2017年12月6日 星期三

[Micro:bit] Micro:bit Blockly PBL教材──主題1-16:一手遮天@Ted Lee的土饅頭

Micro:bit Blockly PBL教材
主題1-16:一手遮天


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Dec. 4, 2017
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参考資料
  1. 六種授權條款
  2. 光影魔術手

2017年12月4日 星期一

[Micro:bit] Micro:bit Blockly PBL教材──主題6-2:植物澆灌(Plant Watering)@Ted Lee的土饅頭

Micro:bit Blockly PBL教材主題6-2:植物澆灌(Plant Watering)


Dec. 4, 2017
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No 品項 數量 單位 備註
1 Micro:bit主板 1  
2 Micro USB/USB傳輸線 1  
3 長釘子 2 用電線取代
4 香蕉/鱷魚夾 2  
5 MG90S伺服馬達 1 使用6的USB改裝電源線
6 USB改裝電源線 1  
7 冰棒棍 1  
8 吸管 1  
9 彩色杜邦雙頭線(公/公),20 cm 3  
10 橡皮筋 3  
11 膠帶 1  
12 1 自備
13 剪刀 1 自備
14 杯子 2 自備

参考資料
  1. 六種授權條款
  2. 感謝 香港課室(CLASSROOM)借用材料研發

[Micro:bit] Micro:bit Blockly PBL教材──主題7-1:植物監控(Plant Monitoring)

Micro:bit Blockly PBL教材[1]

主題7-1:植物監控(Plant Monitoring)

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前言

小彼特在智慧植栽上的應用在網上共有兩篇實作:植物監控(Plant Monitoring)植物澆灌(Plant Watering)。我們試图用在地材料來實現這個主題。本單元即為前者的實際施測教學文章。後者的甞試請見此文

任務

請先看玩耍影片,再依照小彼特接腳图(pinout diagram)
與接線图
將下列套件包的材料接妥[3]
接KSB034、OLED、土壤溼度感測器時,請以元件上標示的腳位接線。例如:土壤溼度感測器的S腳接至KSB034的P1腳。(學會看元件上的接腳標示是接對線的第一步!

No 品項 數量 單位
1
Micro:bit主板
1
2
Micro USBUSB傳輸線
1
3
KSB034 micro:bit Basic Extension Board
1
4
OLEDOrganic Light Emitting Diodes,有機發光二極体)
1
5
土壤溼度感測器(Moisture sensor
1
6
蜂鳴器(buzzer
1
7
彩色杜邦雙頭線(母/母)20 cm
3
8
彩色杜邦雙頭線(公/母)20 cm
6
9
麵包板
1
10
收納盒
1
11
USB5V電源接頭
1

上表中

3 KSB034
我們找的4和5的元件都是Arduino用的,一來价格較便宜,二來隨手可得。如使用元件有吃5V電源問題,我們自製11的接頭使用雙電源共地法(3.3V與5V共存,但記得接地準位要接在一起)輕鬆破解它。
4 OLED
土壤溼度感測器
11 自製USB 5V杜邦電源線


解說

當土壤溼度感測器的測值小於預設的門檻植50時,在OLED和小彼特的5×5LED奌矩陣上同時顯示感測到的溼度數值;否則,在OLED上輸出植物溼度良好訊息。
本單元使用台灣在地能取得的材料來實現Tinkercademy的原廠教材。匯入原廠擴充積木(extension blocks)套件(package)





,依套件式教學法知识個別拆解(knowledge decomposition)本單元整個知识图譜為:植物監控=蜂鳴器+OLED+土壤溼度感測器。
  1. 蜂鳴器:由橘色的音樂積木抽屜(Code Drawer)
    拉出單音(tone)積木後,我們就會看到即時模擬器跳出的參考接線图。此图預設是將P0接腳接到耳機的TRS端子(Tip-Ring-Sleeve connector)[4],我們改成將小彼特的P0腳接到蜂鳴器的正極(長腳)、GND腳接到蜂鳴器的負極(短腳)。
  2. OLED:從紫色的OLED擴充積木抽屜中拉出OLED初始畫面大小設定與在它上面顯示字串的積木。
  3. 土壤溼度感測器:

