66 凱斯KSB039之倒車雷達
(2020/06/03)
參與溫教授的計畫,利用micro:bit及擴展板設計5個單元,有關擴展板的選用,首先就想到凱斯KSR039的擴展板,而且是KSB039 IOT 物聯網擴展板,也感謝Grace Chen的資源提供。
小小機器人的專題製作,任務六:倒車雷達
擴展板的使用
一、認識KSB039 IOT 物聯網擴展板
產品介紹(官方網站):https://www.buyic.com.tw/product_info.php?products_id=6845
KSRobot Wifi IOT 教學網站:http://kaise.com.tw/docs/iot/
IO指撥開關,已規劃使用的 IO 腳位,如下
P0 :蜂鳴器腳位
P1 :麥克風腳位
P2 :滑桿腳位
P8 : UART 接收腳位(對應 UART 插座 TXD 位置)
P13 :超音波 TRIG 腳位 ECHO 腳位 共用腳位
P14 :紅外線控接收腳位
P15 :UART 傳送腳位(對應 UART 插座 RXD 位置)
P16 :RGB LED 腳位
以上應用要指撥開關撥到 ON 才會有作用
IO 3 排針腳位:可以接其它模組,黃色排針是 IO腳位,紅色排針是電源腳位,黑色排針是接地腳位
要將 IO 指撥開關的相對應腳位 撥到 OFF 才能使用
設定 5V/3V 準位開關
P0、P1、P2 等 3 個腳位,可以直接使用小舵機,或其它類比 IO 模組,亦可以接數位 IO 模組
P8、P12、P13、P14、P15、P16 等 6 個腳位,可以接數位 IO 模組
擴展積木
IOT相關積木 https://github.com/kaise-ksrobot/pxt-ksrobot-iot
紅外線遙控器積木 https://github.com/kaise-ksrobot/pxt-ksrobot-ir
教學影片
二、超音波測距感應器介紹
認識【超音波測距感應器】
何謂【超音波】:人類的耳朵只能聽到在20Hz至20,000 Hz範圍內的聲音,任何大於20,000 Hz的聲波或振動,已超出人耳可聽到的聲音範圍,即稱為超音波。
不同動物的聽覺頻率範圍(來源:維基百科):
蝙蝠:1,000~120,000Hz
海豚:2,000~100,000Hz
貓:60~65,000Hz
狗:40~50,000Hz
人:20~20,000Hz
【超音波測距感測器】是由超音波發射器、接收器和控制電路組成。
當它被觸發(Trig)的時候,由發射器對著特定方向,向外發射 40 kHz 超音波,當超音波碰撞到障礙物時,就可以從接收器處接收回音(Echo)。
HC-SR04超音波測距感測器
擴展板上留有【超音波測距感應器】的腳位,超音波 TRIG 腳位接到Micro:bit主板的P13腳位上,超音波 ECHO 腳位接到Micro:bit主板的P13腳位上。
請準備【超音波測距感測器】,並接上擴展板上。
擴展【超音波測距感測器】所需的積木 sonar套件
點選進階下方的【擴展】(或右上角【設定】下的【擴展】)
在擴展的搜尋框中輸入sonar,並進行搜尋
點選sonar項目
完成後,就會在上方積木中發現Sonar類積木,並且Sonar內只有一個積木
簡易測量距離,並將距離顯示在屏幕上
作品說明:測量距離,並將距離顯示在屏幕上
程式說明:
裝置供電說明
需要5V電源,【超音波測距感測器】才可以正常運作,所以要使用擴展板的 USB 電源 或 DC 電源來供電。
如果使用的是支援3.3V的【超音波測距感測器】,如HC-SR04P或HC-SR04+,則可使用3V電源
教學影片
三、音效的使用
認識【蜂鳴器】
蜂鳴器是產生聲音的信號裝置。
擴展板上的蜂鳴器接到Micro:bit主板的P0腳位上
是一個類似喇叭的【輸出】裝置
簡易播放音樂
內建的音樂
自己拉音階積木完成一首歌曲
教學影片
四、倒車雷達的實作
現在的車子為了安全起見,在倒退時,只要靠近物體,就會發出嗶嗶的叫聲來警告駕駛,而且越靠近物體,聲音越急促,這是因為車尾裝有【倒車雷達】的裝置。這個單元我們要利用【超音波測距感應器】,做出與倒車雷達相同的功能,是不是很期待呢!
作品說明:
將擴展板想像成一輛車,把超音波測距感測器想像成倒車雷達,並將擴展板移向障礙物
當距離大於50公分時,於屏幕上出現【笑臉】圖案
當距離小於50公分後會開始發出嗶嗶的叫聲,於屏幕上出現【三角形】圖案,當距離越近嗶聲越快速
小於10公分就一直持續嗶叫,並於屏幕上顯示X。
程式說明:
修改前
由於【顯示圖示】積木預設占0.6秒,因此距離變短時的急促聲音效果較不佳
教學影片
修改後
先點選【javaScript】
修改三角形的顯示時間為50ms,如下
教學影片
還有很多是結合「超音波測距感應器」與「蜂鳴器」應用,如下:
盲人專用杖:把裝置放在拐杖前端,當靠近物體時,就會發出警告聲。
視力保健機一:把裝置掛在頭上眼睛附近,當看書的距離太近時,就會發出警告聲。
視力保健機二:將裝置放在電視前,如果有人離電視太近,就會發出警告聲。
簡易保全系統:將裝置放在書桌上,當我們離開座位時,有人坐到我們的位置時,就會發出警告聲。
同學們,請想一想還能做什麼應用呢?