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Maker/創客, Robot shield, 作品展示, 技術交流, 物聯網, 聯發科LinkIt家族

[ 介紹文 ] 2018.11.28- 進擊的Tank-Go！！ V5.3 紅外線對戰坦克

Posted on by 科技編輯
28
十一月
撰文

Niko Yang

圖片

Niko Yang

說明

感謝網友Niko Yang撰稿，特此致謝！

 

玩坦克大戰是許多朋友年輕時期經歷過的美好回憶，無論是從任天堂紅白機或後續的電視遊樂器，坦克大戰皆是熱門的題材之一，也是與朋友或家人共享歡樂的好遊戲。在電視遊樂器之外，至各電商賣場搜尋「對戰坦克」，也有許多遙控坦克販賣，可見坦克類遊戲受歡迎的程度。

 

緣由

欣逢南科AI_ROBOT自造基地交流平台，於6月份在台南舉辦「自造機器人的一百種樣貌」研討會，由KEVIN WANG 對整個MINI-PLAN的進化與發展歷史進行分享。筆者也從研討會認識當前機器人的種類，以及對聯發科技的LinkIt 7697開發板有了第一次接觸。在那麼多的機器人中，最吸引筆者的莫過於TANK GO系列了。

圖1

 

令人驚喜的寶物

目前各種相容於Arduino 的開發板如雨後春筍般出現，有點讓人難以選擇，各家開發板各有千秋。研究各類開發板後，筆者選擇了LinkIt 76XX系列，除了它支援BLE藍芽外，也支援Wi-Fi控制，再加上由MINI-PLAN演進的ROBOT-SHIELD V2 擴充板於2017年10月開始販售，使LinkIt 7697如虎添翼，整體元件結合支援10組PWM及兩組DC馬達同時控制，也支援I2C介面擴充，並由兩顆 270F 2.7V 260mah電容器（Lithium Capacitor）提供電力，不需擔心電源過充或過放電力的問題。也因為是電容器，官方規格的深度循環可達3000次，相對於手機鋰電池的500次循環，連續使用多達六倍以上的時間，也不需擔心起火或爆炸問題。運用在坦克製作上，自然被筆者列為優先考慮的組合。

 

參考文章：

CAVEDU [LinkIt 7697] 認識LinkIt 7697，你會需要這一篇！

圖2

 

資源分享

得到第一把鑰匙後，從網站https://www.thingiverse.com/，看到SMARTS 系列的3D列印件有很大發展空間，同時在YouTube上看見由Chiou ShinWei（George）大神，分享3D列印件和完整的安裝流程，以及零件表和程式碼的分享，皆讓筆者在坦克製作上節省相當多時間。從3D列印領域至控制板，乃至於學生時代學習的知識都要一併用上。在聯發科技網頁上，有很詳細的介紹，以及工程師的技術問題回覆和支援。

 

ShinWei Chiou（George）

V4 版程式和3D模型檔案和零件清單

https://github.com/GeorgeChiou/Robot-Shield-V2.0

 

安裝說明和零件清單

https://youtu.be/rpaQaJ1GmJE

圖3

 

魔鬼藏在細節裡

筆者原以為萬事俱備，結果發現有些事情仍是要嘗試過才能瞭解箇中奧妙。第一個問題是戰車鋁帶元件使用PLA當承軸，但PLA遇到濕氣經過一至二星期後，有30％的PLA承軸斷裂，想拿金屬螺絲取代卻又太重。所以，最後筆者使用木質牙籤，並點上微量的瞬間接著劑在鋁帶元件內側稍做固定。或是由Mike Tsai 網友所建議，用PEG的3D線材取代也可以。

 

在砲台旋轉上，原本使用24AWG線材，但其表皮太硬，導致戰車砲塔旋轉會因線材而上下晃動，馬上更換舵機專用線給紅外線IRDA和紅外線接收IRM-3638N3連接線使用，解決了問題。

 

不用熱熔膠而使用UHU透明膠連接，避免3D列印零件因高溫而變形，以及日後需修改的拆裝；在N20馬達的齒輪本體也塗上田宮齒輪油，塗上後N20馬達瞬間耗電流下降許多，齒輪轉動聲音也慢慢變小。自造的迷人之處，就在於不斷有新挑戰出現，卻總能一一克服。

圖4

 

性能再強化

在筆者與家人玩TANK-GO一段時間後，收集了大家的建議進行一次修改及強化性能，於是便著手發展V5.3版的程式碼。首先在手機操控介面上，針對按鈕位置重新編列，以及針對功能進行調整，不僅操作便利更適合長時間使用。可惜聯發科技的 LRCONTROL 目前暫時只支援六種顏色（RC_ORANGE, RC_BLUE, RC_GREEN, RC_PINK, RC_GREY, RC_YELLOW）。

https://docs.labs.mediatek.com/resource/linkit7697-arduino/en/developer-guide/using-linkit-remote/lremote-control-classes

 

同時戰車砲塔旋轉角度的左右方向，也進行一致性調整；在MPFPLAYER 聲音按鍵上，也更改為每階2格度調整，並限制最大至28 （MAX:30），避免小的喇叭單體破音，以及夜間播放音樂聲量的細部調整。

 

朋友建議加上兩顆燈光（LED）做為彈藥用盡或生命值歸零的提醒，也避免因緊張一直按鈕卻無動作對應。經筆者考慮，除了LED作為狀態顯示外，也加入兩段系統語音，例如：補彈藥和修理進行提示。其他細節可參考GITHUB上的README完整說明。

 

Niko Yang V5.3 版修改軟體和電子零件焊接圖片

https://github.com/yangniko137/Tank-Go-V5?fbclid=IwAR0NseA_2R2cRFvZRvyqWwNXehPig6qMT5wTly-tnJPS84LIOpKXyL0n61k

圖5

 

未來發展

科技發展鮮少有停頓的時刻，在筆者看過「少女與戰車（GIRLS und PANZER）」影片後，發覺還有許多功能值得更新，例如生命值歸0後，升起投降用的白色旗子⋯⋯等等。

 

兩顆超大電容提供激烈對戰達40分鐘左右，但把戰車當成MP3播放器聽CD書，這時便需要插5V市電供應，也考慮以14650或18650電池和保護板供電，省去電線纏繞的困擾。

 

對戰時的遮蔽建築物連同戰車收納的盒子，也可考慮製做成組合式，並且各戰車語音可以男女分開⋯⋯等等。這些都是很好的建議，以及下一步更新的方向。

圖6

 

結論

舉一反三，除了坦克外也順便發展FPV加上攝像頭及圖傳，加上接收和螢幕就可在家中探險。自造除了腦力激盪外，也藉由製作過程認識新的學問及志同道合的朋友。因此，謹藉由本篇文章，感謝無私分享的Maker們。

圖7

 

備註：如果您想要購買 LinkIt 7697 或 Robot Shield，歡迎洽詢機器人王國商城，謝謝。

 

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Maker/創客, 人物側寫, 作品展示, 團隊介紹

[ 採訪 ] 2018.11.23- 真・創客無雙！！MoMaker放大絕 揉合彈珠檯、遊樂園、奇幻等元素 打造飛龍與騎士的彈珠檯

Posted on by 科技編輯
23
十一月
採訪/撰文

宗諭

攝影

宗諭

受訪者

MoMaker的David與Clement

說明

文中影片的版權屬於MoMaker，感謝授權使用，特此致謝！除了第一部是影片外，其它都是音訊，特此跟讀者們說明。

 

猶記得在Maker Faire Taipei 2018中，這個令人超級驚豔的作品嗎？

 

這個作品是由MoMaker兩位創辦人David與Clement精心打造，名叫「飛龍與騎士的奇幻冒險彈珠檯」。小編相信讀者們大概會認為，能夠打造出這麼厲害的作品，兩位大大若不是武功高強、技能滿點，至少也是本職學能充足吧？？？來聽聽兩位大大怎麼說：

 

什麼！原來他們也是一步步摸索出來的！那我，豈不是也有機會做出這麼厲害的作品？沒錯，這也正是他們想要傳遞的訊息：

 

