SPIKE 新手範例：循行者 16 路 (Line16)

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這一頁是寫給完全沒寫過程式的人。5 個範例從「看到數字」開始，一步一步做到「認出路口在哪一邊」和「機器人自己沿著黑線走、遇到十字路口停車」。每個範例都有 3 種寫法，挑你手上有的那一種就好：

重要

• MBC 積木網站與 Pybricks 要先把主機換成 Pybricks 韌體（MBC 積木網站上方選單「SPIKE 主機 → 安裝／更新 Pybricks 韌體」就能燒，約 3 分鐘；之後也能用 SPIKE App 換回樂高原廠韌體）。樂高官方 App 不用換。
• 樂高官方 App 這裡用的是教育版（SPIKE 3）。家用版（Robot Inventor）讀法不一樣（線寬最多只到 10），請看 家用版說明。

開始之前：先校準（只要做一次）

循行者要先「認識」你場地上的黑色和白色，數值才會準。校準完會記在感應器裡，重新開機也還在。

1. 感應器插好、主機開機（感應器的燈亮起來）。
2. 按一下感應器上的校準按鈕就放開（不要一直按著，按著不放會一直重新校準）。
3. 綠色校準燈亮起後，5 秒內把感應器在黑線和白色地面之間來回掃幾次，16 個感應點都要掃過黑和白。
4. 綠燈熄滅＝校準完成。

怎麼知道校準好了？ 跑下面的範例 2：放在白色地面時是紅燈（線寬 0），壓在黑線上是綠燈。

這頁會用到的 3 個數值

提示

線不見的時候，「線位置」會停在最後一次看到的值，不會變回 0。所以判斷「有沒有線」一律看線寬是不是 0。

在樂高官方 App 裡，循行者會被當成「顏色感應器」，所以要用顏色感應器的積木來讀：

範例 1：看見黑線

這個範例會做什麼：主機螢幕一直顯示線的位置（-16 ～ 16）。把黑線從左邊慢慢移到右邊，數字會從負的變成正的。

要準備什麼

• SPIKE 主機 1 台
• 循行者 16 路 1 個（已校準）
• 一張白紙畫一條黑線（或比賽地圖）

怎麼接：循行者插 C 孔。

下載程式

# 循行者 16 路 範例 1：看見黑線（顯示線位置）
# 接線：循行者 16 路 → C 埠
from pybricks.hubs import PrimeHub
from pybricks.tools import wait
from MBC_line16_obj_Lib import MBC_LINE16

hub = PrimeHub()
line16 = MBC_LINE16(3)        # 3 = C 埠（1=A、2=B、3=C、4=D、5=E、6=F）

while True:
    pos = line16.pos16()      # 線位置：-16（線在左）~ 0（中間）~ 16（線在右）
    hub.display.number(pos)   # 主機螢幕顯示這個數字
    print(pos)                # 電腦畫面也印出來
    wait(200)                 # 等 0.2 秒再讀下一次

一步一步看懂程式

1. 一直重複：下面的積木會一直做，直到你按停止。
2. 讀線位置：官方 App 是「反射光 減 16」；MBC 積木網站和 Pybricks 直接有「線位置（-16~16）」。
3. 顯示在螢幕上：官方 App 用「write（寫字）」，MBC 積木網站用「螢幕顯示數字」，Pybricks 用 hub.display.number()。
4. 等 0.2 秒：讓數字停一下，眼睛才看得清楚。

跑起來應該看到什麼

• 線在感應器正下方：螢幕顯示 0 附近（-2 ～ 2 都算中間）。
• 把黑線往左移：數字變成 負的，越左越接近 -16。
• 往右移：變成 正的，越右越接近 16。

常見問題

• 數字一直是 0，不會變？ → 先跑範例 2 看看：放在白紙上還是綠燈，代表每一點都以為是黑色，還沒校準，回到上面「先校準」。
• 左右相反？ → 先確認感應器沒有裝反（元件那一面要朝下、朝向地面）。裝對了還是相反，就把後面範例裡「左轉」「右轉」的數字正負對調。
• 官方 App 顯示 16 而不是 0？ → 忘了「減 16」。

