Makeblock電子模組手冊：Me Audio Player 音訊播放器

簡介

Makeblock 產品一向要播放聲音，只能利用蜂嗚器播放單音調。Me Audio Player 音訊播放器內置語音解碼芯片，可以播放音樂，並且可以錄音，並兼容所有 Makeblock 的主控板。Me Audio Player 音訊播放器更備有 Micro SD 記憶卡插槽，用家可儲存不同歌曲以播放音樂，存取錄音更方便。

技術規格

• 作業電壓：5V DC 
• 麥克風靈敏度（1Khz）：50-54dB
• 麥克風阻抗：2.2 kΩ
• 麥克風信噪比：58 db
• 喇叭額定功率：1W
• 喇叭額定阻抗：8±15%Ω
• 通訊方式：I2C
• 最大電流：500mA
• 模組尺寸：56 x 41 x 28 mm （長 x 寬 x 高）

特點

• 板載藍色 LED 常亮表示音樂播放狀態，閃爍表示錄音狀態
• 對聲音靈敏度高
• 模組的金屬孔區域是與金屬梁接觸的參考區域
• 具有反接保護，電源反接不會損壞 IC
• 支援 mBlock 圖形化程式設計，適合全年齡用戶
• 使用 RJ25 介面連線方便
• 支援 Micro USB 直接拷貝音訊檔，不需要讀卡器
• 直接支援 MP3、WMA、WAV 檔

連接模式

Me Audio Player 音訊播放器介面是白色色標，說明是 I2C 信號控制，需要連接到主控板上帶有白色標識介面。以 Makeblock Orion 為例，可以連接到 3、4、6、7、8 號介面，而使用 Makeblock mBot，則可以使用全部介面。

編程指南

Me Audio Player 音訊播放器暫時未能於 mBlock 5 中使用，需使用 mBlock 3 並下載擴充功能。

下載擴充功能

於【擴展管理器】中，搜索「MeAudio」，並下載官方的「MeAudioPlayer」。如有需要繁體中文版，亦可以下載「MeAudioPlayer(繁體中文版)」。

積木內容

擴充功能內有 13 個積木，大部份按字面意思就會明白用法。

其中，檔案名稱不用加雙引號（""），亦為了避免數字轉化為文字發生錯誤，不建議使用純數字命名檔案。

播放次序按照 Micro SD 記憶卡內的檔案名稱順序。

如果沒有特別設定播放模式，預設播放模式就是「單曲循環」：

音訊檔案格式注意事項

• 音量設置語句塊後面請增加適當的延時，等待其生效。
• 使用 Micro SD 記憶卡存儲音訊檔，支援播放MP3，WAV，WMA
• 採用 FAT 和 FAT32 檔案系統
• 音訊檔命名格式支援英文命名（不區分大小寫），字母與數字混合命名，命名長度建議少於 8 個字元，例如：「Hello.MP3」、「T002.MP3」、「R000001.MP3」
• 不建議使用純數字命名
• 音訊檔在 Micro SD 記憶卡中的排序：建議按檔案名排序
• 如檔案名稱已經存在，將會覆寫檔案
• 本模組不支援中文命名的音訊檔
• 禁止使用符號命名，如：v1.0”、o_o0、….

Makeblock電子模組手冊：Me RGB 巡線感應器

簡介

Me RGB 巡線感應器專為 mBot 巡線比賽設計，有 4 個 LED 用於線路檢測反饋及新環境學習，可按照情況檢測不同顏色的背景及軌道。它更具有快速檢測功能，在使用新巡線地圖前，只需要將 Me RGB 巡線感應器放在巡線地圖上，並通過按鈕學習線路及地圖背景，就可以適應不同的巡線地圖。本模組介面是藍白色色標，說明是雙數位、I2C 介面，需要連接到主機板上帶有藍白色標示介面。

技術規格

• 作業電壓：5V DC 
• 工作溫度：0 ~ 70℃ 
• 檢測高度：5 ~ 15 mm（依跑道材質和光照情況不等）
• 模組尺寸：48 x 72 x 26.5 mm （長 x 寬 x 高）