是不是！有沒有很勵志！！那麼究竟他們是如何想出讓彈珠檯結合飛龍與騎士的元素呢？是不是看了《冰與火之歌》或《魔戒》啊？

 

原來兩位大大是奇幻迷啊！難怪能做出如此有味道的作品。而小編在準備這次採訪時，因為有在Facebook粉絲團上發佈消息，有網友因感到好奇而留言詢問：「未來有考慮與政府機關或民間單位進一步合作，把這個作品擺在合適地點，使它成為一個景點嗎？」關於這個問題，David與Clement如此回覆：

 

有沒有聽到關鍵字「第二版」呢？小編便替大家問問，究竟第二版彈珠檯與第一版有何不同？

 

圖1 第二版改為金屬製的齒輪

 

看、聽至此，讀者們應該會想跟兩位MoMakers見見面吧？不過先聲明，這可不是美圖秀秀，而是硬派創客照喔，請看：

via GIPHY

 

不好意思，不好意思，應該是這一張才對：

圖2 兩位MoMaker，左為David，右是Clement。

 

今天的報導就到這邊，下次有機會再為讀者們採訪。如果您有希望我們去採訪的Maker領域的人選，歡迎留言，我們會斟酌納入考量，謝謝。

 

備註：如果您想要購買Maker相關產品、器材，歡迎洽詢機器人王國商城，謝謝。

 

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Maker Party, Maker/創客, 活動快報與紀錄, 逛展覽遊活動

【Fun School撒野同樂會 in 2018 MAKER PARTY 】發光吧！生命之樹！！

Posted on by 科技編輯
22
十一月
撰寫

陳亭妏

攝影

吳怡婷

活動主視覺

活動視覺元素由親子天下提供，特此致謝！

 

【神奇黏土不思議！導電黏土的神秘面紗】

坊間有許多兒童黏土、陶土的捏塑教學，除了製作上簡單、造型要吸睛之外，我們還能夠添加什麼元素，使成品更耀眼呢？今天，我們要使用神奇的導電黏土，接上LED燈和線路，讓外型可愛的植物，就像被賦予生命般閃閃發亮！特別需要注意的是，必須要加入能導電的溶液，才能使黏土導電喔。

 

【辦公室盆栽人氣王——仙人掌】

第一個要跟讀者們介紹的造型是仙人掌，討喜又多變的外觀，使它常常成為黏土課的主角啊！我們在仙人掌的頭頂插入LED燈（是不是很俏皮呢？），使仙人掌的兩隻手臂由導電黏土跟燈，記得身體要用黏土喔！加上小刺跟條紋等裝飾，造型就更完整可愛了！

圖1

 

【可愛又有趣的肉多多盆栽首選——石蓮花】

第二個造型是石蓮花，肥肥的外型也是深受大家喜愛的多肉植物之一，先用黏土做造型，並在最底下選兩片花瓣，用導電黏土讓LED「站得住腳」。在正中央亮燈的造型就是療癒啊～~

圖2

 

【美麗且歷久不衰的——永生玫瑰花】

登登登！！壓軸登場的是美麗的玫瑰花。大家是否記得在卡通版的美女與野獸裡，被玻璃瓶裝著的玫瑰花嗎？造型的作法與石蓮花相似，先耐心把花瓣由內到外完成，再把底下的兩片葉子用導電黏土製作就能成功亮燈啦。聖誕節馬上就到了，玫瑰花的造型配上球球，只要再打個緞帶，就能製造出滿滿的聖誕氣息！是不是送禮自用兩相宜呢？

圖3

 

這些可愛又療癒的作品教學，即將出現在11月29日至12月2日，在圓山花博爭艷館的Maker Party喲！讓我們一起動手讓生命之樹發光吧！

MAKER PARTY 主視覺

 

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Maker/創客, RaspberryPi 單板電腦, 技術交流

[ 翻譯 ] 2018.11.07- Raspberry Pi飛高高！！動手自造piDrone樹莓派無人機

Posted on by 科技編輯
07
十一月
翻譯

宗諭

原作者

Andy Baker

圖片

Andy Baker

主題圖片：Designed by Photoroyalty

說明

感謝作者授權翻譯，如果想更多瞭解作者，以及它自造的piDrones，請點擊這裡。

 

這份說明文件的目標，主要是為了分享一些其它專案可能會感興趣，或覺得有用處的細節。我的目標其實是為了測試自己、樹莓派及python的能力。我選擇自造一台piDrone，不是作為一台飛行的機器，而是作為一項智力的挑戰，需要結合硬體、軟體及電子設備。

 

我自造的piDrone花費我超過兩萬英鎊，包括超過六年的研究、開發及測試。即便按照下面的指示，打造一台自造的無人機，也會花費超過一萬五千英鎊。如果您想要一台飛行的機器，只要買一台DJI出品的Mavic或Spark，就可前往外頭的空曠處讓它們飛行。然而，如果您想知道無人機如何運作，就請繼續讀下去⋯⋯。

 

樹莓派

每一台piDrone所支援的功能，主要根據CPU的效能及所搭載的感測器。

 

Penelope搭載的是樹莓派3B+，有4顆1400MHz的CPU，它的作業系統是Debian Stretch，支援由人類遠端控制、檔案控制的自主飛行及GPS控制飛行。她（意指Penelope）擁有一個我設計的客製化蓋子，這個蓋子是由英國公司PROJECT PLASTICS製造。

圖1 Penelope的美姿

 

Hermione搭載樹莓派3B，有4顆1200MHz的CPU，作業系統是Debian Jessie，支援人類遠端控制、檔案控制的自主飛行及具備避障能力的GPS控制飛行。她（意指Hermione）機身上方的蓋子（請見下圖），是一個倒過來的塑膠沙拉碗，經過我的裁切以符合大小。

圖2 Hermione的儀態

 

Zoe搭載樹莓派Zero W，只有單顆CPU，作業系統是Debian Stretch，支援人類遠端控制及檔案控制飛行。她（意指Zoe）有一個自己手做的蓋子，這個蓋子包含兩個100毫米的圓頂及一根管子，而這根管子是向英國公司PROJECT PLASTICS購買，然後由我連接、裁切及上漆。

圖3 Zoe的曼妙飛行

 

讀者們應該有注意到這三台piDrone的命名規則，第一都是女性的名字，與船和飛機的命名一樣；第二是字尾都是一個英文「-ee」的音。至於為什麼字尾都要有一個這樣的音，其實也沒有為什麼，總之就是浮現在我的腦海中。

 

Ivy則是piDrone的遙控器，搭載樹莓派B3+。而它的外殼是標準的Ninja Pibow外殼，購買自Pimoroni，並額外加了一些客製化的膠層，使外殼更厚實，得以安裝搖桿。

圖4 Ivy厚實的外觀

 

接下來要介紹的是piPad，用來遠端登入三台piDrone及遙控器，控制它們是否順利執行飛行任務。而piPad就是運用標準的樹莓派外殼搭配螢幕。

圖5

 

本文先介紹至此，接下來將繼續介紹piDrone的硬體和程式，敬請期待。

 

備註：如果讀者想要購買樹莓派或相關套件，歡迎洽詢機器人王國商城。

 

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Maker Faire, Maker/創客, 作品展示, 逛展覽遊活動

[ 影片 ] 2018.11.05- 滿滿的Maker精神：Maker Faire Taipei 2018 只有不肯，沒有不能！

Posted on by 科技編輯
05
十一月
拍攝

宗諭

剪輯、後製

宗諭

 

各位夥伴是否對上週週六、日舉行的Maker Faire Taipei 2018充滿感動與回憶呢？

 

沒問題，就讓我們透過下面這段影片，

 

與CAVEDU教育團隊一起重溫滿滿的Maker精神！！！

 

 

若想購買 Maker/創客 相關商品，請洽 機器人王國 商城，謝謝。

 

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Arduino嵌入式開發板, DIY敲打動手做, Maker/創客, 作品展示, 技術交流, 自走車

