WFduino第五課(PWM模擬類比輸出)

Arduino UNO控制板的數位腳位上有[~]符號的D3,D5,D6,D9,D10,D11也可以當作類比輸出,利用PWM模擬不同的電壓輸出。(註)

一、呼吸燈(漸亮、漸暗、漸亮、漸暗、不斷循環)

1.一顆LED呼吸燈

紅色LED長腳(正極)接數位腳D11,短腳接電阻,再接GND

先拉一個[腳位(號碼)模式設為(OUTPUT)]的積木。

做一個變數[呼吸],[腳位(11)類比輸出(呼吸)],改變[呼吸]的數值,輸出的電壓就會改變,LED的亮度也就跟著改變。

先將呼吸變數慢慢增加,LED愈來愈亮。再將呼吸變數慢慢減少,LED愈來愈暗。

[重複執行]這個動作。

程式下載:呼吸燈.sb2

延伸:

1.如何改變呼吸(亮、暗)速度?

2.請同學思考並試試看[變數改變]和[腳位..類比輸出..]這兩個積木指令的順序如果相反,結果有何不同?

3.為了讓變化更容易觀察,可以在程式中增加[等待1秒]的指令,觀察變數的變化。

註:這裡使用的類比輸出範圍為0~255,0最小(0V),255最大(5V)

2.三顆LED呼吸燈輪流呼吸(漸亮、漸暗、換下一顆漸亮、漸暗、不斷循環)

紅色LED,正極接D11

黃色LED,正極接D10

綠色LED,正極接D9

控制D9、D10、D11的類比輸出,來控制三種顏色LED的亮度。

程式開始先拉[腳位(號碼)模式設為(OUTPUT)]的積木,將D9、D10、D11設定為輸出。

做一個變數[呼吸],[腳位(9)類比輸出(呼吸)],改變[呼吸]的數值,輸出的電壓就會改變,綠色LED的亮度也就跟著改變。

先將呼吸變數慢慢增加,綠色LED愈來愈亮。再將呼吸變數慢慢減少,綠色LED愈來愈暗。

接著換設定腳位D10的類比輸出值為[呼吸],然後是D11,不停地重複。

[重複執行]這個動作。

程式下載:3呼吸燈.sb2

程式執行後會發現換下一顆燈時,原來的燈並沒有全暗(還有一點亮光),為什麼?

因為[將變數改變]和[腳位..類比輸出..]這兩個積木指令的順序影響,改變一下試試看。

程式下載:3呼吸燈1.sb2

寫程式除了要能執行需要的功能外,如果能讓程式簡短一些,執行更有效率,更是程式設計的精神所在。

上面的範例並不是最短的程式,還有更簡短的程式寫法您想到了嗎?

延伸:

a.簡短程式

增加一個[燈號]的變數。

讓燈號從9到11重複三次,讓綠、黃、紅LED輪流呼吸。

程式下載:3呼吸燈(短).sb2

b.模仿霹靂燈,同時接18顆LED燈來呼吸

程式下載:18呼吸燈(短).sb2

從影片中可以看到大部分的燈都不會呼吸,為什麼?

因為只有數位腳位上有[~]符號的D3,D5,D6,D9,D10,D11也可以當作類比輸出,所以只有這6顆燈會呼吸。

3.三顆LED呼吸燈一起呼吸(三顆LED一起漸亮、漸暗、漸亮、漸暗、不斷循環)

跟一顆LED呼吸燈主程式相似,直接將D9、D10、D11的[腳位(…)類比輸出(…)]積木中放在一起,三個綠、黃、紅LED就一起動作了。

程式下載:呼吸燈(一起).sb2

4.隨機呼吸(三顆LED隨機改變亮度)

程式開始先設啟用數位腳位9、10、11為PWM

將[腳位(號碼)類比輸出(數量值)]指令中的(號碼)用[在9到11間隨機選一個數]替換,(數量值)用[在0到255間隨機選一個數]替換

[重複執行]這個動作,三顆LED的亮度也就跟著隨機改變。

程式下載:呼吸燈(隨機).sb2

延伸:

1.請同學思考並試試看,如何讓顏色變換速度減慢?

2.請學生設計亮燈後要熄滅,保持只有一顆LED是亮的。

二、其他應用

可以控制馬達轉速,調整風扇轉速……等應用。後面再介紹。

———————————-

註:

Pulse Width Modulation (PWM),脈衝寬度調變。

簡單的說,他是一種利用數位訊號模擬類比訊號的方式。

通常我們可以用來調整燈光的亮度、馬達的轉速、RGB LED 的配色、螢幕亮度控制、喇叭的大小聲/聲音頻率等…。

PWM 的原理,就是藉由數位訊號高頻率的切換,調整開關的比例,我們可以模擬出我們需要的類比訊號。

資料來源:http://thats-worth.blogspot.tw/2014/04/arduino-pwm-arduino-pulse-width.html

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會說時間的鬧鐘(WFduino)

系統:win10或Mac

程式:scratch2.0 (V446) (離線版、線上版都可以)+WFduino

目前只有Mac 和  Win10 系統才可以說中文,無網路也可以使用。

一、時鐘

程式下載:時鐘.sb2

延伸:

