DiFi第四課控制RGB LED(上)

接線圖：

拿一條麵包線，一端接數位腳D7，一端接板子上寫[LEDG]的插孔(上圖標d)。

再拿一條麵包線，一端接數位腳D6，一端接板子上寫[LEDR]的插孔(上圖標e)。

再拿一條麵包線，一端接數位腳D5，一端接板子上寫[LEDB]的插孔(上圖標f)。

因為這是共陽極RGB LED，共用的正極已經內接了，數位腳位D5、D6、D7預設是低電位(GND)，所以接上就形成通路，LED亮燈。

請學生觀察亮燈顏色。

(老師再複習一遍原理)

當輸出為高電位(3.3V)時LED熄滅，低電位(0V)時LED亮。

一、檢查接線

1.先拉[腳位5數位輸出1]、[腳位6數位輸出1]、[腳位7數位輸出1]，分別點一下，觀察是否RGB LED 會熄滅。

2.將各腳位分別改成輸出0，和1，觀察各腳位高、低電位時，LED燈的顏色變化。

例如：

LED應該變藍色。

再換

LED應該熄滅。

再換

LED應該變紅色。

再換

LED應該熄滅。

再換

LED應該變綠色。

再換

LED應該熄滅。

二、色光三原色

請同學更換不同的組合(點選不同的積木)，讓RGB LED顯示不同的顏色。

例如：

點選腳位5輸出0，再點選腳位6輸出0

請學生觀察顏色變化，想想為什麼？

三原色是哪三種顏色？

三原色可分為色光三原色和繪畫顏料三原色。

繪畫顏料三原色是「消減型」的原色系統，三原色是洋紅色、黃色和青色。

色光三原色是「疊加型」的原色系統，三原色是紅、綠、藍，三種光相加會成為白色光，依不同比例相加就可以讓你看到各種不同的顏色。

請學生試試看可以混成幾種顏色？

那其他顏色要如何混成？

請看第六課

三、紅、綠燈

LED輪流閃爍紅、綠兩色

原來LED亮著，先用[腳位7數位輸出1]、[腳位6數位輸出1]、[腳位5數位輸出1]讓3個腳位輸出高電位，讓LED熄滅，才能開始進行。

[腳位(7) 數位輸出1]，讓數位腳7輸出為高電位，綠燈暗。

[腳位6) 數位輸出0]，讓數位腳6輸出為低電位，紅燈亮。

[等待1秒]，讓亮燈維持一秒

[腳位(6) 數位輸出1]，讓數位腳6輸出為高電位，紅燈暗。

[腳位(7) 數位輸出0]，讓數位腳7輸出為低電位，綠燈亮。

[等待1秒]，讓亮燈維持一秒

加上[重複執行]，就可以無限循環這個紅、綠燈輪流閃爍。

程式下載：紅綠閃燈.sb2

延伸：

1.請同學將上面程式修改變精簡一點。

2.亮綠燈時，小貓變綠色；亮紅燈時，小貓變紅色

四、十字路口警示紅、黃燈

LED輪流閃爍紅、黃兩色

因為RGB LED為綠、紅、藍色，黃色為綠、紅兩色混合(請看第六課(待補)

所以要顯示黃色必須腳位7、6同時為低電位(0)，讓綠、紅兩色同時亮。

輪到紅色時，只要綠色暗掉，讓腳位7為高電位(1)，綠色就會暗。

原來LED亮著，先用[腳位7數位輸出1]、[腳位6數位輸出1]、[腳位5數位輸出1]讓3個腳位輸出高電位，讓LED熄滅，才能開始進行。

[腳位(6) 數位輸出0]，讓數位腳6輸出為低電位，紅燈亮。

[腳位(7) 數位輸出0]，讓數位腳7輸出為低電位，綠燈亮。

綠、紅兩色同時亮就會混成黃色

[等待1秒]，讓亮燈維持一秒

[腳位(7) 數位輸出1]，讓數位腳7輸出為高電位，綠燈暗。

綠燈暗，就只剩紅燈亮，就會看到紅色

[等待1秒]，讓亮燈維持一秒

加上[重複執行]，就可以無限循環這個紅、黃燈輪流閃爍。

程式下載：紅黃閃燈.sb2

延伸：

請學生修改LED燈亮、滅的快慢。

五、LED輪流閃爍綠、紅、藍三色

原來LED亮著，先用[腳位7數位輸出1]、[腳位6數位輸出1]、[腳位5數位輸出1]讓3個腳位輸出高電位，讓LED熄滅，才能開始進行。

[腳位(7) 數位輸出0]，讓數位腳7輸出為低電位，綠燈亮。

[等待0.5秒]，讓亮燈維持0.5秒

[腳位(7) 數位輸出1]，讓數位腳7輸出為高電位，綠燈暗。

[腳位(6) 數位輸出0]，讓數位腳6輸出為低電位，紅燈亮。

[等待0.5秒]，讓亮燈維持0.5秒

[腳位(6) 數位輸出1]，讓數位腳6輸出為高電位，紅燈暗。

[腳位(5) 數位輸出0]，讓數位腳5輸出為低電位，藍燈亮。

[等待0.5秒]，讓亮燈維持0.5秒

[腳位(5) 數位輸出1]，讓數位腳5輸出為高電位，藍燈暗。

加上[重複執行]，就可以無限循環這個綠、紅、藍燈輪流閃爍。

程式下載：3LED閃.sb2

延伸：

1.請學生想想要如何改變閃爍(亮、滅)時間？

2.更改閃爍順序藍、紅、綠或紅、藍、綠或其他

六、模擬十字路口綠、黃、紅燈

LED輪流閃爍綠、黃、紅三色

因為RGB LED為綠、紅、藍色，黃色為綠、紅兩色混合(請看第六課(待補)

