1 of 132

START! 智慧小車

1

-智慧小車組裝-

2 of 132

STEP.1

2

鎖上TT馬達支架,注意螺絲孔朝上、�螺絲要在內側、電線也要在內側。

線朝內

上棕下橙

線朝內�上黑下紅

洞朝上

洞朝上

螺絲朝內

3 of 132

STEP.2

3

右輪

左輪

蓋上底板、鎖上螺絲釘。

底盤在上�馬達在下

鎖上螺絲

4 of 132

直流馬達連接

從車尾觀察小車的馬達顏色,以小寫n字的順序會是「黑

4

5 of 132

STEP.3

5

將底盤翻過來,將鋼珠輪鎖至底盤

25mm雙通銅柱

10mm平頭螺絲

此為背面,注意電線顏色

6 of 132

STEP.4

6

鎖上循線感測器、超音波感測器。

12mm銅柱(一公一母)

10mm平頭螺絲、螺帽

※可依據循跡狀況調整銅柱長度(12-25mm)

銅柱短,Sensor離地遠,反射強度弱�→對黑色較敏感,適合轉彎 (缺點為容易擺頭)

銅柱長,Sensor離地近,反射強度高

→對白色較敏感,適合直線 (缺點為容易出軌)

7 of 132

STEP.5

7

為MG996馬達鎖上銅柱。

30mm雙通銅柱

12mm銅柱�(一公一母)

8 of 132

STEP.6

8

組裝左側蓋板及底板

10mm平頭螺絲

此面朝外

12mm丸頭螺絲

9 of 132

STEP.7

9

拿出右側蓋板,翻到內側,預置一個螺絲。

此面朝內

12mm螺絲

10 of 132

STEP.8

10

組裝右側蓋板及底板

10mm平頭螺絲

12mm丸頭螺絲

此面朝外

11 of 132

STEP.9

11

將舵盤鎖至手臂上

12 of 132

STEP.10

12

組裝左側手臂

12mm螺絲

有舵盤的手臂

13 of 132

STEP.11

13

組裝右側手臂

12mm螺絲

14 of 132

STEP.12

14

組裝手臂橫桿

12mm螺絲

15 of 132

STEP.13

15

放上快拆支架。

亦可使用10mm銅柱。

16 of 132

STEP.14

16

利用快拆將手臂扣至車身底盤。

17 of 132

STEP.15

17

將MG90馬達套到方孔內。

第二層

18 of 132

STEP.16

18

固定MG90馬達。

第二層

19 of 132

STEP.17

19

鎖上隔離柱至支架。

12mm銅柱

(一公一母)

25mm雙通銅柱

20 of 132

STEP.18

20

鎖上第一層右邊爪子。

12mm螺絲

第一層

21 of 132

STEP.19

21

組裝第一層與第二層。

10mm平頭螺絲

第一層&第二層

22 of 132

STEP.20

22

將舵盤鎖至爪子上。

此面朝內

23 of 132

STEP.21

23

鎖上第一層左邊爪子。

有舵盤的爪子

24 of 132

STEP.22

24

組裝第三層爪子。

第三層

12mm圓頭螺絲

25 of 132

STEP.23

25

組裝第三層,注意齒輪在外側。

10mm平頭螺絲

26 of 132

STEP.24

26

組裝橫桿。

12mm螺絲

27 of 132

STEP.25

27

將爪子固定至手臂,組裝完成。

28 of 132

START! AI

智慧小車

Microbit

29 of 132

目錄

CONTENT

01

micro:bit介紹

02

智慧小車組裝

03

程式環境設定

04

micro:bit連接

TT直流馬達

05

紅外線感測操作

07

伺服馬達操作

06

30 of 132

單元一

micro:bit介紹

31 of 132

31

micro:bit介紹

什麼是micro:bit?

