初級編程

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基礎知識
基本編程和軟件指南介紹
關於本書
這本教科書解釋瞭如何使用ArtecRobo 2.0編程平台讓學生構建和編程自己的機器人，
讓他們親眼目睹計算機和編程如何讓他們在日常生活中使用的技術發揮作用。本書分為基礎和應用程序設計兩部分。這是基
礎課本，您可以在其中學習基本編程以及如何使用 ArtecRobo 2.0 硬件和 Studuino:bit 軟件。
《應用程序設計》一書提供了一系列基於編程和技術不同主題的示例學習項目，讓您可以選擇您想要在課堂上關注的主題。

索引
1. 計算機和編程......................................................................................................................................... 4
了解計算機及其背後的程序在我們生活中扮演的角色。

2. Studuino:bit 軟件................................................................................................................................ 7
了解本書中使用的編程軟件以及如何使用它來運行程序。

........................................................................................................................................ 21
3. 使用核心單元
了解如何使用 ArtecRobo 2.0 核心單元的內置 LED 顯示屏、蜂鳴器和傳感器。
●

LED顯示屏 .......................................... 22●

光傳感器............................................................. 34●

蜂鳴器................................................... 26●......................................................... 38
溫度傳感器

●

....................................................... 29按鈕●.............................................................. 42
加速度計

4．使用電子零件
了解如何擴展核心單元的功能............................................................................................................. 49★ 本書中的說明假設您在計算機上使用該軟件。如果您使用的是平板電腦，請在說明中將“點擊”替換為“單擊”，將
“拖動”替換為“滑動”。
★ 如果您的核心單元將長時間不使用，請斷開核心單元與電池盒的連接。該裝置被動消耗電力來監控其按鈕，這將
在大約一周內耗盡電池。
★ 本教科書中出現的產品和服務名稱均為其各自所有者的財產。
・ Windows 是 Microsoft Corporation 在美國和其他國家的註冊商標。
・ Mac OS 是 Apple Inc. 在美國和其他國家/地區註冊的註冊商標。
・ iOS 是指 Apple Inc. 的操作系統。IOS 是 Cisco Systems, Inc. 及其關聯公司的註冊商標，在美國和其他國家/地區註冊，並在許可下使用。
・ Apple Store 是 Apple Inc. 的服務標誌。
・ Android、Chromebook 和 Google Play 是 Google LLC 的註冊商標。
・ ArtecRobo 2.0 和 Studuino:bit 是 Artec Co., Ltd. 的註冊商標。

介紹 ArtecRobo 2.0
ArtecRobo 2.0 教育編程平台使用兩個主要部分：核心單元，它是一台微型計算機，以及機器人擴展單元，您可以連接到核心單
元以使用額外的電子部件。

溫度感應器（第 38 頁）

光感應器第 34 頁）

核心單元

前

A 按鈕

B 按鈕

（第 29 頁）

（第 29 頁）

5 x 5 全彩 LED 顯示屏（第 22 頁）USB 連接器
電源連接器
蜂鳴器 （第 26 頁）

後

重置按鈕
9軸傳感器

Microcontroller（

三軸加速度計
（第 42 頁）

三軸陀螺儀
三軸羅盤

）

機器人擴展單元
核心單元

（右邊）

（正面）

（左邊）

★ 核心單元也可以反方向連接。

（底部）★ 將電子零件插入端口
標記為紅色！
機器人擴展單元

本書中使用的電子零件● 直流馬達（第 51 頁）

● 紅外線反射器（第 56 頁）結合 ArtecRobo 2.0 核心單元和 Artec Blocks，您可以構建和編程各種機器人、計算機系統和其他項目。初級編程教科書使用以下七種Artec Blocks：

基本立方體
（白色）

半A
（淺灰）

眼睛

半C
（白色）

車輪

長條

O型圈（寬）

在 Applied Programming 一書中，您將使用這些塊來構建如下項目：

交通管制：交通燈

自動化：自動駕駛汽車

為災難做準備：
地震探測器

交通安全：
防撞系統

1-2. 用程序控制計算機
為了讓計算機做你想做的事，你需要以我們稱為（計算機）程序的形式給它指示。一個程序是由一系列
指令組成的，計算機可以遵循這些指令，計算機可以閱讀和執行這些指令。程序是由人類編寫的，他
們想到他們想讓計算機做的事情，然後寫出指示告訴計算機如何去做。為計算機編寫程序稱為編程。
編寫程序時，需要使用一種計算機可以理解的特殊語言，稱為編程語言。

決定你需要給出什麼指示來讓計算機做某事。

編寫一個程序，為計算機提供這些指示。

這是用編程語言編寫的程序！

編程語言有兩種主要類型：基於文本的語言和基於視覺的語言。在本課程中，我們將使用一種易於理
解的可視化編程語言。

文本語言
使用字母、數字和其他字符為計算機編寫說明。
這個程序做什麼

打開所有紅色的 LED
等待 1 秒關閉所有 LED視覺語言
使用屏幕上的圖標為計算機指明方向。

1-3. 基本項目組織
程序由一系列命令組成，每個命令都告訴計算機執行記錄數據、更改數據或控制物理部件等過程。您
可以通過三種基本方式來組織程序中的命令：序列、循環和分支。

