2018年3月15日 星期四

mBot x STEM:隔音物料測試

簡介

小學五年級常識科中有一個課題,叫作「光、聲、電」,內容處處與 STEM 掛勾,其中有一部份介紹隔音物料。一般做法都讓學生帶不同物料回校測試,其實可以多做一步,讓學生自行設計隔音物料的測試,發揮創意,加強邏輯思維的訓練,進一步掌握設計循環的理念。

設計循環

STEM 教育是為了促進學生運用課堂及書本上學到的知識與技能,配合創新思維,解決日常生活上遇到的困難。當中,學生設計產品時,可參考設計循環的流程,令整個產品的設計及開發更加流暢:


現在需要解決的問題十分清晰,接下來就需要讓學生開始進行設計。

外觀設計

除了 mCore 外,必須的就是 Me 聲音感應器,顯示方面有很多選擇:數字顯示板、表情面板、LCD 顯示屏……另外還需要一個容器,放置蜂鳴器及隔音物料。


容器的材質並不會影響測試,因為只要一直使用相同容器,測試就能一直保持公平。顯示方面最後選用了 Me TFT 2.2 寸 LCD 顯示屏,更好的選擇是 Me TFT 2.4 寸 LCD 顯示屏,但因為尚未入手,所以先屈就用螢幕小一點的。

畫上草稿,在真正建構時可以減少出錯的機會,加快產品製成的速度。



程式設計

程式中,有兩項主要的工作:一、不斷經蜂鳴器播放音調;二、不斷檢查現在的音量。


如果使用上面的程式,效果則會是先播放音調,再偵測音量,並不能同時進行。因此,我們需要稍為修改一下程式,讓兩件事同步進行。


使用兩個「mBot 主程式」即可解決問題,雖然會有少許停頓,因為我們不是要求蜂鳴器一直播放的。

(更正:根據邱老師提供的意見,兩個「mBot 主程式」不能做到同步,如此可不用蜂鳴器轉用鬧鐘,或是有什麼用 mBlock 做到同步的方法歡迎留言)

測試


程式在一開始會先等候 LCD 顯示屏準備好及蜂鳴器已經在播放音調,再偵測沒有隔音物料時的音量數值,再以黃色線表示。然後可以加入不同的隔音物料,並繼續測試音量數值,並以綠色點在螢幕顯示出來。