micro:bit 是一款由英國廣播電視公司(BBC)設計,專為青少年編程教育的微型電腦開發板。

BBC希望通過micro:bit驅動青少年參與創造性的硬件製作和軟件編程,而不是每天沉浸在各式的娛樂和消費中。

32 of 132

32

micro:bit介紹

microbit v1.5

33 of 132

33

micro:bit介紹

最新推出版本microbit v2

34 of 132

34

micro:bit介紹

microbit v1.5 與v2的差異

1: 電容式觸摸感測器

2: 聲音輸入孔與麥克風活動指示燈

3: 邊緣連接器的形狀變為凹痕

1

2

正面

35 of 132

35

micro:bit介紹

microbit v1.5 與v2的差異

1:鍍銅天線�2:電源狀態燈�3:聲音感測器�4:喇叭

1

2

3

4

背面

36 of 132

36

micro:bit介紹

micro:bit v1.5 與 v2 兩個版本硬體規格上的差異

  1. 處理器:由原本的 Nordic nRF51822升級為 nRF52833,處理效能大幅提升
  2. 記憶體:內建記憶體從原本的256KB快閃記憶體和16KB RAM,增加為512KB快閃記憶體和128KB RAM。 
  3. 無線通信:從原本藍牙 4.0 升級為藍牙 5.0,讓傳輸距離更遠、速度更快。 
  4. 喇叭:增加於板子背面,讓創作者可以即時播放創作的音樂。可以模擬飛行中的大黃蜂,依據運動速度的不同,呈現生動的聲音頻率、速度和音量。

37 of 132

37

micro:bit介紹

micro:bit v1.5 與 v2 兩個版本硬體規格上的差異

  1. 聲音感測器:增加於板子背面,而正面則是有一個聲音輸入孔,以及旁邊有麥克風活動指示燈,麥克風使用時該指示燈會亮紅色燈號
  2. 觸控感測器:鍍銅處理並設置於正面上方,新版為電容式觸碰。 
  3. 內置的關機/睡眠模式:原本板子背面的重置按鈕,新增睡眠與關機模式,透過長按按鈕即可關閉電路板電源,或者是轉為睡眠模式。

38 of 132

38

micro:bit介紹

Wukong 擴充板

Wukong是一款基於micro:bit而製作的多功能性高整合度擴充板。

內建400mAh鋰離子電池組和板載電源控制系統,它僅需20分鐘即可進行快速充電,充滿電後可一次運行40分鐘以上。

注意!充電時,一定要將micro:bit拔起!

39 of 132

39

micro:bit介紹

Wukong 擴充板

電源供應

開關

micro:bit轉接器

馬達驅動連接

伺服驅動器連接

馬達驅動連接

I2C排母連接器

8方標準GVS連接埠

和5v連接埠

40 of 132

單元二

智慧小車組裝

41 of 132

41

智慧小車組裝

STEP.1

將馬達電線銲上母頭杜邦線(共4條)

42 of 132

42

智慧小車組裝

STEP.2

將擴充板拆下,並將其中兩顆螺絲反過來,再重新鎖回去

擴充板拆下

兩顆螺絲反轉、鎖回去

背後標LED1

背後標LED3

43 of 132

43

智慧小車組裝

STEP.3

將公母銅柱鎖在反過來的兩顆螺絲上

仰視圖

後視圖

12mm公母銅柱X2

44 of 132

44

智慧小車組裝

STEP.4

將螺絲鎖在左上、右下的母母銅柱

半圓在上

M8,10mm螺絲X2

20mm母母銅柱X2

45 of 132

45

智慧小車組裝

STEP.5

將擴充板鎖在板子上

M8止滑螺帽X2

46 of 132

46

智慧小車組裝

STEP.6

仰視圖

後視圖

將擴充板整組鎖在車體

M8,10mm螺絲X2

47 of 132

47

智慧小車組裝

STEP.7

接線

馬達(左)

紅外線(左)

紅外線(右)

馬達(右)

註:紅外線的紅線也可以接在左區->V,黑線->G

伺服馬達(抬升)

伺服馬達(爪子)

48 of 132

單元三

程式環境設定

49 of 132

49

程式環境設定

搜尋makecode

50 of 132

50

程式環境設定

選擇語言

可選擇語言

51 of 132

51

程式環境設定

點擊建立新專案

52 of 132

52

程式環境設定

命名與創建

2.點擊創建

1.命名

53 of 132

53

程式環境設定

點擊擴展

54 of 132

54

程式環境設定

新增wukong擴展板

1.搜尋wukong

2.點擊wukong

55 of 132

單元四

micro:bit連接

56 of 132

56

micro:bit連接

檢查裝備

注意:上傳程式碼時勿將micro:bit插在擴充板上,以免導致擴充板受損

主板

Micro USB 連接線

57 of 132

57

micro:bit連接

注意:上傳程式碼時勿將micro:bit插在擴充板上,以免導致擴充板受損

step1:將連接線接上主板

(注意正反方向)