範例 2：黑線警報

這個範例會做什麼：有看到黑線，主機中間的燈亮綠色；找不到線，燈變紅色並且嗶嗶叫。

要準備什麼：同範例 1。

怎麼接：循行者插 C 孔。

下載程式

# 循行者 16 路 範例 2：黑線警報（壓到線亮綠燈；找不到線亮紅燈並嗶一聲）
# 接線：循行者 16 路 → C 埠
from pybricks.hubs import PrimeHub
from pybricks.parameters import Color
from pybricks.tools import wait
from MBC_line16_obj_Lib import MBC_LINE16

hub = PrimeHub()
line16 = MBC_LINE16(3)                # 3 = C 埠

while True:
    if line16.width() > 0:            # 線寬 = 有幾路踩在黑線上；大於 0 就是有看到線
        hub.light.on(Color.GREEN)
    else:                             # 線寬 = 0：16 路都沒踩到 → 找不到線
        hub.light.on(Color.RED)
        hub.speaker.beep(880, 100)    # 頻率 880 Hz，響 0.1 秒
    wait(100)

一步一步看懂程式

1. 讀線寬：官方 App 用「color（顏色）」積木，讀到的就是線寬。
2. 如果 線寬 > 0 就…：16 個感應點裡有任何一個踩到黑線 → 亮綠燈。
3. 否則…：線寬是 0，代表一點都沒踩到 → 亮紅燈、嗶一聲。
4. 等 0.1 秒再檢查一次。

跑起來應該看到什麼

• 感應器放在黑線上：綠燈。
• 移到白色地面：紅燈＋一直嗶嗶叫。

常見問題

• 一直是綠燈，放在白紙上也是？ → 還沒校準（每一點都被當成黑色）。
• 官方 App 的燈號顏色怎麼選？ → 點「set Power Button light to」積木上的顏色圓點就能換。

範例 3：路口在哪一邊（16 路專屬）

這個範例會做什麼：16 路的感應點排得又寬又密，碰到路口時看得出「黑色那一大塊在哪裡」。主機螢幕會告訴你：

• 一般的線 → ⬆
• 左邊有岔路（T 字往左）→ ⬅
• 右邊有岔路（T 字往右）→ ➡
• 十字路口 → ＋
• 找不到線 → ✕

要準備什麼：同範例 1，再用黑膠帶或筆畫出「往左的 T 字」「往右的 T 字」「十字」三種路口。

怎麼接：循行者插 C 孔。

下載程式

# 循行者 16 路 範例 3：路口在哪一邊（左邊有岔路、右邊有岔路，還是十字路口）
# 接線：循行者 16 路 → C 埠
# 想法：一般的線只有幾路踩到；碰到路口時黑色會變很寬（線寬變大），
#       再看這一大塊黑色偏左、偏右還是在中間，就知道岔路在哪一邊。
from pybricks.hubs import PrimeHub
from pybricks.parameters import Icon
from pybricks.tools import wait
from MBC_line16_obj_Lib import MBC_LINE16

hub = PrimeHub()
line16 = MBC_LINE16(3)                    # 3 = C 埠

while True:
    pos = line16.pos16()                  # 黑色那一塊的中心：負 = 偏左，正 = 偏右
    width = line16.width()                # 有幾路踩到黑色（0 ~ 16）
    if width == 0:                        # 沒看到線（這時位置會停在最後一次的值，不能拿來判斷）
        hub.display.icon(Icon.FALSE)      # 顯示 ✕
    elif width < 6:                       # 窄窄的一條 → 一般的線
        hub.display.icon(Icon.ARROW_UP)
    elif pos < -3:                        # 很寬而且偏左 → 左邊有岔路
        hub.display.icon(Icon.ARROW_LEFT)
    elif pos > 3:                         # 很寬而且偏右 → 右邊有岔路
        hub.display.icon(Icon.ARROW_RIGHT)
    else:                                 # 很寬又在中間 → 十字路口
        hub.display.char('+')
    wait(100)