描述

指令

順序編程

計算機將按照您給它們的順序執行每

指令1

個命令。

指令2

開始循環
計算機將執行相同的命令或指令1
循環

一遍又一遍的命令序列。

指令2
從頭開始重複計算機將根據是否滿足某個條件
來執行不同的命令或命令序列。
在此圖中，如果條件案例 A 為真，

狀況

計算機將遵循命令 A，但如果條
件案例 B 為真，則計算機將遵循

條件

情況 A

指令A

情況 B

指令B

命令 B。

2. Studuino:bit 軟件
要編寫可以在核心單元上傳輸和運行的程序，您需要使用 Studuino:bit 軟件。

2-1. 安裝軟件找到下面列出的您設備的操作系統，然後按照說明安裝軟件。

● Windows
按照以下網址下載軟件：

https://www.artec-kk.co.jp/artecrobo2/en/software/
運行下載的安裝文件以安裝 Studuino:bit 軟件。

● Mac OS X
按照以下網址下載軟件：

https://www.artec-kk.co.jp/artecrobo2/en/software/
在下載的文件中找到應用程序 Studuinobit.app 並將其移動到 Applications 文件夾中。

●安卓／ChromeBook
在 Google Play 商店中搜索 Studuino:bit 並從那里安裝軟件。

● iOS
在 App Store 中搜索 Studuino:bit 並從那里安裝軟件。

安裝完成後，您會在屏幕上看到右側的圖標。

2-2. 啟動軟件
按照以下步驟啟動軟件並打開編程界面。

❶單擊 Studuino:bit 圖標啟動軟件。

❷ 軟件啟動後選擇機器人模式進入編程界面。

從 rom 中選擇英語、西班牙語、法語、韓語、
日語（漢字）、日語（平假名）、葡萄牙語、俄語、
或中文（繁體）。★ 從 1.4.2 版開始。

菜單

腳本區：
把塊放在一起，在這裡製作你的
程序。

塊調色板：
在此處查找可用於製作程序的塊（命令）。

分類：
塊調色板分為不同類別的塊（命令）。單擊此處某個類別的圖標可跳轉到塊調色板的相應部分。

2-3. 使用軟件
Studuino:bit 軟件允許您拖放塊來對核心單元和電子部件進行編程。

● 製作程序
要製作程序，只需將塊（命令）從塊面板拖放到腳本區域並將它們放在一起。

拖放

方塊相互連接！

●刪除塊要刪除塊，請將其從腳本區域拖放到塊面板。

拖放

參考

塊類別

這些塊根據其功能分為不同的類別。 總共有十個類別：運動、外觀、聲音、事件、控制、傳感、無線電、操作符、變量和功能。

類別描述
控制直流電機和伺服電機等電子部件的模塊。要顯示此類別中的塊，您首先需要在
端口設置中選擇至少一個電機。

控制核心單元 LED 顯示屏中 LED 的塊。

控制核心單元蜂鳴器的塊。

該塊標誌著程序的開始。

控製程序向計算機發出命令的順序和時間的塊。

查找指定傳感器檢測到的信息的塊。

發送和接收無線信號的模塊。★ 本書未使用。

可用於使計算機執行計算的塊，
或為您的程序設置條件。

製作可用於記錄信息的變量和列表塊。
★ 本書未使用。

製作自己的功能塊。★ 本書未使用。

有關本書未介紹的模塊類型的更多信息，請單擊軟件菜單中的教程按鈕。

2-4. 運行你的程序軟件中有兩個選項可用於在核心單元上運行程序：連接和傳輸。連接在核心單元和您的計算機或平板電腦之間打開一個持續的連接。該程序將在您的計算機上運行，它將通過現有連接將程序的命令發
送到核心單元。傳輸會將您的程序發送到核心單元並保存在那裡。然後核心單元可以運行程序本身。

連接・該程序將在您的 PC 上運行
命令運行你的程序

傳輸

信號

發送信號

・該程序被保存到您的核心單元。
・您的核心單元運行保存的程序。
你的程序

發送程序

信號

保存程序

運行你的程序使用 連接或 傳輸時，您的設備需要使用 USB 電纜（如果您使用計算機）或無線藍牙連接（如果您使用平板電腦）連接到核心單元。

連接電腦與平板電腦連接

傳輸您的程序並在核心單元本身上運行它們會更方便，因為它不需要您維護 USB/ 藍牙連接，程序運行
速度會更快。

◆ 製作測試程序

通過製作一個程序來測試該過程，
該程序使用蜂鳴器播放音符 Do 1 秒鐘，
然後嘗試使用 連接
和傳輸在每個設備上運行它。
請參閱第 26 頁了解如何使用蜂鳴器。

❶ 將一個

塊從事件類別拖到腳本區域。

腳本區

塊調色板

類別

❷ 從聲音類別中取出一個塊，然後將其連接到❸ 按照第 13-14 頁（如果使用 Windows 或 Mac 設備）
或第 15-18 頁（如果使用 Android/Chromebook 或 iOS 設備）
上的說明使用 連接和傳輸 從 ❷ 運行您的程序。

塊。

◆ 連接和傳輸（用於計算機）在 Windows 或 Mac 上（USB 電纜連接）
如果您在計算機上編寫程序，則需要使用 USB 電纜連接到核心單元並運行或傳輸您的程序。
讓我們嘗試運行您在第 12 頁製作的測試程序。

