S3i第13課光敏電阻

光敏電阻：利用光電導效應的一種特殊的電阻，簡稱光電阻，又名光導管。它的電阻和光線的強弱有直接關係。光強度增加，則電阻減小；光強度減小，則電阻增大。(摘自維基百科)  (註)

一、讀取光敏電阻(類比腳A1)的資料：

類比腳A1用來接受類比電壓輸入，接收後顯示的值為0~1023，輸入端GND(低電位)時值為0，輸入端5V(高電位)時值為1023

使用Jump直接將A1和[LDR1](光敏電阻)接上。

光敏電阻接收到不同的光強度時，電阻值改變，電壓也會改變，類比腳A0也就讀到不同的電壓資料。光亮(光強度最高)時為高電位顯示1023，遮光(光強度減弱)時，光敏電阻的電阻值減少，數值變小。

建議剪一條厚紙板當作遮光物，方便操作。

WFduino預設腳位是OUTPUT，改設定成INPUT時需要在設定之後加一個等待時間，讓程式有時間轉換。

[腳位A1模式設為INPUT]：設定類比腳位A1模式為輸入。

使用[說讀取類比腳位A1]指令，理論上螢幕上就會出現0到1023的數值

實際上因為環境亮度的關係，我的螢幕上只出現200到900的數值。

程式下載：

二、變大變小隨我變

使用光敏電阻調整腳色(人物、圖片)大小。

[腳位A1模式設為INPUT]：設定類比腳位A1模式為輸入。

將大小設定為類比腳位A1得到的值。

理論上因為讀到的值為0到1023，所以轉換時要將得到的值除以10.23，才是正確的百分比。

實際上因為環境亮度關係，您可以自行調整比例。

程式下載：

三、光敏電阻調整LED亮度

光強度不同，LED亮度也跟著改變。

使用Jump直接將A1和[cds](光敏電阻)、D11和LEDR兩兩接上。

由數位腳位D11來控制類比輸出電壓，控制LED燈的亮度

[腳位A1模式設為INPUT]：設定類比腳位A1模式為輸入。

重複執行，讀取A1的值，改變亮度。

設定腳位11類比輸出(讓RGB LED亮紅色)，輸出的類比電壓大小由A1來決定。

類比腳位A讀到的值為0到1023，腳位11的類比輸出值為0到255，因此需要做公式轉換。

增加一個[說讀取類比腳位(A)1]積木，可以顯示公式轉換結果，驗證公式是否正確。

用厚紙板在光敏電阻上揮動，改變光敏電阻接收到的光強度，就會改變電阻值，讓LED亮度改變。

程式下載：

四、自動控制路燈

用LED模擬，晚上(天黑)路燈自動打開，天亮路燈自動熄滅。

使用Jump直接將A1和[cds](光敏電阻)、D13和LEDY兩兩接上。

[腳位A1模式設為INPUT]：設定類比腳位A1模式為輸入。

增加一個說的指令，來看看環境光強度和光敏電阻的接收情形。

用運算指令 [ <  ] 來判斷天空多暗才要啟動路燈亮起來。

當光強度減弱，光敏電阻的電阻值減少，類比腳位A1讀到的值減少到判斷標準，就讓路燈(LED)亮起來。

測試時，用厚紙板靠近光敏電阻，改變光敏電阻接收到的光強度(天黑了)，達到標準時路燈(LED)就亮起來。

程式下載：

五、打擊樂

當遮蔽光敏電阻時，電腦就發出一個聲音，一群人輪流遮蔽光敏電阻，讓電腦完成彈奏鼓聲。

[腳位A1模式設為INPUT]：設定類比腳位A1模式為輸入。

重複執行，讀取A1的值，做動作。

用運算指令 [ <  ] 來判斷是否有人動作。

當有用厚紙板遮蔽光敏電阻時，A1的值小於500，就彈奏鼓聲，並讓LED亮。

可以選擇發出不同的[鼓聲]

