[教育時光機 EP8] micro:bit x 迪斯可機器人

隨著市場需求變化越來越快，競爭也越來越激烈，如何根據時代需求提供不斷進步的產品，是企業能否生存的重要關鍵。因此在2020年，也就是micro:bit v1.5推出後的三年，英國BBC便開發了micro:bit v2.0，透過內置更多感測器、更強的硬體效能以及更人性化的設計，再一次讓全世界的創客能盡情地發揮創意不受限制。

micro:bit v2.0外觀上與v1.5相近，但擴展了以下功能：
1.  內鍵喇叭、麥克風與觸碰感應器(增加創作方便性)
2.  齒狀pin腳　(方便使用鱷魚夾連接)
3.  更多LED 指示燈　(方便確認 micro:bit 的狀態 下載中/電源開關)  
4.  黃色顯眼的天線　 (使廣播、遙控、藍牙功能更加穩定)
另外硬件上(CPU, RAM, Storage) 皆有所提升，令程式運作更精準穩定。

今天就讓我們使用micro:bit V2.0主控板的新功能－聲音感測，製作一台迪斯可機器人，一起隨著音浪搖擺吧！

◆課前準備（10分鐘）

1. 教師可向學習者介紹micro:bit v1.5與v2.0的差異。

2. 準備模型所需零件

注意micro:bit主控板與智高主控盒皆需使用Ｖ2.0版本，才可支援聲控功能！

◆示範模型製作（40分鐘）

可參考以下組裝步驟將模型一步步組裝。

步驟1：將50倍行星馬達前後裝上長結合鍵，並裝在5x10孔長方框上，如圖所示。

步驟2：將馬達短軸與馬達連接，並透過齒輪傳動將40T齒輪與100mm軸連接，如圖所示。

步驟3：將十一孔長條第三與最後一個孔洞裝上長結合鍵，並放置於長方框左右兩側．如圖所示。

步驟4：將十一孔長條、5X10孔長方框、長結合鍵三者連接，完成機器人腿部。

步驟5：將步驟3與步驟4組裝在一起，完成機器人造型。

步驟6：將15孔超長條、凸輪結合器與軸扣鍵安裝於機器人左右兩側，如圖所示。

步驟7：將兩個3孔超長條、長結合鍵與主控盒連接，並放置於5x10孔長方框中間，如圖所示。

步驟8：進入程式設計網頁編寫以下程式

1. 程式碼使用重覆循環來持續測量麥克風輸入的聲響，並在 LED 螢幕上繪製長條圖來表示聲響值。

2.  當接受到聲音響度大於111時，機器人會開始前後舞動手臂；反之若聲音響度小於110，機器人僅會變化LED燈，不會舞動手臂。

3. 完整程式圖如下

◆玩法

選一首你喜歡的音樂，讓機器人陪你一起搖擺吧！

◆學生製作模型與遊玩（30分鐘）

1、 協助學生完成模型與程式編寫，教師適時提供協助即可。

2、 完成的學生可開始改造程式以增加變化性，例如：根據不同的聲響幅度來顯示不同的表情符號。

◆總結與收拾（10分鐘）

1、 教師可於課程最後進行總結，介紹迪斯可(Disco)的定義與由來。

迪斯可（英語：Disco)，來自法文的discothèque，原意指那些播放錄製好的跳舞音樂的舞廳，而後用來指一種在1970年代後風行世界（特別是歐洲）的舞曲。這種音樂的特徵，是混合了放克、爵士樂、搖滾樂以及拉丁美洲音樂的節奏特色。
迪斯可音樂節奏感強烈，是一種沒有規定動作的即興式的自由舞蹈，跳舞者僅會隨著強烈的節奏而舞動。

2、 請學生拆解模型、分類並正確歸位，須提醒學生使用扳手拆除零件而非硬拆。

◆科學原理

此模型使用的科學原理為「聲音感測」。

在micro:bit中，聲音感測模組是一個麥克風元件，它可以用於檢測偵測環境中的聲波強度。而偵測到的聲波會轉換數值，可以自行地進行程式調整。

聲波是指物質振動所產生的聲音，且聲波必須透過介質來傳遞．此介質可以是氣體或液體，例如我們之所以可以聽到談話或歌唱，是因為聲波透過空氣傳達到耳朵。
一旦沒有介質，聲波便無法傳播，因此太空人是無法在月球上直接講話的呢！

◆後記

即便是像BBC規模如此龐大的企業，也必須不斷地更新產品的品質、功能與延伸性，讓自己與時俱進不會被時代所淘汰。正如同我們亦要有「活到老，學到老」的終身學習精神，不斷地增進自己的知識、擴大自己的視野，才能提升各方面的競爭力！

讓我們一起期待教育時光機接下來的冒險吧！

關鍵字參考：

程式教育、micro:bit、迪斯可機器人、迪斯可、聲音感測、聲波、聲響、分貝

課綱參考：

科-J-A3 利用科技資源，擬定與執行科技專題活動。

運 t-IV-1 能了解資訊系統的基本組成架構與運算原理。

運 r-V-3 能利用程式語言表達運算程序。

資 P-IV-1 程式語言基本概念、功能及應用。

設 k-IV-1 能了解日常科技的意涵與設計製作的基本概念。