使用連接運行程序❶ 使用 USB 電纜將核心單元連接到計算機。

PC
核心單元

❷ 當您從 Studuino:bit Software 的 編輯菜單中選擇連接時，傳感器板窗口將出現在
屏幕的右上方。

❸ 單擊

塊以運行您的程序。

它將使蜂鳴器播放 1 秒鐘。

當前正在運行的程序塊周圍將出現黃色輪廓點擊！

使用傳輸運行程序❷ 從 Studuino:bit 軟件的編輯菜單中選擇傳輸。

❶ 使用 USB 電纜將核心單元
連接到計算機。

❺ 在核心單元上從 0 到 9 中選擇一個插槽來發送程序。您也可以在此處重命名
程序。

❻ 傳輸完成後，核心單元將自動開始運行程序。要從頭重新啟動程序，請按重置按鈕。

如果傳輸成功，顯示屏右上角的 LED 將亮起藍色。如果傳輸失敗，相同的 LED 將亮起白色。如果發生這種情
況，請按重置按鈕並重試。

成功傳輸

傳輸失敗

藍燈

有關如何運行保存在核心單元其他插槽中的程序的說明，請參見第 19 頁。

白燈

◆ 連接和傳輸（用於平板電腦）

在 Android/Chromebook 或 iOS 上（藍牙無線連接）
如果您在平板電腦上編寫程序，您可以連接到核心單元並使用藍牙無線運行或傳輸您的程序。
讓我們嘗試運行您在第 12 頁製作的測試程序。

使用連接運行程序❶ 設置您的平板電腦和核心單元。

❷ 從 Studuino:bit Software 的編輯菜單
中選擇連接。

❸ 一旦出現如下所示的屏幕，按住核心單元的 B 按鈕並按重置。

重置按鈕

按鈕 B

❹ 當核心單元的 LED 顯示屏亮起時，鬆開 B 按鈕。 在屏幕列表中找到與核心單元顯示相
同模式的設備，然後按連接。

如果沒有顯示與核心單元顯示屏上的模式匹配的設備，請按刷新。
如果在此過程中 LED 熄滅，
請按住 B 按鈕並再次按重置。

❺ 核心單元的通訊燈將打開，
傳感器板將出現在您的屏幕上。

通訊燈

❻ 單擊

塊以運行您的程序。 它將使蜂鳴器播放 1 秒鐘。

點擊 !
當前正在運行的程序塊周圍將出現黃色輪廓。

使用傳輸運行程序❶ 設置您的平板電腦和核心單元。

❷ 從 Studuino:bit 軟件的編輯菜單
中選擇傳輸。

❸ 一旦出現如下所示的屏幕，按住核心單元的 B 按鈕並按重置。

重置按鈕

B 按鈕

如果您的平板電腦和核心單元已連接，請轉到步驟❹。

❹ 當核心單元的 LED 顯示屏亮起時，鬆開 B 按鈕。 在屏幕列表中找到與核心單元顯示相
同模式的設備，然後按連接。

如果沒有顯示與核心單元顯示屏上的模式匹配的設備，請按重置。
如果在此過程中 LED 熄滅，
請按住 B 按鈕並再次按重置。

❺ 在核心單元上從 0 到 9 中選擇一個插槽來發送程序。您也可以在此處重命名程序。

❻ 傳輸完成後，核心單元將自動開始運行程序。要從頭重新啟動程序，請按重置按鈕。

如果傳輸成功，顯示屏右上角的 LED 將亮起藍色。如果傳輸失敗，相同的 LED 將亮起白色。如果發生這種
情況，請按重置按鈕並重試。

成功轉移

轉移失敗

藍燈

有關如何運行保存在核心單元其他插槽中的程序的說明，請參見第 19 頁。

白燈

選擇要運行的程序參考您可以使用以下步驟選擇要運行的核心單元上保存的程序。

❶ 開機1) 將電池盒或 USB 數據線插入核心單元。
2) 核心單元將打開，綠色電源指示燈將亮起。
當您打開核心單元時，它將自動開始運行
它運行的最後一個程序。

❷程序選擇模式重置按鈕1) 按住 A 並按重置按鈕。
這將重新啟動設備，
因此電源指示燈將短暫關閉。
2) 如果鬆開復位按鈕 3 秒後指示燈重新亮起，則鬆開 A 按鈕。
3) 如果顯示屏在綠色 LED 中顯示 0，
則您已進入程序選擇模式。

❸ 程序選擇/啟動
1) 在程序選擇模式下按 A 按鈕將更改顯示屏上的數字，從 0 開始到 9 再返回 0。
2) 當一個數字出現在顯示屏上時
按 B 按鈕將運行已保存到該插槽號的程序。

每個核心單元都加載了用於測試目的的演示程序。
將新程序從軟件傳輸到其中一個程序槽將覆蓋該槽中的演示程序。

按鈕 A

2-5. 保存和加載程序Studuino:bit 軟件可讓您保存當前程序並加載它以便以後繼續工作：● 保存程序從 Studuino:bit Software 的文件菜單中選擇保存到您的電腦。

