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硬體Arduino UNO+KSB041 Yilan(宜蘭)學習板(iL學習板) (便宜的擴充學習板,免接線)

軟體:Scratch2.0 + WFduino(免費,網路上直接下載使用)

目前國中小常用的程式設計程式大概就是[Scratch2.0],利用積木式拖拉來完成程式寫作。KSB041 Yilan學習板(以下簡稱iL學習板)是一塊整合感測元件在板子上的學習板,可省去接線的困擾。將KSB041 Yilan學習板直接插在Arduino Uno控制板上面,不用再去接繁雜的接線,做基礎教學應該夠用了。

考量開放、多元、安裝簡便、學生學習容易、便宜等因素,以下課程採用Arduino Uno控制板+ iL(宜蘭)學習板搭配 WFduino來教學。

感謝BuyIc(凱斯電子)製作KSB041 Yilan(宜蘭)學習板(iL學習板)貧民價供應,購買請點下面連結:

http://www.buyic.com.tw/product_info.php?products_id=6735

arduino UNO 可以上網搜尋[Arduino Uno控制板],就可以找到很多賣家,價格從一百多到近千元都有,如何選擇?就看需求囉。

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第一次上課前,課前準備

1.請老師將KSB041 Yilan(宜蘭)學習板(以下簡稱iL學習板)插在Arduino Uno控制板上面,依課程需求將JUMP先插好(建議都插上去)。(注意方向)

 

2.下載WFduino

3.更新Arduino UNO的韌體

4.安裝離線版Scratch 2.0

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下載安裝WFduino

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WFduino新版下載使用方法,請參考:

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/660050

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安裝離線版Scratch 2.0

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請先連結 Scratch 2.0 離線版 下載網址:https://scratch.mit.edu/scratch2download/

下載安裝檔,然後依照指示安裝即可,過程中會要求安裝[Adobe AIR],就按[確定]把它裝完。

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更新韌體:(只要第一次做就好)

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3.如果要更新韌體,請選[功能],[韌體更新],選擇板子的型號(Arduino)

4.顯示[正在更新中]。請稍等

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5.顯示[UNO更新完成]。

請再選一次連接port 就可以使用了。

25

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注意Win7使用者使用前要先做以下步驟:

1.安裝 Arduino IDE

2.安裝CH340系列的驅動程式

請參考:

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/659629

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認識KSB041 Yilan(宜蘭)學習板擴充版(以下簡稱iL學習板)

iL學習板上面有光敏電阻黃色LEDRGB LED按鍵開關(2組)紅外線感測器(紅外線避障模組)蜂鳴器DHT11溫濕度感測器紅外線發射接收模組(可以編碼當作遙控器)、可變電阻 (滑桿式)七段顯示器(共陰極)滾珠開關(2組)等感測元件。除了基本的感測器之外,你還是可以很容易的再連接麵包板及其他感測器

基本概念就是不要將Arduino UNO的接腳綁死,讓學生以後想要做應用時可以靈活使用,需要用到的感測器才用JUMP來連接。

iL學習板上面總共會有五排公排針引腳。

第1排(紅色),就是接7段顯示器的八支腳。

第2排(黑色),直接連接(插入)arduino的D0~D13。

第3排(黃色),就是各感測器零件模組要接正極那端。

第4排(藍色),3根針腳在A0、A1、A2旁邊,可以接光敏電阻、可變電阻和按鈕

第5排(黑色),最下面那排,直接連接arduino的A0~A5和電源等那排。

使用時,要用到哪一個感測器接哪一個腳位,就直接用JUMP插上去或母-母杜邦線連接,就可以使用。

例如:JUMP插在第二排和第三排的D6,就表示用D6控制蜂鳴器。

基礎課程上課前,建議老師可以先將所有可能會用到的感測器JUMP都先插好,方便教學使用。

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腳位說明:

引腳靠近Arduino UNO腳位對照表:

UNO腳位

板子標示

模組

七段顯示器對應腳位

D2

2IRSW

紅外線感測器(紅外線避障模組)

腳位A

D3

3 IRR

紅外線發射LED模組

腳位B

D4

4 IRE

紅外線接收LED模組

腳位C

D5

5 SW1

滾珠開關模組1

腳位D

D6

6BEEP

蜂鳴器模組

腳位E

D7

7 DHT

DHT11温濕度傳感器模組

腳位F

D8

8 SW2

滾珠開關模組2

腳位G

D9

9LEDB

RGB三色LED (B)

腳位DP

D10

10LDG

RGB三色LED (G)

 

D11

11LDR

RGB三色LED (R)

 

D12

12KEY

按鍵模組1

 

D13

13LDY

黃色LED

 

A0

VR0

可變電阻(滑桿式)模組

 

A1

LDR1

光敏電阻模組

 

A2

KEY2

按鍵模組2

 

實際對照圖如下:

1.紅外線感測器(外線避障模組)

由板子上的插孔寫[2IRSW]控制,使用Jump直接插就是D2腳位,使用方法請參考iL學習板第14課主動式紅外線感測器。

2.滾珠開關模組1

由板子上的插孔寫[5 SW1]控制,使用Jump直接插就是D5腳位,使用方法請參考iL學習板第11課滾珠開關。

3.蜂鳴器

由板子上的插孔寫[6BEEP]的插孔,使用Jump直接插就是D6腳位。使用方法請參考iL學習板第8課蜂鳴器。

4.DHT11溫溼度感測器

[由板子上的插孔寫[7 DHT]來控制,使用Jump直接插就是D7腳位,使用方法請參考iL學習板第17課DHT11溫濕度感測器。

5.滾珠開關模組2

由板子上的插孔寫[8 SW2]控制,使用Jump直接插就是D8腳位,使用方法請參考iL學習板第11課滾珠開關。

6.RGB三色LED

LED燈的顏色分別由板子上的插孔[9LEDB]、[10LDG]、[11LDR],來控制藍、綠、紅三個顏色,使用Jump直接插就是D9、D10、D11腳位。使用方法請參考iL學習板第4~7課。

7.按鍵模組1

由板子上的插孔寫[12KEY]來控制,使用Jump直接插就是D12腳位,使用方法請參考iL學習板第9、10課按鍵(上)(下)

8.黃色LED

由板子上的插孔寫[13LDY]來控制,使用Jump直接插就是D13腳位,使用方法請參考iL學習板第1、2、3課按鍵。

9.可變電阻(滑桿式)模組

由板子上的插孔寫[VR0]來控制,使用Jump直接插就是A0腳位,使用方法請參考iL學習板第12課可變電阻。

10.光敏電阻

由板子上的插孔寫[LDR1]來控制,使用Jump直接插就是A1腳位,使用方法請參考iL學習板第13課光敏電阻。

11.按鍵模組2

由板子上的插孔寫[KEY2]來控制,使用Jump直接插就是A2腳位,使用方法請參考iL學習板第9、10課按鍵(上)(下)。

12.  7段顯示器(共陰極)

第1排(紅色)針腳,就是接7段顯示器的八支腳,使用Jump直接和第2排(黑色)針腳連接(插入)就是arduino的D2~D9腳位,使用方法請參考iL學習板第15、16課七段顯示器。

13.紅外線遙控器發射器

由板子上的插孔寫[4IRE]控制,使用Jump直接插就是D4腳位。

14.紅外線遙控器接收器

由板子上的插孔寫[3IRR]控制,使用Jump直接插就是D3腳位。

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上網搜尋[Arduino Uno控制板],價格從一百多到近千元都有,如何選擇?就看需求囉,建議選擇像下面圖,USB 通訊晶片:ATmega16u2的Arduino Uno控制板,比較穩定。

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上課經驗分享:

1.上課時老師先講解題目,說明教學目標,讓學生看執行結果的影片,再請同學開始設計程式。

2.必要時可以先講解可能會用的的積木指令。

3.數分鐘後,再講解示範程式,講解完,關閉布幕,讓同學自己練習架構程式。

示範程式僅供參考,同學可以練習用自己的方法(程式)做出一樣的效果。

4.數分鐘後,還是寫不出來的學生,就將程式用單槍投影在布幕上,讓學生參考(抄)。至少學生還是有做出來。然後再讓學生自己修改程式。

5.有些零件或線路原理課程內並未詳細介紹,可以讓學生自己去網路搜尋答案。

6.進度快的學生可以當小老師教同學,或是請他練習用不同方法做出結果。

7.老師可以直接下載示範程式,節省老師設計程式的時間。

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Q:為什麼要推Arduino初級班課程為正式課程?

A:

1.程式寫作如果結合外部感應器,可以達成簡單的自動控制功能,進一步讓學生創作一些作品改善生活或是增加樂趣。課程內容適合小孩或初學者,完成初級班課程後,發揮創意再加上市面上的各種感應器,就可以創造各種有用、有趣的作品,讓資訊課不再只是[電腦課]。

2.教育機會均等:適合國小六年級以上學生,全年級都上一個學期課的型態,讓全校學生都能接受基礎的Maker資訊課,讓家裡沒有電腦、沒錢上社團、科學班的學生享有平等的受教權。

3.本系列課程使用Arduino Uno控制板搭配 WFduino程式來教學,材料便宜,程式安裝簡便,學生學習容易(簡單的電子零件,搭配積木式拖拉來完成程式寫作),有完整的教材教案提供老師教學(老師只要依照課程示範,學生創意無限)。

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相關連結:

iL學習板課程目錄
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/111175/727272

WFduino(Arduino)課程目錄
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/641433 

新DiFi課程目錄
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/104089/678192




 
 
 
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