一步一步看懂程式

1. 先讀線位置和線寬，存進兩個「變數」（變數＝有名字的盒子，可以放一個數字）。
2. 如果 線寬 = 0 → 顯示 ✕（找不到線，這時線位置不準，所以要最先檢查）。
3. 否則，如果 線寬 < 6 → 只有窄窄的一條，是一般的線 → 顯示 ⬆。
4. 否則（線寬 6 以上＝黑色變很寬，碰到路口了），再看黑色那一塊的中心「線位置」：
   • 線位置 < -3：黑色偏左 → 左邊有岔路 → ⬅
   • 線位置 > 3：黑色偏右 → 右邊有岔路 → ➡
   • 都不是：黑色在正中間、左右一樣寬 → 十字路口 → ＋

跑起來應該看到什麼：把感應器慢慢推過三種路口。經過往左的 T 字時會閃一下 ⬅，往右的 T 字閃 ➡，十字閃 ＋，其他時候是 ⬆。

常見問題

• 一直顯示 ⬆，路口認不出來？ → 推慢一點；或岔路的線太細，把「6」改成 5。
• 一般的彎道也被當成路口？ → 線太粗，把「6」改成 7。
• 官方 App 為什麼沒有「＋」符號？ → 官方 App 用自己畫的 5×5 圖案（中間一橫一豎）；MBC 積木網站和 Pybricks 直接顯示「+」這個字。
• 官方 App 的圖案要怎麼改？ → 點「turn on」積木上的小方格圖，就能自己點亮想要的格子。

範例 4：最簡單的循線

這個範例會做什麼：機器人自己沿著黑線走。線在左邊就往左轉、在右邊就往右轉、在中間就直走。

要準備什麼

• 範例 1 的東西，再加上
• 兩輪小車（兩顆馬達當輪子）
• 一圈黑線（寬約 2 公分，轉彎不要太急）

怎麼接

• 循行者插 C 孔，裝在車頭、離地約 0.5～1 公分
• 左輪接 E、右輪接 F

下載程式

# 循行者 16 路 範例 4：最簡單的循線（線在左就左轉、線在右就右轉、中間就直走）
# 接線：循行者 16 路 → C 埠；左輪馬達 → E 埠；右輪馬達 → F 埠
from pybricks.parameters import Direction, Port
from pybricks.pupdevices import Motor
from pybricks.robotics import DriveBase
from pybricks.tools import wait
from MBC_line16_obj_Lib import MBC_LINE16

line16 = MBC_LINE16(3)                                 # 3 = C 埠
left = Motor(Port.E, Direction.COUNTERCLOCKWISE)       # 左輪：反過來裝，所以設成逆時針才是往前
right = Motor(Port.F)                                  # 右輪
robot = DriveBase(left, right, wheel_diameter=56, axle_track=112)   # 輪子直徑 56 mm、兩輪距離 112 mm

while True:
    pos = line16.pos16()
    if pos < -2:                  # 線在左邊 → 一邊前進一邊左轉
        robot.drive(100, -60)     # 速度 100 mm/秒，每秒左轉 60 度
    elif pos > 2:                 # 線在右邊 → 右轉
        robot.drive(100, 60)
    else:                         # 線在中間（-2 ~ 2）→ 直走
        robot.drive(100, 0)
    wait(10)

一步一步看懂程式

1. 告訴主機輪子接在哪裡：官方 App 是「set movement motors to E+F」；MBC 積木網站和 Pybricks 是「移動底盤 左輪 E、右輪 F」。
2. 設定速度：官方 App 速度 30%；另外兩種是每秒 100 mm。先慢慢來，成功了再加快。
3. 一直重複：讀線位置。
4. 如果 線位置 < -2（線在左）→ 一邊走一邊左轉。
5. 否則如果 線位置 > 2（線在右）→ 右轉。
6. 否則（-2 ～ 2）→ 直走。

跑起來應該看到什麼：小車沿著線走，走起來會左右搖擺（這是正常的，範例 5 會改善）。

常見問題

• 一開就往外衝、離線越來越遠？ → 轉彎方向反了：把左右兩個轉彎的數字正負對調（官方 App：-40 和 40 對調；另外兩種：-60 和 60 對調）。
• 小車往後退？ → 馬達的裝法跟樂高標準小車相反。官方 App：請照樂高「標準驅動底盤」的方向裝馬達；MBC 積木網站：「移動底盤」積木裡左右輪的「正轉」方向都換成另一個；Pybricks：左輪改成 Direction.CLOCKWISE、右輪改成 Motor(Port.F, Direction.COUNTERCLOCKWISE)。
• 轉彎太急衝出去？ → 把速度調低。
• 為什麼中間是 -2 ～ 2？ → 16 路分得比較細，線稍微偏一點數字就會動，留一點範圍車子才不會一直扭來扭去。

