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mBot教學(6)-光感測器與LED應用
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吳錫修 (ShyiShiou Wu)
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光電二極體原理、LED原理、 mBot光感測指令、光感測應用設計、 mBot全彩LED控制指令、 LED應用設計
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mBot教學(6)-光感測器與LED應用
1.
電子工程系車用電子與資訊組 教學(6) 光感測器與LED應用 吳錫修 February 13, 2018 光電二極體原理、LED原理、
mBot光感測指令、 光感測應用設計、 mBot全彩LED控制指令、 LED 應用設計
2.
shapethefuture 也稱光電二極體,photodiode無光照時,只有很小的逆向飽和漏電 流 (暗電流),此時光敏二極體截止。當受到光照時,逆向飽和電流 大大增加,形成光電流
photodiode是透明封裝,建議加上黑色套管,降低側面受光而影響 光感測器敏感度 光敏二極體原理 2 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
3.
shapethefuture LED (Light
Emitting Diode) 晶圓製造過程中添加不同的金屬元素 (鋁Al、鎵Ga、銦In等),使發出不同波⻑的光 470nm發藍光、530nm發綠光、570nm發黃光、630nm發紅光 LED原理 3 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 可見光光譜
4.
shapethefuture 光控小夜燈 汽車日行燈
手機自動調整亮度 交通號誌燈 生活科技應用實例 4 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
5.
shapethefuture mBot光感測器 5 Wu, ShyiShiou
Dept. of E.E. Light Sensor
6.
shapethefuture 1. 連接mBot與PC 2. mBlock選單命令連接>更新韌體 3.
編輯程式區塊 4. 測試 手掌在光感測器上方移動,觀察數值變化情形 Lab 測試光感測器傳回值 6 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
7.
shapethefuture 控制指令 讀取光線感應器偵測值,傳回值0~1023,受光愈強,數值愈大
搭配運算指令及控制指令使用 mBot光感測器控制 7 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
8.
shapethefuture 功能要求 光感測器讀值大於200時,mBot開始前進
mBot受光愈強,mBot速度愈快 需依環境光狀態調整cds臨界值 Lab 光驅動自走車 1/3 8 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
9.
shapethefuture 程式流程 Lab 光驅動自走車
2/3 9 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
10.
shapethefuture 參考程式 建立cds變數 Lab
光驅動自走車 3/3 10 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
11.
shapethefuture mBot全彩LED 1/2 11 Wu,
ShyiShiou Dept. of E.E. RGB LED2 RGB LED1
12.
shapethefuture RGB LED
可分別控制紅、綠、藍LED發光強度,混合出全彩效果 (16,777, 216種 顏色) mBot全彩LED 2/2 12 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
13.
shapethefuture 控制指令 mBot RGB
LED控制 13 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 0不亮,255最亮 RGB LED2 RGB LED1
14.
shapethefuture 功能要求 使左右LED隨機顯示不同顏色
每0.2秒變換顏色 Lab 全彩霓虹燈 1/3 14 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
15.
shapethefuture Lab 全彩霓虹燈 2/3 15
Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 開始 隨機產⽣3個 0~255數值 重覆執行 持續0.2秒 隨機產⽣3個 0~255數值 以隨機數值點亮左 側LED 以隨機數值點亮右 側LED
16.
shapethefuture 參考程式 建立R、G、B變數 Lab
全彩霓虹燈 3/3 16 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
17.
shapethefuture 功能要求 依超音波距離傳回值,並參考光譜值讓RGB
LED閃光 可見光光譜 470nm發藍光、530nm發綠光、570nm發黃光、630nm發紅光 將光譜單位nm改為cm模擬 Lab 模擬可見光發光 1/3 17 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 可見光光譜
18.
shapethefuture 程式流程 Lab 模擬可見光發光
2/3 18 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 開始 讀取超音波距離 發黃光 距離=47 距離=53 距離=57 距離=63 發藍光 發綠光 發紅光 Y Y Y Y N N N N
19.
shapethefuture 參考程式 mBlock選單命令連接>更新韌體
建立distance變數 Lab 模擬可見光發光 3/3 19 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
20.
shapethefuture 功能要求 按下按鈕後,mBot前進
當mBot進入隧道時放慢速度,點亮RGB LED 當mBot離開隧道時回復速度,關閉LED 設計注意事項: 1. 要依據環境光線強度調整光感測器臨界值 2. 光感測器最好加上黑色套管,以免RGB LED點亮時,光感測器側面接收到 RGB LED光源,造成誤動作 Lab 隧道自動照明自走車 1/3 20 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
21.
shapethefuture 程式流程 Lab 隧道自動照明自走車
2/3 21 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
22.
shapethefuture 參考程式 建立cds變數 Lab
隧道自動照明自走車 3/3 22 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
23.
shapethefuture 功能要求 按下按鈕後,mBot前進
每3秒讓mBot隨機左轉或右轉 轉彎前閃爍LED方向燈,每0.2秒紅色亮、滅閃爍2次 Lab mBot轉彎方向燈 1/3 23 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
24.
shapethefuture 程式流程 Lab mBot轉彎方向燈
2/3 24 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 開始 左側LED以紅光閃 爍2次 按下按鈕 是 否 重覆執行 隨機轉彎 左轉 右轉 右側LED以紅光閃 爍2次 左轉 右轉 前進2.5秒
25.
shapethefuture 參考程式 Lab mBot轉彎方向燈
3/3 25 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
26.
shapethefuture 光電二極體原理 mBot光感測指令
LED原理 mBot全彩LED控制指令 mBot光感測與LED控制應用設計 復習 26 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
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