Web:Bit 九轴体感侦测 ( 此功能仅适用 Web:Bit V1 )

Web:Bit 内建一个MPU-9250 九轴感测器,除了可以侦测空间内的加速度与旋转,实作体感侦测、体感游戏...等应用,更能透过磁力计的辅助侦测,实现侦测姿态角度、指南针...等进阶效果。

九轴体感侦测积木清单

九轴体感侦测积木有两种,一种可侦测指定的动作,另一种则可取得九轴感测器的数值。

Web:Bit 九轴体感侦测

九轴体感侦测积木必须搭配「开发板」积木,选择模拟器时无法取得九轴体感数值,但可以透过指定动作的按钮模拟对应动作,选择USB,执行后会透过USB 连线方式控制实体开发板,选择Wi-Fi 则可透过Wi-Fi 指定Device ID 操控。

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侦测指定的动作

「侦测指定的动作」积木能侦测静止、晃动、正面朝上、背面朝上、向后向前翻转、向左向右翻转、向左向右旋转、指向东西南北...等14 种开发板动作。

Web:Bit 九轴体感侦测

下图的例子,开发板往右旋转会出现向右的绿色箭头,开发板往左旋转会出现向左的蓝色箭头,如果开发板晃动则会出现红色笑脸。

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如果是使用模拟器,执行后再开发板的右侧会出现一排按钮,并用文字提示正在侦测的指定动作,以上图的例子而言,表示正在侦测向右旋转、向左旋转以及晃动。

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取得九轴感测器的数值

「取得九轴感测器的数值」积木能够取得加速度、磁力计、陀螺仪以及水平旋转、前后左右翻转的数值。 ( 模拟器无法模拟此块积木,必须使用实体开发板 )

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加速度计

加速度计主要侦测x、y 和z 三轴直线移动时「瞬间」加速度变化,将Web:Bit 开发板正面朝上,金手指接脚朝向自己,垂直上下的方向为z 轴( 往上为负,往下为正),水平左右为x 轴( 往左为负,往右为正) 水平前后为y 轴( 往自己的方向为负,远离自己的方向为正)

由于侦测的数值为「加速度」,在启动或停止的瞬间,可能会产生反向的加速度( 就如行驶的公车突然煞车或启动,乘客会往前倾或后仰),因此在开发时要透过一些逻辑判断来排除,或避免瞬间太大的启动与停止动作。

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由于「取得九轴感测器的数值」积木使用时只会侦测一次,搭配无限重复回圈便可连续侦测,执行后上下左右挥动Web:Bit 开发板,就能看见小怪兽讲出加速度的数值。

因为所在位置以及感测器初始化校准的不同,每块Web:Bit 开发板在启用加速度侦测时,都会有些微的误差,Z 通常都会是负一千多( 单位为mg,1 g 通常为一个重力参数),X 和 Y 通常会在200 ~ -200 之间,此时可以拿起Web:Bit 开发板上下左右挥动,就会看见数值发生变化,由于所侦测的数值为「加速度」 ,因此当开发板没有移动或等速移动的时候,加速度会保持在一个稳定的数值区间内。

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陀螺仪

陀螺仪则是侦测旋转时「瞬间」的角度变化,如下图所示,将Web:Bit 开发板正面朝上,金手指接脚朝向自己,绕着z 轴旋转为yaw ( 顺时针旋转为正,逆时针旋转为负),绕着x 轴旋转为roll ( 顺时针朝自己旋转为负,逆时针旋转为正) 绕着y 轴旋转为pitch ( 顺时针旋转为正,逆时针旋转为负)

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搭配无限重复回圈便可连续侦测,执行后转动Web:Bit 开发板,就能看见小怪兽讲出陀螺仪的数值,因为是瞬间角度变化,所以当我们停止转动,角度就会回归启动时的数值 ( 预设是0,若数值不为零,请重插开发板USB 线,重新启动再试一次)。

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姿态角度 ( roll、pitch、yaw )

姿态角度主要透过加速度计和陀螺仪的数值,组合成可以侦测Web:Bit 开发板前后翻转( roll )、左右翻转( pitch ) 和水平旋转( yaw ),将Web:Bit 开发板正面朝上,金手指接脚朝向自己,绕着z 轴旋转为yaw ( 逆时针旋转角度递增,区间为-180~180 度),绕着x 轴旋转为roll ( 顺时针旋转角度递减,区间为-180~ 180 度) 绕着y 轴旋转为pitch ( 逆时针旋转角度递增,区间为-90~90 度)

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搭配无限重复回圈便可连续侦测,执行后转动 Web:Bit 开发板,就能看见小怪兽讲出姿态角度的数值

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磁力计

磁力计可以侦测所在磁场的变化( 主要是针对地球磁场),将Web:Bit 开发板正面朝上,金手指接脚朝向自己,垂直上下的方向为z 轴( 往上为正,往下为下),水平左右为y 轴( 往左为正,往右为负) 水平前后为x 轴( 往自己的方向为负,远离自己的方向为正)

Web:Bit 九轴体感侦测

使用磁力计之前,需要对开发板进行「8 字校正」,将开发板插上电并拿起开发板,在空中画出8 的形状进行校正,若遇到不准确的状况,进行8字校正后就会准确许多。

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搭配无限重复回圈便可连续侦测,执行后转动或移动Web:Bit 开发板,就能看见小怪兽讲出磁力计的数值( 测试时可以拿磁铁靠近,会发现显著的数值变化,但因为磁铁会干扰磁力计,使用磁铁后需要重新进行8 字校正还原初始状态 )。

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电子罗盘

电子罗盘为磁力计的延伸应用,使用前需要对开发板进行「8 字校正」,8 字校正后可以做为指南针,侦测东西南北方位,将Web:Bit 开发板正面朝上,金手指接脚朝向自己,开发板的顶端指向正北方,正北方角度约为0,正东方角度约为90,正南方角度约为180 或-180,正西方角度约为-90

Web:Bit 九轴体感侦测

下图的范例,除了让绿色小怪兽讲出方位角,更进一步透过逻辑判断,让红色怪兽说出东西南北的方位。

范例下载:指南针 ( 使用滑鼠右键另存新档 )

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