，加入了數組的舵機控制腳位以及馬達接腳。kittenbot採用常見的針腳接法，有不錯的相容性與擴充性。

腳位擴充部分，具有10組帶有電源的針腳組，可接10個舵機，或是分開用，支援四-五個類比輸入，可使用五路灰階巡跡模塊、超音波等常見類比模組。

特別的是馬達驅動部分，除了可支援四組直流馬達，也可以接上兩組步進馬達。

(上圖擷取自官網)

此外無線部分使用esp8266wifi模組，相較藍芽傳輸，只要有wifi訊號的地方即可在線控制，可取代傳統usb連接電腦的傳輸方式，更可方便延伸至物聯網的教學！

(上圖擷取自官網)

這張特製版的網卡，只使用四個腳位，vcc gnd tx rx ,即可工作，相較市面上的esp8266模組，連接上更簡易，可以直上一般擴充板上預留的藍芽接腳，算是意外之喜。

後續將針對kittenbot在教學上的實務應用，敬請期待~

編程1---循跡感應器

Brain GO 所使用的是這種不可微調的循跡感應器，本身會發出紅外光，並具有一個接收器，如果接收到反射回來的紅外線，會發出數位訊號1，且上方的紅色LED會亮光，若沒接收到發射的紅外光，則送出數位訊號0，LED熄滅。

因為黑色的物體會吸收光線，所以可以利用這種特性來做黑線的判斷，這就是簡易的循線原理，當然白線、黑底也可以做循線，這就要看需求作編程的調整了!

一般進行循線，會使用兩個以上的感應器，感應器越多越能針對不同的狀況進行判斷，當然程式也會更加複雜!

以下僅對於兩個循線感應器的使用進行介紹，一個感應器具有0與1的兩種變化，兩個就有2X2=4種變化

編程邏輯：考慮四種可能遇到的狀況，進行左右馬達轉速的修正，改變車身行走方向，達到巡跡的動態平衡。

以上只是最簡單的狀況考量，雖然已經可以讓小車沿著黑線行走，但若要走的順暢需要再考慮更多的狀況，例如彎道急轉彎、交叉線、斷線.......等狀況，進階可以參考PID計算方法。

參考資料：

http://robotrabbit.blogspot.com/2012/07/pid.html

http://www.inpharmix.com/jps/PID_Controller_For_Lego_Mindstorms_Robots.html

Brain GO ! Let's Go

Brain GO 是由一塊以ATmega 328P做為核心，整合了H橋電機驅動組、蜂鳴器、LED燈、溫度感應器、藍牙模組等功能的Arduino整合板。

與一般arduino整合板差別在於它是由彰師大所主導開發的整合板，當然運用在教育上是它很重要的任務! 因此為了能讓學校更專注在運算思維的教學，各項感應器的採用了彩色XH2.54接頭，具有防呆以及容易辨識的好處，大幅度降低接線上的debug，並由不同的顏色來設定傳感器編號。

當然這樣做有優點也有缺點，優點正如前面所述，而缺點就是缺少了一些彈性，插座上也沒有腳位編號，要用IDE寫程式必須自己試出對應腳位，不過瑕不掩瑜，這些的腳位對於國中小學生來說，確實也夠用了(而且課堂教學也不會用到IDE介面)。

程式設計部分，採用mblock為基礎的scratch積木堆疊模式，自己發展出專屬的積木包，傳感器的使用不在類似以往的腳位對應，改由以主板插座顏色做為定應名稱，更為直覺。

電源

以一顆18650鋰電池做供電，不過因主板上的minusb接頭同時做為資料傳輸與電源供應，欠缺2.1mm電源輸入孔，因此電源的選擇性不高，且這顆行動電源夾在主板與底板中間，不容易拆卸，充點只能用usb慢慢充，確實較為不便。

目前解決的方法是用一個5V的行動電源來取代。