零、兩天的活動規劃
第一天:介紹所有元件的使用
第二天:初賽題目試作
一、高雄市貓咪盃創客組初賽題目
國中創客組賽題(調整版)
主題:智慧家庭 × 創意互動設計
【背景說明】
在智慧家庭的生活中,燈光、音樂、家電等設備可以透過科技來控制,讓生活更加便利。微控制晶片(如 Arduino、Micro:bit、Web:bit 等)能搭配感測器或其他控制方式,設計出不同的互動應用。
本次任務鼓勵參賽者運用所學的知識與技能,創作出一個能表現「智慧家庭」概念的互動裝置。
此外,若想讓作品更有「智慧化」特色,可以選擇結合 生成式 AI(文字生成),讓 AI 成為互動小幫手,提供文字建議或情境描述,再轉換為硬體控制動作。這不是必須條件,但能展現更多創意與應用。
【任務說明】
基本控制
使用微控制晶片控制至少一項燈光效果(必須)。
再加上至少一項聲音或其他設備(如音樂、風扇、窗簾等)。
多元組合
運用感測器、按鈕或其他輸入方式,讓作品具備互動性。
軟硬體設計需有邏輯性與完整性,能真實運作。
鼓勵應用生成式 AI(選擇性挑戰)
可透過 AI 的文字生成功能,為不同場景提供建議或情境描述(例如「我要睡覺」→ AI 建議「調暗燈光,播放輕柔音樂」)。
參賽者可將 AI 回覆文字轉換為控制指令,讓裝置能因應不同需求有不同反應。
作品不用 AI 也能參賽,但若能結合 AI,將額外展現「智慧化與創意應用」。
【評分重點】
創意與生活相關性(30%)
是否貼近日常生活需求?設計是否具有巧思?
技術整合與完成度(30%)
控制是否穩定?互動是否完整?
互動性與多元性(20%)
是否結合不同感測器或控制方式?
是否具備多樣化的操作情境?
智慧化應用加分(20%)
若結合 AI,是否能合理運用文字生成,提升互動效果?
AI 是否帶來有趣或實用的場景建議?
小提醒
AI 為 加分選項,並非必須。
沒有 AI 的作品,只要完成基本控制與互動,也符合參賽要求。
有 AI 的作品,則可展現更多「智慧家庭」的應用面貌。
國小創客組賽題(調整版)
主題:數位訊號 × 媒體創意展現
【背景說明】
數位訊號和媒體表現的概念,已經逐漸融入我們的日常生活。透過微控制晶片(如 Arduino、Micro:bit、Web:bit 等),我們可以讓燈光、聲音、螢幕顯示等設備,做出有趣的互動應用。
本次比賽希望參賽者運用所學知識與技能,設計一個能進行「數位訊號控制與媒體展現」的作品。
另外,參賽者也可以選擇結合 生成式 AI(文字生成),讓 AI 提供文字建議或情境描述,再轉換成控制效果,讓作品更有「智慧化」特色。這不是必須條件,但能展現更多創意。
【任務說明】
任務一(必須)
使用微控制晶片控制至少一項燈光效果。
任務二(必須)
使用微控制晶片控制至少一項聲音效果。
任務三(必須)
利用收集到的元件進行多元組合,讓電路的軟硬體設計能發揮最大的效果與創意。
任務四(選擇性挑戰,加分)
鼓勵使用 AI 的文字生成功能,幫助設計互動情境。
例如:
輸入「歡迎回家」,AI 生成「打開燈光、播放輕快音樂」,並讓晶片執行。
輸入「現在是讀書時間」,AI 生成「調整燈光為明亮、播放專注音效」。
參賽者可以將 AI 回覆文字轉換為控制訊號,讓裝置因應不同需求做出反應。
【評分重點】
創意與生活應用性(30%)
是否貼近日常生活?設計是否有巧思?
技術整合與完成度(30%)
電路是否穩定?控制與輸出是否完整?
互動性與多元性(20%)
是否結合不同感測器或輸入方式?
是否有多樣化的媒體呈現?
智慧化應用加分(20%)
若結合 AI,是否能合理運用文字生成,提升互動效果?
AI 是否帶來有趣或實用的情境應用?
