Webduino Blockly 「積木方城市」:用 Bit 九軸加速器玩「拋拋剪刀石頭布」與「擲骰子」

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最近 Webduino 發表了最新的開發板:Webduino Bit,採用 ESP32 模組,內建 2.4G Wi-Fi 和藍牙功能,具備 448KB ROM 和 520 KB SRAM 的記憶體容量,內建一個 25 顆全彩 LED 燈的矩陣,兩個光敏電阻、兩個按鈕開關、一個溫度感應電阻 一個蜂鳴器和一個九軸感測器 ( 三軸加速度、三軸陀螺儀與三軸磁力指南針。

在不需要外接擴充的情形下,就有好多的感測元件可以使用!

※ Webduino Bit 官方網站:https://bit.webduino.io/

※ Webduino Bit 官方教學網站:https://bit.webduino.io/site/zh_tw/tutorials.html

這次要跟大家分享如何利用「三軸加速器」的「Z軸數值」感測,來玩「拋拋剪刀石頭布」與「擲骰子」兩個應用!

※ 此 Blockly 程式範例修改自:張小彥、oxxo.studio (Webduino  / 設計總監  / 教材編輯、創意範例實作) 在「Webduino Bit 練功坊」分享的「拳力測量計」作品!範例程式:https://bit.ly/2KxxhCK

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※ 拋拋剪刀石頭布 Demo 網址 :http://bit.webduino.io/blockly/#qNWoQGrNKg

※ 擲骰子 Demo 網址 :http://bit.webduino.io/blockly/#8jkVYPP22B


首先,我們先來跟大家介紹的是「拋拋剪刀石頭布」!


「拋拋剪刀石頭布」


在這裏希望就像一般的猜拳一樣,利用「Z軸加速度」的感測,只要將手掌往上或往下動一下,就可以讓 Bit 上的全彩點矩陣顯示出不同顏色的剪刀石頭布圖案!待開發板靜止一段時間後,就自動清除全彩點矩陣上的圖案。


一、加入需要使用到的硬體元件:全彩點矩陣與九軸感測器

在這邊我們也先將空列表「arr」建立好,做為待會兒儲存偵測到的多個加速度數值。

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二、設定九軸感測器偵測頻率與開始偵測

九軸感測器可以透過偵測頻率來決定取得的數值次數,若不需要太靈敏,可以將時間拉長,單位是「毫秒」。

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三、自訂可帶參數的「流程(函數):save」

在 Blockly 中可以建立帶參數的流程(函數),使用方式如下:

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1.將「Z 軸加速度」數值設為帶入「save」流程的參數值

此處將「Z 軸加速度」X 1 的目的,是將它進行類型的轉換,否則無法將取得的「Z 軸加速度」帶入流程中使用。

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2.將取得的多次「Z 軸加速度」數值存入列表中,並取出「最大值」與「平均值」做為比對依據

因為加速度每 150ms 就會偵測一次,當我們進行一次「出拳動作」時,從開始移動到完全靜止,可能會花費 2~3 秒鐘,因此,在這邊將取得的 20 次「Z 軸加速度」數值存入「arr」列表中,若超過 20 次,就從最舊的一筆從列表中刪除,再將新的數值存入列表。

變數 max:從「arr」列表取得「最大值」

變數 avg:從「arr」列表取得 20 組加速度的「平均值」

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3.比對「Z 軸加速度」的「最大值」與「平均值」差異,來得知是否已經完成出拳動作

如果「最大值」與「平均值」差異範圍在 200 以內,表示開發板已漸漸停止下來,此時就不再繼續做猜拳的隨機取整數,等待 8 秒後開閉全彩點矩陣。

若「最大值」與「平均值」差異範圍大於 200,表示目前還在出拳動作中,設定變數 K 自 1~3 數值中隨機取整數,並依據所取出的數值,顯示相對應的剪刀石頭布圖案,每次執行完均等待 2 秒鐘,讓使用者有機會看到完整的圖案顯示。

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「擲骰子」


「擲骰子」與「拋拋剪刀石頭布」一樣,都是利用「Z軸加速度」的感測,只要將手掌往上或往下動一下,就可以讓 Bit 上的全彩點矩陣顯示出不同顏色的數字圖案!待開發板靜止一段時間後,就自動清除全彩點矩陣上的圖案。

只有以下程式碼不同,其餘都是一樣的喔!

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※ 在使用 Webduino Bit 開發板時,由於它有 25 顆全彩 LED 燈,因此,如果電源是連到電腦的 USB插槽(尤其是前置 USB ),常會遇到電壓不足 5V 的情形,或是使用行動電源,當電力比較低時,Webduino Bit 就容易出現重新啟動,或是感測反應失常的情形!建議直接將 USB 連至電源插座,或是使用電力充足的行動電源,以減少異常情形發生。


※ 延伸閱讀:

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