1.星期7轉換成星期日

2.用腳色圖片來顯示時鐘,讓時鐘更像時鐘

二、會說時間的時鐘

使用擴充積木將時鐘的數字轉換為聲音,讓時鐘唸出時間。

注意:目前只有Mac 和  Win10 系統才可以說中文。 

開啟WFduino (請看http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/637303 )

使用[說(……)]的擴充積木將時間數字轉換為聲音,讓時間真的說出來。

這個積木指令會很快跑過去,將要發出的聲音存在電腦的記憶體裡面,再依序說出來,所以程式跑完了,它還繼續在說。

因此必須加等待時間,讓程式跑慢一點,說話才能跟上。

程式下載:時鐘(說).sb2

、會說時間的時鐘(按了才說)

按下[空白鍵],才說時間的時鐘。

注意:

記得先檢查[輸入法]是否為[英],當輸入法不對時,鍵盤按鍵對應的值是錯的,無法正確反應動作。

目前只有Mac 和  Win10 系統才可以說中文。 

開啟WFduino (請看http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/637303 )

增加判斷是否按下[空白鍵],才說時間的判斷式。

其他程式同上。

程式下載:時鐘(按才說).sb2

四、會說時間的鬧鐘

開始先設定鬧鐘響的時間。

時間到,就說出現在的時間並播音樂。

注意:目前只有Mac 和  Win10 系統才可以說中文。 

開啟WFduino (請看http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/637303 )

 

使用清單來儲存設定的時間資料。

 

程式下載:鬧鐘.sb2

延伸:

和說話時鐘結合,按[空白鍵]可以說時間

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英文聽音打字練習(WFduino)

系統:windows、Mac、Chromebook都可以

程式:scratch2.0 (V446) (離線版、線上版都可以)+WFduino

無網路也可以使用。

一、英文打字練習

程式自動隨機產生一個英文字母,學生輸入字母後,按Enter。

程式判斷入的字母是否正確?

正確顯示[good],錯誤顯示[wrong]

再繼續作答下一題

程式下載:英打練習.sb2

延伸:

1.使用造型(圖片)來顯示英文字母

2.直接輸入字母後就做判斷,不用再多按一個Enter

3.改成輸入字串後再判斷答對或答錯

二、英文聽音打字練習

使用擴充積木將英文字母轉換為聲音,讓程式真的將英文字母唸出來,學生練習聽音打字。

開啟WFduino (請看http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/637303 )

程式下載:英打練習(聽打).sb2 

註:chromebook有些字母的發音怪怪的,window系列比較好一點。

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文章來源:英文聽音打字練習(WFduino) 由 roc 發表。

WFduino第二課(LED)

一、認識LED:

  

發光二極體(英語:Light-Emitting Diode,縮寫:LED)是一種能發光的半導體電子元件,LED與一般的白熾燈不同,只能在順向電流流過時才能發光,也就是連接時方向要正確才會形成通路發光。(國中生可以教進一步的辨識方法,作用原理)

詳細原理請考維基百科https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%99%BC%E5%85%89%E4%BA%8C%E6%A5%B5%E7%AE%A1

二、連接Arduino讓LED閃爍

取一個鈕扣電池,將LED接上讓LED亮起來。(註1)

取一顆色LED,LEDArduino板數位腳位13,LED短腳接Arduino板GND

13.jpg(註2)

1.設定[腳位13模式為OUTPUT]。

接著重複讓接在數位腳位13的LED輸出為1(高電位)和0(低電位)

2.設定[腳位13 數位輸出1],讓D13輸出為高電位,LED燈亮

3.[等待0.5秒],讓亮燈維持0.5秒

4.設定[腳位13 數位輸出0],讓D13輸出為電位,LED燈熄滅

5.[等待0.5秒],讓熄滅維持一秒

6.將2.3.4.5包在[重複執行]裡面,讓LED燈以0.5秒的間隔不斷閃爍。

程式下載: LED13閃.sb2

註:這個方法LED容易燒壞,請不要接太久。

綠色LED切入電壓較高,這個部分改用綠色LED。

三、認識麵包板

方便連接電子零件的電路板

四、電阻

在線路中控制某一部份電路的電壓和電流比例,避免主要零件因為電壓太高、電流太大而燒毀。(國中生可以教他們認識色碼,分辨電阻值,利用網路或app查電阻值)

要記得教學生手要拿靠近針腳的地方再插入麵包板的孔

  

學生如果拿電阻那邊(上圖)直接壓下去,接腳就變毛毛蟲啦!

五、簡單電路

電池,燈泡,電阻連接成通路,燈泡就會發光。

如果使用Arduino板來連接,用LED取代燈泡,電池正極改接5V,負極改接GND

麵包板連接Arduino讓LED發光

紅色LED長腳(正極)接Arduino的5V,短腳(負極)串接220歐姆電阻後接地(GND),這樣就形成一個通路,LED就會點亮。

六、麵包板連接Arduino讓LED閃爍

將LED腳改Arduino板數位腳位13,由數位腳位13來控制輸出高電位(5V)或低電位(0V)。

當輸出為高電位(5V)時LED亮,低電位(0V)LED熄滅

1.設定[腳位13模式為OUTPUT]。

接著重複讓接在數位腳位13的LED輸出為1(高電位)和0(低電位)

2.設定[腳位13 數位輸出1],讓D13輸出為高電位,LED燈亮

3.[等待0.5秒],讓亮燈維持0.5秒

4.設定[腳位13 數位輸出0],讓D13輸出為電位,LED燈熄滅

5.[等待0.5秒],讓熄滅維持一秒

6.將2.3.4.5包在[重複執行]裡面,讓LED燈以0.5秒的間隔不斷閃爍。

程式下載: LED13閃.sb2

七、 如果將LED腳改Arduino板的其他數位腳位時,程式要如何修改?

