KE0124 Micro : bit 感測器套件 (第二集)|奧斯丁國際有限公司 OURSTEAM Internationl

KE0124 Micro: bit 第二集

應用1：Hello world！

首先學習micro：bit主機板的資料傳輸功能，只需要一塊micro bit主機板和一條USB線的簡單實驗，讓我們的micro bit主機板說出“Hello World！”
這是一個讓micro bit主機板和電腦資料傳輸的實驗，這也是一個入門應用，希望可以帶領大家進入micro:bit的世界。
在實驗中，我們會用到一個插槽的資訊傳輸軟體，而我們會用得是Arduino IDE。

測試代碼:

Arduino IDE的安装方法

點擊 Arduino-1.5.6-r2-windows 來開始安裝
點選"I Agree"

點擊 "Next" ↓

點選"Browse"並選擇欲安裝位置，接者點擊"Install " 來開始安裝程序 ↓

等待數秒待安裝程序完成 ↓

測試結果:

將micro bit用micro USB線接在電腦上，上傳好代碼

打開Arduino IDE，設置要COM。
打開串口監視器，設置串列傳輸速率為115200
(經過測試，micro:bit的USB串口通訊串列傳輸速率是115200)
在串口監視器中輸入 “R”字元，點擊Send，串口監視器中輸出"Hello world!"字元

如下圖所示

應用2：自帶按鍵控制LED

在micro bit控制板上有3個按鍵，其中一個是重置按鍵，另外兩個AB按鍵作為控制按鍵。
在這一課程中，我們利用控制板自帶的兩個按鍵，來控制主板上的LED點陣。
在這一門的課程中，將會利用兩個測試代碼來測試，一種是不帶迴圈，另一種是有迴圈程式。

代碼1:

代碼2:

測試結果

代碼1:
接上電源後，按下按鍵A，控制板LED點陣顯示心形；
按下按鍵B，控制板LED點陣顯示倒立心形；按下按鍵A和按鍵B，控制板LED點陣顯示另外圖案。

代碼2:
接上電源後，按下按鍵A，控制板LED點陣顯示心形；按下按鍵B，控制
板LED點陣顯示倒立心形；按下按鍵A和按鍵B，控制板LED點陣迴圈顯示3種圖案。

應用3：測試micro:bit自帶加速度計和電子羅盤

在micro:bit控制板上自帶加速度計和電子羅盤，我們可以利用控制板的該元件測試控制板當下的狀態，測試出控制板當前的3軸加速度。在這一門課程中，我們會操作以下兩個應用:

應用一:
是利用控制板加速度計和電子羅盤控制LED點陣顯示不同圖案

應用二:
是直接測試出控制板的3軸加速度，並在點陣和串口監視器上顯示

代碼1:

測試結果

代碼1:
接上電源後，當我們移動控制板，使控制板金手指朝上時，控制板顯示第1個圖案；
移動控制板，使控制板金手指朝下時，控制板顯示第2個圖案；
水準放置控制板，使控制板點陣朝上時，點陣顯示第3個圖案；
水準放置控制板，使控制板點陣朝下時，點陣顯示第4個圖案；
晃動控制板，控制板震動時，點陣顯示第5個圖案；
向左傾斜控制板時，點陣顯示第6個圖案；
向右傾斜控制板時，點陣顯示第7個圖案。

代碼2:
利用micro USB線接上電源後，我們可以測試出控制板的X Y Z 3軸加速度值，單位為mg。我們有兩種方法看到測試資料，一是直接在micro：bit主機板上LED點陣上看到，二是利用Arduino IDE軟體串口監視器上看到顯示結果，如下圖所示。

應用4：自帶溫度感測器測試溫度

在micro bit控制板上自帶一個溫度感測器。在這一課程中，我們利用該感測器測試當前環境中的溫度，並將測試結果在控制板自帶點陣顯示。

測試代碼

測試結果

上傳好代碼，利用micro USB線上電後，我們可以測試出當前環境中的溫度值，單位為℃。我們有兩種方法看到測試資料，一是直接在micro：bit主機板上LED點陣上看到，二是利用Arduino IDE軟體串口監視器上看到顯示結果，顯示如下圖。