程式下載：

延伸：

各組選擇不同的鼓聲，配合節奏，大家一起彈奏(遮光)，就可以完成打擊樂了。

六、演奏歌曲

當遮蔽光敏電阻時，電腦就發出一個聲音，一群人輪流遮蔽光敏電阻，讓電腦完成歌曲演奏。

[腳位A1模式設為INPUT]：設定類比腳位A1模式為輸入。

先設定樂器種類，上圖的1是 鋼琴。

然後將歌曲音符編排好，加上偵測動作的[等待…]指令

用運算指令 [ <  ] 來判斷是否有人動作。

當有厚紙板遮蔽光敏電阻時，A0的值小於500，就彈奏一個音符。(實際值請依環境亮度自行調整)

這樣就可以依序將歌播完。

因為歌曲常常有一些重複的曲段，所以用函式積木來編排，節省程式長度，比較簡潔。

如果想要變換樂器，只要更改[樂器種類]就可以了。

程式下載：

延伸：

1.學生自由創作不同的音樂

2.使用Jump直接將D6和BEEP蜂鳴器連接，使用蜂鳴器來演奏樂曲。

七、飛天小女警遊戲

光敏電阻接收到不同的光強度時，電阻值改變，電壓也會改變，類比腳A1也就讀到不同的電壓資料，當手靠近或離開光敏電阻時會遮住光敏電阻的光，改變類比腳A1的值，運用這個特性偵測距離使飛天小女警移動位置。

當手(紙板)靠近感測器，飛天小女警往下移動，當手(紙板)遠離感測器，飛天小女警往上移動。

主要有三個人物角色。

[腳位A1模式設為INPUT]：設定類比腳位A1模式為輸入。

[等待1秒]：預設腳位是OUTPUT，需要轉換時間。

先將角色移到固定位置。

重複執行，角色移到X固定的座標，Y座標隨著光敏電阻讀到的值做改變(註)，看起來就像在上下飛行。

切換造型，讓角色有變化。

其他兩個角色也是同樣的方式。

再搭配建築物、樹、雲等背景的移動和造型變化，看起來就像在飛行一樣了。

註：Y座標值會因使用環境而改變，請視環境亮度自行調整。

其他2個腳色：

建築物腳色：

樹腳色：

雲腳色：

檔案下載：飛天小女警(光敏電阻).sb2

延伸：

1.加上計分、計時功能。

2.加上會移動的幸運星星，碰到幸運星星就加分。

3.碰到障礙物扣分

八、飛天小貓遊戲

類似上面飛天小女警遊戲，主角改成飛天小貓，加上會移動的幸運星星及子彈，碰到幸運星星就加分，碰到子彈就生命值減一，生命值零時就結束遊戲。

光敏電阻接收到不同的光強度時，電阻值改變，電壓也會改變，類比腳A1也就讀到不同的電壓資料，當手靠近或離開光敏電阻時會遮住光敏電阻的光，改變類比腳A1的值，運用這個特性偵測距離使飛天小貓移動位置。

當手靠近感測器，飛天小貓往下移動，當手遠離感測器，飛天小貓往上移動。

1.舞台

設定一開始的[得分]及[生命值]變數，播放背景音樂，檢查[生命值]為0就結束遊戲。

2.飛天小貓

[腳位A1模式設為INPUT]：設定類比腳位A1模式為輸入。

[等待1秒]：預設腳位是OUTPUT，需要轉換時間。

先將角色移到固定位置。

重複執行，角色移到X固定的座標，Y座標隨著光敏電阻讀到的值做改變(註)，看起來就像在上下飛行。

再搭配建築物、樹、雲等背景的移動和造型變化，看起來就像在飛行一樣了。

註：Y座標值會因使用環境而改變，請視環境亮度自行調整。

3.建築物

4.樹

5.雲

6.子彈

7.無敵星星

檔案下載：飛天小貓.sb2

九、應用：

製作方法：

http://mingshiuan.blogspot.com/2012/12/arduino.html

PS：他們用[紅外線感應器]當感應器，用[光敏電阻]適當的設定數值應該也可以有效果。

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註：CDS 光敏電阻器

http://www.token.com.tw/big5/pdf/resistor/b5_cds_resistor_pgm.pdf

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相關連結：

S32E(Scratch3 to Esp8266)課程目錄
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/113127/750388

S3i(Scratch3 to arduino iL學習板)課程目錄
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S3A(Scratch3 to Arduino)課程目錄
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arduino iL學習板課程目錄
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