例如:將LED腳改Arduino板數位腳位11

只要將[數位輸出:設定腳位]13改成11就可以了。

八、延伸:

1.兩組合作,接兩組迴路,讓兩顆LED輪流閃爍。

2.再多找幾組合作,讓多顆LED輪流閃

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註1:報廢電腦裡就有鈕扣電池,可以下來使用

註2:文中的Arduino 接線圖使用 Fritzing 電路設計軟體製作。

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http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/639096

WFduino第十四課(人體紅外線感測器)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/640850

WFduino第十五課(主動式紅外線感測器)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/640852

WFduino第十六課(七段顯示器)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/640853

英文聽音打字練習(WFduino)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/636484

會說時間的鬧鐘(WFduino)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/637772

會說話的九九乘法表(WFduino)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/636482

WFduino Chrome App

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/637303

WFduino語音控制(forcratchX)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/10898/635592

WFduino無線操控arduino

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/636819

WFduino原廠使用方法介紹網頁

http://wf8266.com/wf8266r/tutorials/65_Sx4ABlocks

WFduino for ScratchX

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WF8266R雲端外部感應器

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文章來源:WFduino第二課(LED) 由 roc 發表。

會說話的九九乘法表(WFduino)

系統:win10或Mac

程式:scratch2.0 (V446) (離線版、線上版都可以)+WFduino

目前只有Mac 和  Win10 系統才可以說中文,無網路也可以使用。win7遇到數字會說英文,中文跳過不念。

一、9X9乘法表

將乘法表依序顯示出來

做[被乘數]、[乘數]的變數,再利用[重複(….)次]的迴圈來產生乘法表

程式下載:9X9乘法表(依序).sb2

延伸:

1.做一個99X99乘法表

2.使用造型(圖片)來顯示乘法表

3.程式開始先問想要聽被乘數為多少的乘法表,然後只唸出那一個被乘數的9個乘法

二、念出9X9乘法表

使用擴充積木將乘法表的數字轉換為聲音,讓程式真的將乘法表依序唸出來。

注意:目前只有Mac 和  Win10 系統才可以說中文。 

開啟WFduino (請看http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/637303 )

程式下載:9X9乘法表(依序)說.sb2

使用[說(……)]的擴充積木將乘法表的數字轉換為聲音,讓程式真的說出來。

這個積木指令會很快跑過去,將要發出的聲音存在電腦的記憶體裡面,再依序說出來,所以程式跑完了,它還繼續在說。

因此必須加等待時間,讓程式跑慢一點,說話才能跟上。

程式下載:9X9乘法表(依序)說.sb2

因為相同的數字連在一起,電腦會判斷是一個字,就只念一次,所以在被乘數、乘數和答案中間都要加上等待時間,讓指令判斷成2個字。

三、乘法表練習

程式隨機出題,讓學生回答。

程式下載:9X9乘法表(顯示答案).sb2

利用[隨機選一個數]的積木指令來產生變數值。

讓[被乘數]、[乘數]相乘後產生題目,顯示在畫面上,並等待回答。

如果答案正確,就播一段音效,並顯示[答對,好棒,再試一題]

如果答案錯誤,就播另一段音效,並顯示[答錯了,正確答案是……..,再試一題]

延伸:

1.增加顯示答題數,統計答對數,答對加分、答錯扣分,增加時間限制,答題數限制。

2.程式開始先問想要測試的被乘數為多少的練習,然後只出那一個被乘數的乘法題目

四、電腦說的乘法表練習

程式隨機出題,同時將題目念出來,學生回答。

注意:目前只有Mac 和  Win10 系統才可以說中文。 

開啟WFduino (請看http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/637303 )

程式下載:9X9乘法表(顯示答案)說.sb2

使用[說(……)]的擴充積木將乘法表的數字轉換為聲音,讓程式真的說出來。

這個積木指令會很快跑過去,將要發出的聲音存在電腦的記憶體裡面,再依序說出來,所以程式跑完了,它還繼續在說。

因此必須加等待時間,讓程式跑慢一點,說話才能跟上。

延伸:

1.改成2位數、3位數乘法練習。(提示:改變[隨機選一個數])

2.改成加、減、除法練習。

3.使用[監聽語音]積木,讓學生用麥克風回答,轉換成文字比對答案。

4.下面是花蓮縣太平國小呂奎漢、王思樺、李政蒲老師的作品-四則運算無影手,大家可以參考

四則運算無影手:
https://scratch.mit.edu/projects/100796190/
作品說明:
https://www.youtube.com/watch?v=lBUJ8ieD1Kg

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相關連結:

初級班課程目錄

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WFduino課前準備

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WFduino第一課(概論、連接)

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WFduino第二課(LED)

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WFduino第三課(用鍵盤控制LED)

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WFduino第四課(3顆LED紅綠燈)

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WFduino第五課(PWM模擬類比輸出)

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WFduino第六課(RGB三色LED)

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WFduino第七課(蜂鳴器)

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WFduino第八課(按鍵)