應用5: 板載藍牙測試

在micro bit控制板自帶藍牙，我們可以通過連接藍牙，實現無線傳輸代碼功能。試驗中，我們利用一個蘋果ipad，和micro bit連接，實現無線傳輸代碼功能。安卓系統手機實現無線傳輸代碼方法和蘋果ipad類似，這裡就不一一介紹了。

操作步驟
1.在App Store中搜索micro:bit，安裝對應APP。
2.iPad和micro bit控制板配對連接。
a. APP安裝成功後，點擊打開APP，給micro:bit控制板上電，選擇APP第一。

開始配對藍牙

點擊配對一個新的micro:bit開始配對。

根據提示，首先按下micro bit控制板AB按鍵，然後按下復位按鍵，然後再鬆開复位按鍵，micro bit控制板上LED點陣會最終顯示一個圖案。點擊下一步。

在iPad上設置圖案，使圖案和micro bit控制板上顯示的圖案一樣，點擊下一步。

點擊下一步配對，配對成功。

3.連接成功後，開始利用APP編寫上傳代碼。

a.選擇第二項，開始編寫程序，編寫程序OK。

b.點擊，選擇第一項開始課程設置。

c.選擇設置第一項，保存設置。

d.點擊圖案，設置代碼名稱，並保存。

e.保存成功，直接開始上傳程序，默認選擇程序是剛開始保存的程序。

特別注意：上傳代碼時，需要參考第二步c小步方法，使LED點陣顯示密碼圖案，

才能上傳程序成功。

f.程序上傳成功，顯示如下圖。

應用6: LED閃爍

LED 閃爍實驗是比較基礎的實驗之一，在使用方法中，我們控制的是micro: bit自帶的5 x 5 LED點陣。在這個實驗中我們外接一個keyes 草帽LED白髮白模塊，然後控制模塊上LED閃爍，實驗中我們先關閉5 x 5 LED點陣功能。

實驗器材:
micro：bit主板*1
keyes micro bit 傳感器V2擴充板*1
USB線*1
keyes 草帽LED白髮白模塊*1
杜邦線若干
接線圖

測試代碼

測試結果

按照接線圖接好線，上傳完代碼，上電後，我們就可以看到keyes 草帽LED白髮白模塊上LED不停閃爍，間隔大約為1秒。

應用7:人體呼吸

在這個實驗中，我們外接keyes 食人魚LED白光模塊到擴充板上。實際上keyes 食人魚LED白光模塊和上一課用到的keyes 草帽LED白髮白模塊功能完全一樣，二者可以替換使用，只是模塊上LED外觀了亮度一些不同。

實驗中，我們將keyes 食人魚LED白光模塊信號端接到了micro：bit主板的P0上。從micro:bit 引腳說明我們知道P0還可以當做模擬信號輸入端口。實驗中我們通過P0端口控制模塊上LED亮度，是它逐漸變亮，然後逐漸變暗，循環交替，模擬人體呼吸現象。

實驗器材:
micro：bit主板*1
keyes micro bit 傳感器V2擴充板*1
USB線*1
keyes 食人魚LED白光模塊*1
杜邦線若干

接線圖

測試代碼

測試結果

按照接線圖接好線，上傳完程序，上電後，我們就可以看到keyes 食人魚LED白光模塊上LED先逐漸變亮，然後逐漸變暗，循環交替，和人體呼吸一樣。

應用8: LED閃爍和人體呼吸

在這個實驗中，我們外接keyes 3W LED模塊到擴充板上。實際上keyes 3W LED模塊和上兩課課用到的LED 模塊使用方法完全一樣，可以替換使用，只是這個模塊模塊上LED用了3W LED，亮度特別大，我們完全可以將它用來照明。