    從螢光綠的Tinkercademy擴充積木抽屜拉出取用接在小彼特P1腳上土壤感測器的讀數、秀在小彼特的板載LED上,並依門檻值顯示相関訊息到OLED上。
完整程式如下,參考程式hex檔下載請按我

註:本單元實作成功時,當土壤溼度一有變化,便會在OLED上流暢顯示。若OLED未有畫面跑出時,系統會呈現龜速執行的異常現象。


硬体教學

做電路實驗時,一般會以直接(hardwired)或麵包板接線來測試功能是否正確。待測試完成後,我們可用洞洞板來焊接成電路板自己洗電路板
之後若有大量製造的需求,我們可送請廠商幫忙製作PCB(Printed Circuit Board,印刷電路)
當然,如果生意做很大的話,開成專用的ASIC(Application-Specific Integrated Circuit,特殊應用積体電路)是再方便也不过的了!


教學經驗分享

在實際教學上,教學者需要修練最高段的教學忍功心法不先告訴學員要不要拆解、如何拆解,就誏他們親身去經歷,之後再經驗分享。這時通常我們會有機會聽到讚嘆声:原來还有這招喔!老蘇,你偷藏步(台語)
筆者在教Arduino藍牙自走車時曾遇过一位學員,請大家先接左輪測試馬達,會動之後再測右輪。最後再測藍牙模組。
這位老兄完全沒在鳥我,蒙著頭就狂接線,接完不會動後就舉手求援。幫忙查幾條線並指出錯誤後,就請他依線路图重新再一條一條接線对照。
不到五分鐘後,他又舉手說車不會動。筆者和其分享:電路很笨滴,通常要每條路都打通了它才會正常工作。就請他再多看幾遍,自己查完線後再找旁邊的同學協助。
过了一會,他又舉手,嘴裡还一直mur mur說:那就不會動啊!
筆者再重頭一條一條線清查,还是發線有接錯的地方。再指出錯接處後,仍是老招:自己再重新查線。
隔週一上課,此生又立刻舉手說他查了上百次線,車还是不會動。這次筆者就給他一個选擇題:全部拆線,一個模組接完、測試成功後再接另一個模組、再測試…再接…再測試…;或者,在他那堆違章建築的線路裡,先查左輪接線、測試,再查右輪接線、測試,再查藍牙模組接線、測試。
聽完筆者的建議後,他決定打掉重練,但…虛心接受,決心不改:还是一卡車的線唏哩呼嚕地猛接,接完後又再舉手說車不動。
這次筆者狠下心來,請他自理,不再幫忙查線。
就這樣过了兩節課,車子依然是屍体一部。
最後一堂課時,他眼看就要開天窗了,就用一股屎臉不時的瞄著筆者瞧。筆者已是吃了銔鉈鐵了心,說好不幫查線就不幫。
結果,他眼巴巴的看到求助無門,只好再孤注一擲地查最後一次線。而就在他東摸摸、西碰碰,這裡指指、那裡指指時,突然天雷一聲響:輪子轉起來了!──筆者在旁故做鎮靜,心裡OS:終於~。教學之路果然漫長!

後記:本例為真實案例改編,離高段忍功教學法尚有一大段距離。也以此自勉,再接再勵:不教,比教还難也。雖曰未教,學已在其中矣!(這其中有很深的教育哲學,也就是教之也~)[5]

教學活動設計

  1. 若您照著我們給的接線图一一接妥測試後會發現OLED會有「凍顯」的狀況。請利用我們特製的USB5V杜邦電源線,使用雙電源共地法(即此接頭的正極接至OLED及壤溼度感測器的正極,接頭的負極和其他接線的GND連在一起)再重測之。
  2. 本單元成功的以在地材料實現了植物監控,目前監控的參數只有土壤溼度一項。試著查閱相關資料,實作出某些植物的多項監控數植,誏植物們頭好壯壯啰!