step2:將 USB 接上電腦

58 of 132

58

上傳程式碼到micro:bit

方法一

1.點擊…

2.點擊連接裝置

注意:上傳程式碼時勿將micro:bit插在擴充板上,以免導致擴充板受損

micro:bit連接

59 of 132

59

上傳程式碼到micro:bit

方法一

3.完成連線

注意:上傳程式碼時勿將micro:bit插在擴充板上,以免導致擴充板受損

micro:bit連接

60 of 132

60

上傳程式碼到micro:bit

方法一

4.點擊下載

注意:上傳程式碼時勿將micro:bit插在擴充板上,以免導致擴充板受損

micro:bit連接

61 of 132

61

上傳程式碼到micro:bit

方法一

5.表示成功上傳

注意:上傳程式碼時勿將micro:bit插在擴充板上,以免導致擴充板受損

micro:bit連接

62 of 132

62

上傳程式碼到micro:bit

方法二

1.直接點擊下載

注意:上傳程式碼時勿將micro:bit插在擴充板上,以免導致擴充板受損

micro:bit連接

63 of 132

63

上傳程式碼到micro:bit

方法二

2.點擊完成

注意:上傳程式碼時勿將micro:bit插在擴充板上,以免導致擴充板受損

micro:bit連接

64 of 132

64

上傳程式碼到micro:bit

方法二

3.將檔案拖曳進MICROBIT,完成上傳

MICROBIT

microbit-循跡.hex

注意:上傳程式碼時勿將micro:bit插在擴充板上,以免導致擴充板受損

micro:bit連接

65 of 132

65

micro:bit連接擴充板

注意:上傳程式碼時勿將micro:bit插在擴充板上,以免導致擴充板受損

micro:bit連接

  • 將micro:bit插入轉接器

(將顯示器朝向寫有wukong字樣的那側)

  • 按一下以打開電源
  • 按兩下以關閉電源

66 of 132

單元五

TT直流馬達

67 of 132

67

TT直流馬達

車輛前進

M1(左輪) 

M2(右輪) 

先不要將程式放到迴圈裡,觀察一下馬達運轉情形。

68 of 132

68

車輛前進

M1(左輪) 

M2(右輪) 

為什麼程式沒有放在迴圈卻能不停運轉?

馬達控制與電燈開關相同,是一種「狀態設定」。

打開後便會一直維持著,跟賽車遊戲放開按鍵便會停止不一樣。

TT直流馬達

69 of 132

69

車輛停止

M1(左輪) 

M2(右輪) 

想想看:車輛後退該如何設定?

車輛停止,將速度設為0

TT直流馬達

70 of 132

70

副程式的使用

我們可以將常用的程式碼包裝成一個副程式

TT直流馬達

建立副程式

71 of 132

71

轉彎的方式

TT直流馬達

原地自轉�turn_0

72 of 132

72

轉彎的方式

TT直流馬達

原地自轉�turn_0

單輪轉彎�turn_1

X

73 of 132

73

轉彎的方式

TT直流馬達

原地自轉�turn_0

單輪轉彎�turn_1

X

差速轉彎�turn_2

74 of 132

74

轉彎的方式

TT直流馬達

比較一下不同的轉彎方法

有無差異?

75 of 132

75

活動1:ㄇ字轉彎練習(國小)

TT直流馬達

想想看:哪一種方式比較能夠完美地完成90度轉彎?

提示:

試著調整秒數,

讓車輛可以精確地轉90度

76 of 132

76

活動1:ㄇ字轉彎練習

TT直流馬達

77 of 132

77

活動2:繞8字形

TT直流馬達

8

挑戰:

利用差速轉彎在兩個罐子間繞8字

78 of 132

78

活動2:繞8字形

TT直流馬達

8

挑戰:

利用差速轉彎在兩個罐子間繞8字

79 of 132

單元六

紅外線感測操作

80 of 132

80

紅外線感測操作

 

右側感測器接法(1)

功能介紹

發射紅外線後,讀取反射回來的紅外線強度:

    • 黑色區域:容易吸收光線,反射回來的光線較少。
    • 白色區域:容易反射光線,反射回來的光線較多

左側感測器接法(0)

紅外線(左)

紅外線(右)

註:紅外線的紅線也可以

接在左區->V,黑線->G

81 of 132

補充:紅外線感測模組校正

  • 紅外線感測模組容易受到場地照明、黑線材質等因素影響,�每次使用一定要記得先做以下檢測:
  • 使用類比模式時,可用程式讀取數值。
  • 使用數位模式時,可用板載指示燈來觀察是否能判斷黑線,必要時可用板載的可變電阻調整校正數值。

