Starter Kit 入門套件(上集)|台灣STEAM教學團隊 oursteamtw

教學資源

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1.簡介

ElecFreaks Micro：bit入門套件是為需要學習電路和編程知識的人們而設計的。該套件提供了一些基本的電子零組件，如LED、按鈕、蜂鳴器、溫度傳感器、轉向引擎和電動機等。Micro：bit入門套件可以幫助您進入美好的電子世界。

1.1零件

3.第01課：LED

3.1介紹

LED具有廣泛的應用。我們在日常生活中看到的大多數信號燈都使用LED作為其主要光源。在今天的實驗中，我們將使用Micro：bit使2個LED珠交替閃爍。

3.2零件清單

硬體：

1個Micro：bit板
1個 x MicroB USB電纜
1個Microbit麵包板適配器
1 x透明麵包板-83 * 55毫米
2個LED
2個100歐姆電阻
n個Breadborad跳線(65個/包)

提示：如果需要上述所有零件，可以參考Elecfreaks Micro：bit入門套件。

3.3主要零件介紹

Micro：bit麵包板適配器
Micro：bit麵包板適配器可以擴展Micro：bit的所有引腳，因此我們可以在麵包板上創建簡單的電路。

此圖顯示了Micro：bit麵包板適配器如何插入麵包板。Micro：bit適用於各種麵包板。

LED
LED是發光二極體的縮寫，它是一種半導體二極體，可以將電轉換為光(當電流通過時，它會點亮)。

如果仔細檢查LED，您會注意到兩個特徵：一個是支腳的長度不同，另一個是在LED的一側並不是圓柱形，而是扁平的。這些指示器可以顯示哪個支腳是陽極(正極)，哪個支腳是陰極(負極)。較長的支腳連接到正電源（3.3v），並且具有扁平側的支腳接地。

電阻器
電阻器是電流控制的零件，它可以限制所連接電路的電流。在我們的實驗中是使用100Ω電阻，如果沒有電流限制，則可能損壞LED。

是否想通過色環了解電阻值？您可以閱讀這篇文章：如何識別色環電阻值。

3.5硬體連接

根據下圖連接零件：

將短支腳連接到GND。
通過電阻將較長的支腳與P0和P1端口相連。

完成連接後，您將看到以下內容：

軟體編程
點擊連結以打開Microsoft Makecode，在編輯器中編寫以下代碼。

編程指令如圖所示：

程式的詳細介紹：
將數位訊號寫入信號0到P0端口以關閉LED；將數位訊號寫入信號1到P1端口以打開LED，然後設置暫停時間為500ms。

參考
連結：https://makecode.microbit.org/_LybdqfauX3TR

3.6結果

您可以看到2個LED交替閃爍。如果沒有，則需要返回並檢查操作。

3.7探索

如果我們要控制4個LED並使它們輪流發光，我們如何設計電路和程式？歡迎與我們進一步討論！

4.第02課：按鈕

4.1介紹

在之前的實驗中，我們學習到如何使用Micro：bit來控制2個LED並使它們交替閃爍。這次我們將使用一個按鈕來控制LED閃光燈。這代表當我們按下按鈕時，兩個LED會交替閃爍；放開按鈕時，LED會停止閃爍。

4.2零件清單

硬體：

1個Micro：bit板
1個Micro-B USB電纜
1個Microbit麵包板適配器
1個透明麵包板-83 * 55毫米
2個LED
2個100歐姆電阻
1個瞬時按鈕開關
n個Breadborad跳線(65個/包)

提示：如果需要上述所有零件，可以參考Elecfreaks Micro：bit入門套件。

4.3主要零件介紹

瞬時按鈕開關
這是控制電子設備的常用零件，主要用於連接或切斷控制電路，它能達到對馬達或其他電子設備的控制。瞬時按鈕開關通常保持打開狀態，當按下時電路就會連接；放開後則將恢復斷開狀態。

瞬時按鈕開關有4個引腳，可分為2組：引腳1短接引腳2，引腳3短接引腳4。

4.5硬體連接

根據下圖連接組件：

1.將較短的支腳連接到GND。
2.通過電阻器將較長的支腳與P0和P1端口相連。
3.將瞬時按鈕連接到P2端口。

完成連接後，您將看到以下內容：

軟體編程
點擊連結以打開Microsoft Makecode，在編輯器中編寫以下代碼。

編程指令如圖所示：

程式的詳細介紹：

1.將 P2引腳設置在“當啟動時”的高電位。

2.從P2讀取狀態，檢查是否按下了按鈕，如果是，則向P0端口寫入數字信號0以關閉LED；向P1端口發送數字寫信號1以打開LED，然後將暫停設置為500ms；向P0端口發送數字寫信號1以打開LED；向P1端口發送數字寫信號0以關閉LED，然後將暫停設置為500ms。

參考
連結：https：//makecode.microbit.org/_T585WeYwVWtv

4.6結果

按下該按鈕時，您可以看到2個LED交替閃爍。放開按鈕後，它們將停止閃爍。如果沒有，則需要返回並檢查操作。

4.7探索

如果要在按下按鈕時使紅色LED發亮並在放開按鈕時使綠色LED發亮，我們該如何編程？

5.第03課：電位器

5.1介紹

Trimpot(電位器)是一種常見的壓力調節組件。在以下實驗中，我們將讀取電位器上的輸出電壓，並將其顯示在帶有條形圖的micro：bit 5 * 5 LED屏幕上。

5.2零件清單

硬體：

1個Micro：bit板
1個Micro-B USB電纜
1個Microbit麵包板適配器
1個透明麵包板-83 * 55毫米
1個10K Trimpot
n個Breadborad跳線(65個/包)

