Web:Bit 九軸體感偵測

Web:Bit 內建一個 MPU-9250 九軸感測器，除了可以偵測空間內的加速度與旋轉，實作體感偵測、體感遊戲...等應用，更能透過磁力計的輔助偵測，實現偵測姿態角度、指南針...等進階效果。

九軸體感偵測積木清單

九軸體感偵測積木有兩種，一種可偵測指定的動作，另一種則可取得九軸感測器的數值。

九軸體感偵測積木必須搭配「開發板」積木，選擇模擬器時無法取得九軸體感數值，但可以透過指定動作的按鈕模擬對應動作，選擇 USB，執行後會透過 USB 連線方式控制實體開發板，選擇 Wi-Fi 則可透過 Wi-Fi 指定 Device ID 操控。

• USB 控制模式為「安裝版編輯器」限定，請參考 Web:Bit 編輯器

• Wi-Fi 模式需要開發板連接 Wi-Fi，請參考 Web:Bit 硬體開發板 ( 初始化設定 )

偵測指定的動作

「偵測指定的動作」積木能偵測靜止、晃動、正面朝上、背面朝上、向後向前翻轉、向左向右翻轉、向左向右旋轉、指向東西南北...等 14 種開發板動作。

下圖的例子，開發板往右旋轉會出現向右的綠色箭頭，開發板往左旋轉會出現向左的藍色箭頭，如果開發板晃動則會出現紅色笑臉。

如果是使用模擬器，執行後再開發板的右側會出現一排按鈕，並用文字提示正在偵測的指定動作，以上圖的例子而言，表示正在偵測向右旋轉、向左旋轉以及晃動。

取得九軸感測器的數值

「取得九軸感測器的數值」積木能夠取得加速度、磁力計、陀螺儀以及水平旋轉、前後左右翻轉的數值。( 模擬器無法模擬此塊積木，必須使用實體開發板 )

加速度計

加速度計主要偵測 x、y 和 z 三軸直線移動時「瞬間」加速度變化，將 Web:Bit 開發板正面朝上，金手指接腳朝向自己，垂直上下的方向為 z 軸 ( 往上為負，往下為正 )，水平左右為 x 軸 ( 往左為負，往右為正 ) 水平前後為 y 軸 ( 往自己的方向為負，遠離自己的方向為正 )。

由於偵測的數值為「加速度」，在啟動或停止的瞬間，可能會產生反向的加速度 ( 就如行駛的公車突然煞車或啟動，乘客會往前傾或後仰 )，因此在開發時要透過一些邏輯判斷來排除，或避免瞬間太大的啟動與停止動作。

由於「取得九軸感測器的數值」積木使用時只會偵測一次，搭配無限重複迴圈便可連續偵測，執行後上下左右揮動 Web:Bit 開發板，就能看見小怪獸講出加速度的數值。

因為所在位置以及感測器初始化校準的不同，每塊 Web:Bit 開發板在啟用加速度偵測時，都會有些微的誤差，Z 通常都會是負一千多 ( 單位為 mg，1 g 通常為一個重力參數 )，X 和 Y 通常會在 200 ~ -200 之間，此時可以拿起 Web:Bit 開發板上下左右揮動，就會看見數值發生變化，由於所偵測的數值為「加速度」，因此當開發板沒有移動或等速移動的時候，加速度會保持在一個穩定的數值區間內。

陀螺儀

陀螺儀則是偵測旋轉時「瞬間」的角度變化，如下圖所示，將 Web:Bit 開發板正面朝上，金手指接腳朝向自己，繞著 z 軸旋轉為 yaw ( 順時針旋轉為正，逆時針旋轉為負 )，繞著 x 軸旋轉為 roll ( 順時針朝自己旋轉為負，逆時針旋轉為正 ) 繞著 y 軸旋轉為 pitch ( 順時針旋轉為正，逆時針旋轉為負 )。

搭配無限重複迴圈便可連續偵測，執行後轉動 Web:Bit 開發板，就能看見小怪獸講出陀螺儀的數值，因為是瞬間角度變化，所以當我們停止轉動，角度就會回歸啟動時的數值 ( 預設是 0，若數值不為零，請重插開發板 USB 線，重新啟動再試一次 )。

姿態角度 ( roll、pitch、yaw )

姿態角度主要透過加速度計和陀螺儀的數值，組合成可以偵測 Web:Bit 開發板前後翻轉 ( roll )、左右翻轉 ( pitch ) 和水平旋轉 ( yaw )，將 Web:Bit 開發板正面朝上，金手指接腳朝向自己，繞著 z 軸旋轉為 yaw ( 逆時針旋轉角度遞增，區間為 -180~180 度 )，繞著 x 軸旋轉為 roll ( 順時針旋轉角度遞減，區間為 -180~180 度 ) 繞著 y 軸旋轉為 pitch ( 逆時針旋轉角度遞增，區間為 -90~90 度 )。

搭配無限重複迴圈便可連續偵測，執行後轉動 Web:Bit 開發板，就能看見小怪獸講出姿態角度的數值

磁力計

磁力計可以偵測所在磁場的變化 ( 主要是針對地球磁場 )，將 Web:Bit 開發板正面朝上，金手指接腳朝向自己，垂直上下的方向為 z 軸 ( 往上為正，往下為下 )，水平左右為 y 軸 ( 往左為正，往右為負 ) 水平前後為 x 軸 ( 往自己的方向為負，遠離自己的方向為正 )。

使用磁力計之前，需要對開發板進行「8 字校正」，將開發板插上電並拿起開發板，在空中畫出 8 的形狀進行校正，若遇到不準確的狀況，進行 8 字校正後就會準確許多。

搭配無限重複迴圈便可連續偵測，執行後轉動或移動 Web:Bit 開發板，就能看見小怪獸講出磁力計的數值 ( 測試時可以拿磁鐵靠近，會發現顯著的數值變化，但因為磁鐵會干擾磁力計，使用磁鐵後需要重新進行8 字校正還原初始狀態 )。

電子羅盤

電子羅盤為磁力計的延伸應用，使用前需要對開發板進行「8 字校正」，8 字校正後可以做為指南針，偵測東西南北方位，將 Web:Bit 開發板正面朝上，金手指接腳朝向自己，開發板的頂端指向正北方，正北方角度約為 0，正東方角度約為 90，正南方角度約為 180 或 -180，正西方角度約為 -90。

下圖的範例，除了讓綠色小怪獸講出方位角，更進一步透過邏輯判斷，讓紅色怪獸說出東西南北的方位。

範例下載：指南針 ( 使用滑鼠右鍵另存新檔 )

聯絡我們

如果對於 Webduino 產品有興趣，歡迎透過下列方式購買：

個人線上購買：https://store.webduino.io/ ( 支援信用卡、超商取貨付款 )
企業＆學校採購：來信 service@webduino.io 或來電 07-3388511。

如果對於這篇教學有任何問題或建議，歡迎透過下列方式聯繫我們：

Email：service@webduino.io
Facebook 粉絲團：https://www.facebook.com/webduino/
Facebook 技術討論社團：https://www.facebook.com/groups/webduino/