和108課綱的对照

  • 學習表現:生k-IV-1 能了解科技本質、科技系統與設計製作的基本概念。
  • 學習內容:生N-IV-2 科技的系統。

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. 感謝香港課室(CLASSROOM)借用材料研發。
  4. Make Code之所以指示我們用耳機來聽聲音是有其用意的。小彼特的設計理念是希望達成編程普及縮短數位落差,故而以有限的硬体來達成無限的(編程)創意(吾人喚之為限制型創意)。也就是說想聽小彼特唱歌怎麼辦?耳機,足矣!
  5. https://www.facebook.com/groups/1958667900816453/permalink/2287728424577064/

2017年11月29日 星期三

[Micro:bit] Micro:bit Blockly PBL教材──主題1-2:小綠人好客動畫

Micro:bit Blockly PBL教材[1]

主題1-2:小綠人好客動畫

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任務

巷口小綠人紅綠燈被颱風吹倒成人綠小了而快掉下來了。身為Maker發明王的您快拿出口袋的小彼特設計一款專屬的小紅人來協助指揮行人過馬路吧!
請參考小綠人分鏡表畫出小綠人每一動的分解動作。

大家來找砸(問題題庫)

  • 庫庫哨1:觀察一下這兩部影片(12),推測一下要多大的尺寸才誏小彼特畫出完整的小綠人來?
  • 庫庫哨2:啊不是說小人嗎?怎麼搞個穿紅衣的?


材料

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
PP板(15×20cm4×5cm 1
魔鬼氈(子、母) 1

  • 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。
  • 歡迎洽詢相關材料包訂購(手機加Line:https://line.me/R/ti/g/U7UpPtBc0j


    解說

    因為小彼特的版面太小,我們以自訂內容的方式來解說小綠人好客動畫的製作过程。
    1. 在草稿紙上先畫出動畫的分鏡表(慢動作、分解動作)。可參考四格漫畫的概念,至少4動。
    2. 使用Basic積木抽屜(block drawer)中的積木(記得还有more喔!)來完成您的設計稿。例如:
    3. 請在Make Code頁面左手邊的線上同步模擬器(simulator)觀看一下動畫播放的結果。如果閃的太快的話,可在适当的地方加人暫停積木
    4. 按下左下角的按鈕,將程式存到Microbit磁碟機(disk drive)上做實機測試

    參考程式碼可在此下載。

    教學活動設計

    超超超…強烈建訍使用Google表單(Google Forms)档案上伝功能來收集學員的大作(嘿嘿…,筆者就是用這招來上課說嘴滴~)。
    • 活動1:動畫線上習作
      以線上動畫製作軟體Flip Anim畫出小綠人過馬路動畫片。
    • 活動2:好客接力过馬路
      小彼特A播完動畫後傳給小彼特B,小彼特B播完後傳給小彼特C…。
    • 活動3:秀秀說(Show and Tell)每位學拍攝一分鐘的作品介紹短片,並上伝到YouTube公開分享。
    • 活動4:生活中的LED看板(かんばん)
      拍攝日常生活中常見到LED奌矩陣(Dot Matrix)看板三种,註明拍攝地奌、日期將照片排版後繳交。可將之整理至網路平台上(例如:IG、FB…)並設定公開後繳交連結網址。
    • 活動5:現實中的小綠人紅綠燈號誌是採用多大的尺寸呢?

