2021年3月7日 星期日

小彼特開天眼：使用VIA Pixetto視覺感測器之形狀偵測功能

小彼特開天眼：

使用VIA Pixetto視覺感測器之形狀偵測功能[1]
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Mar. 7, 2021
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難易度：★★★☆☆。

主題：音效

聲音效果常能在一般場合上起畫龍點睛之效。就讓我們一起來play music吧！

任務：

小彼特特別加裝了新設備「天眼」來破解酷巴佈下的重重障礙而賺取滿滿的金幣。我們一起來看小彼特如何大顯身手吧！（利用8787的形狀偵測功能來啟動micro:bit內建的瑪莉歐撞金幣的音效「ba ding」）。

 材料

品名

數量

單位

備註

VIA Pixetto視覺感測器（含長、短micro USB專用傳輸線各一條）

1

盒

　

Grove線

1

條

　

micro:bit主板

1

片

　

micro USB傳輸線（100cm）

1

條

　

KSB034 I/O擴充板（90度排針）

1

片

　

圓形物件

1

個

 

造形分析（結構）

請參考瑪莉歐撞金幣的場景 ，將8787及micro:bit結合到讀者的情境之中，以便說一個您的設計故事。

功能分析（電路、程式）

如下表所示，將8787 Grove線的黃白Tx、Rx和micro:bit的P1、P2相接，以雙電源共地方式連接8787和micro:bit（做實驗時可將兩者都接到同一部電腦上供電）。註：因為micro:bit的P0腳和音源輸出同線路，習慣上，將它保留給外部的蜂鳴器使用。

8787

micro:bit

黃

P1

白

P2

紅

+3V3

黑

GND

 


請參考本書範例5：心情指數的設定，在Pixetto Utility上套用圓形的形狀偵測功能。

當micro:bit出現8787初始化完成圖形之後，如果8787偵測到圓形物件，則讓micro:bit播出瑪莉歐撞金幣的ba ding特效聲。

完整的micro:bit積木程式可由此（https://reurl.cc/MZ6bVn）下載。

成果展示

本文的展示影片如此（https://reurl.cc/ravqp1）所示。

教學活動設計

  1. 主題曲　根據瑪莉歐主題曲簡譜（https://reurl.cc/8y6WE7），修改本範例程式，讓8787偵測到三角形時由micro:bit開始播曲子。

實作練習題

修改本範例程式，使得小彼特可以隨時自動計算獲得的金幣數。参考程式碼如下：

参考資料：

  1. 本文係參考VIA官網〈Micro:bit 程式設計〉（https://reurl.cc/Dvl20R）改寫而成。
  2. 六種授權條款。
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2021年3月3日 星期三

Pixetto Scratch版彩球機解析：使用VIA Pixetto視覺感測器之顏色偵測功能

Pixetto Scratch版彩球機[1]解析：

使用VIA Pixetto視覺感測器之顏色偵測功能
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Mar. 3, 2021
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難易度：★★★☆☆。

主題：樂齡

台灣已邁入（出）生不如死（亡）的高齡化社會。為了讓年長者能健康地維持身體機能，試著想想科技是否能幫上什麼忙呢？要老人家運動就要有伴，他們最想要和孫子們一塊兒玩。所以，做一台彩球機，祖孫可以同樂，豈不兩全其美呢？註：楊老師根據這個主題，原先設計有一實體的彩球機如影片所示（https://reurl.cc/6yd3dM）。

任務：

爺爺老了小7想要做個可以動手兼動腦的機台讓阿公可以每天one more, two more一下（利用8787 的顏色偵測功能製作一個可以首腦並用的Scratch抗老遊戲）。

 材料

品名

數量

單位

備註

VIA Pixetto視覺感測器（含長、短micro USB傳輸線各一條）

1

盒

　

紅、黃、藍、綠色球各一

1

組

　