範例 5：平順循線＋十字路口停車

這個範例會做什麼：用「偏多少就轉多少」的方法循線，走得比範例 4 平順；遇到十字路口（整排感應點幾乎都踩到黑色）就停車並嗶一聲。經過 T 字岔路不會停，會繼續往前走。

要準備什麼：同範例 4，黑線上要有一個十字路口。

怎麼接：循行者插 C 孔；左輪接 E、右輪接 F。

下載程式

# 循行者 16 路 範例 5：平順循線，遇到十字路口就停車
# 接線：循行者 16 路 → C 埠；左輪馬達 → E 埠；右輪馬達 → F 埠
from pybricks.hubs import PrimeHub
from pybricks.parameters import Direction, Port
from pybricks.pupdevices import Motor
from pybricks.robotics import DriveBase
from pybricks.tools import wait
from MBC_line16_obj_Lib import MBC_LINE16

hub = PrimeHub()
line16 = MBC_LINE16(3)                                 # 3 = C 埠
left = Motor(Port.E, Direction.COUNTERCLOCKWISE)
right = Motor(Port.F)
robot = DriveBase(left, right, wheel_diameter=56, axle_track=112)

while True:
    if line16.width() >= 11:      # 11 路以上同時踩到黑線 → 十字路口（整排 16 路幾乎全黑）
        robot.stop()
        hub.speaker.beep(880, 500)
        break                     # 跳出迴圈，程式結束
    pos = line16.pos100()         # 更精細的位置：-100 ~ 100
    robot.drive(120, pos * 1.5)   # 偏多少就轉多少：偏越多轉越快
    wait(10)

一步一步看懂程式

1. 讀細的線位置（-100 ～ 100）：官方 App 是「raw red（原始紅色）減 100」。
2. 讀線寬。
3. 如果 線寬 ≥ 11（官方 App 寫成「線寬 > 10」，意思一樣）→ 十字路口：停車 → 嗶一聲 → 結束程式。
4. 否則 → 轉彎的力道＝線位置 × 一個數字（官方 App 乘 0.5，另外兩種乘 1.5）。偏得越多轉得越大，偏一點點就只轉一點點，所以不會左右亂晃。

跑起來應該看到什麼：小車順順地沿線走，經過 T 字岔路繼續走，到十字路口停下來嗶一聲。

常見問題

• 還是左右搖晃？ → 把「乘的數字」調小一點（例如 0.5 → 0.3）。
• 轉彎跟不上、衝出線外？ → 「乘的數字」調大一點，或把速度調低。
• 到了十字路口沒停？ → 車子太快、一下就衝過去了，把速度調低；或把「11」改成 10。
• 還沒到十字路口，在 T 字岔路就停了？ → 線太粗，把「11」改成 12 或 13（最大是 16）。
• 官方 App 版到十字路口都不停？ → 2026-10 上機時，教育版 SPIKE App 3 的「color（顏色）」積木在線寬超過 10 時，儀表板顯示 NaN，16 路積木的十字路口停車我們還在重測（同一台主機用官方 App 的 Python 讀得到線寬 16、會停車）。家用版（Robot Inventor）的「顏色」最多只到 10，十字路口一律用「> 9」。請把範例 1 的「反射光 減 16」換成「color」，把感應器放在十字路口上看螢幕的數字；如果最多只到 10，就把範例 5 的「> 10」改成「> 9」。
• 官方 App 找不到「raw red」積木？ → 開檔後會自動加上「更多感應器（More Sensors）」積木區；如果沒有，點左下角積木區的「＋」加入「More Sensors」。

下一步

• 想更精準的循線：SPIKE 循線 PID 教學
• 全部數值的完整說明：官方 App 教育版、Pybricks