[2014 Robocon雜誌專欄]輕鬆使用Android 裝置控制樂高機器人：機器人感測器如何結合Google雲端圖表

2014 年3月號的 [輕鬆使用Android 裝置控制樂高機器人] 系列來了，結合了機器人感測器與 Google Chart 雲端圖表功能，讓您的機器人在資料呈現上更豐富有趣。泛科學文章連結：http://pansci.tw/archives/57646 文／曾吉弘（CAVEDU教育團隊） MIT 行動學習中心已發表 App Inventor 2 ，省略了需要使用 Java 才能開啟的 Blocks Editor，將其整合在網頁中即可使用，可說是與 Scratch 愈來愈像了。在操作上也將各指令藉由下拉式選單大幅簡化。不過App Inventor 2在指令上與前一版的App Inventor 是差不多的，相信您可以很快上手。請到App Inventor 中文學習網（http://www.appinventor.tw） 來登入App Inventor 2 開發網站並認識更多新功能。 本次是要把樂高NXT的光感測器值，每十筆為單位更新到GoogleChart 雲端圖表來取得折線圖。只要熟悉基本語法就可以產生各式各樣的圖表， 非常方便！ 有接觸過App Inventor 的師長朋友們，歡迎從App Inventor 中文學習網下載原始碼回去加入更多有趣的功能。這次的主題範例需用到網路連線，請先確認您的手機是使用Wi-Fi 或3G 行動網路來連上網路，否則將無法顯示Google 雲端圖表。  

光感測器

樂高NXT 套件中的光感測器前端有兩個燈泡，一個是普通燈泡，另一個則是光敏電阻，可將前方物體的反射光強度由亮到暗（或由白到黑）回傳100~0 之間的整數（integer）。在App Inventor 中，我們使用NxtLightSensor元件的GetLightLevel 指令來取得光感測器值（圖1）。

開始玩機器人

範例的機器人只要將一個光感測器接在NXT 主機的3 號輸入端即可。請確認NXT 主機的藍牙是啟動的，接著將NXT 主機與Android 手機進行藍牙配對（註2），完成之後就可以把機器人放到一邊了。啟動藍牙之後您可以從NXT 主機的螢幕左上角看到藍牙的符號。 接下來依序介紹程式的各個功能：

STEP1 登入畫面：

首次進入程式的畫面如圖2a ， 您會看到畫面中央載入了CAVE 技術部落格（https://blog.cavedu.com） 的畫面， 這是WebViewer 元件的最重要功能，可用來載入網頁，本範例的Google 雲端圖表也是以此方式載入。另外， 這時只有「連線」按鈕可以按，其它所有按鈕都無法操作。點選「連線」按鈕後進入藍牙裝置清單（圖2b），請找到剛剛配對完成的NXT 主機名稱（本範例為abc），點選之後就會由Android 裝置對NXT 主機發起藍牙連線。順利連線成功的話， 「連線」按鈕會變成不可按的狀態，只有「斷線」按鈕可以按（圖2c）。

STEP2 程式初始化：

在點選連線清單之前（ListPickerConnect 的BeforePicking 事件），需先將清單內容指定為Android 裝置上的藍牙配對清單（圖3a）。點選之後則先測試連線是否成功，成功則將「NXT 主機/ 連線」設為不可點選，「記錄感測器值」與「斷線」等兩個按鈕設為可點選（圖3b）。 圖3a 指定藍牙配對裝置清單。 圖3b 連線成功後啟動相關元件。  

STEP3 按鈕記錄光感測器值：

每當我們點擊一次「記錄感測器值」這個按鈕時，就會將光感測器當下的數值搭配一個半形逗號組合到sensorValue 這個字串中。接著， 使用count 這個變數來計算一共記錄了幾次，累計到10 次之後，count 變數值會設定為1 代表要重新開始記錄新的十筆資料。並且「產生圖表」這個按鈕會變為可按（圖4）。 圖4 按按鈕記錄光感測器值。

STEP4 按鈕取得Google雲端圖表：

Google Chart 雲端圖表讓我們可用超連結的方式來取得各式圖表。以本範例來說，我們只要將十筆光感測器值組合到chart 字串變數的後方， 再由WebViewer 元件去取得這個超連結就可以了。說穿了就是去操弄這個字串，就能取得我們所需要的圖表。讓我們來看看這個chart 這個字串中的一些重要參數： ．http: / /char t .googleapis.com/chart? ．chs=320×300：圖片尺寸為320 x300像素。 ．cht=lc：圖表類型為折線圖（linechart）。 ． chd=t : ： 圖表資料， 我們就是把sensoValue這個變數組合在chart變數之後來組成一個完整的超連結。每筆資料之間需使用「, 」隔開。其餘的參數請您自行參閱Google Chart API網站。 按下這個按鈕（ 圖5）， 會先把sensorValue 最後一個字元（ 就是半形逗號）刪除，接著使用WebViewer.GoToUrl 來載入chart 與sensorValue兩者所組合成的超連結。並且為了讓下次也能順利執行，最後要把sensorValue 內容清空。 圖5 按下按鈕顯示Google 雲端圖表。

STEP5 斷線：

按下「斷線」按鈕之後，會中止藍牙連線（BluetoothClient.Disconnect指令），並使畫面上的各個元件恢復到程式一開始時的狀態（圖6）。 圖6 按下「斷線」按鈕時中斷藍牙連線。

操作

實際執行的時候，請先確認NXT已經開機且藍牙也啟動了（圖7a）。接著在您的Android 裝置上點選畫面中的「NXT 裝置/ 連線」按鈕， 會進到如圖2b 的藍牙清單畫面，點選您所要的NXT 主機名稱並連線成功後，就能按下「記錄感測器值」按鈕來記錄光感測器值（圖7b），連按十次之後，即可點擊「產生圖表」來產生圖表（圖7c）。 圖7a 程式初始畫面。 圖7b 紀錄感測器值時，數值會同時顯示在螢幕最上方。 圖7c 產生Google 雲端折線圖。

小挑戰

我們為各位讀者準備了小挑戰，要不要挑戰看看呢？

1. 請將本程式改為計時器版本，與機器人成功連線之後，每秒記錄一次光感測器值， 每10秒更新一次畫面。（提示：使用Clock元件）
2. 請製作下拉式選單（ListPicker）讓使用者可以調整所要顯示的感測器類型，例如聲音、顏色或超音波感測器等等。
3. 請製作下拉式選單讓使用者可以調整所要顯示的圖表類型，例如折線圖、長條圖等等。（提示：將lc改為bvs就能將圖表改為長條圖）

本次介紹了如何將機器人感測器值藉由Google 雲端圖表來顯示，與自行畫圖相比，這樣做的話畫面會更漂亮，操作也會更簡單囉！   歡迎大家由以下連結或掃描以下的QRCode 來下載本程式： 本程式已上架Google play，請到Google Play 搜尋「CAVEDU 教育團隊」就找得到我們的樂高機器人系列app 了。請在App Inventor 中文教學網上直接下載本範例的App Inventor 原始檔與apk 安裝檔。 註1：想學如何開發App Inventor程式嗎？請到App Inventor中文學習網與我們一同學習。 註2：將Android手機設定為可安裝非Google Play下載的程式以及讓手機與樂高NXT主機連線等說明請參考此連結。 註3：與NXT連線後如果出現[Error 402]之錯誤訊息請不必理會，程式依然能正確執行。 文章原文刊載於《ROBOCON》國際中文版2014/3月號