*3D列印攝影機架

1

組

選配（楊昌珣老師分享）

造形分析（結構）

請參考楊老師安排的情境設置方式來設計彩球機的架設場景。其中在筆電上用來放置8787的攝影機架，可參考書附楊老師分享的「3D列印攝影機架.stl」（https://reurl.cc/E2jNra）自行印出使用。此外，楊老師還設計有一雷切版結構，讀者可参考原作者分享的「AI活力彩球機scratch手推型.rld」（https://reurl.cc/KxlY4m）雷切檔也切一台來組裝。

功能分析

 請先觀看書附楊老師錄製的操作影片（https://reurl.cc/9ZvAGx），讀者們應該可以看出彩球機主要有計時一分鐘及計分00~99兩大功能。本範例完整的程式碼可由此下載（https://reurl.cc/NXlox5）。

  1. 舞台分析　使用這個文字圖形做為初始畫面的背景圖。

    。
  2. 角色分析　本例中一共有 用來控制全局的controller，它一共有8個造形圖案，分別是紅綠黃藍的隨機出球、倒數計時的321、及遊戲結速的Game Over圖檔。

    計分部份有十位數point_10及個位數point_1兩個角色。另外，計分部份則有十位數time_10及個位數time_1兩個角色。point_10、time_10和time_1都會有0~9共十個數字來切換顯示  。另外，因為遊戲限時1分鐘，所以計時的十位數字time_10只會在0~6變化 。
  3. 劇本分析　在Pixetto Utility上先套用顏色偵測功能後開啟8787硬體和Pixetto Scratch傳輸資料的Pixetto Link中介程式。此時，會在螢幕右下方看到這隻程式正在電腦背後執行著。連入雲加速器（https://reurl.cc/pmvaLx），載入「範例14：Pixetto Scratch版彩球機解析.sb3」這隻我們整理楊老師分享的原始程式碼。讀者設定好Pixetto Scratch與8787的序列埠  後就可先行體驗一下彩球機如何讓爺爺奶奶們「運動變年輕」的魅力。
    然後，我們來解析它的計分功能。玩家的得分範圍預設為00~99兩位數。所以，程式在controller角色裡建立了變數score

    做為得分的累計，控制的程式片斷如下。在計分顯示效果上，透過圖形數字（角色point_10和point_1的切換     ，在視覺效果上就會看到畫面上好像有真實的數字在不斷跳動著 。和計分的邏輯相同，計時的做法如出一輒，在controller角色裡建立了變數time來記錄剩遊戲剩餘的時間。程式一開始時先呈現出3秒倒數計時的提示。如果時間尚在60秒遊戲限時內的話，5秒隨機切換出題、遊戲時間剩下3秒時出現提示音效
    、時間到時顯示收尾畫面。
    在計時顯示效果上，取出60~00的十位數（角色time_10）方法是把它扣掉個位數後再取出10的餘數，例如：(36-6)/10...餘3，所以，36的十位數便是3。而取出個位數（角色time_1）的方法是取原數字的餘數即可，例如：36/10...餘6，所以，36的個位數便是6。

教學活動設計

  1. 阿公阿媽來打球　準備2套彩球機，邀請2位學員分飾阿公和阿媽來PK。請於2人的手上綁上重物來模擬長者行動遲緩的情境，以建立同理心。
  2. 多執行緒（multithreads）　在controller角色的程式中有數處擺放著等待積木，這是因為彩球機要同時要計分和計時，所以使用了CPU的多執行緒排程（scheduling）技術來實現。讀者們可試著調整這幾塊積木的數字大小，看看程式執果是否順暢。

實作練習題

修改彩球機的Pixetto Scratch程式，增加一得分90即達標遊戲停止的設定。
參考程式：修改controller角色的計時程式片斷如下。

参考資料：

  1. 本文乃台北市仁愛國中楊昌珣老師及其公子楊喻丞共同創作作品。感謝楊老師惠允本書改寫後收錄。
  2. 六種授權條款。
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