● 加載程序從 Studuino:bit Software 的文件菜單中選擇從您的電腦加載。

3. 使用核心單元
核心單元本身配備了八個板載部件：一個 LED 顯示屏、一個蜂鳴器、兩個按鈕、一個光傳感器、一個溫度傳感器、一個加速度計、一個指南針和一個陀螺儀。 在本章中，您將學習如何使用這些內置
部件。

正面

溫度感應器

A 按鈕

LED

光傳感器

B 按鈕

背面

加速度計

蜂鳴器

陀螺儀
指南針（磁力計）

加速度計、陀螺儀和指南針等傳感器可用於更高級的編程課程，但我們建議您專注於課堂上相對簡單的光傳感器、按鈕和溫度傳感器。

3-1. LED顯示屏
LED 顯示屏由 5 x 5 網格中的 25 個獨立 LED 組成。你可以讓每一個都以你想要的任何顏色點亮。每個
單獨的 LED 都有特定的 X 和 Y 坐標來描述其位置，如下所示。

X
0

1

2

3

4

0

Y

1
2
3
4

Studuino:bit 軟件允許您通過將紅色、藍色和綠色的數量設置為 0 到 31 之間的任何值（紅色、藍色和綠色
是光的原色）來為 LED 設置各種顏色。不同顏色的光結合形成新顏色的方式稱為加色混合。

藍色
0

光的三原色

31

0

31

0

0 31

品紅

31

31

青色

白色
31

紅色
31

紅色等級

綠色等級

藍色等級

結果顏色

31

0

0

紅色

31

15

0

橙色

31

31

31

白色

0

0

31

31

綠色

黃色
31

31

0

0

31

0

3-1-1. LED 編程模塊
Looks 類別中有六種塊用於控制 LED 顯示屏。

● 要打開特定 LED：
在此塊中指定顏色和 LED 的坐標以點亮該 LED。
例如︰ 使 X=2, Y=2 處的 LED 亮白光：● 關閉特定 LED：此塊關閉指定坐標處的 LED。
例如︰在 X=2、Y=2 時關閉 LED：

X=2, Y=2 關閉● 要顯示文本：
在此塊中寫入文本以使其在 LED 顯示屏上滾動。
只有字母數字字符有效。
例如）顯示一個紅色字母 A：顯示滾動

● 製作 LED 圖案：
此模塊可讓您使用 LED 顯示屏製作多色圖案。
例如︰製作如圖所示的圖案：●以一種顏色打開整個顯示器：
此塊使顯示屏中的所有 LED 以指定的顏色亮起。
例如︰使整個顯示屏呈藍色亮起：● 要關閉整個顯示：此塊關閉顯示屏中的所有 LED。

3-1-2. 一個示例 LED 顯示程序

1秒

以下程序使 LED 顯示屏呈藍色亮起一秒鐘。

❶ 將一個

塊從事件類別拖到腳本區域以標記程序的開始。

❷ 從 Looks 類別中添加一個

塊

並將其顏色設置為藍色。

❸ 從控制類別中添加一個塊。

❹ 從 Looks 類別中添加一個塊。

❺ 連接到核心單元並單擊程序以查看其工作原理！
要了解如何使用計算機連接核心單元，請參見第 13 頁。對於平板電腦，請參見第 15 頁。

3-2. 蜂鳴器
您還可以對蜂鳴器播放的音符以及播放時間進行編程。這本教科書使用數字來描述其程序中的不同
音符，但該軟件還有一個屏幕鍵盤，您可以使用它來挑選音符。

蜂鳴器

音符及其編號

參考

鍵盤上的每個鍵都有自己的值，這些值每增加一個八度就增加 12。 這些音符值是用於 MIDI
技術標準的標準符號，這種格式允許在不同的數字樂器之間共享演奏數據。

49
C#
Do#

48
C
Do

51
E♭
Mi♭

50
D
Re

52
E
Mi

54
F#
Fa#

53
F
Fa

56
G#
Sol#

55
G
Sol

61
C#
Do#

58
B♭
Ti♭

57
A
La

59
B
Ti

60
C
Do

63
E♭
Mi♭

62
D
Re

64
E
Mi

66
F#
Fa#

65
F
Fa

70
B♭
Ti♭

68
G#
Sol#

67
G
Sol

69
A
La

71
B
Ti

72
C
Do

3-2-1. 蜂鳴器編程模塊
聲音類別中有三個塊，
您可以使用它們來控制核心單元的蜂鳴器。

● 演奏音符：
在此塊中設置一個音符，使蜂鳴器播放它。
例如︰讓蜂鳴器播放音符 C (60)：● 在設定的時間內演奏一個音符：
在此塊中設置一個音符和一個時間長度，使蜂鳴器在該時間段內播放該音符。
例如）讓蜂鳴器播放音符 C (72) 3 秒● 停止播放聲音：該塊關閉蜂鳴器。