所以要顯示黃色必須腳位7、6同時為低電位(0)，讓綠、紅兩色同時亮。

原來LED亮著，先用[腳位7數位輸出1]、[腳位6數位輸出1]、[腳位5數位輸出1]讓3個腳位輸出高電位，讓LED熄滅，再開始進行。

[腳位(7) 數位輸出0]，讓數位腳7輸出為低電位，綠燈亮。

[等待0.5秒]，讓亮燈維持0.5秒

[腳位(6) 數位輸出0]，讓數位腳6輸出為低電位，紅燈亮。

綠、紅兩色同時亮就會混成黃色

[等待0.5秒]，讓亮燈維持0.5秒

[腳位(7) 數位輸出1]，讓數位腳7輸出為高電位，綠燈暗。

紅色還是維持亮就會看到紅色

[腳位(6) 數位輸出1]，讓數位腳6輸出為高電位，紅燈暗。

加上[重複執行]，就可以無限循環這個綠、黃、紅燈輪流閃爍。

將等待的時間調整，就可以模擬十字路口的紅綠燈號了。

程式下載：綠黃紅燈.sb2

延伸：

調整各燈號的時間

七、製做一個積木(副程式)

模擬十字路口綠、黃、紅燈。

使用[製做一個積木]來寫程式的好處就是主程式變得比較簡捷，比較有規律，修改、除錯都比較容易。

先點[更多積木]，再點[製做一個積木]，就會增加一個[積木]，填上積木名稱。

製作一個[關燈]積木，[腳位5數位輸出1]、[腳位6數位輸出1]、[腳位7數位輸出1]讓3個腳位輸出高電位，讓LED熄滅。

製作一個[黃燈]積木，要顯示黃色必須腳位7、6同時為低電位(0)，讓綠、紅兩色同時亮，就會混成黃色。

主要程式：

原來LED亮著，先用[關燈]，讓LED熄滅。

[腳位(7) 數位輸出0]，讓數位腳7輸出為低電位，綠燈亮。

[等待2秒]，讓亮燈維持2秒

[關燈]，讓LED熄滅。

[黃燈]，讓LED亮黃色燈。

[等待2秒]，讓亮燈維持2秒

[關燈]，讓LED熄滅。

[腳位(6) 數位輸出0]，讓數位腳6輸出為低電位，紅燈亮。

[等待2秒]，讓亮燈維持2秒

[關燈]，讓LED熄滅。

加上[重複執行]，就可以無限循環這個綠、黃、紅燈輪流閃爍。

將等待的時間調整，就可以模擬十字路口的紅綠燈號了。

雖然這個程式看起來比上一個程式冗長，但是主要程式變得比較容易懂。

程式下載： 綠黃紅燈(製作積木).sb2

八、模擬十字路口綠、黃、紅燈(紅燈時，螢幕要顯示倒數計時)

製作一個[關燈]積木，[腳位5數位輸出1]、[腳位6數位輸出1]、[腳位7數位輸出1]讓3個腳位輸出高電位，讓LED熄滅。

製作一個[黃燈]積木，要顯示黃色必須腳位7、6同時為低電位(0)，讓綠、紅兩色同時亮，就會混成黃色。

製作一個[紅燈]積木：

增加一個[紅燈倒數]的變數。

[腳位6數位輸出0]，讓LED亮紅色。

[設定變數(紅燈倒數)為(5)]，倒數次數設定為5次

[顯示變數(紅燈倒數)]，螢幕上顯示(紅燈倒數)這個變數。

[重複5次]

[等待1秒]

[將變數(紅燈倒數)改變(-1)]，讓(紅燈倒數)變數減1

[隱藏變數(紅燈倒數)]，螢幕上(紅燈倒數)這個變數隱藏不顯示。

[腳位6數位輸出1]，讓LED暗。

主要程式：

原來LED亮著，先用[關燈]，讓LED熄滅。

[腳位(7) 數位輸出0]，讓數位腳7輸出為低電位，綠燈亮。

[等待2秒]，讓亮燈維持2秒

[關燈]，讓LED熄滅。

[黃燈]，讓LED亮黃色燈。

[等待2秒]，讓亮燈維持2秒

[關燈]，讓LED熄滅。

[紅燈]，讓LED亮紅色燈並螢幕上顯示(紅燈倒數)這個變數，5秒後隱藏不顯示並關掉紅燈。

加上[重複執行]，就可以無限循環這個綠、黃、紅燈輪流閃爍。

主要程式變得比較容易懂。

程式下載：綠黃紅燈(製作積木)紅燈顯示.sb2

延伸：

仔細觀察會發現程式一執行螢幕就會出現[紅燈倒數]，因為主程式一開始並沒有將[紅燈倒數]隱藏起來，請修正。

九、綠、黃、紅燈輪流亮(紅、綠燈時，螢幕都要顯示倒數計時)

程式大致上同上面的練習。

增加製作一個[綠燈]積木：增加一個[綠燈倒數]的變數，程式類似[紅燈]積木，將變數名稱改成[綠燈倒數]，將腳位改成綠色的腳位7。 

主要程式變得更簡短更容易懂了。

程式下載： 綠黃紅燈(製作積木)紅綠燈顯示.sb2

延伸：

仔細觀察會發現程式一執行螢幕就會出現[綠燈倒數]、[紅燈倒數]，因為主程式一開始並沒有將[綠燈倒數]、[紅燈倒數]隱藏起來，請修正。

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1.實際上課時，可能無法在一節課內完成，老師視學生情形彈性調整上課進度，可以先請學生另存新檔，下次上課時再開啟舊檔來繼續修改。

2.程式並無標準答案，所附程式僅供參考。

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