這個實驗，我們是將實驗六和實驗七結合起來，我們先控制模塊上LED閃爍2次，然後再讓模塊LED模擬人體呼吸2次，二者循環交替。

實驗器材
micro：bit主板*1
keyes micro bit 傳感器V2擴充板*1
USB線*1
keyes 3W LED模塊*1
杜邦線若干
接線圖

測試代碼

測試結果

按照接線圖接好線，上傳完代碼，上電後，我們就可以看到keyes 3W LED模塊上LED閃爍2次，然後再模擬人體呼吸2次，二者循環交替。

應用9:斷開的聲音

蜂鳴器可分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴器兩種。有源蜂鳴器內部有一簡單的振盪電路，能將恆定的直流電轉化成一定頻率的脈衝信號。本課程中用到了keyes 有源蜂鳴器模塊，模塊上焊接的是有源蜂鳴器。

實驗中中我們將keyes 有源蜂鳴器模塊的信號的接到了micro：bit主板的P7端。當我們給P7端輸入高電平時，蜂鳴器持續響起。在這裡我們參考LED閃爍實驗，我們控制模塊上蜂鳴器循環響起和關閉，就相當於把聲音截成一段一段的。

實驗器材
micro：bit主板*1
keyes micro bit 傳感器V2擴充板*1
USB線*1
keyes 有源蜂鳴器模塊*1
杜邦線若干
接線圖

測試代碼

測試結果

按照接線圖接好線，上傳完代碼，上電後，我們就可以聽到keyes 有源蜂鳴器模塊上蜂鳴器循環響起和關閉，就相當於把聲音截成一段一段的。

應用10:編輯你的音樂

蜂鳴器可分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴器兩種。本課程中主要用到了無源蜂鳴器，無源蜂鳴器內部不帶振盪源，直流信號無法令其鳴叫，須用方波驅動。

蜂鳴器可分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴器兩種。無源蜂鳴器內部不帶振盪源，直流信號無法令其鳴叫，須用方波驅動。本課程中用到了keyes 無源蜂鳴器模塊，模塊上焊接的是無源蜂鳴器。

實驗中中我們將keyes 無源蜂鳴器模塊的信號的接到了micro：bit主板的P0端。在這一課程中，我們完成兩個實驗，一個是直接控制輸入P0的高低電平，設置兩個方波，控制模塊上蜂鳴器響起；另一個是利用軟件自帶功能，在P0端輸入不同頻率、不同長度的方波，最終是模塊上蜂鳴器響起《歡樂頌》的曲子（這是輸入的PIO口只能是P0，不能是其它接口）。

實驗器材
micro：bit主板*1
keyes micro bit 傳感器V2擴充板*1
USB線*1
keyes 無源蜂鳴器模塊*1
杜邦線若干
接線圖

測試代碼

代碼1

代碼2

注意：點擊軟件中圖標，我們可以看到程序中各個音頻的頻率，如下圖。

測試結果

按照接線圖接好線，上傳完代碼1，上電後，我們就可以聽到keyes 無源蜂鳴器模塊上蜂鳴器循環響起兩種聲音。上傳完代碼2，上電後，我們就可以聽keyes 無源蜂鳴器模塊上蜂鳴器循環響起《歡樂頌》的曲子。

應用11:自由搭配你的顏色

RGB色彩模式是工業界的一種顏色標準，是通過對紅(R)、綠(G)、藍(B)三個顏色通道的變化以及它們相互之間的疊加來得到各式各樣的顏色的，RGB即是代表紅、綠、藍三個通道的顏色，這個標準幾乎包括了人類視力所能感知的所有顏色，是目前運用最廣的顏色系統之一。

這個實驗中我們用到了keyes 插件RGB模塊，它是共陰極RGB模塊。在這個實驗中，我們把控制模塊紅綠藍三個顏色通道的信號端接到了micro：bit主板的P0 P1 P2接口上，根據引腳說明，這3個引腳也是模擬輸入信號端口。在實驗中，我們通過控制P0 P1 P2的模擬輸入值，首先控制模塊RGB燈顯示紅綠藍三種顏色燈光，然後控制RGB燈快速變換顏色。