81

可變電阻

板載指示LED

請用手在感測器下方揮一揮�手在下方時:有光線反射,亮兩顆燈。

手放開時:無光線反射,亮一顆燈。

紅外線感測操作

82 of 132

82

讀取紅外線感測器數值

紅外線感測操作

範例程式04

83 of 132

83

讀取紅外線感測器數值

紅外線感測操作

上傳完程式後,

將micro:bit (USB線一樣接電腦)插回擴充板,並打開擴充板的電源

打開Show data 裝置

監看紅外線數值

84 of 132

84

讀取紅外線感測器數值

紅外線感測操作

makecode與Ardublockly不同

  • 黑線為數值「大」
  • 白底為數值「小」

如有原使用Ardublockly的使用者要特別注意喔!

白底

黑線

85 of 132

85

紅外線感測操作

練習:

前進直到紅外線感測器偵測到黑線後停下

前進遇到黑線停下

範例程式05

86 of 132

86

前進遇到黑線停下

紅外線感測操作

87 of 132

87

活動3:計算黑線數量

紅外線感測操作

停在這一條

從起點出發�請停在第三條黑線上

範例程式06

88 of 132

88

活動3:計算黑線數量

紅外線感測操作

需要視黑線間隔距離調整等待秒數,�若間距太小時容易失敗。

89 of 132

89

活動4:折返跑

紅外線感測操作

練習:

在兩條黑線之間折返跑

範例程式07

90 of 132

90

活動4:折返跑

紅外線感測操作

觀察旋轉結果調整等待秒數。

練習:

在兩條黑線之間折返跑

原地自轉

91 of 132

紅外線循跡模式

91

1

0

0

0

1

1

0

1

前進

左彎

右彎

停止

紅外線感測操作

92 of 132

92

0

0

停止

1

1

前進

0

1

左彎

1

0

右彎

紅外線感測操作

紅外線循跡模式

93 of 132

口訣:哪邊壓線往哪邊轉

93

紅外線感測操作

紅外線循跡模式

94 of 132

口訣:哪邊壓線往哪邊轉

94

紅外線感測操作

紅外線循跡模式

範例程式08

95 of 132

紅外線循跡

95

START

任務:

在S型黑線上做循跡

紅外線感測操作

96 of 132

遇到橫線後�強迫走一段路

96

活動5:循跡跨橫線

紅外線感測操作

97 of 132

97

START

STOP

活動5:循跡跨橫線

紅外線感測操作

練習:

在S型黑線上做循跡,必須跨越中段的橫線,並停在最終的寬橫線

範例程式09

98 of 132

98

活動5:循跡跨橫線

紅外線感測操作

99 of 132

特別注意:彎道中遇到橫線…

99

想想看:�仔細調整前進距離避免�感測器脫離黑線…

紅外線感測操作

 

 

100 of 132

START

STOP

1

2

想想看:兩段之間要如何轉彎才合適呢?

活動6:十字轉彎90度 ─ 左轉到叉路

循跡到十字處,90度左轉後繼續循跡,最後停在橫線處

紅外線感測操作

100

101 of 132

活動6:十字轉彎90度 ─ 左轉到叉路

紅外線感測操作

1

2

直到左邊的眼睛看到黑色前進行左轉

想想看:為什麼這邊需要先跨越黑線呢?

3

想想看:為什麼這邊需要先稍微偏擺呢?

4

轉彎成功後循跡直到遇到黑線

101

範例程式10

102 of 132

想想看:兩段之間要如何轉彎才合適呢?

活動7 :十字轉彎90度 ─ 回到原路

從橫線處退回,右轉回原路線

START

STOP

2

1

GOAL

紅外線感測操作

102

範例程式11

103 of 132

活動7 :十字轉彎90度 ─ 回到原路

紅外線感測操作

1

2

直到左邊的眼睛看到黑色前進行右轉

想想看:為什麼這邊需要先後退呢?

3

想想看:為什麼這邊需要先稍微偏擺呢?