3-2-2. 一個示例蜂鳴器程序
下面的程序使蜂鳴器只播放音符 E (64) 一秒鐘。

❶ 將一個

塊從事件類別拖到腳本區域以標記程序的開始。

❷ 從聲音類別中添加一個
塊並將其音符設置為 64。

❸ 連接到核心單元並點擊程序看看它是如何工作的！
要了解如何使用計算機連接核心單元，請參見第 13 頁。對於平板電腦，請參見第 15 頁。

參考

備用程序

這個程序和我們剛剛做的一樣！

3-3. 按鈕核心單元有兩個面部按鈕，A 和 B 按鈕，您可以編
寫程序來檢測這些按鈕何時被按下。

A 按鈕

3-3-1. 按鈕編程模塊
傳感類別中有三種模塊，可用於對核心單元的按鈕進行編程。

● 要在您按下按鈕時啟動程序：

當您按下按鈕時，連接到此的程序塊將運行。

● 按下按鈕運行條件：

將此塊放入控制類塊中的中，設置分支程序的條件。

例如︰使條件“如果按鈕 A 被按下”：

B 按鈕

● 檢測按鈕是否被按下：
這個塊充當一個數值，它告訴指定的按鈕是否被按下。 連接到您的核心單元，您將看到按鈕的值
在按下按鈕時變為 0，在未按下時變為 1。
要了解如何使用計算機連接核心單元，請參見第 13 頁。對於平板電腦，請參見第 15 頁。

按按鈕...

將此塊與運算符類別中的並釋放它！

塊組合可以產生與

。
例如︰使條件“如果按鈕 A 被按下”：❶ 將操作員類別中的一個
區域中，然後將傳感類別中的一個塊放入其左側開口中。

❷ 按鈕被按下時的值為 0，因此在塊的右側鍵入 0。

❸ 將先前的塊放入控制類別
中的

塊中。

塊拖到腳本

塊相同的條件3-3-2. 一個示例按鈕程序以下程序使用所有三個按鈕塊來製作一個條件程序，當您按下 A 按鈕時，該程序會以紅色點亮 LED
顯示屏 1 秒鐘。

按下 A

紅燈亮1秒

● 使用
❶從
感應類進入腳本區。

❷ 編寫一個程序，使 LED 顯示屏以紅色點亮一秒鐘。
請參見第 22 頁了解如何控制 LED 顯示屏。

❸ 連接到核心單元並單擊程序以查看其工作原理！

●

Using

or
和

都是條件塊，您可以使用其中任何一個來編寫分支條件，如下所示：

按鈕 A 是否按下？
已按下燈顯示紅色 1 秒

❶ 將一個

塊從事件類別拖到腳本區域以標記程序的開始。

❷ 從控制類別中添加一個

塊。

❸將

塊放入

❹ 添加一個程序，使塊內的 LED 顯示屏塊中。

呈紅色亮起 1 秒鐘。
請參見第 22 頁了解如何控制 LED 顯示屏。

沒有按下

❺ 在連接到核心單元的同時單擊程序，看看它是如何工作的！

使用此程序，按 A 按鈕不會使 LED 顯示屏亮起！這是因為核心單元運行程序的速度非常快：
一旦程序啟動，它就會檢查一次 A 按鈕，然後就完成了！

檢查 A 按鈕

程序停止！

您可以通過將程序放在控制類別中的塊內來解決此問題，

因此它會永遠檢查 A 按鈕！

❻ 將整個程序放在控制類別的塊內。

❼ 連接到您的核心單元並單擊該程序以查看其工作原理！

參考使用

這個程序和我們剛剛做的一樣！

Light sensor

3-4. 光傳感器
光傳感器是一種測量周圍環境亮度的傳感器。它通過使用
稱為光電二極管的組件檢測光線來實現這一點，該組件在光線照射時會產生電能。

3-4-1. 光傳感器編程模塊
傳感器檢測到的光照水平將在您的計算機上顯示為數值。您可以使用程序中
感測類別中的塊來查找光傳感器的當前值。此塊允許您使用光傳感器的值創建條件。

● 檢查光傳感器的值❶ 連接核心單元以打開傳感器板窗口。
要了解如何使用計算機連接核心單元，請參見第 13 頁。對於平板電腦，請參見第 15 頁。

❷ 光傳感器的值可以是 0 到 100 之間的任何值。嘗試比較傳感器的值，當你用手指蓋住它時，當你把它沒有蓋住時，看看它是如何變化的。

明亮

黑暗

30-80

0-10

環境光

傳感器板值

不同光傳感器檢測到的值存在一些差異，因此您的結果可能會有所不同。

● 要使用光傳感器值設置條件：將此塊與運算符類別中的

塊結合使用可以設置條件。

例如︰使條件“如果光傳感器的值大於 50”：

3-4-2. 一個示例光傳感器程序
以下程序使用塊設置條件，當光傳感器檢測到黑暗時，LED 顯示屏以紅色點亮 1

秒。
讓它變暗

紅燈亮1秒

天黑了嗎？

明亮

黑暗

燈顯示紅色 1 秒

● 尋找門檻
為了讓您的光傳感器判斷其周圍環境何時是黑暗或明亮，它需要使用一個值來區分每種狀態之間的差異。像這樣標記不同狀態之間邊界的值稱為閾值。使用您在第 34 頁找到的值來選擇閾
值。