實驗器材
micro：bit主板*1
keyes micro bit 傳感器V2擴充板*1
USB線*1
keyes 插件RGB模塊*1
杜邦線若干
接線圖

測試代碼

測試結果

按照接線圖接好線，上傳完代碼，上電後，我們就可以看到keyes 插件RGB模塊上RGB燈顯示紅綠藍三種顏色燈光，然後RGB燈快速變換顏色，循環交替。

應用12:外接按鍵

在做你設計電路時，按鍵開關是最常用的一種元件。儘管micro：bit主板上自帶了兩個按鍵，但是有時設計電路還是需要用到外接按鍵。

在這裡我們就外接一個keyes 按鍵傳感器到擴充板，然後控制micro：bit主板上LED點陣顯示不同圖案。

實驗器材
micro：bit主板*1
keyes micro bit 傳感器V2擴充板*1
USB線*1
keyes 按鍵傳感器*1
杜邦線若干
接線圖

測試代碼

測試結果

按照接線圖接好線，上傳完代碼，上電後，按下模塊上按鍵，micro：bit主板上LED點陣顯示圖案，否則顯示圖案。

應用13:左右傾斜

在你做電路設計時，有時候你需要測試一個物體是否左右傾斜，這樣你就可以用到keyes 傾斜模塊傳感器。它主要是利用滾珠在開關內隨不同傾斜角度的發化，達到觸發電路的目的。

我們外接一個keyes 傾斜模塊傳感器到擴充板，通過左右傾斜keyes 傾斜模塊傳感器，然後控制micro：bit主板上LED點陣顯示不同圖案。

實驗器材
micro：bit主板*1
keyes micro bit 傳感器V2擴充板*1
USB線*1
keyes 傾斜模塊傳感器*1
杜邦線若干
接線圖

測試代碼

測試結果

按照接線圖接好線，上傳完代碼，上電後，keyes micro bit 傳感器V2擴充板傾向左邊，micro：bit主板上LED點陣顯示圖案，傾向右邊顯示圖案。

應用14:光遮斷的演示

在日常生活中，我們經常需要實現計數和測速功能。keyes 光折斷傳感器和單片機搭配使用，利用代碼調試就可以實現這些功能。它的原理非常簡單，它主要由光遮斷器組成，當我們用紙片擋住光遮斷器凹槽時，模塊信號端發生變化。測試時，我們讓物體因為運動，而不斷有物體擋住光遮斷器凹槽，模塊信號端就不斷出現高低電平變化，然後我們通過模塊信號端數據，計算出物體運動情況，即可達到計數和測速的功能。

在這裡，我們將keyes 光折斷傳感器接到擴充板，模擬物體擋住和不擋住光遮斷器凹槽，觀察信號變化，然後控制micro：bit主板上LED點陣顯示不同圖案。

實驗器材
micro：bit主板*1
keyes micro bit 傳感器V2擴充板*1
USB線*1
keyes 光折斷傳感器*1
杜邦線若干
接線圖

測試代碼

測試結果

按照接線圖接好線，上傳完代碼，上電後，用紙片擋住keyes 光折斷傳感器上光遮斷器凹槽，micro：bit主板上LED點陣顯示圖案，否則顯示圖案

應用15: 電容觸摸按鍵

在實驗十二中，我們做了外接按鍵模塊的實驗。這一課程中我們用到了keyes 電容觸摸傳感器，讓完全可以替代按鍵模塊。它主要由觸摸檢測IC等組成。觸摸檢測IC是為了用可變面積的鍵取代傳統的按鈕鍵而設計的，具有低功耗和寬工作電壓的特點。當我們上電之後，傳感器需要約0.5sec的穩定時間，此時間段內不要對鍵進行觸摸，此時所有功能都被禁止，始終進行自校準，當鍵沒被觸摸時，重校準週期約為4.0sec。傳感器可用於防水電器、按鈕鍵取代品等地方。

在這裡我們就外接一個keyes 電容觸摸傳感器到擴充板，然後控制micro：bit主板上LED點陣顯示不同圖案。

實驗器材
micro：bit主板*1
keyes micro bit 傳感器V2擴充板*1
USB線*1
keyes 電容觸摸傳感器*1
杜邦線若干
接線圖

測試代碼

測試結果

按照接線圖接好線，上傳完代碼，上電後，待傳感器穩定後，觸摸傳感器感應區域，micro：bit主板上LED點陣顯示圖案，否則顯示圖案。

更多應用文，請參考: 第三集