[ 介紹文 ] 2018.11.02- 兒時夢想達成！！！四驅車GP晶片大改造

Posted on by 科技編輯
02
十一月
文字

建國中學生活科技科趙珩宇老師

照片、影片

建國中學生活科技科趙珩宇老師

 

身為七年級生，四驅車或爆走兄弟應該是引導大家成為Maker的第一個模型或動畫。製作四驅車除了可以針對外觀塗裝進行設計外，小時候也常將馬達拆開，自己重新纏線製作更強大的馬達；或透過增加配重，使車子跑起來更平穩。但在四驅迷心目中，最大的夢想還是能完成那神秘的GP晶片，而這夢想也深深埋藏於我心中，直到長大後才有機會實現。

 

GP晶片大改造

說是GP晶片，其實只是拿手上的Arduino板進行改裝而已。拿自造的Arduino板，結合自己做的線控自走車模組，加上藍牙晶片就完成改裝了。會採用這樣的方式整個重新製作，主要是因四驅車內的空間太小，但筆者不希望破壞四驅車的車殼，因此用自己的Arduino板重新製作比較快，能將整個晶片組的厚度降至9mm以下。

圖1

 

圖2

 

下圖是筆者自己製作的Arduino板搭配藍牙（個人覺得用ESP8266、nodmcu⋯⋯等板子製做，應該會更好。）

圖3

 

接下來便與讀者們分享幾張四驅車的相關照片：

圖4

 

圖5

 

圖6

 

圖7

 

至於，為什麼會有這組四驅車的軌道呢？原來是CAVEDU教育團隊的腦波弱老闆慷慨出借！這樣，讀者們終於知道他的家當有多豐富了吧！接著，請看以下兩部測試影片：

 

 

這週六、日，在華山文化創意產業園區舉行的Maker Faire Taipei 2018中，筆者會在線控機器人展攤，並由我所指導的社團學生帶大家一起玩四驅車，歡迎一起來同樂 :D！並歡迎讀者們關注「建中創造發明社社團 （ https://www.facebook.com/CKIC7th/）」，謝謝。

圖8

 

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[ 介紹文 ] 2018.10.04- 我挖！我挖！！我挖挖挖！！！Tamiya怪手大改造 從線控成為BLE遠端控制

Posted on by 科技編輯
04
十月
作者

SmallpTsai

圖片

pixabay、SmallpTsai

撰稿

宗諭

審閱

鈺莨

說明

感謝專案作者SmallpTsai開放授權，讓CAVEDU教育團隊能撰寫本文，特此致謝！若想更進一步了解專案詳細檔案、資料，請點這裡。

 

這次的挑戰，是改裝Tamiya 70170線控怪手，安裝上LinkIt 7697開發板，使手機能透過低功耗藍牙（BLE），遠端控制。看看作者SmallpTsai如何製做。

圖1 SmallpTsai專案的目標

 

第一步：Tamiya 70170怪手組裝

主要按照產品的使用者說明書，一步步組裝。但記得略過步驟1至4，因為這個專案不需線控。至於該如何確認怪手組裝成功呢？必須透過手動接電池測試，確認怪手內的三顆馬達都能正常運作。

 

第二步：電腦端環境設定

如果您過去沒有使用過Arduino IDE，請Google搜尋「Arduino IDE」，接著下載並安裝。近一步Google搜尋「7697設定Arduino IDE」，並根據聯發科技的教學文件設定。而在聯發科技的教學文件中，提供了一個範例程式，請依照教學文件一步步操作，便可將範例程式燒錄至LinkIt 7697。但我們可以在程式中的LRemote.setName()，把括號內的名稱改成自己喜愛的名字。

 

第三步：手機端環境設定

請至App Store（iOS）或Play商店（Android），下載「LinkIt Remote」並安裝。開啟LinkIt Remote後，請按右上角的「refresh」按鈕，讀者們應該會看到自己的裝置名稱，請選擇它。如果一切運作順利，讀者們應會看見下圖：

圖2 LinkIt Remote初始時的使用者介面

 

經過電腦端和手機端的環境設定後，我們需確定能以手機遙控LinkIt 7697上的LED燈。測試方法就是點擊USR LED這個切換按鈕，應該會看見 LinkIt 7697 開發板上內建的USR LED亮起來。

 

第四步：接電路

這個專案運用2個L293D馬達控制板，控制3顆馬達。而控制3顆馬達需用到6個腳位，運用到的腳位，請見下表：

馬達A腳位B腳位
Left1716
Right1514
ARM1312

表一

接線圖：

圖3

 

電路接好後，應能以手機控制馬達正轉或反轉。若讀者在接電路部分想更多了解，請至作者的GitHub頁面上交流，謝謝。

 

接下來，就是把程式碼燒錄至Linkit 7697開發板，然後就可用手機遠端控制怪手了。以下是不同學員的作品，給大家參考。雖然Tamiya 70170怪手的外型和結構基本上是固定的，仍可發揮一些巧思，使作品更有創意。

圖4 學員Hanny的怪手

 

圖5 Hanny設計的控制介面

Hanny的控制介面的原始碼

 

圖6 學員Jenny的作品

 

圖7 Jenny設計的控制介面

Jenny的控制介面的原始碼

 

備註：若想購買LinkIt 7697，歡迎洽詢機器人王國商城。

 

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Maker/創客, 活動快報與紀錄, 課程紀錄, 課程花絮

[ 記錄文 ] 2018.10.03-小創客們的驚奇之旅（完）—— STEAM教育深度交流 激盪更多創新教學理念 等待去實踐！

Posted on by 科技編輯
03
十月

在顏椀君、李瑞婷、林毓琇、李國弘四位老師，以及多位師長、夥伴們共同努力下，新北市立板橋高中國際創客交流團已第四年成行！今年的國際創客交流團，人數幾乎是已往的三倍；行程新增美東線，橫跨兩個州；並要帶領學生們專題發表及自助旅行。雖然，顏老師與夥伴們有時會覺得過程真是「累到爆」！但每每看見參加學生的收穫、成長，心中便覺安慰，更獲得繼續舉辦交流團的動力。現在，就讓我們透過顏椀君老師的文字和照片，一起跟他們來趟跨出人生舒適圈的國際創客交流吧！

作者

顏椀君

圖片

顏椀君

說明

文字、照片皆來自顏椀君老師的臉書貼文，感謝授權，特此致謝！

 

Day 8：SCARSDALE HIGH SCHOOL的Design Lab

出發前在尋覓交流學校時，依舊是在網海中搜尋又搜尋，關鍵字換了又換，重組再重組，最後在STEAM、maker、innovative education的交叉搜尋中，在教師資料庫內看到一位老師，讓我一眼確定她就是我心中理想的參訪對象。

她是Lisa，SCARSDALE HIGH SCHOOL公立高中的STEAM協調教師，管理SHS Design Lab，教授藝術科目，執行過穿戴式裝置、Take it apart（玩具解構）、身障學生輔具等專案課程。在進一步了解她所屬的學校後，發現其爲全美公立高中各項評筆前25名的高校，並在本質上與板橋高中有非常多相似處。

圖1 Design Lab

 

開張兩年的Design Lab，是一個相當具規模的教學型Lab，明亮且開放的空間，由一位藝術 / 設計專長的教師Lisa，搭配另一位機電整合的技術專長教師Brian，共同教授專題課程，班級人數約16位。此行在教學上的最大收穫，應是Lisa老師分享Take it apart專案（拆解物件結構的作品） 的執行過程。其課程架構是依據Agency by design介紹的思考流程而設計：

  • Looking closely

  • Exploring complexity

  • Finding opportunity

圖2 具有機電整合技術專長的Brian老師

 

在教學評量上，專案任務導向型的課程設計，最大困難往往在於評量的標準和依據，因爲很難以最終的創作成果衡量每位學生。因此，Lisa採用portfolio reflection notes等方式評量，依照哈佛大學Project Zero提出的Agency by Design（maker centered learning）教學規準進行評量。

 

雖然自己研究Project Zero已一段時間，卻一直因許多行政庶務，而無法靜下心盤整出一套適合我們自己的評量方式。因此，很期待這次返台後，能站在巨人的肩膀上，逐步完成這一區塊在教學設計上的最後拼圖。