小提醒
AI 為加分選項,不是必須。
不使用 AI 的作品,只要完成基本燈光、聲音、多元控制,就能參賽。
有 AI 的作品,則可展現更多智慧化與創意應用。
二、使用的軟體Qblock
有即時模式及上傳模式
【教師】研習的範例檔:https://educase.kh.edu.tw/s/FRQJZYPU
三、硬體設備一覽表
以ICSHOP的貓咪盃全國賽硬體組設備為例 https://www.icshop.com.tw/products/368030200579
(一)、認識Arduino
(二)、認識數位、類比及輸出、輸入
(三)、硬體基本功能介紹
1.簡單的輸出
點亮一顆紅燈(把紅色LED燈接在D9)
如何點亮燈及關閉燈
如何讓燈一閃一滅(間隔1秒鐘)
也可使用三色LED燈(共陰)
讓蜂鳴器發出聲音(把蜂鳴器接在D3)
如何發出及停止聲音
如何發出"警報"的聲音(頻率440、880切換)
以上這兩個元件暫時不拔掉
2.簡單的輸入
數位輸入(先檢測何為1、何為0)
按鍵(接在D2)(未按下為1、按下為0)(不拔掉)
滾珠開關(接在D4)(傾一端為0、另一端為1(亮綠燈))
霍爾感測器(接在D4)(未靠近磁鐵為1、靠近磁鐵為0(亮綠燈))(磁鐵靠近模組後面中央處,有極性之分)
紅外線避障模組(DO)(接在D4)(未接近為1,接近為0 (亮綠燈))
人體紅外線感測器 ( PIR Motion Sensor ):接在D4,無人是0,有人是1,有動作才會偵測,靜止時偵測不到
實作:按下按鍵(或紅外線有東西靠近時),點亮紅色LED燈及蜂鳴器發出聲響
其他:地震(滾珠)、門窗被打開(霍爾)、有人靠近
類比輸入(先檢測當下的類比值,其值為0~1023)
光線模組:(接在A0) (越亮值越大)
可變電阻器:(接在A0) (順時針轉動值越小)
土壤濕度感測器:(接在A0) (乾為0,越濕值越大)
壓力感測器:(接在A0) (未壓時為0,壓越大值越大)
紅外線避障模組(AO)(未接近值很大,接近為值越低20~40 (亮綠燈))
MQ感測器(AO)(偵測瓦斯):無瓦斯值小,有瓦斯值變大,持續更大(亮綠燈)
實作:天黑請開燈、利用可變電阻器調燈的亮度(類比輸入去控制類比輸出,1023轉為255)
其他:地乾請澆水、天雨請收衣...
其他:
DHT11温濕度感測器:接在D4
超音波測距感測器:TRIG:D7、ECHO:D8
應用:根據偵測到的值做回饋
3.簡單的顯示
16X2LCD顯示器:I2C腳位(擴展板上有,SDA:A4、SCL:A5),I2C位址:0x27
實作:請在LCD顯示器上顯示現在的温度、濕度
16X2LCD顯示器不要拆掉
8X8LED點矩陣:DIN接D13、CS接D12、CLK接D8
即時模式及上傳模式,有時行、列表示不一樣
實作:寫上名字、隊名、特殊符號;隨機亮滅燈...
4.簡單的轉動(輸出)
伺服馬達(0-180度)有2個:接任一數位腳位(也不一定PWS)
N20金屬減速馬達有1個:搭配L9110馬達驅動模組(可接2個馬達)(方向腳位(A)D7、轉速腳位(B)D6(要用PWM腳位)
四、簡單應用
環境變化的因應
天黑開燈
天熱開扇、遮陽(遮蔽物、窗簾)
地乾澆水
潮濕開扇或開燈加熱
地震警報
火災警報
水災警報
瓦斯洩漏警報
再請小朋友想一想還有什麼?...空氣差請開空氣淨化器
簡易保全系統
入侵警報
開門、開窗警報
生活應用
倒車雷達
停車場匣門
看電視太近
看書太近
做運動
音樂點唱機
五、AI應用
使用Gemini積木
Gemini 是 Google 最新、功能最強大的 AI 模型。它擅長處理文字、程式碼、圖像和影片,能夠理解並生成高品質的內容,並具備先進的推理能力。
Gemini 網站:https://gemini.google.com/
免費取得Gemini的API Key:https://aistudio.google.com/apikey
如果同學的教育部Google帳號無法用,再請帶隊老師協助