20230112 鳳山國中

主題：micro:bit 連雲模組應用與遠端控制

本教材網址：http://gg.gg/20230112fs

研習日期：112.01.12 (四)上午09：00~12：00

地點：鳳山國中藝術大樓二樓

講師：黃文玉老師 (shspswenyu@gmail.com)

  • 高雄市新上國小電腦老師

  • 高雄市SCRATCH推廣教師

  • 教育部中小學教師運算思維增能研習種子教師

  • Facebook S4A社團管理員之一

  • 第一屆聯發科 2022 STEM造課師

  • 致力Scratch、Arduino、micro:bit、Web:Bit、凱比機器人... 等程式教育及創客教育的推廣

一、軟體部份

二、認識【Logyun連雲WiFi模組】

  • 硬體連接方式

    • 使用最一般的擴展板

      • 注意！！這樣的硬體組合(簡易擴展板+ 連雲模組)，用micro:bit V1.5會有問題，要改用micro:bit V2才可以運作

      • 如果使用其他外部供電的擴展板+ 連雲模組，micro:bit V1.5就比較沒問題！

    • 連接連雲WIFI模組

      • 連雲的接線說明：

        • VCC的紅色線接在擴展板的3V3

        • GND的黑色線接在擴展板的GND

        • RX的黃色線接在micro:bit的P1(還有其他腳位可接)

        • TX的白色線接在micro:bit的P2(還有其他腳位可接)

    • 連上OLED顯示器

      • 接線說明：

        • VCC的紅色線接在擴展板的3V3

        • GND的黑色線接在擴展板的GND

        • SCL接在擴展板的SCL(P19)

        • SDA接在擴展板的SDA(P20)

      • makecode下的OLED積木擴展

        • 輸入OLED(如右圖)

      • 顯示測試

        • 顯示micro:bit的溫度及亮度

        • 程式如下：

        • 發現：

          • 此積木最長顯示13個字母、最多4列(0~3)

          • color=1正常顯示、color=0反白顯示

三、網路爬蟲應用

四、上傳資料

    • 上傳資料到Google試算表

      • 預計收集micro:bit上的【溫度】及【光線感測值】

      • 請先開啟【Google 雲端硬碟】並新增一個【試算表】，點選【共用】並設定權限為【編輯者】。

    • 讀取Google試算表上的資料

      • 預計播放全家的歡迎音樂

      • 全家的歡迎音樂

        • 簡譜：3 1 5(低音) 1 / 2 5~ 2 / 3 2 5(低音) 1 (共11個音)

        • 各音的頻率：330、262、196、262、294、392、294、330、294、196、262

        • 各音的長度(亳秒)：500、500、500、500、500、1000、500、500、500、500、500 (1拍為500ms)

      • 在google試算表建立如下資料

        • 這邊只有讀取資料，所以用【檢視者】即可

    • 除了上傳Google試算表外，還有可上傳到Thingspeak的積木可用

      • Thingspeak網站：https://thingspeak.com/

      • 線上雲端資料庫

      • 免費版的功能：

        • 可建立三個Channel

        • 每15秒可上傳資料一次

        • 每次可上傳八個數值(field)

五、Line通傳

六、遠端控制

    • MQTT測試

      • 認識MQTT

        • 這是目前物聯網最夯的應用

        • 相當於youtube的訂閱機制(youtuber為【發布者】、youtube網站為【Broker】、你我為【訂閱者】)

        • MQTT由三種角色構成，分別是Publisher(發布者)、 Broker(代理人)和Subscriber(訂閱者)

        • MQTT的主題（Topic）名稱：MQTT主題名稱是UTF-8（萬國碼）編碼的字串，我們可以自行決定主題名稱，例如，傳送溫度的訊息主題可命名成「溫度」、傳送亮度的訊息主題叫做「照度」…等等。主題名稱也支援類似檔案路徑的階層式命名方式 ，如： wenyu/home/1f/led

        • 免費的Broker資料，其他常見的Broker

          • MQTTGO.io：mqttgo.io 、TCP Port：1883

          • HiveMQ：broker.hivemq.com 、TCP Port：1883

          • EMQX：broker.emqx.io、TCP Port：1883 / 8883(TLS)

      • 利用MQTTgo.io網頁工具來控制遠端設備的開關燈

        • 利用電腦網頁當【發布者】 http://mqttgo.io/

        • MQTT Broker：mqttgo.io (夜市小霸王尤濬哲公司出品)

          • TCP Port：1883

          • WebsocketPort：8000

        • MQTT定義了0、1和2三個層級的QoS(QualityofService)服務品質

          • 實際支援情況依Broker主機而定

          • 0：最多傳送一次(at most once)

          • 1：至少傳送一次(at least once)

          • 2：確實傳送一次(exactly once)

      • 遠端控制

      • MQTT 使用小提醒

        • 為了確保連線正常且穩定，Logyun連雲一旦進入MQTT 連線後，除了MQTT 的相關功能，其餘功能將無法使用，需要使用「關閉MQTT」這個程式積木才能跳出以恢復其他功能。

        • 所以若是有使用過MQTT 功能，但最後卻沒有執行「關閉MQTT」而燒錄其他功能的程式時，建議按下Logyun連雲上面的RESET(按鈕)，讓Logyun連雲重新啟動，或是重新啟動總電源，讓Logyun連雲重新開機以跳出MQTT 的功能循環。

      • 遠端控制