馬達與感測器情境示例-彩虹燈

1. 臺中市南屯區大墩國小衛星基地 1
NKNUBLOCK 馬達與感測器
公版教具學習簡報
情境模擬積木堆疊示例
臺 中 市 南 屯 區
大墩國小 衛星基地 1

2. 臺中市南屯區大墩國小衛星基地 2
本示例應用的感控元件or鍵盤按鍵orSCRATCH3.0之偵測、體感類積木
無源蜂鳴器
RGB LED
LED 點矩陣
8*8
RGB LED燈條(8顆)
搖桿
直流減速馬達
伺服馬達 超音波
感測器
OLCD
顯示器
風扇
溫溼度
感測器 光照度
感測器 霍爾磁力
感測器
鍵盤按鍵 聲音響度 視訊偵測 顏色偵測 碰撞偵測
2

3. 臺中市南屯區大墩國小衛星基地 3
⑴ 情境主題
⑵ 情境目的
彩虹燈
RGB LED在打開後的燈光顏色可以依照彩虹顏色紅、橙、
黃、綠、藍、靛、紫的順序變換，並反覆執行
此情境中RGB LED混光之數值是以模擬教具操作而設定，僅供參考。
若使用實體控板操作，請依實際操作所測得之數據做修正。

4. 臺中市南屯區大墩國小衛星基地 4
臺中市南屯區大墩國小衛星基地 4
提點說明
• RGB LED並不是單色的LED，它是同時封裝了3個顏色（
紅、綠、藍）的LED，利用PWM腳位輸出，其值就表示
該顏色的強度，強度的大小會決定它呈現的顏色
• 而燈光是可以疊合混光的，因此利用PWM腳位輸出的色
光是相對的，依其強度值混合而成（數位腳位輸出是絕
對的，只有亮與不亮）
這三個問號中的值，哪
個大，燈光的顏色就會
趨近於它

5. 臺中市南屯區大墩國小衛星基地 5
臺中市南屯區大墩國小衛星基地 5
提點說明
• 色光的RGB對應值不是固定的，會因為每個人的視覺感
官之敏銳度不同而有所差異，以下是彩虹燈光顏色的
RGB數值對照參考表
彩虹色光的ＲＧＢ對應值
紅 橙 黃 綠 藍 靛 紫 不亮
R(紅) 255 200 255 0 0 0 255 0
G(綠) 0 55 255 255 0 255 0 0
B(藍) 0 0 0 0 255 255 255 0
可以將對應值以相同的比例做減少，就可產生亮度較弱的色光

6. 臺中市南屯區大墩國小衛星基地 6
⑶ ⑷
情境分析 情境流程圖
1.RGB LED→紅燈→橙燈→黃
燈→綠燈→藍燈→靛燈→
紫燈
2.重複執行
3.不是用數位腳位輸出，而
是用PWM腳位輸出(類比
輸出)
4.PWM腳位輸出值範圍0(全
暗)～255(全亮)，色光疊
合產生各種顏色
程式開始
RGB LED紅燈
RGB LED橙燈
RGB LED黃燈
RGB LED綠燈
RGB LED藍燈
RGB LED靛燈
RGB LED紫燈

7. 臺中市南屯區大墩國小衛星基地 7
⑷ ⑸
情境流程圖 程式流程圖
程式開始
RGB LED紅燈
RGB LED橙燈
RGB LED黃燈
RGB LED綠燈
RGB LED藍燈
RGB LED靛燈
RGB LED紫燈
程式開始
RGB LED PWM腳位輸出紅燈
RGB LED PWM腳位輸出橙燈
RGB LED PWM腳位輸出黃燈
RGB LED PWM腳位輸出綠燈
RGB LED PWM腳位輸出藍燈
RGB LED PWM腳位輸出靛燈
RGB LED PWM腳位輸出紫燈
延遲0.5秒
延遲0.5秒
延遲0.5秒
延遲0.5秒
延遲0.5秒
延遲0.5秒
延遲0.5秒
主程式

8. 臺中市南屯區大墩國小衛星基地 8
⑸ 程式流程圖
RGB LED PWM腳位輸出紅燈
RGB LED PWM腳位9，值255
RGB LED PWM腳位10，值0
RGB LED PWM腳位11，值0
RGB LED PWM腳位輸出黃燈
RGB LED PWM腳位9，值255
RGB LED PWM腳位10，值255
RGB LED PWM腳位11，值0
RGB LED PWM腳位輸出橙燈
RGB LED PWM腳位9，值200
RGB LED PWM腳位10，值55
RGB LED PWM腳位11，值0
RGB LED PWM腳位輸出綠燈
RGB LED PWM腳位9，值0
RGB LED PWM腳位10，值255
RGB LED PWM腳位11，值0
副程式

9. 臺中市南屯區大墩國小衛星基地 9
RGB LED PWM腳位輸出藍燈
RGB LED PWM腳位9，值0
RGB LED PWM腳位10，值0
RGB LED PWM腳位11，值255
⑸ 程式流程圖
RGB LED PWM腳位輸出靛燈
RGB LED PWM腳位9，值0
RGB LED PWM腳位10，值255
RGB LED PWM腳位11，值255
RGB LED PWM腳位輸出紫燈
RGB LED PWM腳位9，值255
RGB LED PWM腳位10，值0
RGB LED PWM腳位11，值255
副程式

10. 臺中市南屯區大墩國小衛星基地 10
⑹ 積木堆疊程式 副程式
主程式

11. 臺中市南屯區大墩國小衛星基地 11
臺中市南屯區大墩國小衛星基地 11
延伸學習
• 先建立三個清單，分別是R(紅)、G(綠)、B(藍)，在建立
一個變數t，從1開始，用來表示清單的項目編號
• 首先建立函式積木來進行將各色光的R值、G值和B值依
序加到相對應清單中
使用清單來編程彩虹燈
紅 橙 黃 綠 藍 靛 紫 不亮
R(紅) 255 200 255 0 0 0 255 0
G(綠) 0 55 255 255 0 255 0 0
B(藍) 0 0 0 0 255 255 255 0
依彩虹光順序將各色光的R值加入R(紅)清單
依彩虹光順序將各色光的G值加入G(綠)清單
依彩虹光順序將各色光的B值加入B(藍)清單

12. 臺中市南屯區大墩國小衛星基地 12
臺中市南屯區大墩國小衛星基地 12
• t從1開始，每次增加1，共8次為一循環，重複執行
• 每次分別取R(紅)清單的第t項值、 G(綠)清單的第t項值、
B(藍)清單的第t項值，分別表示以下積木的PWM值

13. 臺中市南屯區大墩國小衛星基地 13
臺中市南屯區大墩國小衛星基地 13
使用清單來編程彩虹燈的積木堆疊程式
主程式
副程式

14. 臺中市南屯區大墩國小衛星基地 14
By Shiau Sir, From DDES, Taichung.
臺中市南屯區大墩國小衛星基地
NKNUBLOCK公版教具學習簡報
14
模擬情境積木堆疊示例 4
彩虹燈