 

老師們認真交流，學生當然也不遑多讓！上午在Design Lab一起上了設計思考，緊接著紮實跟了三堂課，每個人因學伴的不同而聽了不一樣的課，包括數學、電腦科學、物理、英文文學、歷史等課程。雖然學生因語言和跨級聽課，而無法完全明瞭其學習內容，卻也從跟課過程中，看見許多珍貴的教室學習風景。

圖3

 

傍晚的分享會，除了聽孩子們分享整天下來的交流心得，不可少的還有他們今日的學習任務：「請以小組為單位，繪製一幅漫畫，內容要能充分表現出今天在高校交流時，所經歷的課程，以及與同學有趣、富有意義的對話。」經過一個半小時的共同創作，我相信學生們已為此行的學習交流，留下珍貴且難忘的記錄。

圖4 學生的漫畫作品

 

Day 11：創新的教育學制——IBM P-TECH

尋覓高校參訪時，IBM的P-TECH（Pathways in Technology Early College High School，前期科技學院高中學校教育路徑）的教育模式，在眾多創新教育中，使我的目光停佇許久。該校是由IBM、紐約市立教育局、紐約市立大學，於2011年共同研發的高中6年學制。而就在今年，台灣分別有台北科大、虎尾科大、高雄應用科大正式導入此學制。

 

今日因緣際會帶領三位學生前去交流。校長不僅詳盡介紹學校的整體教育理念、企業角色和承諾⋯⋯等等，更全程陪同三位孩子至好幾間課堂內，觀看不同的上課風貌。孩子們主動發問、細心筆記、熱烈交流，感覺學習之旅的最後一天，學生們已完全融入美國的學習課堂，甚至連相互的專題、文化分享，都可充份交換彼此的想法。

圖5

 

圖6 學生們相當融入美國的學習課堂

 

下午最後一個行程，我們全體師生前往布魯克林的展望公園，沉澱這12天的美國maker之旅。

圖7 飛！啟程返國

 

圖8 旅程劃下完滿的句點

 

終於把所有學生交給家長，希望今晚可以一夜好眠。學生們收穫非常豐富，但從明天開始，迎接他們的可能是⋯⋯堆積如山的考卷和作業！（大驚）

 

備註：若想購買創客相關產品，歡迎洽詢機器人王國商城。

 

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[ 記錄文 ] 2018.10.01-小創客們的驚奇之旅（二）—— Maker faire NYC，我們來啦！！

Posted on by 科技編輯
01
十月

在顏椀君、李瑞婷、林毓琇、李國弘四位老師，以及多位師長、夥伴們共同努力下，新北市立板橋高中國際創客交流團已第四年成行！今年的國際創客交流團，人數幾乎是已往的三倍；行程新增美東線，橫跨兩個州；並要帶領學生們專題發表及自助旅行。雖然，顏老師與夥伴們有時會覺得過程真是「累到爆」！但每每看見參加學生的收穫、成長，心中便覺安慰，更獲得繼續舉辦交流團的動力。現在，就讓我們透過顏椀君老師的文字和照片，一起跟他們來趟跨出人生舒適圈的國際創客交流吧！

作者

顏椀君

圖片

顏椀君

說明

文字、照片皆來自顏椀君老師的臉書貼文，感謝授權，特此致謝！

Day 5——Maker Faire NYC part 1

我總是覺得每個國家、地區的Maker Faire，都某種程度反應了那個國家、城市的特色。美國舊金山的Maker Faire Bay Area，因有著車庫文化、矽谷的高科技產業聚落、內華達州的Burning Man，因而成為Maker Faire的發源地，規模也是最大。

 

紐約雖為Maker Faire三大旗艦點之一，但這座城市一直有著高速流動、藝術、實驗、創新的特質！因此，這裡的maker們也有著他們特別的呈現。

 

NYC Maker Faire的第一天，我們讓學生盡情在園區中參觀，同時準備明日要進行的發表。在紐約科學教育館及其園區內舉辦的Maker Faire，有著諸多關於科學、太空、STEAM教育的整合性作品，雖然沒有像在舊金山，有如此多科技大廠的資源和參與，卻有非常多令人驚艷的Prototype！我們非常喜歡紐約科學教育館與Maker Faire相互輝映後，呈現出的展場氛圍！

 

這一天結束後，旅館內的餐廳，成為學生夜間準備成果發表的工作區。英文老師忙著協助英文解說發表的內容，其他老師也在進行最後程式、機電問題的排除和救援。兩位技術指導的老師們，一路陪著學生Debug到凌晨三點，期待明天成果發表一切順利！

圖1

 

圖2

 

圖3

 

Day 6——Maker Faire NYC part 2

今天的重頭戲是學生們的上場分享。四年來，我們沒有租用或申請任何固定攤位，就讓學生們帶著作品，與其他熱情的maker們一樣在園區中穿梭、分享。其實對十六、七歲的孩子們來說，這並不是一件容易的事。因此，我們才會在正式分享前，給予他們許多學習任務，讓他們觀察自己最喜愛的互動方式、作品，也去看看與他們年齡相仿的人，如何實踐所謂的maker精神。

 

要讓孩子們把自己的作品理念，轉換成自然交流的英文，是個極其挑戰的學習歷程。儘管到了每天晚上的分享會已疲憊不堪，但老師們還是各司其職，陪伴著學生修改著英文的語句、分享的技巧、與人互動的方式⋯⋯等等。雖然在每個當下，我們總是覺得不夠完美，但當這一天終於來臨，聆聽著孩子們對一整天所見所聞的分享，我們驚喜地發現，他們正飛躍地成長！

 

沒有攤位就想辦法自己找攤位；沒有工具就自己找人救援⋯⋯。透過孩子們的眼睛觀察、親身分享，我們相信，他們會更加理解，要能達到真正的make for fun，一路走來只有認真投入學習，享受創作時的孤寂，以及面對關關難過關關過的挑戰，才能在最後享受作品分享給眾人時的喜悅。

圖4

 

巧遇Maker faire創辦人Dale Dougherty！（哇）

經過與Dale簡單地交流，體會到每年在全世界的不同城市，參與這樣的盛會，或許促使我們多點思考：是什麼讓彼此在此相遇、相識，並願意帶著學生們飛越千百里路，只爲make for fun的信念！

圖5 顏椀君老師與Dale Dougherty

 

 

接續本文後，將有更多來自顏椀君老師，關於這次國際創客交流團的第一手分享！請讀者們持續關注CAVEDU教育團隊的技術部落格，謝謝。

 

備註：若想購買創客相關產品，歡迎洽詢機器人王國商城。

 

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Maker/創客, 逛展覽遊活動

[ 記錄文 ] 2018.09.24-小創客們的驚奇之旅（一）—— 板橋高中國際創客交流團記行

Posted on by 科技編輯
26
九月

在顏椀君、李瑞婷、林毓琇、李國弘四位老師，以及多位師長、夥伴們共同努力下，新北市立板橋高中國際創客交流團已第四年成行！今年的國際創客交流團，人數幾乎是已往的三倍；行程新增美東線，橫跨兩個州；並要帶領學生們專題發表及自助旅行。雖然，顏老師與夥伴們有時會覺得過程真是「累到爆」！但每每看見參加學生的收穫、成長，心中便覺安慰，更獲得繼續舉辦交流團的動力。現在，就讓我們透過顏椀君老師的文字和照片，一起跟他們來趟跨出人生舒適圈的國際創客交流吧！

作者

顏椀君

圖片

顏椀君

說明

文字、照片皆來自顏椀君老師的臉書貼文，感謝授權，特此致謝！

Day 1——初抵哈佛大學 展開學習冒險

秉持帶領學生全自助的精神，第一天由高一學生負責帶路，展開一趟瘋狂迷路的旅程。30個人就在街口團團轉，上地鐵又下地鐵，再搭上公車，終於抵達哈佛大學。

在哈佛大學的學習任務，除了接受哈佛學子精彩的校園導覽，學生們還必須在大雨滂沱中，限時完成我們所賦予的學習任務。題目（包含指定題）五選三，指定題為個人作業：

 