4

轉彎成功後循跡直到遇到黑線

103

104 of 132

單元七

伺服馬達操作

105 of 132

105

  • 精準地控制0度~180度
  • 擴展板上使用S0及S1接腳連接伺服馬達

伺服馬達

伺服馬達操作

舵盤

爪子的小伺服馬達接S1

手臂的大伺服馬達S0

105

106 of 132

伺服馬達角度校正

106

試著寫出右圖的程式,�並依以下步驟進行校正。

�→設定伺服馬達角度為90度,� 1.手臂應抬升至水平� 2.爪子應張開至水平��若手臂角度不符預期�→拔除伺服馬達電源線��→將舵盤拔下�

→調整至正確位置

→接上舵盤

※記得預留轉動時間,�一度需6毫秒以上

伺服馬達操作

107 of 132

控制伺服馬達角度

107

馬達

S1伺服馬達

S0 伺服馬達

動作

打開爪子

收合爪子

舉起手臂

放下手臂

角度

90

0 ~ 30

90

120

試著調整伺服馬達角度�找出手臂舉起、放下、爪子打開、收合時的角度為何?

爪子收合時記得考慮物體大小,不要夾到底。

伺服馬達操作

提示:

看著伺服馬達軸心時,�角度增加 > 逆時針轉�角度減少 > 順時針轉

108 of 132

活動9:伺服馬達練習

口訣: Down&Open、Close&Up

預設角度�>放下手臂�>打開爪子�>收起爪子�>抬起手臂

108

伺服馬達操作

109 of 132

109

在白色區域直走,遇到橫線停下來,並將目標物舉起再放下

伺服馬達操作

延伸練習

110 of 132

110

延伸練習

一開始就讓爪子打開並放在最底下的角度,在取物時可以避免爪子在運作過程中被目標物干擾。

伺服馬達操作

在白色區域直走,遇到橫線停下來,

並將目標物舉起再放下。

111 of 132

想想看:兩段之間要如何轉彎才合適呢?

十字轉彎+取物

START

2

1

GOAL

3

伺服馬達操作

112 of 132

十字轉彎+取物

放下手臂、循跡到十字

循跡到橫線

左轉到叉路

抓起道具

回到原路、循跡至下一關

伺服馬達操作

112

113 of 132

113

練習

取物

放下

伺服馬達操作

在白色區域直走,遇到橫線停下來,並將目標物舉起,迴轉後繼續前進,遇到黑線後停下來,並將目標物放下。(提示:兩條黑線間折返跑)

114 of 132

114

練習

在白色區域直走,遇到橫線停下來,並將目標物舉起,

迴轉後繼續前進,遇到黑線後停下來,並將目標物放下。

(提示:兩條黑線間折返跑)

可將爪子的一系列動作寫為副程式

原地旋轉90度

伺服馬達操作

115 of 132

單元八

AI影像辨識

116 of 132

116

AI鏡頭比較

Smart AI Lens

威盛 Pixetto

117 of 132

Pixetto

118 of 132

118

軟體下載

https://learn.pixetto.ai/

119 of 132

119

軟體下載

https://learn.pixetto.ai/

120 of 132

120

軟體下載

https://learn.pixetto.ai/

121 of 132

軟體下載

122 of 132

Pixetto 設置工具 Utility

123 of 132

123

鏡頭接線

黃色RX p14, 白色TX p15

GND、VCC

124 of 132

124

程式環境設定

點擊擴展

官網資訊使用 Micro:bit 進行創作

https://learn.pixetto.ai/microbit.html

125 of 132

125

程式環境設定

新增https://github.com/pixetto/pxt-pixetto-16

1.搜尋擴充套件

2.點擊Pixetto-16

126 of 132

126

鏡頭初始化

127 of 132

127

燈號說明

開機初始化

辨識中

無辨識

(僅通電)

128 of 132

128

顏色辨識

129 of 132

129

影像辨識流程

1.先從Pixetto設置工具,設定要辨識的內容

2.makecode裡面撰寫程式

3.執行

130 of 132

神經網路辨識

https://mls.pixetto.ai/

131 of 132

1

2

3

4

5

6

錄影要辨識的物品

點選機器學習

將此辨識模組命名

並上傳影片

將此物品辨識名稱命名

框選出帶辨識物品

確認是否正確偵測 點選 Yes

重複步驟4 上傳至少兩個以上不同的辨識物品

132 of 132

從熱門組合中將程式碼拉出

按Start開始訓練

7

8

9

10

回到Utility 安裝神經網路

11

FINISH

下載完會有兩個檔案

此為步驟11上傳用的檔案

下載訓練完成的神經網路模型

調整類別數量