黑暗

明亮

20

上面顯示的閾值是一個估計值。根據您自己的結果選擇您的實際閾值。

● 製作程序讓我們一起使用和塊來編程條件“如果環境是黑

暗的”。

❶ 將一個

塊從事件類別拖到腳本區域以標記程序的開始，然後從它下面的控制
類別中添加一個塊。

❷ 將操作類別中的

方塊拖

入方塊的
中，然後將感應類別中的
方塊放入

左側槽中。

❸ 現在將條件設為“如果周圍環境很暗”。 環境較
暗時的值會小於閾值，因此請將您
在第 35 頁選擇的閾值放入右側的插槽中。

使用如右圖所示的
塊可以產生相同效果的條件。

方

❹ 在

塊內添加一個程序，使 LED 顯示屏呈紅色亮起 1 秒鐘。
請參見第 22 頁了解如何控制 LED 顯示屏。

❺ 將整個程序放在 Control 類別中的塊中。

請參閱第 33 頁了解為什麼需要塊。

❻ 連接到核心單元並單擊程序以看其工作原理！

Reference

LED 如何影響光感應器

光傳感器位於核心單元上的 LED 顯示屏旁邊，這意味著如果同時點亮過多的顯示屏，
光傳感器將受到 LED 亮度的影響。 如果您在同一程序中使用光傳感器和 LED 顯示屏，
請務必牢記 LED 亮度的影響。

3-5. 溫度感應器
溫度感應器是一種測量周圍環境溫度的傳感器。它使用稱

溫度感應器

為熱敏電阻的電子元件來做到這一點，該元件根據溫度改
變其電阻強度。

3-5-1. 溫度感應器編程方塊您可以使用程序中 Sensing 類別中的塊

找到溫度傳感器的當前數字，這使您

可以使用該數來為分支程序創造條件。

● 溫度傳感器的數字❶ 連接核心單元以打開傳感器板窗口。
要了解如何使用計算機連接核心單元，請參見第 13 頁。對於平板電腦，請參見第 15頁。

❷ 溫度傳感器的數字以攝氏度 (℃) 顯示。嘗試將空氣吹過溫度傳感器以使其冷卻，並看溫度如何下降。

它冷卻並 ...

核心單元的內置溫度傳感器會受到核心單元自身微型計算機發出的熱量的影響，因此它可能無法始終準確地測量周圍環境的溫度。

● 使用溫度傳感器設置條件：將此塊與 Operators 類別中的例）使條件“如果溫度傳感器大於 30”：

等塊結合使用可以設置條件。

3-5-2. 示例溫度傳感器程序
下面的程序使用方塊來製造一個條件，當溫度傳感器檢測到周圍環境變涼時，LED顯示屏會以紅色點亮1秒。

紅燈亮1秒

Still warm

Is it cool?

CoolerLight display redfor 1 second● 什麼溫度是“冷”？
為了讓您的溫度傳感器判斷其周圍環境何時溫暖或涼爽，它需要使用一個稱為閾值的值來區分
每種狀態之間的差異。使用您在第 38 頁找到的值來選擇閾值。
如果您將閾值設置為低於您在測試時發現的溫度值 2℃，該程序將運行得更好。

Cooler

此閾值設置“冷”溫度

Still warm28

● 製作程序讓我們一起使用❶將和塊來編程條件“如果環境變冷”。

塊從事件類別拖到腳本區域以標記

程序的開始，然後從它下面的控制類別中添加一個塊。

❷將塊 從 Operators 類別拖到的 □ 中，然後將塊塊從 Sensing

類別放入其左側插槽中。

❸ 現在將條件設為“如果環境變冷。”當環境變冷時，的值將小於閾值，因此請將您

在第 39 頁選擇的閾值放入右側的插槽中.

如右圖所示，使用 [#> # b] 塊會產生具有相同效果
的條件。

❹在

塊內添加一個程序，使 LED 顯示屏呈

紅色亮起 1 秒鐘。
請參見第 22 頁了解如何控制 LED 顯示屏。

❺ 將整個程序放在 Control 類別中的塊中。
請參閱第 33 頁了解為什麼需要 [forever塊。

❻ 連接到核心單元並單擊程序以查看其工作原理！

3-6. 加速度計
加速度計是一種檢測傾斜和搖晃的傳感器。它們用於許多常見的電子產品，如智能手機和遊戲控制器。

ABC
ABC

Reference

加速度計的工作原理

加速度計檢測加速度（在固定時間段內的速度變化），測量沿 X、Y 和 Z 軸的方向加速度。
加速度計的值可以在 -2.00 和 2.00 之間的任何值

（−）
（−）
（−）

（+）
（+）
（+）

3-6-1. 加速度計編程模塊
Sensing 類別中有四個模塊，您可以使用它們來對加速度計進行編程。

● 要在您傾斜核心單元時啟動程序：[ 傾いたとき b]當您傾斜核心單元時，連接到這個的程序塊將運行。

(後)
(右)
(左)

(前)
您還可以使用此塊來設置加速度計應該檢測輕微傾斜還是明顯傾斜。輕微傾斜在 20° 到 45°
左右，而明顯傾斜在 45° 到 90° 左右。

例如）向後傾斜核心單元：

20°
90°

45°

輕微傾斜

明顯傾斜

● 搖動核心單元時啟動程序：
當您搖動核心單元時，連接到此的程序塊將運行。包括搖動，此塊允許您使用六個方向來啟動程序。

LEDReset Button● 要基於傾斜設置條件：
將此塊放入等控制類別塊的□中，以使用加速度計的傾斜設置條件。您可以選擇

條件的方向和傾斜量。
例如）使條件“如果明顯向前傾斜”：●要基於抖動設置條件：
將此塊放入

控制類別塊中，例如以創建使用不同加速度計狀態的條件。此塊允許您從六種不同的加速度計狀態中進行選擇。
例）使條件“如果核心單元被搖動”：

Reference

使用

加速度計的值

或塊可以讓您根據加速度

計的數值創建條件。
讀取這些值並為它們設置閾值可能非常困難，因此請考慮使用它們如需更高級的課程。
有關如何使用這些模塊的更多信息，請查看 Studuino: bit Software 菜單中的教程。