提示：如果需要上述所有零件，可以參考Elecfreaks Micro：bit入門套件。

5.3主要零件介紹

電位器
電位器是一種可調電子元件。它包含一個電阻器和旋轉或滑動系統。當在電阻的兩個固定觸點上加上外部電壓時，可以通過旋轉或滑動系統來改變電阻的觸點，在可動觸點之間形成與可動觸點的位置有一定關係的電壓和兩個固定的接觸點。大多數情況下，它用作電壓分配。

5.4實驗步驟

硬體連接
根據下圖連接零件：

1.將麵包板適配器的P0端口與電位器的S端口相連。
2.將其他兩個端口連接到GND和3V電源端口。

完成連接後，您將看到以下內容：

軟體編程
點擊連結以打開Microsoft Makecode，在編輯器中編寫以下代碼。

編程指令如圖所示：

程式的詳細介紹：

模擬量從P0端口讀取信號（0〜1023），並以條形圖的形式在micro：bit上顯示。

參考

連結：https：//makecode.microbit.org/_A2a4C65woMoc

5.5結果

旋轉電位器按鈕，電壓值將以條形圖的形式顯示在micro：bit上。當電壓讀數為“ 0”時，LED屏幕僅顯示一個像素點。當電壓變為3.3V時，LED屏幕將全部發光。

5.6探索

如果要使用電位器調整LED的亮度，我們如何設計電路和程式？

6.第04課：光電管

6.1介紹

光電管是一種基於內部光電效應的特殊電阻器。它的電阻值與光的亮度相反，光越亮，電阻值就越低。通常，光電管是光電開關的核心組件。在以下實驗中，我們將使用光電管在micro：bit上控制5 * 5 LED屏幕的亮度。

6.2零件清單

硬體：

1個micro：bit板
1個Micro-B USB電纜
1個micro：bit麵包板適配器
1個透明麵包板-83 * 55毫米
1個光電管
1個10k歐姆電阻
n個Breadborad跳線(65個/包)

提示：如果需要上述所有零件，可以參考Elecfreaks micro：bit入門套件。

6.3主要零件介紹

光電管
光電管是一種基於內部光電效應，由Cds或CdSe等半導體材料製成的特殊電阻器。光越亮，電阻值就越低。隨著光強度的增加，其電阻值急劇下降，最小光阻值可降至1KΩ以下。光電管對光非常敏感。當沒有光時，其電阻值達到最大值，而其黑暗電阻值通常最大可達到1.5MΩ。

6.4實驗步驟

硬體連接
根據下圖連接零件：

1.將光電管連接到P0端口。
2.將10Ω電阻與光電管並聯。

完成連接後，您將看到以下內容：

軟體編程
點擊連結以打開Microsoft Makecode，在編輯器中編寫以下代碼。

編程指令如圖所示：

程式的詳細介紹：

1.模擬讀取電壓作為“啟動時”亮度的參考值。

2.在“反覆執行”的模塊中，模擬反覆從P0端口讀取電壓。一旦電壓低於參考值負2(它表示如果光的強度增加，光電管的電阻值就會降低)，則辨識光已關閉。此刻，在micro：bit上顯示一個圖標，使用CalibrationVal負2來調整靈敏度，該值越小，靈敏度越高。

參考

連結：https：//makecode.microbit.org/_3tFFoPhLF7hX

6.5結果

打開燈，micro：bit上的LED屏幕什麼也不會顯示。關閉燈，LED屏幕則顯示一個圖案。

6.6探索

如果要使用光電管控制LED，該如何設計電路和程式？

7.第05課：RGB LED

7.1介紹

RGB LED是一種可以發出三種不同顏色的光的LED：紅色，綠色和藍色。在此實驗中，我們將使RGB LED逐漸在三種不同顏色之間轉換其光。

7.2零件清單

硬體：

1個micro：bit板
1個 Micro-B USB電纜
1個微型麵包板適配器
1個透明麵包板-83 * 55毫米
1個RGB LED
3個100歐姆電阻
n個Breadborad跳線(65個/包)

提示：如果需要上述所有零件，可以參考Elecfreaks micro：bit入門套件。

7.3主要零件介紹

RGB LED
RGB LED是一種將紅色LED、綠色LED和藍色LED集成到零件中的LED。大家都知道光的三種原色是紅色、綠色和藍色。使用三種顏色的光加以不同組合，我們可以創建世界上的所有顏色。同樣的如果我們使用RGB LED將不同亮度的光分組，那麼它可以形成各種顏色。

RGB LED可以分為2種類型：共陽極和共陰極。在共陰極RGB LED中，其公共端口通常連接GND，而在共陽極RGB LED中，其公共端口連接VCC。在本實驗中，我們選擇共陰極RGB LED。

7.5硬體連接

根據下圖連接零件：

1.將RGB LED的三個引腳分別連接到P0，P1和P2，然後連接一個100Ω電阻。
2.通過麵包板將RGB LED的GND與麵包板適配器的GND連接。

完成連接後，您將看到以下內容：

軟體編程
點擊連結以打開Microsoft Makecode，在編輯器中編寫以下代碼。

編程指令如圖所示：

程式的詳細介紹：

當按A鍵時，將R設置為1，將G和B設置為0。當按B鍵，及按A + B鍵時，皆以類似的方式進行設置。

參考

連結：https://makecode.microbit.org/_Th3Vum76F4Tr

7.6結果

按下A鍵，LED變為紅色。按下B鍵，LED變為綠色。按下A + B鍵，LED變為藍色。
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7.7探索

如果要使用RGB LED發出青色，品紅色，黃色的光，該如何設計電路和程式？

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