Q霸小車 Smart Cutebot Pro 示範專案|奧斯丁國際有限公司 OURSTEAM Internationl

目錄：
第一章認識智慧小車 Cutebot Pro
(一) 電源指示燈
(二) 規格參數
(三) Cutebot Pro 小車功能介紹
第二章安裝智慧小車 Cutebot Pro
(一) 安裝電池
(二) 安裝超音波感測器
第三章設定-四個循跡感測器之學習模式
第四章進入編程平台
第五章示範專案
(一) 向前行駛
(二) 定距行駛
(三) 走正方形的軌跡
(四) 聲音控制向前行駛
(五) 彩虹車燈
(六) 自動開燈
(七) 小車依照指定數值&設定來行駛
(八) 智能避障車
(九) 定距跟車
(十) 自動巡線
(十一) PID路線巡檢
(十二) 體感遙控小車
(十三) 使用紅外線感測器操控小車
(十四) joystick 操控小車

認識智慧小車 Cutebot Pro

【電源指示燈】
電量指示燈可顯示Cutebot Pro小車的目前電量，指示燈定義如下。

	LED燈常亮
	LED燈熄滅
	LED燈閃爍

請使用5V 2A 的充電轉接器進行充電，在Cutebot Pro小車關閉的狀態下，連接電源。
充電狀態時 : 電量指示燈會顯示並閃爍目前電量
當充滿電時 : 電源指示燈全部亮，請關閉電源，完成充電。

【規格參數】

專案	參數
產品名稱	Smart Cutebot Pro
供電方式	18650鋰電池
充電電流	1000mA
充電時間	約120min
續航時間	約120min
最大工作電壓	4.2V
額定工作電壓	3.7V
最小工作電壓	3.3V
馬達介面輸出電壓	3.3V
馬達介面最大輸出電流	0.2A
伺服馬達介面輸出電壓	當前電池電壓
伺服馬達介面最大輸出電流	3A
IO介面輸出電壓	3.3V
IO介面最大輸出電流	3A
車板裝置	2 X 車底彩虹燈 2 X 車頭燈 1 X 蜂鳴器 1 X 紅外線接收器 4 X 紅外線循跡感測器
伺服馬達介面	4個
擴充馬達介面	1個
GPIO擴充介面	4個
IIC介面	2個