特點

• 具有 4 隻 LED 指示燈用於巡線回饋以及新環境學習情況
• 支援場地學習功能：識別並記錄所用場地的背景及路徑的顏色
• 支援切換 RGB 補光顏色：目前暫時支持三種顏色切換（紅、綠、藍），長按 2 秒按鍵切換 RGB 顏色
• 巡線靈敏度可調

連接模式

由於 Me RGB 巡線感應器介面是藍白色標，當使用 RJ25 介面時，需要連接到主控板上帶有藍白色標的介面。以 Makeblock Orion 為例，可以連接到 3、4、6 號介面，而使用 Makeblock mBot，則可以使用全部介面。

原理解析

Me RGB 巡線感應器主要有 4 對 RGB 發射管和光敏接收管，如下圖：

當 RGB 發射管經過不同顏色背景時，光敏接收管將接收到不同的光資訊轉化為電信號，並經過放大器後由模擬口輸出具體數值。軟體再把 4 個光敏接收管的類比值做融合演算法，最終計算輸出感測器模組偏離賽道的位置偏移量，用戶可以直接把該偏移量用於控制左右兩個電機轉速實現巡線。

學習方法

如果比賽場地、環境、Me RGB 巡線感應器安裝位置等發生了變化，建議重新學習感測器模組，學習資訊會保存在 eeprom，防斷電丟失。完整的學習過程包括四個步驟：

1. 調整補光燈顏色：
   根據場地背景和軌道的顏色，通過長按按鈕選擇合適的補光燈顏色。
2. 學習背景顏色：
   將 Me RGB 巡線感應器安裝在待使用的位置，並使其 4 個 RGB 燈都正對場地背景，按一下按鍵，四個 LED 指示燈開始慢閃，2 ~ 3 秒後學習完成，LED 指示燈停止閃爍。
3. 學習賽道顏色：
   將 Me RGB 巡線感應器安裝在待使用的位置，並使其 4 個 RGB 燈都正對賽道軌道，按兩下按鍵，四個 LED 指示燈開始快閃，2 ~ 3 秒後學習完成，LED 指示燈停止閃爍。
4. 測試確認：
   保持該模組固定在待使用的位置，調整四個探頭的位置以確認其是否能正確檢測到背景及線的顏色。檢測到背景時，探頭對應的 LED 亮起，檢測到線時，其對應的 LED 熄滅。

編程指南

Me RGB 巡線感應器暫時未能於 mBlock 5 中使用，需使用 mBlock 3 並下載擴充功能。

下載擴充功能

於【擴展管理器】中，搜索「RGB」，並下載官方的「RGBLineFollower」。如有需要繁體中文版，亦可以下載「RGBLineFollower(非官方繁體中文)」。

積木內容

擴充功能內有 4 個積木，而只有第一個及最後一個會被經常使用（紅框）：

4 個積木的共同之處都是要選擇「連接埠」及「address」。「連接埠」可按照不同主控板而選擇藍白色的連接埠，而「address」則用於保存學習資訊，以便用家不需每次開機重新設定，因此普通使用只需要保持在「address1」即可。

「set the RGB line follower (連接埠1) (address1) sensitivity (0.3)」

這個積木可設定 Me RGB 巡線感應器的靈敏度，用家可按實際使用時的光暗環境而有所調節。數值越低，靈敏度越低。光線越少，靈敏度越大。

一般室內光管照明，可使用 0.5。

「RGB line follower (連接埠1) (address1) position status is ('0000')」

 相對於傳統巡線感應器，要注意「0」是代表軌道顏色，而「1」則是背景顏色。

傳統巡線感應器會回傳 0、1、2、3 去代表不同的狀態。而 Me RGB 巡線感應器則需要用布林值積木，問問是否這個狀態。

參考下圖，「0000」代表著「(RGB4) (RGB3) (RGB2) (RGB1)」：

因此，按照正常安裝方式，「0000」就代表著 Me RGB 巡線感應器的 4 組探頭都在軌道上，「1001」就是正常的在軌道上，「1101」就是偏右了，「1011」就是偏左了等等。當然，總共有 16 個可能性，用家可以按照需要再細分。