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WFduino顏色猜猜機(第8-1課)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/639091

WFduino第九課(可變電阻)

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WFduino第十課(光敏電阻)

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WFduino第十一課(伺服馬達)

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WFduino第十二課(超音波感測器)

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WFduino第十四課(人體紅外線感測器)

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WFduino第十六課(七段顯示器)

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英文聽音打字練習(WFduino)

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會說時間的鬧鐘(WFduino)

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會說話的九九乘法表(WFduino)

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WFduino Chrome App

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WFduino語音控制(forcratchX)

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WFduino無線操控arduino

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WFduino for ScratchX

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WF8266R雲端外部感應器

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文章來源:會說話的九九乘法表(WFduino) 由 roc 發表。

WFduino第一課(概論、連接)

一、引起動機:

創意改變生活,我們也可以。

音樂樓梯:

https://youtube.com/watch?v=SByymar3bds

垃圾桶

https://youtube.com/watch?v=qRgWttqFKu8

資源回收

https://youtube.com/watch?v=zCt_MzsnIUk

天橋

機器人(宜蘭縣竹林國小五年級學生製作)

二、認識Arduino UNO:

  
(圖片來源:http://interactive2go.blogspot.tw/2009/04/get-to-start.html)

Digital I/O

共13,數位輸出/輸入端(pin 13作為LED指示用)

Analog Out

共6,在Digital I/O中的pin 3,5,6,9,10,11 可做類比輸出使用

Analog In

共6,類比輸入端pin 0~5

Tx/Rx

支援Tx/Rx訊號輸入輸出(若使用時,Digital I/O pin 0,1不可
作為數位輸出入/使用)

USB傳輸與供電

支援USB直接供電,以及USB接頭資料傳輸

輸入電壓

可選擇USB直接供電或外部供電(建議7V~12V),用JUMP切換 (Duemilanove版本改用自動切換)

輸出電壓

有5V、3.3V與Vin三種電壓輸出

支援線上燒錄功能

免去燒入經片需要重複拔插晶片的痛苦

LED 13

pin 13內建一個LED

p.s. 
(1) 當Digital I/O不敷使用時,可用Analog In pin另外代用,宣告為pin 14~19
(2) 一般不建議使用Digital I/O pin 0,1,因為常作為Serialport傳輸用
(資料來源:http://interactive2go.blogspot.tw/2009/04/get-to-start.html)

主要就是DIGITAL(數位腳)類比(ANALOG)還有電源(POWER)

常用的就是:

數位腳D2~D13當作數位輸出(5V),也可以當成數位輸入,判斷有沒有訊號輸入。

其中有[~]符號的D3,5,6,9,10,11也可以當作類比輸出,利用PWM模擬不同的電壓輸出。

類比腳A0~A5一般用來接受類比電壓輸入,也可以當作數位輸出的數位腳D14~D19

三、利用USB連接線(TYPE A to B)將Arduino連接上電腦

四、啟動WFduino APP

1.開啟chrome瀏覽器, 啟動APP後,會看到如下畫面, 請在 Port 選擇 Arduino 的通訊口

注意 : 關閉 WFduino App 請按下圖的 Close,直接關閉有可能會造成無法再次服務,需要移除程式或重開機才能正常工作.

請勿連續啟動[APP]

如果無法連接,可以登出帳戶後,再登入。

APP頁面新增[Arduino Firmware]連結,直接按就可以看到韌體了,使用chromebook網頁燒錄韌體的使用者可以方便的複製使用。

[ScratchX]連結,點下去就可以直接開啟ScratchX for WFduino 網頁,超方便的。

————————–

五、下載範本檔

————————-

點這裡 WFduinoScratch2.sb2 下載範本檔

或點APP上面的 [下載範本檔 ]

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六、開啟Scratch2

————————————

1.開啟Scratch2 線上版、離線版

2.開啟範本:點[檔案],[上傳],選擇下載的[範本檔],開啟

3.點選[更多積木],就可以看到跟Arduino相關控制的擴充積木指令了。

如果有成功連線,擴充積木上會有綠色小圓圈。

4.如果是線上版,先登入帳號後,將這個程式[儲存成副本](另存新檔),以後就可以省略上面的下載和步驟2.3,直接開範例檔來用,更方便。

記得下次開啟[範例]檔後,先[儲存成副本](另存新檔),再修改,這樣以後才可以繼續使用這個檔。

五、確定可以作用

直接控制 Arduino Uno 板子上標示為 L 的 LED 燈。

這個LED的控制可以由數位腳位13來控制。

arduino-L.jpg

範例檔是一個讓數位腳位13閃爍的程式。

1.設定[腳位13為OUTPUT(輸出)]。

接著重複讓腳位13的數位輸出為1(高電位)和0(低電位),(給電和不給電)

2.設定[腳位13數位輸出為1],讓D13輸出為高電位,LED亮

3.[等待0.5秒],讓亮燈維持0.5秒

4.設定[腳位13數位輸出為0],讓D13輸出為電位,LED熄滅

5.[等待0.5秒],讓熄滅維持0.5秒

6.將2.3.4.5包在[重複執行]裡面,讓L燈以0.5秒的間隔不斷閃爍。

直接點綠旗,就可以看到板子上 標示為 L 的 LED 燈不斷閃爍。

延伸:

閃爍時間隨機改變,閃爍時螢幕主角做一些動作

—————————–

六、調整積木字型大小

按住鍵盤上的[Shift]不放,同時將滑鼠游標移到左上角[地球]點滑鼠左鍵,再選[set font size],就會出現字型大小的數字選項,選擇適當的大小即可。

 

7.接著拖拉積木,寫完程式就可以直接執行了。

延伸:

閃爍時間隨機改變,閃爍時螢幕主角做一些動作

—————————–

文中所附之程式設計謹供參考,非標準答案。

TED : Arduino 是如何打開想像力的

https://youtube.com/watch?v=jVUWT3tNT5o

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WFduino第一課(概論、連接)

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WFduino第八課(按鍵)

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WFduino顏色猜猜機(第8-1課)

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WFduino第九課(可變電阻)

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WFduino第十課(光敏電阻)

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WFduino第十一課(伺服馬達)

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英文聽音打字練習(WFduino)

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會說時間的鬧鐘(WFduino)

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會說話的九九乘法表(WFduino)

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WFduino Chrome App

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WFduino語音控制(forcratchX)

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WFduino無線操控arduino

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WFduino原廠使用方法介紹網頁

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WFduino for ScratchX

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WF8266R雲端外部感應器

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文章來源:WFduino第一課(概論、連接) 由 roc 發表。

WFduino無線操控arduino

終於脫離那條USB的束縛,可以自由移動了。由 Wi-Fi 來控制 Arduino 和 WF8266R 腳位。

硬體:Arduino+WF8266r

軟體:WFduino

因為scratch的特性加上wifi使用的AP效能,這樣的連接使用,感覺並不順暢,指令之間要加上[等待時間],否則會當機

無線連接較適合連接繼電器等指令速度不快的方式使用,如果需要快速的動作,建議還是使用USB連線。

——————————–

第一次使用設定

—————————

1.接上電源

2.手機先連上WF8266R的wifi,輸入板子的密碼(貼紙上)。(註)

PS:這張貼紙很重要要保存好,上面的QRcode可以掃描遠端(跨網域)遙控。

3.安裝APP

手機連接家裡無線網路,掃描下面的QRcode

Android :     iOS : 

或是在play商店搜尋[WF8266R物聯雲],安裝。

4.打開手機APP(也可以使用網頁模式),增加裝置,尋找(板子)要連的無線基地台,輸入密碼(基地台),就完成板子的無線連網設定了。

5.修改傳輸速率

WF8266R預設傳輸速率是15200,但是arduino只能接受9600,所以要先修改傳輸速率

打chrome瀏覽器,在網址列輸入 [mywfxxxx.local/user/get],xxxx改成板子上的ID後4碼數字

就可以看到WF8266R的設定資料。

有一行寫 [baud:15200],表示現在傳輸速率為15200

請在網址列上輸入 [mywfxxxx.local/serial?baud=9600],就可以看到修改好了的顯示。

—————————————-

無線連接使用

——————–

1.接線:紅線接紅線,黃線接黃線,VCC互接,GND也互接。

2.筆電和WF8266R在同一個網段(接同一個AP)

3.打開chrome瀏覽器(windows、Mac、chromebook都可以)

4.直接點APP上的scratchX連結,或是scratch2.0連結,或開啟離線版

5.點[ I understand, continue ]

6.點[更多積木]可以看到相對應的積木。

7.使用時,先拉一個[WF8266R位址mywfxxxx.local ]積木,將 [ mywfxxxx.local ] 的xxxx改成板子上的ID後4碼數字,或是直接改成板子的 [區網IP ](請看前面手機上)。

注意:如果是chromebook 只能用 [區網IP ]

再接著拉arduino的scratch積木或WF8266R的腳位積木,就可以作用了。

8.開始執行後,[Load Experimental Extension]下的黃燈,就會變成綠燈。

9.因為scratch的特性加上wifi使用的AP效能,這樣的連接使用,感覺並不順暢。

因為跑網路,所以程式裡最好要加[等待時間],否則會當機。

等待時間要視無線網路的狀況而定。
試過用宜蘭縣網給學校的標準配備AP,[等待0.3秒]就當了。
換一台1000元便宜機(AP),反而到[等待0.1秒]都還很順。
推測可能是縣網給的太高級有許多限制。

———————————————

不要透過AP,直接連接WF8266R

———————————————

先打開手機上的APP,進入後點[WF8266R硬體資訊],再將[開關]下面的[AP]打開

 

然後將筆電的wifi連線直接連到 WF8266R 的 UNU-WF8266XXXX 的那個 AP

在瀏覽器的網址列上輸入[192.168.4.1/user/get]

就可以看到WF8266R的設定資料。

如果 baud 不是9600 ,

請在網址列上輸入 [192.168.4.1/serial?baud=9600],修改成 [baud:9600]

啟動WFduino APP 及離線版scratch2.0後,先開啟[範本檔 ],將裡面的[WF8266R位址mywfxxxx.local ]積木拉出來,改成[WF8266R 位址192.168.4.1]

然後點一下該積木,就完成無線連接動作,可以開始寫程式了。

——————

註:

也可以不用手機設定,直接用網頁設定

詳細介紹: http://wf8266.com/wf8266r/tutorials/01_Init

如果要重新設定網路回到出廠設定,請按中間白色[reset]鍵10秒,等旁邊的兩顆LED變成互閃

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WFduino第十一課(伺服馬達)

