TPBot 智能汽車機器人(上集)|台灣STEAM教學團隊 oursteamtw

1.1TPBot簡介

TP Bot是一款用於micro：bit的智能編碼車。它的預設功能不需要micro：bit，因此可以視為是汽車機器人玩具。它也可以同時用作教學輔助工具，您可以透過micro：bit對其進行編程，也可以對其他組件和樂高積木進行擴展以培養孩子的想像力和創造力。

1.2實體圖片
../../_images/TPBot_tianpeng_case_01_01.png

../../_images/TPBot_tianpeng_case_01_01.png

1.3參數

1.5連接示意圖

注意：與伺服器的連接應垂直插入，且接地線在底部。

1.6用戶指南

即使沒有micro：bit，TPBot也可以運行，以下是說明：

按下電源按鈕進入待機模式，此時電源指示燈亮起，並且LED呈現綠色呼吸狀態。

在待機模式下，按電源按鈕進入循跡和避障模式，此處同時以彩虹模式使LED發亮。

在其循跡和避障模式下，前燈變為紅色，並且如果檢測到障礙物，則停止移動。

在其循跡和避障模式下，按電源按鈕可返回待機模式。
無論是在循跡、避障模式或是在待機模式下，雙擊電源按鈕都可以關閉TPBot的電源。

1.7零件內容

TPBot智能汽車機器人* 1
貼紙* 1
地圖* 1
手冊* 1
電池* 4

2.案例01：運行控制

2.1目的

學習透過編程來控制TPBot的移動。

2.2材料

TPBot智能汽車機器人* 1

2.3軟體

Microsoft MakeCode

2.4程式設計

在MakeCode的選擇中點擊“Advanced”以找到更多選擇。

我們需要添加一個套件來進行程式設計。先點擊選擇底部的“Extensions”，然後在對話框中搜尋“ tpbot”並下載。

../../_images/TPBot_tianpeng_case_01_03.png

##範本A

將TPBot的兩個車輪速度都設置為100並拖曳到“當啟動時”。

../../_images/TPBot_tianpeng_case_01_04.png

連結網址

https://makecode.microbit.org/_0r5C5L029L9m

2.5結論

TPBot會持續前進。

##範本B

將前進的速度設置為100及持續3秒，並拖曳到“當啟動時”。

../../_images/TPBot_tianpeng_case_01_05.png

連結網址

https：//makecode.microbit.org/_XXH3yP66oRRp

2.6結論

TPBot會全速前進3秒後再停止。

##範本C

將前進的速度設置為100，並將暫停設置為2000ms，接著放置一個將車子立即停止的指令，並將前述設定拖曳到“按下A鍵時”。如下圖所示：

../../_images/TPBot_tianpeng_case_01_06.png

連結網址

https：//makecode.microbit.org/_6i4awR07MA7E

2.7結論

按下A鍵時，TPBot會全速前進2秒後再停止。

３.案例02：燈光控制

3.1目的

學習透過編程來控制LED燈的顏色。

3.2材料

TPBot智能汽車機器人* 1

3.3軟體

Microsoft MakeCode

3.4程式設計

在MakeCode的選擇中點擊“Advanced”以找到更多選擇。

我們需要添加一個套件來進行程式設計。先點擊選擇底部的“Extensions”，然後在對話框中搜尋“ tpbot”並下載。

##範本A

當啟動時，micro：bit顯示一個愛心圖案，並且LED前燈為黑色。
按下A鍵，使LED前燈顯示紅色。
按下B鍵，使LED前燈顯示為藍色。
按下A + B鍵，使LED前燈顯示為綠色

