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臺南市北區賢北國小溪遊科技通

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課程項目 內容說明
課程名稱 智慧照明系統
課程來源 本課程來自 FabLab-University 的 PBL-STEM+C 跨領域統整學習扎根計畫
教學平台與工具 學生利用 NKNUBLOCK 積木程式與 5016B 智慧教具平台 進行環境感測與自動化照明控制實作,。
流程圖繪製建議 在程式實作前,學生需規劃邏輯藍圖,流程圖可以使用 draw.io 平台進行繪製(註:此工具資訊非出自來源,為教學應用建議)。
情境任務與目標 針對居家客廳照明需求,設計一套能監控環境光照度並自動調控燈光的智慧系統,以達到光線充足且節約能源的目標。
核心感控元件 1. 光照度感測器:偵測環境亮度數值(單位:勒克司 lx ),。
2. WS2812 LED 燈條:具備 8 顆 LED ,可透過混色控制顏色(如白光、黃光)與亮度,。
3. OLED 顯示器:即時顯示當前的光照度數值,。
關鍵學習概念 1. 變數應用:建立名為 lx 的變數來存放感測器偵測到的即時照度值,。
2. 選擇結構:運用「如果...那麼...否則」邏輯,依據照度標準決定燈光開關(如 lx > 300 則不開燈),。
3. 混光與亮度控制:學習 RGB 混色原理,設定 R 、 G 、 B 數值( 0-255 )來產生不同色光與強弱。
進階三段式照明 學生可挑戰更複雜的演算法:
● 照度 > 300lx:關燈( R/G/B 皆為 0 )。
● 照度介於 30lx~300lx:開啟較暗黃燈(如 R=40, G=40, B=0 )。
● 照度 < 30lx:開啟較亮白燈(如 R=120, G=120, B=120 ),,。
實作邏輯與循環 系統設計為重複無限次執行,每隔 10 秒自動偵測並更新一次照明狀態,確保環境恆適,。

 

課程核心總結

本課程引導學生透過 5016B 智慧教具平台 解決真實生活中的節能問題。學生在 NKNUBLOCK 環境中,學習將光照度感測器的科學數據轉化為程式變數,並利用條件判斷式控制 WS2812 燈條 的輸出,,。這種結合科學偵測、數學運算與程式設計的 PBL (專案導向學習) 模式,能有效強化學生的 STEM+C 跨領域統整能力。

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