【Cutebot Pro 小車功能介紹】

#可編程車輪

#超音波感測器
安裝標配的超音波感測器，可以取得小車前方障礙物的距離。

#蜂鳴器
蜂鳴器可以發出聲音

#紅外線接收器
搭配紅外線遙控器可以進行紅外線遙控小車專案

#RGB車頭燈

#IIC擴充

#伺服馬達擴充口

#馬達擴充

#擴充GPIO

#四個循跡感測器
用於偵測巡線軌道並分辨出十字路口等多種複雜路線，且可以進行PID巡線。

#四個循跡感測器-學習模式按鈕
按下巡線按鈕，讓四個循跡感測器學習地圖背景和巡線軌道，以適應不同顏色的地圖背景和巡線軌跡。

#彩色RGB車底燈

安裝智慧小車 Cutebot Pro

【安裝電池】
將18650鋰電池安裝至電池盒內，請注意電池正負極方向性。

【安裝超音波感測器】
將超音波感測器插入SONAR介面

設定- 四個循跡感測器之學習模式

準備好內附的地圖，並將智慧小車 Cutebot Pro放在地圖上方
將循跡感測器的偵測頭正對地圖背景區域並按下學習按鍵

此時1~4 號偵測指示燈倒序依序點亮，之後快速閃爍

當循跡探頭指示燈快速閃爍時，請將循跡感測器放在巡線軌道上來回的水平移動

當學習成功時 : Cutebot Pro的LED車頭燈會亮起綠光兩秒
當學習失敗時 : Cutebot Pro的LED車頭燈會亮起紅光兩秒

進入編程平台

MakeCode 編程平台 : https://makecode.microbit.org/

1. 新增軟體擴充庫
進入“makecode.microbit.org”，點選“新建專案”。

2. 在彈出視窗輸入專案名稱並點擊「建立」。

點擊積木選單中的「擴展」。

在彈跳視窗輸入“CutebotPro”，點擊圖示搜尋，並選擇載入CutebotPro擴充積木。

認識擴充積木【Cutebot Pro】

分類	積木命令	功能說明
Basic 基礎設定		使用此積木塊，小車全速前進
		使用此積木塊，小車全速倒退
		使用此積木塊，分別設定左輪和右輪的速度，速度範圍為-100~100
		使用此積木塊，設定左輪或右輪或全部車輪停止轉動
		使用此積木塊，取得左側車輪或右側車輪的轉動速度（cm/s）
		使用此積木塊，取得左側車輪或右側車輪的轉動角度
		使用此積木塊，清除已取得的左側車輪或右側車輪的轉動角度
Headlights 車燈設定		使用此積木塊，設定左右RGB車燈顯示的顏色為預設顏色
		使用此積木塊，設定左右RGB車燈顯示的顏色
		使用此積木塊，關閉所有車頭燈
Four-Way 循跡感測器設定		使用此積木塊，取得目前四路巡線感測器的狀態值
		使用此積木塊，取得巡線感測器偏移量
		使用此積木塊，單獨取得循跡感測器某一通道的狀態
		使用此積木塊，單獨取得循跡感測器某一通道的灰階值
HC-SR04		取得超音波感測器的返回值
PID Contrl PID控制設定		設定車輪速度（速度範圍為20~50 cm/s）
		設定小車前進或後退指定距離（單位：公分、英吋、車輪轉動角度）
		設定小車的轉向方式與轉向角度
		設定方塊邊長（單位：公分、英吋）
		設定小車向前行駛N個方塊
IRservo 紅外線遙控器設定		當接收到紅外線訊號時，執行內部程序
IRservo 紅外線遙控器設定		識別紅外線遙控器的按鈕是否被按下
Extendinterface 擴充馬達設定		設定擴展馬達的速度（-100~100）
		設定擴展馬達停止轉動
		設定使用馬達的最大轉動角度以及接入連接埠和轉動角度
		設定連續旋轉馬達的接入埠及速度
other		取得目前小車的韌體版本號

專案1-向前行駛

【引導】
本課程旨在向學生介紹圖形化程式設計和編程馬達的概念。學生將使用Cutebot Pro智慧小車學習如何編寫程式來控制小車的兩個車輪的速度。

【探究】
如何寫一個簡單的程序，讓小車向前行駛？
調整速度和行駛時間的參數對小車的移動有何影響？
除了向前行駛，還能透過程式控制小車做什麼其他動作嗎？

【範例程式】

程式連結 : https://makecode.microbit.org/_fJHPpibam7aC

程式結果影片

專案2-定距行駛

【引導】
本課程旨在向學生介紹圖形化程式設計和編程馬達的概念。學生將使用Cutebot Pro智慧小車學習如何編寫程式來控制小車的行駛距離。
我們將探索如何透過圖形化程式控制Cutebot Pro智慧賽車的行駛距離。你是否好奇如何使用程式設計來精確控制一輛小車行駛的距離？

現在，讓我們來認識一下Cutebot Pro智慧小車。它是一輛特殊的小車，具備編碼電機，可以精確控制行駛的距離。即為我們可以編寫程式來讓它行駛特定的距離，無論是100厘米還是10厘米，我們都可以控制得非常準確。

在今天的課程中，我們將學習如何編寫一個精確控制行駛距離的程序，並透過實踐來驗證我們的程序是否有效。

【探究】
如何使用圖形化程式模組來控制小車行駛的距離？
是否可以透過調整程式中的參數來控制小車行駛的距離？
精確控制行駛距離的技術有什麼實際的應用場景？

【範例程式】

程式連結 : https://makecode.microbit.org/_XV1A9rU8jHps

程式結果影片

專案3-走正方形的軌跡

【引導】
本課程旨在透過製作智慧小車，讓學生學習和探索小車電機控制和轉彎方式等知識點，以及應用這些知識讓小車沿著正方形軌跡行駛。

我們將要繼續我們的智慧小車製作項目，但這次我們要給小車一個新的挑戰，讓它可以沿著正方形的軌跡行駛。你們認為怎樣才能讓小車準確地走出一個完美的正方形？

我們可以透過控制小車的馬達和轉彎方式來實現這個目標。在接下來的課程中，我們將學習如何控制小車的前進、後退和停止，並學習兩種不同的轉彎方式。這些知識將幫助我們讓小車沿著方形的軌跡行駛。

【探究】
直角轉彎和圓弧轉彎的差別。

【範例程式】

程式連結 : https://makecode.microbit.org/_VY4J6rDsE27K

程式結果影片

專案4-聲音控制向前進

【引導】
我們將繼續我們的智慧賽車製作項目，但這次我們要給小車一個新的挑戰。你們有沒有想過如何用聲音來控制小車的行駛呢？
我們可以利用噪音感應器來偵測聲音的大小，並透過控制小車的馬達來實現聲控功能。在接下來的課程中，我們將了解聲音的傳播方式，並實現一個可以透過聲音大小控制行駛的小車。

【探究】
如何利用小車的馬達控制和噪音感應器，實現一輛能夠透過聲音大小控制行駛的小車呢？你們有什麼想法和猜測？
了解聲音的傳播方式；了解噪音的等級。

【範例程式】

程式連結 : https://makecode.microbit.org/_8AHEFs3kdc67

程式結果影片

專案5-彩虹車燈

【引導】
我們要為小車添增一些光彩奪目的特效。你們有沒有想過如何讓小車在行駛過程中發出彩虹般的光芒呢？
在接下來的課程中，我們將學習RGB燈的控制方式，並實現一個可以在行駛過程中散發出彩虹般光芒的小車。