1.個人夢想題：在白板紙上寫下夢想，並在相關系所的建築物前留影。
2.哈佛名人影片介紹：在相關建築前錄影，以中、英文雙語介紹名人。
3.蒐集哈佛關鍵字（10組以上，包含訪談人背景來源及科系）。
4.哈佛學生訪問：每組訪問5至6人，了解他們的生涯（科系及未來想的志向）。
5.詢問校方可否旁聽一堂課（不同組的學生不能選同一堂課）。

 

一整天下來，學生們不僅全數完成任務，還有兩組學生分別成功進入課堂，旁聽哈佛大學的哲學課及化學課。對我們來說，唯有讓學生積極爭取自己的學習機會，才能化為他們生命中真正主動向前的力量。

當晚的檢討會，我們聚在一起分享近兩小時。過程中，我體會，如何讓每位學生每天都有成長，確實相當具有挑戰。

圖1

 

Day 3——MIT麻省理工學院 聆聽學長經驗談

波士頓的天氣終於放晴，學生們也因著陽光及時差調整，而活躍起來，興奮地在MIT校園內穿梭、訪談，放肆享受著這號稱全球第二聰明大學的種種。

第一站是MIT Museum，展示相當多趣味且神奇的物理機械裝製。

第二站是NuVu Studio。這是個相當特殊的學校，以專案方式為課程主軸，教學區域小而美、小而精，更重要的是，這裡激發許多學生珍貴的想像力、創造力及實踐力NuVu Studio是台灣各級學校推動Maker專題式教學時，在課程設計上相當值得借鏡的學校。

第三站是MIT Media Lab。這裡大概是一天行程中，所有學生印象最深刻的經歷！因為我們特別情商目前在MIT Media Lab的Biomechatronics Leg Lab內，全球知名生物機電跨域整合義肢實驗室計畫主持人Hugh Herr門下，來自台灣的優秀學生謝宗翰，分享他在實驗室內關於仿生義肢、輔具、生物力學、肌肉骨骼系統及神經科學的研究，並帶領所有師生入實驗室內參訪。更感人的是參訪後，謝宗翰分享他一路的求學經歷與人生觀。

圖2 謝宗翰分享在Biomechatronics Leg Lab內的研究經歷

 

最後，在國立臺灣科學教育館陳雪玉館長的引薦及安排下，我們得以邀請到今年就讀MIT二年級的陳韋同同學。在建國中學科學班就讀期間，曾取得國際科展一等獎的韋同，因與學生們年紀相仿，貼近地與學生們分享他的求學經驗，以及在MIT生活的點點滴滴。雖然韋同外表看似個靦腆大男孩，卻有著對自己生涯目標與夢想，明確的執行力與毅力。

圖3 陳韋同同學（坐在椅子上者），與同學們暢談在MIT求學、生活的點滴。

 

一整天行程下來，真的只有「充實」兩個字足以形容。

 

接續本文後，將有更多來自顏椀君老師，關於這次國際創客交流團的第一手分享！請讀者們持續關注CAVEDU教育團隊的技術部落格，謝謝。

 

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Maker/創客, 團隊介紹

[ 介紹文 ] 2018.09.19- 純粹創客精神！ BARTER X BARTER 小創客平台 孩童創作圓夢 繪出人生新風采

Posted on by 科技編輯
20
九月
文字撰寫

宗諭

照片

BARTER X BARTER 小創客平台；pixabay

說明

感謝BARTER X BARTER 小創客平台授權使用官網上的文字、圖片及影片、內容，特此致謝！

CAVEDU教育團隊在四月份時，曾報導過一位劉俊民老師 ，他因自身成長背景的緣故，特別樂意幫助偏鄉的孩童學習機器人教育。而這一篇文章，我們要介紹一個小創客平台「BARTER X BARTER」，這個平台成立的主要目的，就是幫助教育資源不足地區的孩童，讓他們可透過繪畫⋯⋯等等的自造作品，在平台上許願，好使圓夢天使（意指更有能力的大人）實現他們的願望。

圖1 小創客完成作品並許願，圓夢天使完成小創客的夢想。

 

首先，讓讀者們看一段「BARTER X BARTER」平台的介紹影片：

 

讀者們大概會好奇，究竟這個平台如何運作呢？其實他的運作模式相當簡單，基本上是「以物易物」，就是小朋友在平台註冊一個帳號，上傳個人的作品；小朋友可以針對這個作品許一個合理的願望，亦即一個想要兌換的物品；之後讓圓夢天使（有能力的大人）幫助小朋友實現願望。當然，這只是平台運作最基本的概念、架構，「BARTER X BARTER」已經為平台設計好一套更為詳細、周延的規範，請參考這裡。而平台也會幫助小朋友們，一起思考作品轉換成產品的可能性，提升作品價值，讓小朋友從小就培養出自力更生的想法和技能。

 

此外，平台本身亦會媒合廠商，協助孩子的創作商品化。若某位孩子的作品被看見，平台會與這位孩子的監護人聯繫，取得進行商品化的授權，讓作品可在許多更正式的場合、管道，被社會大眾看見並欣賞。而其中的利潤，會按照合約分潤給孩子，使孩子能透過創意，改善生活。

圖2 簡單的概念，把小創客與圓夢天使串連起來。

 

特別的是，「BARTER X BARTER」平台的實際辦公室位在台東！為什麼會在台東呢？因為在台東縣政府持續努力下，成立了一個青年創業基地，透過資金、課程上的輔導⋯⋯等等協助，吸引相當多青年人前往台東創業，而「BARTER X BARTER」平台的創辦人——「星期天老師」許琳翊正是其中一位。

 

創立全台灣第一個兒童教育圓夢平台，許琳翊最主要想解決兩個問題：第一提供孩童一個保存作品的空間、平台；第二讓孩子有機會透過創作完成夢想！從最初簡單的想法，至現今「BARTER X BARTER」平台上已有相當多件作品，許琳翊不僅幫助許多孩子圓夢，更協助他們尋覓人生不一樣的可能性。

圖3

 

廣義而言，創客是一群人、一個運動、一種文化，只要是樂於分享並動手做的任何自造者（Maker）都是創客。而「星期天老師」許琳翊創立「BARTER X BARTER」平台，正式創客精神非常好的詮釋。

圖4

 

若讀者們想進一步了解「BARTER X BARTER」平台，請點這裡 。若想購買任何創客相關產品，請洽機器人王國商城，謝謝。

 

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課程紀錄

[ 2018小小自造者冬令營－Boson篇 ] 2018.1.29-2.2小朋友的創作魂大爆發！！

Posted on by CAVEDU小編
23
二月

當小朋友遇上Boson電子積木套件，會花生什麼事呢？

在CAVEDU教育團隊主辦的「2018小小自造者冬令營」就真實上演喔！

答案讓你猜一猜：

  • 小朋友大爆走
  • 小朋友鴉雀無聲、啞口無言
  • 小朋友創意大爆發，製造出馬力歐宇宙

答案會是什麼呢？

作者/攝影宗諭 / 楨詒、怡婷
課程時間2018.1.29-2.2
課程講師 品叡、楨詒、皓云、怡婷、偉伶
課程場地CAVEDU教育團隊大本營

 

Boson是由DFRobot開發出來的電子積木套件，也就是藉由一個一個的電子積木，讓孩子與想要學習電子電路原理的初學者們，能夠以更簡潔明確的方式學習。

因為在Boson的電子積木套件中，提供了And、Or、Not的邏輯方塊，所以，小朋友可以透過Boson學習數位邏輯，體驗數位邏輯的符號運用。在此，先簡介一下數位邏輯，讓大家有個初步了解。數位邏輯又稱邏輯閘，就是當我們把一個或多個電子訊號，比方說電壓或電流，輸入一個電子電路，然後這個電子電路透過本身的運算，可以產生出輸出訊號，那麼這個電子電路就是一個邏輯閘。

數位系統中的電子訊號，例如我們剛剛提到的電壓或電流，在數位系統中都只有兩種數值，就是0跟1。比如說，我們可以將高的電壓定義成邏輯1， 而將低的電壓定義成邏輯0。所以，在一個數位系統中最簡單的運算就是邏輯運算，而負責邏輯運算最基本的元件就是邏輯閘。