3-6-2. 示例加速度計程序
An Example Accelerometer Program
以下程序使用和塊來設置條件，當您搖動核心單元時，LED 顯示屏會以紅色點亮 1 秒。

紅燈亮1秒
Light up red for 1 second● 使用[搖動時b]❶ 從 Sensing 類別中將一個塊拖到 Script Area 中。

❷ 編寫一個程序，以紅色點亮 LED 顯示屏 1 秒鐘。
請參見第 22 頁了解如何控制 LED 顯示屏。

❸ 連接到核心單元並點擊程序看看它是如何工作的！

● 使用
用於設置條件，因此要使用它，您需要製作一個分支程序，如下所示：

核心單元在搖晃嗎
Yes

燈顯示紅色 1 秒

❶將塊從事件類別拖到腳本區域以標記程序的開始。

❷ 從控制類別中添加一個

❸將
中。

放入

塊。

塊的

No

❹在

塊內添加一個程序，使 LED 顯示屏呈紅色亮起 1 秒鐘。

❺ 將整個程序放在 Control 類別
的塊中。

請參閱第 33 頁了解為什麼需要塊。

❻ 連接到核心單元並單擊程序以查看其工作原理！

4. 使用電子零件
Using Electronic Parts
直流電機和紅外光反射器是我們將在本書中討論的唯一電子部件。要使用電子部件構建機器人，首先
需要將核心單元連接到機器人擴展單

連接機器人擴展單元
核心單元Core Unit

核心單元也可以反向連接。
The
Core Unit can beconnected facing
the opposite direction
as well.

機器人擴展單元
Robot Expansion Unit

電子零件
● 直流馬達● 紅外光反射器

４-1. 機器人擴展單元的端口設置
軟件中的端口設置顯示哪些部件連接到機器人擴展單元的哪些端口。每當您對連接到機器人擴展單元的部件進行編程時，您需要進入端口設置並確保選擇了正確的部件。

❶ 插入您正在使用的部件，然後啟動Studuino:bit Software 並從 Edit 菜單中選擇Port Settings。

❷ 選擇連接的部分，然後單擊右下角的確定按鈕。

紅外線端口

直流馬達端口完成後點擊這裡！

現在您將能夠使用塊來控制您為每個端口設置的部分。
● 直流馬達方塊● 紅外線方塊4-2. 直流馬達您可以對直流電機以特定速度沿特定方向旋轉進行編程。

4-2-1. 連結直流馬達
將直流馬達連接到機器人擴展單元上的端口 M1，然後設置端口。
直流馬達也可以連接到端口 M2。

❶ 將機器人擴展單元連接到核心單元，然後將直流電機插入機器人擴展單元上的端口 M1。

M1❷ 將電池盒插入機器人擴展單元。

BATT

運行直流馬達時，請確保電池盒已插入機器人擴展單元上的端口。

❸ 從 Studuino 的 Edit 菜單中選擇 Port Settings：bit Software 和將端口 M1 設置為直流電機。

直流馬達部分完成後點擊這裡！

4-2-2. 直流電機編程塊
直流電機可以被編程為以特定的速度和特定的方向旋轉。如果程序中沒有指定其中任何一個，電機將不會
移動！當你想要做一個時，你還需要在程序中給出一個命令直流電機停止 . 運動類別中有三種模塊可用於對直流電機進行編程。
要了解如何使用計算機連接核心單元，請參見第 13 頁。對於平板電腦，請參見第 15 頁。

● 設置直流電機的速度：[ 直流電機的速度 b]
此塊設置直流電機的旋轉速度。此塊中設置的數字越大，速度越快。

Smallest
０

Possible Values

20

StoppedSlow

如果更改 [DC motor speed b

Largest
100

Fast

]

塊中設置的速度，則必須再次單擊它才能使其生效。

直流電機的實際轉速還取決於電池剩餘的電量。如果您的電機在設定的速度沒有改變的情況下移動得更慢，請嘗
試用新電池更換電池。

● 設置直流電機的方向：[ 直流電機 b 的直接旋轉 ]該塊可以使直流電機順時針或逆時針旋轉。
★ 點擊 [DC motor move forward b] 區塊只會讓 DC Motor 移動，如果你已經設置了電機的速度。motorʼs speed.

