2018年7月7日 星期六

[Micro:bit] 蒸汽彼特(STEAM on Micro:bit)之創意發明王養成班教材──主題9:小彼特勇闖十八銅人陣

蒸汽彼特(STEAM on Micro:bit)

之創意發明王養成班教材[1]

主題9:小彼特勇闖十八銅人陣


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July 7, 2018
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難易度(Difficulty)

★★★★☆

任務

嘿嘿…,練武功啊,頭精光。動滋動滋,勇闖彼特18銅人陣!
(以光敏電阻超音波感測器偵測手掌距離來控制銅人的動作。)

材料

  1. 標配
    品名 數量 單位
    Micro:bit主板 1
    USB傳輸線 1
    KSB040鋰電也擴充板 1
    鱷魚夾(五色,五條) 1
    CM-4 4號嬌點整理盒 1
    灰銅紙(1mm厚) 1
    杜邦線(公公,10cm 8
    KSB034 IO擴充板 1
    超音波感測器 1
    400孔麵包板 1
    FS90伺服馬達 1
    1.5V×3 4號電池盒(含開關、盒蓋) 1
    金頂金霸王4AAA 4粒裝 1
    冰棒棍 1
  2. 选配
    品名 數量 單位
    熱熔膠組(槍及粗膠條,80W 1
    1.5V 4號充電器(含2顆充電電池) 1
    熱熔膠組(槍及粗膠條,80W 1
    1.5V 東芝低自放4號充電電池(900mAh 4
  • 共用工具組:剪刀、美工刀、油性筆、、透明膠帶、雙面膠、膠水、白膠、鐵尺、切割墊若干。

解說 
  1. 外觀設計:在白紙上畫出守關銅人的草稿,例如:
  2. 功能設計:寫出守關銅人的動作,例如:
  3. 超音波感測器(Ultrasonic Sensor)HC-SR04測試:依

    [3]

    接妥線路後,在Make Code中按下的進階(Advanced)積木抽屜以加入外掛套件
    。以程式觀察HC-SR04的距離偵測情形。
  4. 伺服達(servo)FS90的擺放位置:依接線图接妥測試電路後,使用測試程式
    体驗一下從0(按鈕A)─90(按鈕B)─175(按鈕A+B)度的動作情形。然後,設計一底座來安排主板、電池盒、HC-SR04、守関銅人與FS90的擺放位置。
  5. 機電整合:在底座上,依照雙電源(3V供應給小彼特主板與HC-SR04),5V供電給伺服馬達)共地接線图
    接妥控制電路。例如:
  6.  功能程式碼:一開始宣告變數dist(distance)來儲存HC-SR04讀取到的距離值,並設定接在主板P1腳上的伺服馬達的初始位置為110度

    程式將守關銅人調整到初始位置,讀取HC-SR04的測距值存到dist以便判斷是否闖關人已打倒守將(誏銅人倒下)

學員作品选粹


教學活動設計

  1. 活動1:小組討論此銅人作運作的情形,並思考可能強化的方法。
  2. 活動2:匯集18位學員的作品,並使用廣播串連,當闖關人撃敗任何一位守關銅人時,其他位銅人就集体往後倒。
  3. 活動3:小組討論HC-SR04的聽音辨位原理。
  4. 活動4:以光敏電阻(Light Dependent Resistor,LDR)取代HC-SR04。重新修改程式後,比較兩者在動作上的差異。
  5. 活動5:以麥克風當做声音感測器(sound sensor)來取代HC-SR04。重新修改程式後,比較兩者在動作上的差異。

    積木指标


    1. Basic、Input、Variables、Music、Logic。
    2. 外掛套件。


    編程指标

    循序結構(sequential  structure)非同步事件處理(asynchronous event handling)、选擇結構(selective structure)

    硬体指标

    無。

      STEAM指標
      STEAM。

      和108課綱的对照

      • 科技領域/資訊科技學習重點
        • 學習表現:資t-IV-1 能了解資訊系統的基本組成架構與運算原理。。
        • 學習內容:資T-IV-2 資訊科技應用專題。
      • 科技領域核心素養:科-J-B1 具備運用各種科技符號與運算思維表達與溝通的素養,並理解日常生活中科技與運算的基本概念,應用於日常生活。。

            参考資料
            1. 本PBL教材皆採:任務解說(含筆者多年教學經驗分享)、教學活動設計三大段的寫作架構撰文。
            2. 六種授權條款
            3. 小彼特接腳图(pin-out diagram)

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