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WFduino第十五課(主動式紅外線感測器)

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會說時間的鬧鐘(WFduino)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/637772

會說話的九九乘法表(WFduino)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/636482

WFduino Chrome App

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/637303

WFduino語音控制(forcratchX)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/10898/635592

WFduino無線操控arduino

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/636819

WFduino原廠使用方法介紹網頁

http://wf8266.com/wf8266r/tutorials/65_Sx4ABlocks

WFduino for ScratchX

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/10898/635190

WF8266R雲端外部感應器

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/10898/633305

文章來源:WFduino無線操控arduino 由 roc 發表。

WFduino語音控制(for scratchX)

使用WFduino的[監聽語音]和[語音文字]積木來控制動作。

硬體:chromebook+arduino 使用USB連線。

軟體: WFduino  for ScatchX

 

1.語音判斷需要chrome瀏覽器允許使用麥克風的授權,執行時會跳出要求權限的視窗。

2.如果一段時間不說話(瀏覽器沒收到聲音),就會關閉麥克風功能,需要再重新啟動要求。

3.[True]:隔幾秒鐘就會自動啟動要求。

   [False]:要再執行這個積木才會再重新啟動要求。

4.如果連續說話,或正在拉積木寫程式,建議選[False]

5.如果程式會停很久不說話,建議選[True]

6.如果網址列上面那個紅點消失了,就表示監聽語音已經斷了,請再重新執行一次。

 

7.因為語音辨識是利用google的線上服務,所以網路連線品質會影響使用效率。

8.語音辨識要判斷是否講完一個詞,所以執行時會感覺有點遲頓。

一、讓主角在螢幕上移動

執行程式時,會要求允許使用麥克風

1.當綠旗被點一下,先連接WFduino

2.使用[監聽語音]啟動語音轉換

3.使用[語音文字]積木來讓程式判斷要做什麼動作

二、聲控霹靂燈

聲控讓Arduino 板子上的LED依序閃亮又熄滅

接線圖

將18顆LED的短腳(負極)接麵包板同一邊,再串接串接220歐姆電阻後接地(GND)。

18顆LED的長腳(正極)分別接D2~D13和A0~A5,由這18個腳位來控制輸出電位,讓LED亮或滅。

1.當綠旗被點一下,先連接WFduino

2.使用[監聽語音]啟動語音轉換

3.利用迴圈來設定腳位2到18為output(輸出)

4.使用[語音文字]積木來讓程式判斷要做什麼動作

5.如果說[霹靂燈]就讓LED輪流閃,直到說[停止]才不閃。

三、聲控開、關燈

利用語音控制來啟動繼電器,控制電燈開或關。

 

1.當綠旗被點一下,先連接WFduino

2.設定腳位7為output(輸出),控制繼電器開、關

3.使用[監聽語音]啟動語音轉換

4.使用[語音文字]積木來讓程式判斷要做什麼動作

5.如果說[開燈]就讓腳位7輸出為1(高電位),讓繼電器連接的電器打開(檯燈亮)。

6.如果說[關燈]就讓腳位7輸出為0(低電位),讓繼電器連接的電器關閉(檯燈暗)。

如果插座改插其他電器,一樣可以做控制。

Arduino端接線圖

家電控制插座製作

使用繼電器控制家電產品需要破壞原來電器用品的電線,改裝有點麻煩。如果將裝置改成插座,原來的電器用品直接插上就可以控制,讓自動控制變簡單。(註1)

家電用品使用須注意用電安全,此裝置僅限小電流家電使用,請小心使用。(註2)

材料:3孔插座一個、2插插頭一個、2插插座一個、繼電器模組一個、電腦電源線一條

PS:學校換新電腦,淘汰的舊電腦電源線可以廢物利用。

1、製作:

1.1將電源線靠近[母]插座的一端剪下丟棄。

再剪下約20公分,兩端小心剝去一小段外皮,留下黑、白線(綠線剪掉不用),一端接2孔插座。

另一端接繼電器模組輸出端的NO(常開介面)接點及COM(共用介面)接點。(上圖)

PS:當Arduino端輸入訊號後,插座端的NO和COM接通,形成通路,電器就會開啟。反之,就是斷路。

1.2電腦電源線裡面有3條電線,三插插頭中間圓柱是接地線(綠色),短扁插頭是火線(黑色),長扁插頭是中性線(白色)。

插座也是同樣的接法。

 

將有插頭的這段電線從中間小心(不要傷到裡面電線的絕緣塑膠)剝去一小段(約7公分)外皮,露出3條電線。

白色電線不要剪,黑色電線剪斷分別接在火線及中性線的接點。(接中性線接點的黑線其實是白色繞過去後回接)

另一條綠色線剪斷,靠近插頭的這端接插座的接地端接點,另一端可以抽掉(或留著不管它)

如上圖接好三孔插座。

插頭的另一端也是小心(不要傷到裡面電線的絕緣塑膠)剝去外皮,露出3條電線。

將綠色線剪斷,黑、白線接上2插插頭。

注意:

實際使用前,線路接好後,因為110V電流會經過繼電器,所以繼電器要包起來(絕緣),以免觸電

2、使用

將繼電器端接上Arduino控制板,另一端2孔插座接控制插座那條線的2插插頭。

控制插座那條線的3插插頭,接上家用電源插座上。

將想要控制的電器用品的插頭插到控制插座上。

這樣就可以寫程式控制了。

如果遇到只有2孔的插座,那就反過來接,還是可以使用。

註1:參考資料:http://lioujj.blogspot.tw/2015/09/arduino.html

註2:

家裏的用電一般是110V單相交流電,三孔插座的中間是接地線,兩邊是火線和中性線(零線),短孔為火線,長孔為中性線。 

火線和中性線的區別在於它們對地的電壓不同:火線對地電壓為110V,中性線對地電壓為0。可以用三用電表來測量。 

中性線是從電力公司的發電機中性點引出的線,如果它不接地就稱為中性線,如果將它良好的接地(大地為零電位),此時的中性線就又稱為零線。中性線和火線是用電的回路線,它們和電器的外殼是絕緣的。而接地線是和電器的外殼相聯的,當電器有故障時當中才有電流流通,一般沒有電流。 台灣地區電線的配線標準用色,接地線是綠色,火線是黑色,中性線是白色。

其他用電安全請參考:http://www.bigeye.url.tw/labsafe/elec.htm

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不小心將[要求允許使用麥克風]按成[封鎖]的解決辦法。

1.chrome瀏覽器右上角的設定管理,點[設定]

 

2.點[顯示進階設定]

3.找到[隱私權]設定,點[內容設定]

4.找到[麥克風],點[管理例外情況]

5.找到被封鎖的網頁,按後面的[X],刪除封鎖,按[完成]。

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相關連結:

初級班課程目錄

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/641433

WFduino課前準備

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/636665

WFduino第一課(概論、連接)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/636745

WFduino第二課(LED)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/637840

WFduino第三課(用鍵盤控制LED)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/637841

WFduino第四課(3顆LED紅綠燈)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/637850

WFduino第五課(PWM模擬類比輸出)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/638450

WFduino第六課(RGB三色LED)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/638508

WFduino第七課(蜂鳴器)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/638509

WFduino第八課(按鍵)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/639090

WFduino顏色猜猜機(第8-1課)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/639091

WFduino第九課(可變電阻)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/639092

WFduino第十課(光敏電阻)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/639093

WFduino第十一課(伺服馬達)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/639094

WFduino第十二課(超音波感測器)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/639095

WFduino第十三課(繼電器)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/639096

WFduino第十四課(人體紅外線感測器)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/640850

WFduino第十五課(主動式紅外線感測器)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/640852

WFduino第十六課(七段顯示器)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/640853

英文聽音打字練習(WFduino)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/636484

會說時間的鬧鐘(WFduino)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/637772

會說話的九九乘法表(WFduino)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/636482

WFduino Chrome App

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/637303

WFduino語音控制(forcratchX)

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WFduino無線操控arduino

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WFduino原廠使用方法介紹網頁

http://wf8266.com/wf8266r/tutorials/65_Sx4ABlocks

WFduino for ScratchX

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WF8266R雲端外部感應器

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文章來源:WFduino語音控制(for scratchX) 由 roc 發表。

WFduino課前準備

程式寫作如果結合外部感應器,可以達成簡單的自動控制功能,進一步讓學生創作一些作品改善生活或是增加樂趣。

目前國中小常用的程式設計程式大概就是[Scratch],利用積木式拖拉來完成程式寫作。

對於國中小學生來說:

簡單方便使用的外部感應器大概就是[Arduino],開放的架構,搭配多元的感應器,可以隨意發揮。

搭配外部感應器的[程式]有很多,建議使用(WFduino)

(請參考http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/10898/634141)

考量開放、多元、安裝簡便、學生學習容易、便宜等因素,以下課程採用Arduino Uno控制板搭配 WFduino來教學。感謝通聯行動創意科技有限公司提供學校教育單位免費使用

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安裝WFduino Chrome App

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1.打開Chrome瀏覽器,點這裡 https://goo.gl/h4h6MZ

2.點 [ 加到CHROME ] 安裝

02

3.點[新增應用程式]

03

4.安裝完成。

 

04

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安裝離線版Scratch 2.0

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註:也可以直接使用線上版或scratchX,就不必安裝,可以省略這個步驟。

請先連結 Scratch 2.0 離線版 下載網址:https://scratch.mit.edu/scratch2download/

下載安裝檔,然後依照指示安裝即可,過程中會要求安裝[Adobe AIR],就按[確定]把它裝完。

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Arduino韌體安裝

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先做韌體安裝,以下以windows系統為例。

(也可以用chromebook線上燒錄https://codebender.cc/,使用方法請看  https://goo.gl/40HVPX )

注意:燒錄前請先確認是否有其他程式連接arduino板子(例如:WFduino APP 使用中),要先將其他連線關閉。

1.安裝 Arduino IDE

   上官網下載,或點 https://www.arduino.cc/download_handler.php 連結下載後,安裝。

2.使用USB線連接Arduino板子和電腦

3.點選 啟動Arduino IDE程式

4.點選[工具],[板子],選擇[arduino Uno]

5.點選[工具],[序列埠],選擇arduino板子連接的那個連接埠

6.下載 WFduino

點 https://raw.githubusercontent.com/UNUMobile/wf8266r.js-scratchx-extensions/gh-pages/WFArduino/WFArduino.ino

複製網頁裡面的文字(韌體)

7.將原來的文字刪除,改貼上面的內容

8.點選[ ]上傳。

上傳成功。

請關閉畫面。

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注意:

標準(仿製)的Arduino Uno控制板

只要完成上面安裝即可,但是現在市售的一些大陸改良板

大陸改良板用的USB連接晶片不同,使用時要另外安裝CH340系列的驅動程式(上網搜尋[CH341SER.EXE]安裝)。或點這裡 http://www.wch.cn/downfile/5 下載。

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安裝CH340系列的驅動程式

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註:

1.標準(仿製)的Arduino Uno控制板,及chromebook可以省略這個步驟。

2.win10系統會自動安裝,可以省略這個步驟。

下載程式後解壓縮,請點[CH341SER]資料夾

執行[SETUP.EXE]

點[INSTALL],就可以完成驅動程式安裝。

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上網搜尋[Arduino Uno控制板],價格從一百多到近千元都有,如何選擇?就看需求囉,加上一些零件只要幾百元就可以開始體驗電腦程式控制外部感應器了。
建議:2人一組(可以互補),一班大概15組,老師上課要多備一些材料,以供替換,可以準備20組,基本材料費大概5~6千元。

建議基本課程搭配零件(每一組)如下:

Arduino Uno控制板 一片

USB連接線(TYPE A to B)一條,一邊扁頭,一邊方頭。線稍微長一點,方便學生操作。

麵包板一片(選這種有整排的接地和正極比較方便)

LED(發光二極體)紅、黃、綠各4顆

RGB三色LED一顆

電阻:220歐姆5顆、1K歐姆2顆、10K歐姆2顆

10K歐姆可變電阻一顆,這裡選用 B 型。

(線性尺度式:電阻值的變化與旋轉角度或移動距離呈線性關係,此種電位器稱為 B 型電位器)

按鍵開關一個 ,小學生建議用2腳的,比較不會接錯方向。

蜂鳴器一個

光敏電阻一顆

公對公杜邦線10條

 

水銀電池3V

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杜邦線平均一條約2到3元,學生常常不小心將公頭弄斷掉,就無法使用了。將廢棄的網路線剪適當長度,兩頭剝去外皮露出銅線就可以了,一段網路線就有8條了。

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初級班課程材料簡單,可以買這種整理盒分類裝好,上課時再發給學生需要的材料,避免一次發太多,學生遺失。

買這種上下兩層的小塑膠盒,下層放Arduino板及線材,上層放麵包板及小零件,盒子上貼標籤,上課時一組拿一盒,換課程時再更換零件即可。

搭配實物投影機,學生在座位上就可以看到老師的接線示範

 

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上課經驗分享:

1.上課時老師先講解題目,說明線路連接圖示,讓學生看執行結果的影片,再請同學接線,開始設計程式。接線圖可以用單槍投影在布幕上,讓學生參考。

2.必要時可以先講解可能會用的的積木指令。

3.數分鐘後,再講解示範程式,講解完,關閉布幕,讓同學自己練習架構程式。

示範程式僅供參考,同學可以練習用自己的方法(程式)做出一樣的效果。

4.數分鐘後,還是寫不出來的學生,就將程式用單槍投影在布幕上,讓學生參考(抄)。至少學生還是有做出來。

5.有些零件或線路原理課程內並未詳細介紹,可以讓學生自己去網路搜尋答案。

6.進度快的學生可以當小老師教同學,或是請他練習用不同方法做出結果。

7.老師可以直接下載示範程式,節省老師設計程式的時間。

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Q:為什麼要推Arduino初級班課程為正式課程?

A:

1.程式寫作如果結合外部感應器,可以達成簡單的自動控制功能,進一步讓學生創作一些作品改善生活或是增加樂趣。課程內容適合小孩或初學者,完成初級班課程後,發揮創意再加上市面上的各種感應器,就可以創造各種有用、有趣的作品,讓資訊課不再只是[電腦課]。

2.教育機會均等:適合國小六年級以上學生,全年級都上一個學期課的型態,讓全校學生都能接受基礎的Maker資訊課,讓家裡沒有電腦、沒錢上社團、科學班的學生享有平等的受教權。

3.本系列課程使用Arduino Uno控制板搭配 WFduino程式來教學,材料便宜(初級班基本材料費每校只要幾千元),程式安裝簡便,學生學習容易(簡單的電子零件,搭配積木式拖拉來完成程式寫作),有完整的教材教案提供老師教學(老師只要依照課程示範,學生創意無限)。

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相關連結:

初級班課程目錄

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WFduino課前準備

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WFduino第一課(概論、連接)

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WFduino第二課(LED)

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WFduino第三課(用鍵盤控制LED)

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WFduino第四課(3顆LED紅綠燈)

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WFduino第五課(PWM模擬類比輸出)

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WFduino第六課(RGB三色LED)

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WFduino第九課(可變電阻)

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WFduino第十課(光敏電阻)

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WFduino第十一課(伺服馬達)

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WFduino第十三課(繼電器)

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WFduino第十四課(人體紅外線感測器)

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WFduino第十五課(主動式紅外線感測器)

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WFduino第十六課(七段顯示器)

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英文聽音打字練習(WFduino)

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會說時間的鬧鐘(WFduino)

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會說話的九九乘法表(WFduino)

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WFduino Chrome App

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WFduino語音控制(forcratchX)

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WFduino無線操控arduino

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文章來源:WFduino課前準備 由 roc 發表。