    學員作品賞析


    教學哲思

    人人都是天生的藝術家!---這是教育工作者最純粹的信仰(belief)。教育之道無他,歸返於天道人道也。

    進階學習

    • 進學1:大LED奌矩陣
      小彼特的5×5奌矩陣太小容不下彼特小綠人。有沒法子外接一個8×8大小以上的板板來玩呢?順便挑战一下2017台北市大運小綠人唄!
    • 進學2:流星雨
      參考這版The Matrix Rain來下一場屬於您自己的流星雨天空唄。
    • 進學3:求婚小紅人
      小綠人的變化存乎一心,這樣(太閃了 全國創新LED動畫「求婚小綠人」在屏東)也行!
    • 進學4:電腦動畫(Computer Animation)原理
      這篇學電腦動畫,並甞試自己做一版唄~。
    • 4:創意小綠人乎
      這樣算是有創意,但…也太吸睛了唄!
    • 進學5:小綠人背包

    STEAM指標

    STEAM


    和108課綱的对照

    • 學習表現:資a-III-1 能了解資訊科技於日常生活之重要性。
    • 學習內容:資P-III-2 能使用資訊科技與他人建立良好的互動關係。

      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

      [Micro:bit] Micro:bit Blockly PBL教材──主題1-15:溫度計@Ted Lee的土饅頭

      Micro:bit Blockly PBL教材

      主題1-15:溫度計



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      Nov. 28, 2017
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      参考資料
      1. 六種授權條款
      2. 溫度計

      2017年11月28日 星期二

      [Micro:bit] Micro:bit Blockly PBL教材──主題1-14:蛋從天降

      Micro:bit Blockly PBL教材
      主題1-14:蛋從天降




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      Nov. 28, 2017

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      • 教材
      • 參考程式[2]
      • 活動挑战:程式好玩的地方就是可以自己寫、自己改,愈改愈好玩!
        1. 留意蛋蛋落下速度的變化。
        2. 調整speed變數之值看看有何變化。
        3. 接到蛋蛋時發出音效
        4. Game Over時播放失敗音效。
        5. 把接蛋人的LED亮度調暗以示區別,可參考積木
        6. 設定関卡,第一関过完變雙蛋…。
        7. 不定時出現彩蛋加5分。
        8. AI 自動追蛋

      参考資料
      1. 六種授權條款
      2. 接雞蛋遊戲

      2017年11月25日 星期六

      [Micro:bit] A飛打M飛,打的漫天灰?@Ted Lee的土饅頭

      A飛M飛,打的漫天灰?


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      Nov. 25, 2017
      88x31.png[1]

      請問M飛可以做循跡、避障…嗎?
      Lee飛回覆:「不能──所有A飛能做的,M飛都做不到!」

      試想:一台飛機要怎麼和一台跑車比?

      再想想:A飛被設計出來的目的是啥?那M飛呢?有一樣嗎?

      世上最無聊的就是拿M飛來和A飛乱乱比!我最愛魯飛(Luffy)


      那A飛和M飛就真的沒得比了嗎?
      我想,
      我只能這樣回答:各取所長,上善之策!

      另外,資源,可以共享;零件,可以流用,上善之善也!
      舉例,A飛常見的超音波感測器HC - SR04,看一下spec就了它是吃5V的,M飛只能揮出3.3V的奶力(why?為啥不吃胖一奌呢?這就回扣到M飛的設計用途,如不清楚可參考拙著:麥客Lee自學工坊),當然是小人玩不了大車啰。不过,Make Code的文件居然說它推的動這東東!依此图接線,經我們實測証明:博杯卡快~。


      Arduino其他感測器的支援情況請看這兒

      那如果3.3V真推不動的話,那有沒解?有

      解1:雙電源共地法。M飛拿控制線(control line)魁儡HC-SR04,但HC-SR04另外支薪5V。記得GND要拉在一起,兩人四腳才會踩在同一塊地板上。

      解2:換M飛專用玩具。Seeed家有出吃3.2-5.2V的專用款

      解3:加裝M飛升壓電路或擴充板(extension board)。升压電路請自行Google;MIT 凱斯機器人(KAISE KSRobot)已研發量產此類的附加板,供指揮艇作組合。(感謝邱文盛大師補充)


      最後,再來思考:為啥要把A飛的專案用M飛再做一次?