日常生活中有什麼地方會運用到數位邏輯呢？比方說，我們每天都會用到的電腦，它的主機板就是由許多的邏輯閘所組成；還有我們出國會搭乘的飛機，上面的許多航空儀器，也都是由許多邏輯閘所組成。

與過去極為不同的是，以往台灣的教育較為重視記憶和考試，透過這樣的方式教導學生數位邏輯。然而，現今Boson把邏輯閘實化成為實際可動手玩、體驗的積木，孩子從小便習慣使用，長大後自然對邏輯閘的概念不陌生。

 

超興奮，用Boson做自己的夢想成品

於是，在這次「2018小小自造者冬令營－電力公司」第三天的活動中，CAVEDU教育團隊就讓小朋友們親自動手體驗Boson積木的樂趣，小朋友可說是超興奮完全停不下來！

圖1 小朋友興奮無比玩Boson積木

圖2 玩積木停不下來

當天上午，講師先講解Boson的顏色，然後拿出按鈕、組版、跑燈、燈條，讓小朋友親手接起來，他們必須了解積木間方向的關係，才能成功把LED燈接好。接下來，就是讓孩童把自己想要的積木樣式做出來，完成後配合感測器執行動作，製造出他們心目中的魔法棒。

圖3 把LED燈接好

圖4 點亮了！YA！

超能力，小朋友打造馬力歐之宇宙

然而，小朋友們的創意可說是火力全開，大人設定的框架完全限制不了他們！因為Boson可與積木結合，所以小朋友的作品多半與造型積木連結。從一開始的槍、機器人，至後來完全爆發Maker自由創作的精神。

圖5 Boson積木創作——機器人

圖6 Boson積木創作——槍

因有位小朋友最近常在家中與爸爸打「超級馬力歐」電玩遊戲，所以在他的大力吆喝下，大家開始製作電玩遊戲「超級馬力歐」中各式各樣的道具，包括，黃色神秘道具箱、蘑菇、金幣，最後完全一發不可收拾，搭配上Boson積木的聲光效果，幾乎完成一個作品，連教課的講師們皆十分咋舌小朋友充沛的創作力。

圖7 馬力歐的黃色神秘道具箱

圖8 馬力歐宇宙

下午則是教導邏輯閘，雖然是比較抽象的概念，但因Boson十分直覺化，所以小朋友們只要按一按、玩一玩，就能搞懂數位邏輯中的And、Or、Not的觀念。

 

超直覺，麻瓜完全可以無痛就上手

然而，Boson可不只是教小朋友好用而已喔！因為DFRobot還有針對最近在Maker界很火紅的micro:bit，推出Boson kit套件包（micro:bit需另購），內附一片micro:bit擴充版，上面有電源開關、六個周邊接頭、音量鍵及耳機插孔。套件包內還提供許多有趣範例，可以立即動手實作。當然，Maker們更可以透過這片擴充板與micro:bit充分結合，找出更多創意十足的玩法。

總而言之，Boson這套電子積木套件提供了非常直覺化的學習方式，讓在這方面自認為麻瓜的朋友們，完全可以無痛上手！

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活動快報與紀錄

[ 報導 ] 2018.2.9-中科智慧機器人自造基地 新創公司、Maker的應許之地

Posted on by CAVEDU小編
21
二月

還記得威爾・史密斯主演的科幻電影《機械公敵》嗎？在電影的末尾，眾多AI智慧機器人似乎得到了拯救，走向屬於機器人的應許之地。現在，台灣也有一個AI智慧機器人的應許之地——中科智慧機器人自造基地，一起來瞧瞧這個機器人的自造基地，跟我們有什麼關係吧！

作者/攝影宗諭
活動時間2018.2.9
活動地點中科智慧機器人自造基地展示中心
  • 未來四年，培育4000位人才。
  • 創造1450個新創公司就業機會
  • 未來要有50家以上新創公司進駐
  • 產生45件AI智慧機器人應用計畫
  • 產生30件AI智慧機器人關鍵技術與產品

 

大家猜看猜，這是國內哪家大企業的KPI呢？其實，這是科技部對於「中科智慧機器人自造基地」所設定的一個行動目標。由此亦可得知科技部對於這個智慧機器人自造基地期許甚深，科技部部長陳良基不僅上台公開宣示，更盼望不久將來，這個智慧機器人自造基地可以發展為全球AI智慧機器人產業的動力火車頭！

圖1 科技部部長陳良基（左）與中科管理局局長陳銘煌，共同啟動「中科智慧機器人自造基地展示中心」。

 

機器人秘密基地

其實，中科的機器人自造基地已於2017年10月25日揭牌剪綵，2月9日則是自造基地展示中心的開幕典禮，代表自造基地正式營運並對外開放使用。基地除將提供機器人相關軟硬體設備、開放式創新平台及Low-code development platform，更將開放給智慧機器人相關Maker、新創團隊、中科園區廠商與工程師、公會、協會、研究中心，以及高中、大學的學生使用。所以，各位想要打造機器人的Maker大大們，可千萬不要辜負政府與中科的用心良苦，務必要充分運用這個AI智慧機器人的應許之地！

 

展出各式機器人

開幕典禮當天，現場還有豐富的午餐，是展示了許多產業界研發的機器人。小編就帶大家一起身歷其境地瞧一瞧：

 

1.「迪羅科技」的智慧運算機械手臂，整合NVIDIA的Jetson TX2模組與NEXCOM的機械手臂。

該如何使這台機械手臂運作呢？首先要有大量的照片。

圖2 迪羅科技的智慧運算機械手臂

然後，將這些照片傳入超級電腦NVIDIA DGX Station，進行Model Training。也正是在這一階段運用NVIDIA Deep Learning GPU Training System(DIGITS)關於深度學習（Deep Learning）的技術。

圖3 超級電腦NVIDIA DGX Station

 

再將經過Training的Data傳送至Jetson TX2模組。

 

圖4 Jetson TX2模組

Jetson TX2模組串連NEXCOM機器手臂。

圖5 NEXCOM機械手臂

透過Jetson TX2模組進行即時影像辨識，取得物件種類與位置資訊，之後再透過指令使機械手臂完成動作。大功告成！

 

根據小編的現場觀察，由於自造基地尚處於起始營運階段，因此，目前在展示中心展出的機器人，除了「迪羅科技」的智慧運算機械手臂有運用深度學習（Deep Learning）技術，可算是AI智慧機器人之外，其他的機器人應該比較算是工業用機器人。因此，接下來以圖片搭配簡單文字介紹：

 

2.安全皮膚機器手臂，由工業技術研究院與原見精機公司共同開發。

圖6 安全皮膚機器手臂

3. MotoMINI超小型組裝機器人，由安川電機研發。

圖7 MotoMINI超小型組裝機器人

4.教學專用－工業六軸機械手臂，由NEXCOM研發。

圖8 工業六軸機械手臂

5.鞋底塗膠機器人，由勤堃機械研發。

圖9 鞋底塗膠機器人

6.台達SCARA機器人飛拍插件工作站

圖10 台達SCARA機器人飛拍插件工作站

 

7.HIWIN公司系列機器人

圖11 HIWIN公司系列機器人

8.3D脊椎手術導航系統，由鐿鈦科技研發。

圖12 3D脊椎手術導航系統

9.機器人自動咖啡販賣機，由勵德自動化公司研發。可說是現場另一人氣機器人，不少人在排隊⋯⋯等喝咖啡（疑？）。

圖13 機器人自動咖啡販賣機

10.高精度光固化3D列印設備，由馬路科技研發。

圖14 高精度光固化3D列印設備

 

舉辦機器人大賽

雖然部分硬體設施還待進一步完工，然而，根據中科管理局陳銘煌局長致詞時的說法，應該是軟體先行。除了將舉辦「世界機器人大賽（FRC）」的初賽與觀摩外，陳局長更豪邁宣示（在台上直接請示陳良基部長，猛！），將在自造基地舉辦「FIRA機器人世界盃大賽」，現場一遍叫好聲！