../../_images/TPBot_tianpeng_case_02_04.png

連結網址

https：//makecode.microbit.org/_0RM5AJgos7C5

3.5結論

使用按鍵控制LED前燈的顏色。
按下A鍵，使LED前燈顯示紅色。
按下B鍵，使LED前燈顯示為藍色。
按下A + B鍵，使LED前燈顯示為綠色。

##範本B

當啟動時micro：bit將顯示愛心圖案，而LED前燈顯示為紅色並暫停0.2秒鐘，然後關閉LED前燈。

../../_images/TPBot_tianpeng_case_02_05.png

連結網址

https：//makecode.microbit.org/_P5cJ7oV1664J

3.6結論

當啟動時micro：bit將顯示愛心圖案，並且TPBot的LED前燈顯示為白色2秒鐘，然後關閉。

4.案例03：循跡

4.1目的

學習透過編程來使TPBot沿著黑線驅動。

4.2材料

TPBot智能汽車機器人* 1

4.3軟體

Microsoft MakeCode

4.4程式設計

在MakeCode的選擇中點擊“Advanced”以找到更多選擇。

我們需要添加一個套件來進行程式設計。先點擊選擇底部的“Extensions”，然後在對話框中搜尋“ tpbot”並下載。

##範本

判斷循跡傳感器的狀態：如果在左側檢測到黑色，則將左輪的速度設置為0、右輪的速度設置為40；如果在右側檢測到黑色，則將左輪的速度設置為40、右輪的速度設置為0。
../../_images/TPBot_tianpeng_case_03_04.png

連結網址

https：//makecode.microbit.org/_4WML7wLL5DDJ

4.5結論

TPBot沿著黑線驅動。

4.7常見問題

問：TPBot無法按照Wiki中的編碼運作。
答：可能是電池沒電了，請嘗試在編碼中增加速度值來解決這問題。

5.案例04：避障駕駛

5.1目的

學習透過編程來使TPBot自動避開障礙物。

5.2材料

TPBot智能汽車機器人* 1

5.3軟體

Microsoft MakeCode

5.4程式設計

在MakeCode的選擇中點擊“Advanced”以找到更多選擇。

我們需要添加一個套件來進行程式設計。先點擊選擇底部的“Extensions”，然後在對話框中搜尋“ tpbot”並下載。

##範本

設置一個三角形圖案，將TPBot前進的速度設置為50；LED前燈設置為綠色。
將TPBot到障礙物中的距離變數設置在重複執行的指令中，判斷如果i<15且i≠0是否正確，如果是，將TPBot設置為立即停止並且前燈閃爍3次。
將其倒退的速度設置為30％並執行1秒，左轉的速度設置為30％並執行0.5秒，最後將前燈設為綠色，前進的速度設置為50％。

../../_images/TPBot_tianpeng_case_04_04.png

連結網址

https：//makecode.microbit.org/_9A0XzETTzA54

5.5結論

打開TPBot的電源以使其前進，如果檢測到障礙物，它將立即停止，並且前燈閃爍3次，然後倒退後會向左轉，接著以前燈呈現綠色的狀態繼續前進。

5.7常見問題

問：TPBot無法按照Wiki中的編碼運作。
答：可能是電池沒電了，請嘗試在編碼中增加速度值來解決這問題。

6.案例05：自動開燈

6.1目的

學習透過編程來使TPBot自動在黑暗中打開燈光。

6.2材料

TPBot智能汽車機器人* 1

6.3軟體

Microsoft MakeCode

6.4程式設計

在MakeCode的選擇中點擊“Advanced”以找到更多選擇。

我們需要添加一個套件來進行程式設計。先點擊選擇底部的“Extensions”，然後在對話框中搜尋“ tpbot”並下載。

##範本

將前進的速度設置為100。
判斷目前光的強度是否低於設定值。如果是，則將前燈設置為白色；如果不是，就設置為黑色。
。

../../_images/TPBot_tianpeng_case_05_04.png

連結網址
https：//makecode.microbit.org/_4Wm85b3K4ikU

6.5結論

啟動TPBot以向前行駛，並在進入黑暗/明亮區域時自動打開/關閉大燈。

7.案例06：隨機駕駛

7.1目的
學習透過編程來使TPBot隨機駕駛。

7.2材料

TPBot智能汽車機器人* 1

7.3軟體

Microsoft MakeCode

7.4程式設計

在MakeCode的選擇中點擊“Advanced”以找到更多選擇。

我們需要添加一個套件來進行程式設計。先點擊選擇底部的“Extensions”，然後在對話框中搜尋“ tpbot”並下載。

##範本

在micro：bit上放置一個笑臉圖案。
將左右輪的速度設置為-100〜100之間的任意值，並暫停2秒鐘。

../../_images/TPBot_tianpeng_case_06_04.png

連結網址

https：//makecode.microbit.org/_PHzL9LUCL4cv

7.5結論

micro：bit顯示笑臉圖案，並且兩個輪子的速度每兩秒隨機變化一次。

8.案例07：警察來了

8.1目的
學習透過編程來使TPBot變成一台警車。

8.2材料

TPBot智能汽車機器人* 1

8.3軟體

Microsoft MakeCode

8.4程式設計

在MakeCode的選擇中點擊“Advanced”以找到更多選擇。

我們需要添加一個套件來進行程式設計。先點擊選擇底部的“Extensions”，然後在對話框中搜尋“ tpbot”並下載。

##範本

在micro：bit上放置一個笑臉圖案，並將前進的速度設置為100%。
在重複執行的指令中，將前燈設置為紅色、暫停100ms；然後再將前燈設置為藍色、暫停100ms。

