mBot教學(6)-光感測器與LED應用
2 likes2,805 views
本文介绍了光电二极体和LED的工作原理，以及如何通过mbot进行光感测和LED控制的应用设计。文中结合了多个实验，比如光控小夜灯和隧道自动照明自走车，详细说明了相关的控制指令和功能要求。通过这些实验，可以提升对光电技术的理解和应用能力。
mBot教學(6)-光感測器與LED應用
- 1. 電子工程系車用電子與資訊組 教學(6) 光感測器與LED應用 吳錫修 February 13, 2018 光電二極體原理、LED原理、 mBot光感測指令、 光感測應用設計、 mBot全彩LED控制指令、 LED 應用設計
- 2. shapethefuture 也稱光電二極體，photodiode無光照時，只有很小的逆向飽和漏電 流 (暗電流)，此時光敏二極體截止。當受到光照時，逆向飽和電流 大大增加，形成光電流 photodiode是透明封裝，建議加上黑色套管，降低側面受光而影響 光感測器敏感度 光敏二極體原理 2 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
- 3. shapethefuture LED (Light Emitting Diode) 晶圓製造過程中添加不同的金屬元素 (鋁Al、鎵Ga、銦In等)，使發出不同波⻑的光 470nm發藍光、530nm發綠光、570nm發黃光、630nm發紅光 LED原理 3 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 可見光光譜
- 4. shapethefuture 光控小夜燈 汽車日行燈 手機自動調整亮度 交通號誌燈 生活科技應用實例 4 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
- 5. shapethefuture mBot光感測器 5 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. Light Sensor
- 6. shapethefuture 1. 連接mBot與PC 2. mBlock選單命令連接>更新韌體 3. 編輯程式區塊 4. 測試 手掌在光感測器上方移動，觀察數值變化情形 Lab 測試光感測器傳回值 6 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
- 7. shapethefuture 控制指令 讀取光線感應器偵測值，傳回值0~1023，受光愈強，數值愈大 搭配運算指令及控制指令使用 mBot光感測器控制 7 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
- 8. shapethefuture 功能要求 光感測器讀值大於200時，mBot開始前進 mBot受光愈強，mBot速度愈快 需依環境光狀態調整cds臨界值 Lab 光驅動自走車 1/3 8 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
- 9. shapethefuture 程式流程 Lab 光驅動自走車 2/3 9 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
- 10. shapethefuture 參考程式 建立cds變數 Lab 光驅動自走車 3/3 10 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
- 11. shapethefuture mBot全彩LED 1/2 11 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. RGB LED2 RGB LED1
- 12. shapethefuture RGB LED 可分別控制紅、綠、藍LED發光強度，混合出全彩效果 (16,777, 216種 顏色) mBot全彩LED 2/2 12 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
- 13. shapethefuture 控制指令 mBot RGB LED控制 13 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 0不亮，255最亮 RGB LED2 RGB LED1
- 14. shapethefuture 功能要求 使左右LED隨機顯示不同顏色 每0.2秒變換顏色 Lab 全彩霓虹燈 1/3 14 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
- 15. shapethefuture Lab 全彩霓虹燈 2/3 15 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 開始 隨機產⽣3個 0~255數值 重覆執行 持續0.2秒 隨機產⽣3個 0~255數值 以隨機數值點亮左 側LED 以隨機數值點亮右 側LED
- 16. shapethefuture 參考程式 建立R、G、B變數 Lab 全彩霓虹燈 3/3 16 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
- 17. shapethefuture 功能要求 依超音波距離傳回值，並參考光譜值讓RGB LED閃光 可見光光譜 470nm發藍光、530nm發綠光、570nm發黃光、630nm發紅光 將光譜單位nm改為cm模擬 Lab 模擬可見光發光 1/3 17 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 可見光光譜
- 18. shapethefuture 程式流程 Lab 模擬可見光發光 2/3 18 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 開始 讀取超音波距離 發黃光 距離=47 距離=53 距離=57 距離=63 發藍光 發綠光 發紅光 Y Y Y Y N N N N
- 19. shapethefuture 參考程式 mBlock選單命令連接>更新韌體 建立distance變數 Lab 模擬可見光發光 3/3 19 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
- 20. shapethefuture 功能要求 按下按鈕後，mBot前進 當mBot進入隧道時放慢速度，點亮RGB LED 當mBot離開隧道時回復速度，關閉LED 設計注意事項： 1. 要依據環境光線強度調整光感測器臨界值 2. 光感測器最好加上黑色套管，以免RGB LED點亮時，光感測器側面接收到 RGB LED光源，造成誤動作 Lab 隧道自動照明自走車 1/3 20 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
- 21. shapethefuture 程式流程 Lab 隧道自動照明自走車 2/3 21 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
- 22. shapethefuture 參考程式 建立cds變數 Lab 隧道自動照明自走車 3/3 22 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
- 23. shapethefuture 功能要求 按下按鈕後，mBot前進 每3秒讓mBot隨機左轉或右轉 轉彎前閃爍LED方向燈，每0.2秒紅色亮、滅閃爍2次 Lab mBot轉彎方向燈 1/3 23 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
- 24. shapethefuture 程式流程 Lab mBot轉彎方向燈 2/3 24 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 開始 左側LED以紅光閃 爍2次 按下按鈕 是 否 重覆執行 隨機轉彎 左轉 右轉 右側LED以紅光閃 爍2次 左轉 右轉 前進2.5秒
- 25. shapethefuture 參考程式 Lab mBot轉彎方向燈 3/3 25 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
- 26. shapethefuture 光電二極體原理 mBot光感測指令 LED原理 mBot全彩LED控制指令 mBot光感測與LED控制應用設計 復習 26 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.