在順時針和逆時針之間切換會使電機反轉。

直流電機可以向以下方向旋轉：

順時針

逆時針

● 停止直流電機：
此塊停止直流電機旋轉。您可以通過設置制動或滑行來選擇停止電機的方式。

應用直流電機的製動器使其立即停止。

切斷直流電機的電源，使其緩慢滑行停止。

4-2-3. 一個示例直流馬達程序
以下程序使用 [DC 電機速度 b]、[DC 電機正轉 b] 和 [DC 電時針旋轉 3 秒。

Spins clockwisefor 3 seconds❶ 將 [標誌點擊塊從事件類別拖到腳本區域以標記程序的開始。

❷ 從 Motion 類別中添加一個塊來設置 DC 馬達的速度。

❸從運動類別中添加一個塊，使直流馬達順時針旋轉。

機停止 塊使 DC 電機順❹ 從控制類別中添加一個 [wait for 1 b] 塊並將其時
間設置為 3 秒。

❺ 添加一個 [stop the DC motor b c 塊以使電機停止旋轉。

❻ 連接到核心單元並單擊程序以查看其工作原理！

4-3.紅外光反射器
紅外光反射器可以通過反射紅外光來檢測附近物體的存在。

4-3-1. 紅外光反射器的工作原理
IR Photoreﬂectors 是一種通過檢測反射的紅外（IR）光來工作的傳感器，看傳感器的正面，
你會看到兩個小圓圈，透明的圓圈發出紅外光，而黑色的圓圈檢測紅外光 ..

檢測紅外線

發射紅外線

發射器發出的紅外光從傳感器前面的物體反射回來，使它們反射回探測器，探測器接收到的反射光的強度用於判斷傳感器前面的物體是否靠近

探測器

感應器
發射器

反射光

物件

紅外線反射器簡介● 陽光中含有大量的紅外線！確保您的紅外線探測器沒有受到陽光直射，否則將無法正常工作。

O bj e c t

O bj e c t

陽光

反射

反射

現在傳感器可以檢測到它前面物體反射的紅外線！

太陽的紅外線太強了● 像黑色這樣的深色傾向於吸收光線而不是反射光線，因此傳感器會從較暗的物體中給出較弱的值。

而這個吸收！

這反映了...

發射器

白色方塊

發射器

黑色方塊

4-３-２. 連接紅外線反射器
將紅外線反射器連接到機器人擴展單元上的端口 P0，然後設置端口。
紅外光反射器可以連接到端口 P0-P2。

❶ 將機器人擴展單元連接到核心單元，然後將紅外線反射器插入機器人擴展單元的端口 P0。

紅外線反射器P0感應器數據線❷ 在 Studuino:bit Software 的 Edit 菜單中選擇 Port Settings，將端口 P0 設置為紅外線反射器。

在這裡選擇零件！

完成後點擊這裡！

4-3-3. 紅外線反射器編程模塊
您的 IR Photoreflector 接收到的紅外光的強度將顯示為數值。在您的計算機上。Sensing 類別中的塊檢索這些值，讓您使用 IR 的值來編程條件光反射器..

● 檢查 IR 光反射器值
❶ 連接核心單元以打開傳感器板。
要了解如何使用計算機連接核心單元， 對於平板電腦，請參見第 15 頁。

❷ IR Photoreflector 的值可以在 0 到 100 之間。嘗試將手指放在距 IR Photoreflector 不同的距離處，
看看這如何影響傳感器的值。

靠近感應器

遠離感應器

手指位置

傳感器板值

30-50

0-10

不同的 IR Photoreflectors 檢測到的值會有一些差異，所以你發現的值可能與這些不同。

● 使用紅外光反射器設置條件：
將此模塊與 Operators 類別中的 [#> #b]
置條件。

等模塊結合使用，您可以使用 IR Photoreﬂector 設Ex.) 使條件“如果 IR Photoreflector 的值大於 50”：

4-3-4. 示例紅外光反射器程序
以下程序使用 [infrared photoreﬂec 塊設置一個條件，當您將手指靠近 IR Photoreﬂector 時，LED 顯
示屏會以紅色點亮 1 秒鐘。

手指靠近燈顯示紅色 1 秒

遠離

手指靠近 ?
靠近

燈顯示紅色 1 秒

● 尋找臨界點為了讓您的判斷物體何時接近它，它需要使用一個稱為閾值的值來區分每種狀態之間的差異。
使用您在第 59 頁找到的值來選擇閾值.

0

手指遠離

臨界點

手指靠近

20

100

● 製作程序讓我們一起使用 [infrared photo reﬂec 和 [#> # b]

塊來編程條件“如果附近有手指”。

❶ 將事件類別中的 [Flag click塊拖到腳本區域以標記程
序的開始，然後在其下方的控制類別中添加塊。

❷ 將 [#> # b] 塊 從 Operators 類別拖到塊的中，然後將 [infrared photo reﬂe 塊從

Sensing 類別放入其左側插槽。

❸ 現在設置“如果附近有手指。”當您將手指靠近傳
感器時，[紅外光反射器 b]

的值將大於閾值，因此將您在第 60 頁選擇的閾值放入右側的插槽。

如右圖所示，使用 [# <#]塊產生相同的條件。

❹在塊內添加一個程序，使LED顯示紅燈

亮1秒。
請參見第 22 頁了解如何控制 LED 顯示屏。

❺ 將整個程序放在控制類別的塊中。

請參閱第 33 頁了解為什麼需要 [ずっとb] 塊。

❻ 連接到核心單元並單擊程序以查看其工作原理！

Reference

使用 IR 光反射器檢測黑白方塊

正如第 57 頁所討論的，黑色物體會吸收紅外線，從而使紅外線反射器從它們身上接收到的反射較弱。然而，白色物體反射的光要強得多。這一事實意味著您可以使用紅外線反射器來區分黑色和白色！

一個黑色的物體還有一個白色的！

禁止未經授權的複制和分發

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