【探究】
如何利用小車的馬達控制和RGB燈，實現一輛能夠在行駛過程中散發出彩虹般光芒的小車呢？
我們如何控制彩虹燈的亮度和顏色呢？

【範例程式】

程式連結 : https://makecode.microbit.org/_dmg4KXCJvUYg

程式結果影片

專案6-自動開燈

【引導】
我們將學習如何使用cutebot pro和micro:bit來製作一個自動車燈。當周圍環境光線變暗時，車大燈會自動打開，當周圍環境光線夠明亮時，車頭燈會自動關閉。本課程將涉及micro:bit的光線偵測、RGB車燈控制以及RGB三原色等知識點

【探究】
什麼是光生伏打效應？
如何用於光線檢測？
什麼是RGB三原色？
如何控制RGB車燈？

【範例程式】

程式連結 : https://makecode.microbit.org/_ReUhk7PTLVse

程式結果影片

專案7-小車依照指定數值&設定來行駛

【引導】
本課程旨在透過讓學生學習和探索小車馬達控制、程式設計的相關知識點，並應用這些知識來實現小車按照預設的格子行駛的功能。

【範例程式】

程式連結 : https://makecode.microbit.org/_MmiTPTPx67L1

程式結果影片

專案8-智能避障車

【引導】
本課程旨在向學生介紹圖形化程式設計和超音波感測器的應用。將學習如何編寫程式讓小車具備避障功能。透過這個專案，學生將加深對程式設計的判斷、分支、與或非等知識點的理解，以及了解超音波感測器的工作原理。

【探究】
如何使用超音波感測器檢測障礙物？
如何寫一個程式，在遇到障礙物時讓小車自動轉彎避免碰撞？

【範例程式】

程式連結 : https://makecode.microbit.org/_3hR6sgU2m6KV

程式結果影片

專案9-定距跟車

【引導】
本課程旨在透過使用Cutebot Pro智慧賽車製作案例，引導學生學習圖形化程式設計和感測器技術的應用。學生將學習如何對汽車進行編程，使其跟隨前面的汽車，同時保持一定的距離。在實現這一目標的過程中，學生將涉及程序設計的判斷、分支、邏輯運算等知識點，以了解超音波感測器的工作原理。

【探究】
如何利用超音波感測器檢測前方障礙物？
如何編寫程式讓小車跟隨前車並保持一定的距離？

【範例程式】

程式連結 : https://makecode.microbit.org/_PyofmT7toXTs

專案10-自動巡線

【引導】
本課程旨在透過製作智慧巡線小車，讓學生了解巡線感測器的工作原理。

【探究】
巡線追蹤感測器如何運作，如何偵測黑線？
在設計巡線車時我們可以使用哪些程式設計構建塊？
巡線車在日常生活中可能有哪些應用場景？
根據巡線感測器的工作原理，我們還可以將其應用到哪些領域？

【範例程式】

程式連結：https://makecode.microbit.org/_4KtCwj4gYCsw

專案11-PID路線巡檢

【引導】
本課程旨在透過製作智慧賽車，讓學生學習和探索程式設計中的判斷、分支、與或不等概念，了解循線感測器的工作原理和PID控制的基本原理。透過實際操作，學生將掌握PID巡線演算法，培養邏輯思考、解決問題和團隊合作的能力，進一步提升汽車巡線的效果。

【探究】
如何利用巡線感測器和PID控制演算法讓小車沿著黑線平穩行駛？你有什麼想法和猜測？
嘗試調整PID控制演算法中的參數，觀察對小車巡線效果的影響。
設計並實現其他循線行駛策略，如根據線路曲率調整行駛速度等。
鼓勵學生分享他們的觀點和想法的小組討論

【範例程式】

程式連結：https://makecode.microbit.org/_KfuKd7bbjDEx

專案12-體感遙控小車

【目標】
學習如何利用 Radio 廣播系統進行訊號的發送與接收，實現遙控汽車的設計。

【硬體】
Cutebot Pro × 1
micro:bit × 2

【範例程式】遙控端

程式連結：https://makecode.microbit.org/_JoqXR22b4PCC

【範例程式】小車端

程式連結：https://makecode.microbit.org/_M0yD2m1vEh6U

專案13-紅外線遙控小車

【目標】
使用紅外線遙控器來操控小車的行駛方向

【硬體】
Cutebot Pro × 1
micro:bit × 1
紅外線遙控器× 1

【範例程式】

程式連結：https://makecode.microbit.org/_CsTJaXfbudWW

程式影片

專案14-Joystick遙控小車

【目標】
旨在透過利用joystick:bit遊戲手把實現智慧賽車的遙控功能，讓學生學習並探索小車的行駛控制、micro:bit的無線配對和通訊等資訊。將學習joystick:bit遊戲手把的使用方式，掌握micro:bit的無線通訊技術，透過實作操作掌握遙控賽車的製作與控制技巧

【硬體】
Cutebot Pro × 1
micro:bit × 1
Joystick 遙控器× 1

【範例程式---遙控端】

遙控端程式連接：https://makecode.microbit.org/_3yTDi3cWaJ1U

【範例程式---小車端】

小車端程式連接：https://makecode.microbit.org/_LcfRbk2UmTyL

程式影片