      第一、資源回收再利用。買了一堆A飛的感測器,能不能不要再花錢買相同的溫度、溼度…感測器了?
      第二、取M飛之長。M飛是programming-language independent(和程式語言無関),也許我用Blockly教一教之後,要帶到Python,所以我就規畫在M飛上玩Blockly->MicroPython。但玩A飛有時會C多了~

      参考資料
      1. 六種授權條款

      2017年11月24日 星期五

      [Micro:bit] Micro:bit Blockly PBL教材──主題2-2:打電報(Telegraph Activity)@Ted Lee的土饅頭

      Micro:bit Blockly PBL教材

      主題2-2:打電報(Telegraph Activity)

      88x31.png[1]
      • 材料:三色香蕉/鱷魚夾×2。
      • 有線網路通信原理。
      • 接線图
        • RX(receive,接收)、TX(transmit,伝送)。
      • 參考程式

      参考資料
      1. 六種授權條款

      2017年11月22日 星期三

      [Micro:bit] Micro:bit Blockly PBL教材──主題3-2:Lee 1000(謙)的毒心樹(多人版)@Ted Lee的土饅頭

      Micro:bit Blockly PBL教材
      主題3-2:Lee 1000(謙)的毒心樹(多人版)


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      Nov. 22, 2017
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      • 玩耍影片。
      • 套件包:
        • 雙色香蕉/2魚夾×1。
        • 蜂鳴器×1。
      • 參考程式

      参考資料
      1. 六種授權條款

      [Micro:bit] Micro:bit Blockly PBL教材──主題3-1:Lee 1000(謙)的毒心樹(單人版)@Ted Lee的土饅頭

      Micro:bit Blockly PBL教材
      主題3-1:Lee 1000(謙)的毒心樹(單人版)


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      Nov. 22, 2017
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      参考資料
      1. 六種授權條款

      2017年10月30日 星期一

      [Micro:bit] Micro:bit Blockly PBL教材──主題1-11:乒乓大賽

      • Micro:bit Blockly PBL教材
        主題1-11:乒乓大賽


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        Oct. 30, 2017
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        • 執行影片
        • 玩法:
          • A按鈕:球拍左移。
          • B按鈕:球拍右移。
        • 參考程式
        • 活動挑战
          1. 球打到牆時發出声音。
          2. 可以設定每局的得分。
          3. 改用Shake事件移動。
          4. 兩人版

        参考資料
        1. 六種授權條款

      2017年10月24日 星期二

      [Micro:bit] Micro:bit Blockly PBL教材──主題1-9:淘金熱

      Micro:bit Blockly PBL教材
      主題1-9:淘金熱


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      Oct. 24, 2017
      88x31.png[1]
      • 據說景美溪湍湍流出了金沙(喂,不是那個巧克力的金莎啦!)。各位麥客友,趕緊拿起您的小板板來淘金囉!
      • 執行結果
      • 参考程式
      • 活動挑战1:。
      • 活動挑战2:。
      • 活動挑战3:。

      参考資料
      1. 六種授權條款

      [Micro:bit] Micro:bit Blockly PBL教材──主題1-10:猜數字@Ted Lee的土饅頭

      Micro:bit Blockly PBL教材
      主題1-10:猜數字


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      Oct. 24, 2017
      88x31.png[1]
      • 先玩玩看線上版的。
      • 底牌數字為0-9,一位數。A按鍵:要猜的數字;B按鈕:核对答案。
        • 底牌=答案,Bingo!
        • 底牌>答案,你可以再高(higher)一奌。
        • 底牌<答案,你可以再低(lower)一奌。
      • 執行結果
      • 教材
      • 參考答案
      • 活動挑战1:A+B按鍵重新玩。
      • 活動挑战2:猜对3次放鞭砲。
      • 活動挑战3:超过5次Game Over!
      • 活動挑战4:加計時功能。
      • 活動挑战5:底牌改為2位數字。

      参考資料
      1. 六種授權條款