圖15 期待「中科智慧機器人自造基地」，幫助台灣智慧機器人產業建立完整生態系。

 

建立產業生態系

雖然政府與中科打造了一個設施完善、軟硬體兼備的自造基地，但若想建立起機器人產業，甚至進一步成為機器人產業生態系，還有賴產官學界的通力合作。因此，各位Maker大大，趕快來使用場地喔，就靠你們了！

 

祝大家新春快樂

同時，正值農業春節，CAVEDU教育團隊也在此祝福大家：新年如意、平安喜樂、狗年旺旺來！

 

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Mouser-Multisim Blue

[ 電路設計軟體Multisim Blue ] 自己來設計一個腳踏車方向燈吧！

Posted on by CAVEDU小編
12
二月

大家還記得之前在勵友中心的課程嗎？故事要從那裡說起……

原來，勵友中心的小朋友們為了要騎自行車環島，便自己製作出了方向燈背心，但CAVEDU教育團隊仔細想想，ㄟ ，這樣去環島可能還不夠安全，大概還需要在自行車上安裝一些方向燈，於是這篇教學文便熱騰騰出爐啦！！

有興趣厲友課程的朋友歡迎點選文章：【課程紀錄文 】2017.10-12 ［勵友中心創作課程］熱血講師的教育實踐 小朋友變身無懼失敗的未來Maker

這次怡璇大大要介紹的作品，是一顆安裝在腳踏車後方的方向燈，它可以提供行徑方向，使後方來車可以清楚看見，增加行車安全！

方向燈的電路能自行改變LED排列形狀，也可以改變閃爍頻率。

這次的方向燈是透過LED閃爍以提供警示功能，正因為需要閃爍，所以我們使用555IC使讓它產生閃爍效果。

作者/攝影  陳怡璇
時間  2-3小時
成本 約200元
難度 * *
材料表說明：這是一份一邊的燈的材料，若左右兩邊都要材料就需要兩份。

  • LED*6(可以自己決定數量)
  • NE555*1
  • 電容100np*1
  • 電容10up*1
  • 1K歐姆電阻*2
  • 電路板*1
  • 電池扣(水銀電池)*2或是電池盒(1.5V*4)*1
  • 按鈕(有段)*1

 

 

首先，簡單介紹一下555 IC。

555是一顆計時器，它有三種工作模式：單穩態模式、雙穩態模式及無穩態模式。以下為三種電路的分別功能：

  1. 單穩態模式：需單次觸發，當作脈衝產生器。
  2. 雙穩態模式：具有除2、整形、記憶之正反器基本結構。
  3. 無穩態模式：不須觸發連續自動產生脈波。

 

上面的電路圖是我們這次所要接的電路，這裡簡單介紹一下電路功能：

腳2(TRI)為觸發腳，C1、R1跟R2連接至腳2形成一充電回路；腳7(DIS)放電腳，C1跟R2連接腳7放電；充電時間腳3(OUT)輸出高態(H)，放電時間輸出低態(L)；無穩態電路會自動重複以上動作，因此接上LED後，LED便會閃爍。

輸出高態時間公式：ln(2)*(R2+R1)*C1。

輸出低態時間公式：ln(2)*R1*C1。

由上面公式與上方的電路圖，若R1=R2，充電時間便會釋放電時間兩倍。

 

Step1：繪製電路圖

依據上方的電路圖畫好電路後，仔細確認電路是否正確，接著整理好需要的零件。

 

Step2：繪製電路板

  1. 首先打開Multisim Blue。
  2. 放置零件：

點選place，再選擇component。注意出現的database會因需要的零件不同而有所不同。

3.選擇零件：(555)

選擇master database，並在component搜尋555。

因為555有很多種，每種的footprint皆不同，所以必須另外選擇footprint。選取零件，左鍵點選兩下，至Valve的Edit footprint。

進去後，選擇Select from Database。

進入後，選擇Mouser Database，在Footprint欄位找到DIP-8，然後按下Select。

接下來要調整IC腳位。

至Edit Footprint介面，選擇Map pins。要注意Footprint那排的編號，選擇DIP-8的那一個，前面的數字編號可能因每次軟體重新開啟而有所不同，也要注意一下圖片的樣子。

進入以後，將Footprint那欄位的數字改為以下順序，然後按下OK。這樣555的footprint便修改完畢。

3.選擇LED。

選擇database的mouser database，在component搜尋C503B，然後選擇第一個。會選擇這個，是因裡面就找到這個是普通的LED，footprint符合我們的需求，其他幾乎都是SMD的LED。

這次的電路需要6顆LED，若讀者想要多一點LED也可以自行增加，不過要注意輸出的電壓、電流是否足夠一次點亮這麼多LED。

若要版面看起來乾淨一些，可以把不必要的文字關起來。

點取零件，左鍵按兩下，選擇display，將show values取消。

3.選擇電組

選擇database的master database，選擇resister，然後component選擇1K。這邊需要兩個電組。要注意它的footprint，不要選到no footprint。

4.選擇電容(無極性)

選擇database的mouser database，在component搜尋0.01，然後選擇CAP_Film_TH_63V_Panasonic那一個，可能會有點大，但因為其它找到的都是SMD的，我們需要的是有接腳的。

這是陶瓷電容，無極性的通常都是使用這個，可參考網址:https://www.mouser.tw/productdetail/vishay-cera-mite/440ls20-r?qs=sGAEpiMZZMuMW9TJLBQkXhF%252bCvRzw5Mb7B8NEuAfSws%3D

 

5.選擇電容(有極性)

容量比較大的電容通常都會被做成電解電容，所以會有極性上的差別，焊接時要注意有沒有極性接反。選擇database的mouser database，在component搜尋10µF,250V，然後選擇第一個。與上面一樣，因為需要接腳，所以選擇這個圖，實際上並不需要這麼大的耐壓。

這個就是電解電容，可參考網址:https://www.mouser.tw/productdetail/panasonic/eeu-fs1c222lb?qs=sGAEpiMZZMvwFf0viD3Y3fHxNcSaiftwQrwpb7ohpUx3Ai0h0VqORQ%3D%3D

 

6.接地（這是方便辨識的地）

選擇database的master database，然後選擇POWER_SOURCES，然後選取GROUND。

7電源

選擇database的mouser database，選擇Sources，選取第一個。

這邊需要兩個電源，電壓才足夠供給555供電，兩個電源皆需串聯。串聯後，正極的部分就是VCC，負極則是GND。

若嫌它顯示太多不必要文字，一樣可以取消顯示。

這邊要把它的電壓改成3V，因為這裡是使用鈕扣電池，一顆3V。一樣選取零件，左鍵按兩下，然後選擇Label，把裡面文字改成3V。

※若沒有這樣的電池與電池扣，可以跟下面按鈕一樣，改採排針代替，然後改成使用電池盒。

 

8.按鈕

按鈕由於要另外接線出去，因此以排針代替。選擇database的mouser database，尋找到HEADER_PIN_Single_Row_TE_Connect，然後Component搜尋102972-1。這裡需要兩個排針

至此為止，所需零件就都找完、調校好了，接下來便按照電路圖接好它。

若想要左右兩邊製做在同一塊電路板上，可以把上面的電路直接再複製一個貼上，這樣在PCB拉線時就可以兩個一起擺了。

接下來就是轉成PCB。點選Transfer，然後Transfer to Ultiboard，按下Transfer to Component Evaluator。這樣就能產生PCB的檔案。

