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引腳積木

micro:bit 的引腳積木針對 micro:bit 的引腳進行操作,包含數位訊號和類比訊號的讀取、寫入,甚至是脈衝的週期都能進行設定,熟悉了引腳積木的操作,就能控制基本的外接感測器或電子零件。

引腳積木有幾個分類:數位 / 類比訊號讀取數位 / 類比訊號寫入對應訊號引腳類比週期設定伺服寫入伺服設定脈衝聲音引腳設定聲音引腳啟用 / 停用

數位 / 類比訊號讀取

「數位 / 類比訊號讀取」積木可以讀取 micro:bit 引腳 1~16 的數位訊號或類比訊號,數位訊號為 0 和 1 兩個數值,類比訊號為 0~1023 的整數

micro:bit - 引腳積木 ( 數位 / 類比訊號讀取 )

下圖的例子,是將 micro:bit 連接一個按鈕開關 ( 使用下拉電阻的連結方式 ),在 micro:bit 啟動時使用重複無限次,透過 LED 顯示引腳 0 的數位訊號,由於是下拉電阻的接線,在沒有按下外接按鈕時,訊號值為 0,按下按鈕後,訊號值為 1

micro:bit - 引腳積木 ( 數位 / 類比訊號讀取 ) - 使用下拉電阻的連結方式

另外一個例子,是將 micro:bit 連接一個電位器 ( 可變電阻 ),在 micro:bit 啟動時使用重複無限次,透過 LED 顯示引腳 0 的類比訊號,執行後轉動電位器,LED 就會顯示 0~1023 的類比訊號數值

micro:bit - 引腳積木 ( 數位 / 類比訊號讀取 ) - 顯示 0~1023 的類比訊號數值

數位 / 類比訊號寫入

「數位 / 類比訊號寫入」積木可以從 micro:bit 引腳 1~16 ,輸出數位訊號或類比訊號,數位訊號為 0 和 1 兩個數值,類比訊號為 0~1023 的整數

micro:bit - 引腳積木 ( 數位 / 類比訊號寫入 )

下圖的例子,是將 micro:bit 連接一個 LED 燈,micro:bit 啟動後,按下 A 按鈕會發送數位訊號 1 點亮 LED,按下 B 按鈕會發送數位訊號 0 熄滅 LED

micro:bit - 引腳積木 ( 數位 / 類比訊號寫入 ) - 按鈕會發送數位訊號

如果將上面的程式改成類比寫入 ( 類比輸出 ),搭配迴圈的方式,就能做到 LED 呼吸燈的效果 ( LED 漸暗之後漸亮,不斷循環 )。

注意!每次重複必須要加入「等待」的積木,避免迴圈執行過快而看不到正確的結果。

micro:bit - 引腳積木 ( 數位 / 類比訊號寫入 ) - 搭配迴圈的方式

對應訊號

「對應訊號」積木可以將收到的訊號,從某個尺度區間的數值,對應到另外一個尺度區間的數字。

micro:bit - 引腳積木 ( 對應訊號 )

下圖的例子,會將收到的類比訊號 ( 0~1023 ) 轉換成 LED 的亮度 ( 0~255 ),透過改變類比訊號,就能控制愛心的亮度。

micro:bit - 引腳積木 ( 對應訊號 ) - 收到的類比訊號

micro:bit - 引腳積木 ( 對應訊號 ) - 改變類比訊號,就能控制愛心的亮度

類比週期設定

「類比週期設定」積木可以調整類比訊號的週期長度,單位是微秒 µs ( 1/1000000 秒 )。

micro:bit 是透過 PWM ( pulse-duration modulation ) 的技術,將數位訊號模擬為類比訊號,在頻率不變的狀態下,改變工作週期大小,就能使使整體平均電壓上升或下降。

  • PWM 週期:訊號從高電位到低電位再回到高電位。
  • PWM 頻率:1 秒內訊號從高電位到低電位再回到高電位的次數,預設 20000µs 表示一秒內有 50 個週期 ( 1000000/20000=50 ),頻率就是 50 Hz ( 赫茲 )。

micro:bit - 引腳積木 ( 類比週期設定 )

伺服寫入

「伺服寫入」積木可以控制伺服馬達的旋轉角度。

  • 位置型伺服馬達:角度範圍 0~180 度。
  • 連續型伺服馬達:角度設定 0 表示全速旋轉。

micro:bit - 引腳積木 ( 類比週期設定 )

下圖的例子,micro:bit 啟動後將伺服馬達角度設為 90 度,按下 A 按鈕時旋轉到 0 度,按下 B 按鈕旋轉到 180 度。

micro:bit - 引腳積木 ( 類比週期設定 ) - 伺服馬達角度

micro:bit - 引腳積木 ( 類比週期設定 ) - 按下 B 按鈕旋轉到 180 度

伺服設定脈衝

「伺服設定脈衝」積木可以透過輸入的脈衝時間 ( 脈衝寬度 ),決定伺服馬達旋轉的角度。

micro:bit - 引腳積木 ( 伺服設定脈衝 )

下圖的例子,micro:bit 啟動按下 A 按鈕會發送脈衝寬度 1000µs,伺服馬達就會旋轉到某個角度,按下 B 按鈕會發送脈衝寬度 2000µs,伺服馬達會旋轉到另外一個角度。

micro:bit - 引腳積木 ( 伺服設定脈衝 ) - 發送脈衝寬度 1000µs

micro:bit - 引腳積木 ( 伺服設定脈衝 ) - 伺服馬達會旋轉到另外一個角度

聲音引腳設定

「聲音引腳設定」積木可以設定連接蜂鳴器的腳位,需要搭配「音效積木」一起使用。

micro:bit - 引腳積木 ( 聲音引腳設定 )

聲音引腳啟用 / 停用

「聲音引腳啟用 / 停用」積木可以在設定聲音引腳後,將其停用或啟用,以符合其他需要使用引腳的狀況。

micro:bit - 引腳積木 ( 聲音引腳設定 )

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