Makeblock電子模組手冊：Me 超聲波模組

簡介

Me 超聲波模組是一個用來測量距離的電子模組，測量範圍由 3 cm 到 400 cm.。可以用來幫助 mBot 機械人避開障礙，或用於其他有關測量距離的創客專案。本模組介面是黃色色標，說明是單數字介面，需要連接到主機板上的黃色標識的介面。

技術規格

• 作業電壓：5V DC 
• 工作溫度：-25 ~ +80℃ 
• 檢測範圍：3 ~ 400 cm （誤差值 1 cm）
• 檢測角度：30°範圍內 
• 超聲波頻率：42kHz
• 控制方式：單數位口控制 
• 模組尺寸：56 x 36 x 31 mm （長 x 寬 x 高）

特點

• 具有反接保護，電源反接不會損壞 IC
• 模組的白色區域是與金屬梁接觸的參考區域
• 支援 Arduino IDE 程式設計，並且提供運行庫來簡化程式設計
• 支援 mBlock 圖形化程式設計，適合全年齡用戶
• 使用 RJ25 介面連線方便
• 模組化安裝，相容樂高系列
• 配有接頭支援絕大多數 Arduino 系列主控板

引腳定義

Me 超聲波模組有三個針腳的接頭，每個針腳的功能如下表：

序號	引腳	功能
1	GND	接地
2	VCC	接電源
3	SIG	距離信號輸出引腳

連接模式

以 RJ25 連接

由於 Me 超聲波模組介面是黃色色標，當使用 RJ25 介面時，需要連接到主控板上帶有黃色色標的介面。以 Makeblock Orion 為例，可以連接到3，4，5，6，7，8 號介面，如圖：

以杜邦線連接

當使用杜邦線連接到 Arduino Uno 主機板時，模組 SIG 引腳需要連接到 DIGITAL（數位）口，如下圖所示：

原理解析

Me 超聲波模組中，超聲波發射器向某一方向發射超聲波，在發射的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。聲波在空氣中的傳播速度為 340米／秒，根據計時器記錄的時間，就可以計算出發射點距障礙物的距離，即：距離＝時間差 ÷ 2 × 超聲波的音速。

編程指南

mBlock 程式設計

Me 超聲波模組的相關 mBlock 積木只有一個，只要選對連接埠，直接回傳 Me 超聲波模組偵測到的距離，單位是 cm。

Arduino 程式設計

如果使用 Arduino 程式設計，需要使用資源庫 Makeblock-Library-master 來讓模組測量距離。
本代碼的功能是讀取測量距離（兩種單位）輸出結果到 Arduino IDE 串口監視器，週期為  100ms。上傳代碼到Makeblock主機板點擊 Arduino 串口監視器 您將可看到運行結果。

Me 超聲波模組指令列表：

函數	功能
MeUltrasonicSensor(uint8_t port)	定義連接埠
long distanceCm()	測量距離（厘米）
long distanceInch()	測量距離（英寸）

程式範例

#include "MeOrion.h" /* 本範例以Me Orion作主控板 */
#include <Wire.h>
#include <SoftwareSerial.h>

MeUltrasonicSensor ultraSensor(PORT_8); /* 本範例中以連接埠8連接Me 超聲波模組 */

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  Serial.print(“Distance : “);
  Serial.print(ultraSensor.distanceCm()); /* 取得當時Me 超聲波模組的回傅值（cm） */
  Serial.print(“ cm “);
  Serial.print(ultraSensor.distanceInch()); /* 取得當時Me 超聲波模組的回傅值（inch） */
  Serial.print(“ inch “);
  delay(100);
}