Step3:繪製PCB圖

剛開始進來的畫面會長成這樣。

1.更改版面位置。

選擇除了電池以外的零件，電池就是最大的那兩個，選擇好之後，按下右上角的Swap layer，將零件改為背面。

2.放好零件。

將所有零件擺放好。因為是方向燈，因此我把LED擺成箭頭形狀。

3.改變PAD。

零件排好後，我們要先改變PAD面積，要把它的面積改大，這樣才好焊接。

注意上面單位，要先改成mm，然後點選PAD，點取Rectangle，Length改為2，最後按下OK。

這裡一樣除了電池之外，每個都要改。

4.自動佈線

按下Ctrl+Shift+8，它就會幫你把線佈好。優點是方便快速，缺點是它會有上層和下層的線。

5把線整理好

通常自動佈線完畢後，都會進行手動整理，自動佈線會產生很多不必要的轉彎，若無法把線都改成同一面，也可以修掉不必要的轉彎即可。

6.改線寬

選取線，然後左鍵按兩下，便會跑出以下畫面。選擇General，然後Width改成0.7，最後按下OK。若是怕洗電路時線斷掉，也可以加粗一點，但線也不是愈粗愈好，而是要看電路的電流以決定。

7.最後結果

當線寬都改好後，這就是最後的完成圖，就能拿去洗電路並把成品做出來了。不過與前一步驟整理線的圖不太一樣的是，因為線寬修改過後，有可能線就會短路，若是短路就需要微調一下。

再來就是把圖片列印出來。

曝光。

曝光完成後要先顯像。

顯像完成後進行蝕刻

蝕刻完成後，電路板就大功告成了！

電路板完成後要再切割、鑽孔，然後把零件焊接上去，通通做完後便可綁在腳踏車上面，按下按鈕，LED便會開始閃爍。Bling！Bling！亮晶晶！

按鈕就固定在把手上。

 

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課程紀錄

[ 課程紀錄文 ] 2017.10-12 ［勵友中心創作課程］熱血講師的教育實踐 小朋友變身無懼失敗的未來Maker

Posted on by CAVEDU小編
09
二月

【各！位！觀！眾！】

CAVEDU教育團隊愛心不落人後，兩位熱血講師前進勵友中心開設「無懼失敗工作坊」！

啊不，是為期12週的手動創作教育課程。

讓小朋友們體驗自己當Maker，探索興趣與職涯目標，最後更設計電路，自造腳踏車環台用的方向燈背心！

裡面還有幾個有小洋蔥的故事。一起來欣賞吧，歡迎給我們團隊一些鼓勵。

 

But！ But！

你知道勵友中心的小朋友用什麼好用軟體設計電路嗎？

手刀快快看：[不錯用的電路設計軟體Multisim Blue]手把手安裝教學

作者/攝影趙偉伶
課程時間2017年10至12月
課程講師郭皇甫、趙偉伶
課程場地勵友中心好Young館

 

「開始做教育的那刻起，我開始認真思考教育的意義究竟為何？」

這是一門為期12週、每次1.5小時在勵友中心教導小朋友的課程。勵友中心一直以來致力於輔導邊緣、弱勢青少年，透過陪伴、輔導活動或課程，增加他們生命的豐富度，並幫助他們尋覓到生命的方向。勵友中心更近一步成立「好Young少年創意基地」，提供各種課程，使青少年能夠發掘出興趣之所在，進而發展成個人未來的職涯目標。

在開始設計教程的那一刻，我正思考在這科技日新月異的世界，對現今的學生而言，最重要的會是甚麼？我想引領他們學得解決問題、吸收新事物、創造新事物的能力，這是我賦予這門課程的意義。

因為我們傳統習慣的教育模式，甚少有自由發揮、Maker的課程，所以在設計課程時，要小朋友剛開始、一夏子進入自由創作的課程是有一定難度的。為此，我們將課程細分為四大部分，讓孩子們慢慢習慣於創作的氛圍。

 

一、網路蒐集通；

二、動手做一做；

三、動腦想一想；

四、專題實作；

 

以水果作畫 網路蒐集通一通

剛開始，我們先做了「水果衣服」這個題目。日常生活中，我們常會不經意把水果的果肉、醬油⋯⋯等東西不小心翻倒於白色衣服上。於是，我們透過將水果倒用在白色布上的方式，讓他們創作屬於自己的水果畫，之後請他們利用Google搜尋該如何將衣服上的水果清乾淨。最後小朋友們運用了許多方式，終於將白色舊衣洗乾淨了！

學生們開心地在白色舊衣上用水果做畫，也認識水果用在衣服上可能發生的效果為何。

在教授這門課時，發生了一個讓我十分意外的小插曲。班上有一個小男孩，母親好像是來自柬埔寨，所以他其實不太會使用注音，在使用Google時發生了一些狀況，中文字也未認識太多，於是我親自帶他一起念這些字。課程結束時，我們都非常高興他認識了所有水果的字與注音！

 

不要怕失敗 實際動手做一做

接下來我們讓小朋友們利用珍珠板做自己的彈珠台，讓大家習慣動手做。尚未製作前，小朋友們都會想很多，卻有點不敢動手嘗試，因為怕做錯。但是，「動手做許多時候如同人生，當你不敢去跌倒時，就無法體會更多不同事物，人生失敗很常見，多次失敗才能累積經驗，達到下一次的成功」我們如此告訴小朋友。

 

動腦想一想 實現蝙蝠俠披風

萬聖節剛好在十月最後一周，於是CAVEDU教育團隊讓大家開始發揮各自創意，發想萬聖節服裝。這次他們要從發想、列出材料、實際實作、修改。剛開始的情況相當兩極，有人非常願意創作；也有小朋友害怕失敗，覺得沒有很多材料怎麼可能做到！我一開始給他們的發想有兩個：機器人與亮燈天使。

之後，慢慢開始有小朋友，想做蝙蝠俠、Minecraft 的冰人、東京喰種的金木研、蛋蛋人⋯⋯等等。他們畫出各式各樣設計圖，第一堂課除了畫設計圖之外，還要跟我提出需要那些材料； 第二堂課大家就開始實際做出作品了。在創作過程中，或許因我設計的機器人是用紙箱創作的，所以小朋友們都很喜歡用紙箱進行創作。

有位小朋友讓我覺得十分感動。他想做蝙蝠俠披風，然而，其他想做披風的小朋友最後皆覺得披風很好像太難了，便直接以黑色塑膠袋取代。但我跟他說用布可以做出來，於是，他用了一條類似西裝的長褲，我們一起把褲管、褲襠剪開，將兩片褲管互相縫起來，就變成他想像中套頭的披風了！

孩子們一起開心地treat or trick

 

專題有實作 自造方向燈背心

最後發現，有的老師意願帶這群孩子騎腳踏車環繞台灣某些地區，所以我們開始發想，如何透過電子電路的方式，讓他們做出自己的方向燈背心。

讓第一次接觸電子電路的學生喜歡上這個領域其實不太容易，當我們還在學校當學生時，電子電路有許多艱澀的理論必須去理解。為讓他們覺得好玩，我們首先設計了兩個小專題：讓他們認識電壓、電流，串聯、並聯，焊接技巧⋯⋯等基礎的電子創作能力。

我們做了手持式電風扇與馬達手機充電，讓他們嘗試若要讓電風扇轉更快，有哪幾種方式；以及穩定的電壓對手機的重要性。

 

接著是挑戰度大增的設計電路，關於設計電路的軟體，我們使用的是Mouser與NI合作共同推出的軟體Multisim Blue。因為小朋友們多半是小三至國一的年齡，我剛開始還十分擔心他們接電路接不好，然而，每個人皆專注力十足地留心下一步是什麼。

畫好電路圖後，接著洗電路。

 

調配顯影劑

右邊用酒精將電路的感光層擦掉；左邊搖液體使液體均勻混和。

最後大家一同焊接，完成最後成品。

令我印象很深刻的是，班上有一位小男生十分有個性，但他從剛開始的有點小小叛逆，到後來最認真、做最好的卻也是他，甚至是班上焊接焊得很好的小朋友之一！最後電路繪製過程，其他小孩都是兩個兩個一組，只有他獨立完成全部任務。

 

結語

歷經這12周課程，我們由衷感謝這群小朋友，因為我們不只是帶著他們成長，同時也跟著他們成長。看著他們由剛開始不太願意或搞不清楚狀況，到會自己動手做、動手焊接，積極想完成成品的認真樣貌，真是心中滿滿地感動！衷心盼望他們能明白，只要願意動手做，也能做出很棒的東西；只要肯努力，即便出身較為貧困，也將會有成功的一天！

 

 

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