../../_images/TPBot_tianpeng_case_07_04.png

連結網址

https：//makecode.microbit.org/_6AT0J1Yx99rm

8.5結論

TPBot啟動後將向前行駛，且前燈交替顯示紅色和藍色。

9.案例08：在固定的點停車

9.1目的
學習透過編程來使TPBot在固定的點停車。

9.2材料

TPBot智能汽車機器人* 1

9.3軟體

Microsoft MakeCode

9.4程式設計

在MakeCode的選擇中點擊“Advanced”以找到更多選擇。

我們需要添加一個套件來進行程式設計。先點擊選擇底部的“Extensions”，然後在對話框中搜尋“ tpbot”並下載。

##範本

在micro：bit上放置一個笑臉圖案，並將前進的速度設置為100%。
在重複執行的指令中，設置判斷循跡感測器的狀態，如果檢測到黑線，則立刻將車子停下來。

../../_images/TPBot_tianpeng_case_08_04.png

連結網址

https：//makecode.microbit.org/_Jda4MkM8gCsf

9.5結論

啟動後在micro：bit上會顯示一個已設置的圖案，而TPBot將向前行駛，直到兩個傳感器都檢測到黑線後才會停止。

10.案例09：尋找光線

10.1目的

學習透過編程來使TPBot往光線前進。

10.2材料

TPBot智能汽車機器人* 1

10.3軟體

Microsoft MakeCode

10.4程式設計

在MakeCode的選擇中點擊“Advanced”以找到更多選擇。

我們需要添加一個套件來進行程式設計。先點擊選擇底部的“Extensions”，然後在對話框中搜尋“ tpbot”並下載。

##範本

在當啟動時的指令中，將前燈設置為白色。
在重複執行的指令中，設置判斷光線強度是否超過設定值，如果是，則將TPBot設值為前進。如果不是，則將TPBot設值為向左轉。

../../_images/TPBot_tianpeng_case_09_04.png

連結網址

https：//makecode.microbit.org/_by81v67kf8Ef

10.5結論

如果檢測到的光線強度超過設定值，則TPBot將繞圈旋轉或向前移動。

10.7常見問題

問：TPBot無法按照Wiki中的編碼運作。
答：可能是電池沒電了，請嘗試在編碼中增加速度值來解決這問題。

11.案例10：防墜落的TPBot

11.1目的

將黑色膠紙黏貼到桌子的邊緣，將編程設計為如果檢測到黑色，則使TPBot倒轉，接著繼續前進。

11.2材料

TPBot智能汽車機器人* 1

11.3軟體

Microsoft MakeCode

11.4程式設計

在MakeCode的選擇中點擊“Advanced”以找到更多選擇。

我們需要添加一個套件來進行程式設計。先點擊選擇底部的“Extensions”，然後在對話框中搜尋“ tpbot”並下載。

##範本

將micro：bit顯示的圖案設置為愛心，並將前燈設置為白色。

在重複執行的指令中．設置判斷是否檢測到黑線的指令，如果是，則將TPBot的倒轉速度設置為30%並持續1秒，接著以相同的速度左轉0.5秒。如果不是，則以30%的速度前進。 ../../_images/TPBot_tianpeng_case_10_04.png

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連結網址

https：//makecode.microbit.org/_dtPhXL3XxTJC

11.5結論

開啟micro：bit後會顯示一個圖案，然後TPBot將向前移動且前燈為白色。如果檢測到黑線，TPBot就會倒轉，然後向左轉以繼續移動。

11.7常見問題

問：TPBot無法按照Wiki中的編碼運作。
答：可能是電池沒電了，請嘗試在編碼中增加速度值來解決這問題。

12.案例11：以固定距離跟隨

12.1目的

使用編程將TPBot設計為以固定距離跟隨另一輛車。

12.2材料

TPBot智能汽車機器人* 1

12.3軟體

Microsoft MakeCode

12.4程式設計

在MakeCode的選擇中點擊“Advanced”以找到更多選擇。

我們需要添加一個套件來進行程式設計。先點擊選擇底部的“Extensions”，然後在對話框中搜尋“ tpbot”並下載。

##範本

在micro：bit顯示屏上設置一個圖案。
在重複執行的指令中，將數值設定為TPBot與前車的距離，並判斷該距離是否在10到20之間，如果是，則將兩個車輪的速度設置為0；如果距離小於10，則將兩個車輪的速度設置為-30％；如果非前述的條件，則將兩個車輪的速度設置為30％。