Makeblock電子模組手冊：WiFi 模組

簡介

Me WiFi 模組的主要部件為 ESP8266 模組，ESP8266 是一款超低功耗的 UART-WiFi 透傳模組，支援無線 802.11 b/g/n 標準，作業電壓為3.3V。Me WiFi 模組內置電平轉換，將 5V轉為 3.3V，可以通過設置連接 WiFi，來製作 WiFi 遙控小車，遙控檯燈等。本模組介面是藍／灰色色標，需要通過 RJ25 連接主機板上的標有藍色或者灰色的介面。

技術規格

• 作業電壓：5V
• 支援無線：802.11 b/g/n 標準
• 頻率範圍：2.412GHz~2.484GHz
• 作業電流：50mA
• 峰值電流：200mA
• 工作溫度：-25℃ ~ 80℃
• 晶片型號：ESP8266

特點

• 作業模式：STA（工作站模式）+ AP（熱點模式）
• 內置 TCP/IP 協議
• 支持 WEP／WPA／WPA2／WPA2–PSK 加密
• 模組的白色區域是與金屬梁接觸的參考區域
• 具有反接保護，電源反接不會損壞IC
• 支援 Arduino IDE 程式設計，並且提供資料庫來簡化程式設計
• 使用 RJ25 介面連線方便
• 配有接頭支援絕大多數 Arduino 系列主控板

引腳定義

Me WiFi 模組有四個針腳的接頭，每個針腳的功能如下表：

序號	引腳	功能
1	GND	接地
2	VCC	接電源
3	TX	串口資料發送口
4	RX	串口資料接收口

連接模式

以 RJ25 連接

由於 Me WiFi 模組介面是藍／灰色色標，當使用 RJ25 介面時，需要連接到主控板上帶有藍色或灰色色標的連接埠。以 Makeblock Orion 為例，可以連接到3、4、5、6號連接埠，如下圖：

以杜邦線連接

當使用杜邦線連接到 Arduino Uno 主控板時，模組 TX、RX 引腳需要分別連接到 RX、TX口上，如下圖所示：

原理解析

Me WiFi 模組支援 STA／AP／STA+AP 三種工作模式。

• STA 模式：模組通過路由器連接互聯網，手機或電腦通過互聯網實現對設備的遠端控制。
• AP 模式：模組作為熱點，實現手機或電腦直接與模組通信，實現局域網無線控制。
• STA+AP 模式：兩種模式的共存模式，即可以通過互聯網控制可實現無縫切換，方便操作。

連接好模組後，紅色電源燈亮，約1秒後，藍色 Link 指示燈閃爍（閃爍代表正常啟動，但未連接）。當連接設備成功，並進行一次資料發送後，指示燈常亮，模組接收資料時藍色接收指示燈閃爍。撥動開關用於選擇模式，Work 和 PROG 工作模式，Work 是正常工作狀態（平時應在這個狀態），PROG 是程式設計模式，切換模式時需要重啟。
模組上電時，在配置模式（Work模式）下模組WiFi信號為：“ESP（+晶片ID號）”，無密碼。在瀏覽器輸入 WiFi 擴展板位址：192.168.4.1，打開配置頁面即可進行配置。

編程指南

mBlock 程式設計

Me WiFi 模組暫不支援以 mBlock 編程。

Arduino 程式設計

如果使用 Arduino 程式設計，需要使用資源庫Makeblock-Library-master來控制WiFi模組。

Me WiFi 模組指令列表：

指令	說明
MeWifi (uint8_tport);	選擇連接埠
int available()	判斷是否接收到資料
char read()	讀取接收的數據
char write(outData)	輸出資料

程式範例

#include "MeOrion.h" /* 本範例以Me Orion作主控板 */
#include <SoftwareSerial.h>

MeWifi Wifi(PORT_5); /* 本範例中以連接埠5連接Me WiFi模組 */

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wifi.begin(9600);
  Serial.println("Wifi Start!");
}

void loop() {
  char inDat;
  char outDat;
  if(Wifi.available()) {
    char c = Wifi.read();
    Serial.print(c);
  }
  if(Serial.available()) {
    outDat = Serial.read();
    Wifi.write(outDat);
  }
}

