使用 Joystick:bit 擴充搖桿遙控 Q霸小車

本實作使用兩片 micro:bit 進行無線通訊：一片裝在 Joystick:bit2 擴充搖桿，負責讀取搖桿方向；另一片安裝在 Q霸小車（CuteBot） 上，接收訊號後控制左右輪馬達。透過 x、y 兩軸數值混合，即可讓小車前進、後退與左右轉彎。

學習目標
了解 micro:bit 廣播通訊、類比搖桿讀值與雙輪差速控制，完成一台可用手持搖桿遙控的 Q霸小車。

一、材料準備

• Q霸小車套件（CuteBot）× 1
• Joystick:bit2 擴充搖桿 × 1
• micro:bit × 2
• 電池盒與電池 × 2

二、操作前準備

1. 開啟 Microsoft MakeCode for micro:bit，分別建立「搖桿端」與「小車端」兩個專案。
2. 在兩個專案中加入 Radio（廣播） 功能；搖桿端另加入 Joystick:bit 擴充功能，小車端加入 CuteBot 擴充功能。
3. 兩端的廣播群組都設定為 51。群組號碼必須相同，才能互相通訊。
4. 分別下載程式到兩片 micro:bit，再接上電池並開機。

三、搖桿端編程：讀取方向並發送 x、y 值

搖桿的原始讀值介於 0～1023。本程式利用「對應」積木將數值換算為 -100～100，讓它能直接作為馬達速度使用；接著以廣播鍵值分別送出 x 與 y。

• x 軸：控制左右轉向。
• y 軸：控制前進與後退。
• 廣播群組 51：作為搖桿與小車共用的無線頻道。

圖1　Joystick:bit 搖桿端積木程式

四、Q霸小車端編程：接收數值並控制馬達

小車端收到廣播鍵值後，依名稱將數值分別存入 xValue、yValue。在「重複無限次」中，利用下列差速控制公式設定馬達速度：

左輪速度 = yValue + xValue
右輪速度 = yValue − xValue

當搖桿向前推時，兩輪同向前轉；向右推時，左輪速度增加、右輪速度降低，小車便向右轉。向左、向後的原理相同。

圖2　Q霸小車端積木程式

五、完成後的操作方式

圖3　Q霸小車與 Joystick:bit 擴充搖桿實體外觀

搖桿操作	小車動作
向前推	前進
向後拉	後退
向左推	左轉
向右推	右轉
回到中央	停止或接近停止

六、除錯小提醒

1. 小車沒有反應：先確認兩端廣播群組是否都為 51，以及兩片 micro:bit 是否都有供電。
2. 前後方向相反：將 y 軸對應範圍由 -100～100 改為 100～-100，或將馬達速度乘以 -1。
3. 左右方向相反：將 x 軸對應範圍反向，或在小車端交換加、減的運算方向。
4. 停下仍會緩慢移動：這是搖桿中心值的誤差。可設定小範圍死區，例如 x、y 介於 -10～10 時改為 0。

七、延伸挑戰

• 按下搖桿按鍵時，讓小車發出聲音或亮起車燈。
• 加入超音波避障：前方太近時，即使搖桿要求前進也自動停車。
• 將小車改造成校園導覽車、農場巡檢車或智慧物流車，設計任務關卡。

教學重點：這個作品不是只讓小車「動起來」，而是把感測輸入、無線傳輸與馬達輸出串成完整的智慧控制系統。學生可從中理解物聯網裝置如何把人的操作，轉換成真實世界的行動。