../../_images/TPBot_tianpeng_case_11_04.png

連結網址

https：//makecode.microbit.org/_9ugK1pVyPE8M

12.5結論

打開micro：bit後會顯示一個圖案，而TPBot會與其前車保持一定距離。如果檢測到的距離很近，速度會變慢；如果檢測到的距離很遠，速度會變快；如果檢測到的距離在設定的間隔值之間，則停止。

12.7常見問題

問：TPBot無法按照Wiki中的編碼運作。
答：可能是電池沒電了，請嘗試在編碼中增加速度值來解決這問題。

13.案例12：micro：bit遙控器

13.1目的

編程使用mciro：bit來控制TPBot。

13.2材料

TPBot智能汽車機器人* 1

13.3軟體

Microsoft MakeCode

13.4程式設計

在MakeCode的選擇中點擊“Advanced”以找到更多選擇。

我們需要添加一個套件來進行程式設計。先點擊選擇底部的“Extensions”，然後在對話框中搜尋“ tpbot”並下載。

##範本

遙控器的部分

在micro：bit設置圖案，並將廣播群組設為1。
當按下A鍵，廣播發送數字1；按下B鍵後，廣播發送數字2；按下A + B鍵後，廣播發送數字3。

../../_images/TPBot_tianpeng_case_12_04.png

連結網址

https：//makecode.microbit.org/_DYDT9ibh9V1E

##接收的部分

-在micro：bit設置圖案，並將廣播群組設為1。

-將接收到的數值保存為變數。判斷變數是否為1，如果是，則將TPBot設置為以30％的速度向左轉；如果變數為2，則將TPBot設置為以30％的速度向右轉；如果變數為3，則將TPBot設置為以30％的速度前進。

../../_images/TPBot_tianpeng_case_12_05.png

../../_images/TPBot_tianpeng_case_12_05.png

連結網址

https：//makecode.microbit.org/_CAMF0t8rYT0j

##結論

啟動後在micro：bit上會顯示一個設置的圖案，按下A鍵，它會向左轉；按下B鍵，它會向右轉；按下A + B鍵，它會前進。

13.6常見問題

問：TPBot無法按照Wiki中的編碼運作。
答：可能是電池沒電了，請嘗試在編碼中增加速度值來解決這問題。

14.案例13：

以micro：bit的加速度感測器進行遙控

14.1目的

編程使用加速度感測器來控制TPBot。

14.2材料

TPBot智能汽車機器人* 1

14.3軟體

Microsoft MakeCode

14.4程式設計

在MakeCode的選擇中點擊“Advanced”以找到更多選擇。

我們需要添加一個套件來進行程式設計。先點擊選擇底部的“Extensions”，然後在對話框中搜尋“ tpbot”並下載。

##範本

遙控器的部分

在micro：bit設置圖案，並將廣播群組設為1。
在重複執行的指令中，當廣播發送x值，則加速度感測值除以10並暫停100毫秒。當廣播發送y值，則加速度感測值除以10並暫停100毫秒。

../../_images/TPBot_tianpeng_case_13_04.png

連結網址

https：//makecode.microbit.org/_11kPTbbxM9Mf

##接收的部分

-在micro：bit設置圖案，並將廣播群組設為1。

-將兩個“ if ... else ...”指令拖曳到“ on radio receive ...”的指令中，判斷接收到的名稱是x還是y。如果是x，請將其保存為x的加速度變數。如果是y，則將其保存為y的加速度變數。-設置左輪的速度為y+x，右輪的速度為y-x。

../../_images/TPBot_tianpeng_case_13_05.png

../../_images/TPBot_tianpeng_case_13_05.png

連結網址

https://makecode.microbit.org/_a6LLFsMfDT7K

##結論

啟動micro：bit後會顯示設置的圖案，而TPBot的移動會由micro：bit上變化的角度來控制。