其他

重設Me WiFi模組

如果曾經設定 Me WiFi 模組，但忘記密碼或無法連接，可嘗試依以下方法重設 Me WiFi 模組：

1. 選擇「Work 模式」，藍燈會慢慢閃燦。
2. 拔下 Me WiFi 模組的 RJ25 連接，以令它電源關閉。
3. 重新連接 Me WiFi 模組的 RJ25 連接，以令它電源開啟。
4. 轉換到「PROG 模式」。
5. 等候一會，藍燈會快速閃燦。
6. 然後將模式轉換到「Work 模式」，並拔下及重新連接 Me WiFi 模組的 RJ25 連接，以令它重新啟動。

Makeblock電子模組手冊：2.2吋 TFT 液晶屏

簡介

Me TFT 液晶屏模組主要由一個 LCD 顯示屏組成，並通過串口（Serial）與主控板通訊，從而顯示大小不同、顏色不同的字體和圖形。本模組由 MCU 及暫存記憶晶片集成，暫存記憶晶片內儲存了漢字、字母及圖形，可以通過串行端口輕鬆使用。本模組的介面是藍／灰色色標，說明是雙數位介面，需要連接到主控板上藍色或灰色標識的介面。

技術規格

• 作業電壓：5V
• 支援觸控：不支援
• 螢幕尺寸：2.2"
• 螢幕解析度：320（寬） x 240（高）
• 控制模式：串口連接（Serial Port）
• 預設鮑率（Baud Rate）：9600
• 模組大小：78mm (L) x 48mm (W) x 18mm (H)

特點

• 暫存記憶體容量：2M
• 只佔2個 IO 口（串口腳）
• 支援自動抽取式24點陣、32點陣、48點陣、64點陣漢字
• 支持點、線、圓、方框、填充方框等繪圖
• 支援 JPG 格式真彩圖形的顯示
• 模組的白色區域是與金屬梁接觸的參考區域
• 支援 4 個不同方向展示
• 使用 RJ25 介面連線方便
• 配有接頭支援絕大多數 Arduino 系列主控板

引腳定義

Me TFT 液晶屏模組端口有四個引腳，其功能如下：

序號	引腳	功能
1	TX	連接埠數據發送口
2	RX	連接埠數據接收口
3	VCC	接電源
4	GND	接地

連接模式

以RJ25連接

由於 Me TFT 液晶屏模組介面是藍／灰色色標，當使用 RJ25 介面時，需要連接到主控板上帶有藍色或灰色色標的連接埠。以 Makeblock Orion 為例，可以連接到3、4、5、6號連接埠，如下圖：

以杜邦線連接

當使用杜邦線連接到 Arduino Uno 主控板時，模組 TX、RX 引腳需要分別連接到 RX、TX 口上，如下圖所示：

原理解析

Me TFT 液晶屏模組含電壓轉換器、STM32 晶片和串列 Flash 2M 記憶體。相比其他顯示器，它只需要兩個串口進行通信，操作簡單，容易連接。可以通過專用的串口助手設置傳輸串列傳輸速率，並將想要顯示的圖片處理好後存入 Flash 中，在自己的專案中實現開機圖片顯示，圖片的切換等功能。除此之外，還可以支援背景圖與漢字疊加，圖形操作介面顯示。應用場景包含：萬年曆，電壓電流錶等。

