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。

如何讓零編程經驗學生成功 應用編程教具？

簡介

本人在 2018 年 5 月 10 日應 Makeblock HK 邀請，分享「如何讓零編程經驗學生成功
應用編程教具？」，以下為分享會中的文字內容。

背景

本人任職教師前主修電子工程學及計算機工程學，略懂編程，而現在則主要任教小學三至六年級的數學、常識及電腦科。學校的 STEM 課程由 2015 - 16 年度開始，以常識科主導，每級有最少一個單元加入 STEM 元素，並且沒有編程的內容。而學生方面，在 2017 - 18 年度前，只有小六學生會學習 Scratch；2017 - 18 年度開始，小四及小五學生亦開始學習簡單編程。

選擇編程教具

為了讓零編程經驗學生能夠成功應用陌生的編程教具，必須要選擇合適的編程教具。

少組裝（上螺絲）

對於不常接觸電子、電器的學生來說，要用螺絲批上螺絲或是組裝支架是有難度的，更重要是會令大量螺絲不知掉到哪兒，因此，使用感應器或模組應以方便組裝優先。

少積木／文字編程，著重邏輯思維

學習編程不是為了背誦程式命令，而且為了培養邏輯思維，因此，編程軟體應盡量積木或文字形式的編程，或能夠突顯邏輯思維當中的思路。

容易看到即時成果

經過了一節課堂，學生最開心是看到自己所學習的成果，相比起在電腦螢幕上看見熊貓在走來走去，拿在手裡遊玩的滿足感更大。配合顯示屏的教具讓成果能夠更多元化地展示出來。

方便攜帶

理由和上面一樣，總不能讓學生困難地帶著他的成果向同學、父母展示吧！

自學方便

我們在校推動學生自主學習，當學生遇到問題時，我們都希望學生能自行先行嘗試解決問題，再請教老師。因此編程教具必須提供全面的網上學習資源，讓學生能在互聯網上，找到合適的資源，協助他們解決問題。

教案分享

我們考慮來年在現有的課題上，加入編程部份，令學生的創意能夠更容易實體化。近日，Makeblock 推出 Codey Rocky（程小奔），並可以與 Neuron 作結合，發揮功能性，並符合我們所想。因此，以下教案將分享如何在舊有教案上，加入新的編程元素，令學生學習更有樂趣。

解決日常生活中遇到的難題（小五，常識，電的探究）

這個課題是我們自 2017 年開始的 STEM 教案，往時我們會先以「不會亮的手電筒」作引入，帶出甚麼是「閉合電路」及它的功用。然後透過一系列實驗，讓學生了解不同的電路接駁方法、導電體和絕緣體、不同的開關效果等等。

實驗後，我們希望學生綜合不同電路的接駁方法，選取其中一個電路效果作為研習主題，
設計一個日常生活中遇到的情境或難題，並以該電路作為解決方法
及解釋它的理念。我們只提供了 5 條鱷魚夾電線、4 粒 LEDs、1 粒蜂鳴器和 1 個 3V 電池座。學生的設計情境或難題雖有不同，但電路卻是同出一轍。其中一組學生設計一個「下雨警報器」，以雨水作為導電體，通知人下雨天收衣服：

他們完成後，我很喜歡問他們：「如果你有錢，有資源，你會如何改善你的設計呢？」

現在他們可以利用 Codey Rocky + Neuron 重新製作設計，以 Codey 作編程，配合 Neuron 作功能性發展，不再是空口說白話。

為甚麼選擇 Codey Rocky + Neuron  這個配搭呢？主要原因是因為 Neuron 的功能選擇多元化，比 mBot 系列的選擇更多更有趣。使用安全膠面及 Pogo Pin 磁吸設計，即使組裝支架亦十分簡單。Codey 自帶顯示屏，顯示表情有趣。處理 IoT 簡單直接。亦可用 Neuron 先以 Flow-based Programming 控制學習。

舉一個例子，用濕度感應器預測下雨，以 Rocky 控制移動，加入 IoT 收集資料，並且用Codey 互相通訊，模擬智能家居，簡單直接。

隔音物料測試（小五，常識，聲音的探究）

較早前，我設計了隔音物料測試的裝置，當時 Codey Rocky 還沒到手，沒法使用。

近日參觀友校的課堂，他們用了 mBot 作教具，提供了完整的程式讓學生測試。

但學生學習了如何使用感應器後，不讓他們試用實在有點可惜。建議可讓學生自行設計整個隔音測試器，感應器和聱源的擺放位置，也可抽走較難處理的部份，例如外接的線路。讓學生先以流程圖描繪程式的流向，並在實作時提供部份程式，指示學生加入使用感應器及處理數據的部份，能更有效達到培養邏輯思維的目標。

使用了 Codey Rocky + Neuron 讓聲源和檢測更容易受控制，不需處理外接電源的煩惱。在收集數據和分析時可讓學生反覆檢查流程圖，再認真檢查程式
是否出現微小錯誤。多讓學生自己思考方法，或以問題刺激他們思考。

最小公倍數及最大公因數（小四，數學，倍數和因數）

數學科一直是我認為最難有意義融入 STEM 的科目。Codey 因為本身有顯示屏，用來顯示數字比 mBot + 數字管（7 Segment）方便得多。我準備了顯示及輸入的程式部份，讓學生先畫流程圖，以「短除法」的概念設計程式。

在過程中，學生不斷反覆想要「短除法」的過程。到成功後，看到的成果，相比起反覆做的練習更有趣，更有滿足感。

提供的程式部份：

而學生需要完成的部份可以是這樣的：

總結

• 多讓學生自己思考問題，或以問題刺激他們思考
• 借助流程圖幫助思考，而且流程圖有助於編程時減少混亂
• 提供非教學目標的程式，加入提示逐步指引
• 只教需要用的程式，教太多會令學生感覺複雜
• 盡量減少組裝（上螺絲），選用簡單易用的編程教具
• 除錯時可先依流程圖檢查，再認真檢查程式
是否出現微小錯誤