編程指南

mBlock 程式設計

Me TFT 液晶屏可以通過下載擴充功能「Me TFT」來使用 mBlock 積木。

功能除了自選特別顏色外，大部份功能已經齊備：

Arduino 程式設計

如果使用 Arduino 程式設計，需要使用資源庫 Makeblock-Library-master 來控制TFT液晶屏。

Me TFT 液晶屏模組指令列表：

指令	說明
MeSerial(uint8_tport);	選擇連接埠
CLS(c);	用c顏色清屏
SBC(c);	設置背景色c，顯示漢字等時無點陣時填的顏色
SCC(c,n);	設定自選顏色，其中c是顏色序號（0 ~ 63）， n是64K色的數值（0 ~ 65535）。
PS(x,y,c);	在(x,y)的地方畫一個顏色c的點
PL(x1,y1,x2,y2,c);	從(x1,y1)用顏色c畫一條直線到(x2,y2)
BOX(x1,y1,x2,y2,c);	用顏色c畫一個方框，左上角(x1,y1)到右下角(x2,y2)
BOXF(x1,y1,x2,y2,c);	用顏色c畫一個實心方框，左上角(x1,y1)到右下角(x2,y2)
PIC(x,y,n);	在(x,y)處畫第n幅圖
CIR(x,y,r,c);	在(x,y)處用顏色c畫一個半徑r的圓 (x,y)為圓心
DS12(x,y,'顯示內容字串',c);	在(x,y)處用顏色c顯示一行12點陣字
DS16(x,y,'顯示內容字串',c);	在(x,y)處用顏色c顯示一行16點陣字
DS24(x,y,'顯示內容字串',c);	在(x,y)處用顏色c顯示一行24點陣字
DS32(x,y,'顯示內容字串',c);	在(x,y)處用顏色c顯示一行32點陣字
DS48(x,y,'顯示內容字串',c);	在(x,y)處用顏色c顯示一行48點陣字
DS64(x,y,'顯示內容字串',c);	在(x,y)處用顏色c顯示一行64點陣字
DRn;	設置螢幕顯示的方向；n為0~3，分別對應屏的4個方向， 可以使用此調整橫豎屏顯示； DR0; 橫屏顯示 DR1; 豎屏顯示 DR2; 橫屏倒立 DR3; 豎屏倒立

注意：

1. 指令內的逗號後不可加入空格，否則不能正常顯示。
2. 語句中用的 x 和 y 是指螢幕的座標，其x的值由0 ~ 319，而y的值則由0 ~ 239。
   (0, 0) 是橫向左上角的位置。
3. 語句中用的c是色彩索引號，顏色是由RGB構成的，系統支援的64K色其實是65536中顏色，使用16位元二進位（2位元組）組成，16位元，分成：R紅色5位；G綠色6位；B藍色5位元，就是俗稱RGB565模式；常規的電腦顏色描述是由3位元組組成，每位元組一色，比如紅色描述為：0xFF0000;綠色描述為0x00FF00;而藍色描述為0x0000FF，就是俗稱RGB888模式。






4. Me TFT 液晶屏模組內置有18種（0 ~ 17）可供使用：
   
   

程式範例

#include "MeOrion.h" /* 本範例以Me Orion作主控板 */
#include <SoftwareSerial.h>

MeSerial TFTScreen(PORT_4); /* 本範例中以連接埠4連接Me TFT 液晶屏模組 */

void setup() {
    TFTScreen.begin(9600); /* 設定Me TFT 液晶屏模組的Buad Rate至9600 */
}

void loop() {
    TFTScreen.print("CLS(0);"); /*先用黑色清屏*/
    TFTScreen.print("DR0;");    /* 設置橫屏顯示 */
    TFTScreen.println("DS64(64,104,'Hello world!',4);"); /* 注意每頁最後一行須用println指令 */
    delay(1000);

    /* 可以多頁顯示，但須記得每頁清屏 */
}

其他

RGB888 轉換成 RGB565

int rgb888_to_rgb565(int r8, int g8, int b8) {
    int r5 = (r8 * 249 + 1014) >> 11;
    int g6 = (g8 * 253 + 505) >> 10;
    int b5 = (b8 * 249 + 1014) >> 11;
    return r5 * 2048 + g6 * 32 + b5; /* 回傳 0 ~ 65535 之間的數，可直接用於〝SCC(c,n);〞的指令內 */
}