mBlock 5 讀值教學

警告

v1 尚未上機驗證：數值排法已定案並通過電腦端測試，實機數值（fps、循線門檻）上機後可能調整；mBlock 版只在電腦上測過傳輸（每個值編號的回應、E0／E1、逾時），還沒接 mBot 實測。

神攝手的 mBlock 版韌體讓 mBot、mBot Ranger、Orion、MegaPi 用 mBlock 5 的積木讀相機：MBC 感應器擴展 v2.2.0 有一個「神攝手」分類（37 顆積木：v2.1.0 的 22 顆＋相機模式 5 物體偵測 15 顆；舊的學校版／WRO 版分類改叫「神攝手舊版」）。值表跟 Arduino I2C 版 完全相同，只是改走 RJ25 串口；積木會自己先問相機目前的模式，再讀對的值。

接線

相機要燒 mBlock 版韌體（跟 SPIKE／EV3／MATRIX／I2C 版是不同的 .bin，請跟我們索取已燒好的相機）。

• 串口 38400 bps、8N1，相機 RX＝IO3、TX＝IO1，跟主機交叉接（插座片已經接好，S1＝主機送、S2＝主機收）。
• mBot2（CyberPi）沒有 RJ25 埠，不支援。

危險

不經插座片、直接接 5 V 的 Arduino 板時：UNO／Mega 的 TX 是 5 V，ESP32 的腳位只耐 3.3 V，板子 TX → 相機 RX 中間要串分壓（例 1 kΩ＋2 kΩ）；相機 TX → 板子 RX 可以直接接。

安裝擴展

1. 擴展新版開發中：MBC 感應器擴展 v2.2.0 還在開發，正式上架前可先下載匯入檔試用（尚未上機驗證）；上架後會在 mBlock 5「擴展中心」搜尋「MBC」就能加入，到時這一頁會更新。
2. 用匯入檔試用：下載 MBC_Pro_Sensors_mBlock5_v2.2.0_import.mext → 到 ext.mblock.cc 登入自己的 Makeblock 帳號 → 我的擴展 → 匯入資料 → 上傳（約 2 分鐘，等到出現匯入成功再離開頁面）→ 按「下載」取得可以拖進 mBlock 的 .mext。
3. 打開 mBlock 5 電腦版，左下「設備」加入你的主板（例如 mBot），把 .mext 拖進 mBlock 視窗，積木區會多出「神攝手」分類（還有循行者、測距者等其他 MBC 分類）。
4. 右下「模式開關」切到 上傳：這個擴展只支援上傳模式（程式燒進主板執行）。

擴展 v2.2.0 的其他分類（循行者、測距者、掌控者、IMU、神攝手舊版＝學校版／WRO 版）積木跟 v2.0.0 一樣（舊版分類只改了顯示名稱），見 MakeBlock 積木擴展。

先切相機模式

同一個值編號在不同相機模式代表不同東西（0x10 在顏色追蹤是第 1 色 x、在循線是近處偏移），所以程式一開始先放「設定模式」，或在相機選單（MODE）切好。讀值積木每次會先讀 模式編號（值 0x01）（100 ms 內用上次讀到的），模式不對就傳回 −32768。

目標顏色只能在相機上教（停在目標 1～16 按 OK）；程式改不了顏色。座標取色的取樣點位置可以用「設定取樣點」積木改（存進相機）。

積木一覽

連接埠選感應器實際插的孔。第 c 色＝相機上的目標 c（1 起算，跟相機螢幕上的編號一樣）；k＝這個子選項每色（每點）佔幾個值：顏色追蹤 ① 2、② 3、③ 4、④ 6；座標取色 ① 1、② 2、③ 3；物體偵測 ① 4、② 10（第 n 個物體＝面積第 n 大的物體）。

• 傳回 −32768：讀不到（逾時、檢查碼錯、沒接）或這個模式／子選項沒有這個值（例：① 最多色沒有寬、高）。布林積木這時是「否」。
• 每色裡的位置：① X Y；② X Y 數量；③ X Y 面積 數量；④ X Y 寬 高 數量 面積（跟 讀值參考：I2C 的順序一樣）。
• 參數超出範圍會夾到上下限（第 0 色當第 1 色、第 99 色當第 16 色；第 0 個物體當第 1 個、第 99 個當第 8 個）。

「循線［循線值 ▾］」的 14 個選項

物體偵測（相機模式 5，v2.2.0）

相機把目標色 1～8 的色塊各當成一個「物體」，再從輪廓判斷形狀。每幀最多 8 個，面積大的排前面（物體 1＝最大）；沒有那一個物體的格子都是 0。9～16 色照樣能做顏色追蹤，只是不當物體。

• ① 物體清單（51）：每個物體 4 個值（k＝4）：色號、形狀、X、Y；物體數在 0x30。
• ② 物體詳細（52）：每個物體 10 個值（k＝10）：色號、形狀、X、Y、寬、高、面積 %、角度、頂點數、追蹤編號；物體數在 0x60。
• ① 沒有的欄位（寬、高、面積、角度、頂點數、追蹤編號）在 51 讀到 −32768，要用就切 52。
• 代碼＝色號 × 10 ＋ 形狀（例 31＝顏色 3 的圓、13＝顏色 1 的三角形；0＝沒有這個物體）。
• X、Y 是質心（顏色追蹤的 X、Y 是外框中心，兩者不同）；寬高＝外框（右−左＋1、下−上＋1）。角度 0～179：最小外接矩形長邊，往右＝0，往畫面下方轉為正。追蹤編號 1～255：同一個物體跨幀不變。
• 「第 (n) 個物體」的 n 是輸入下拉：可以選 1～8，也可以放變數，例如「[顏色 1] 的 [三角形] 物體是第幾個」的結果。
• 顏色、形狀選單都有「任何」：「有 [任何顏色] 的 [三角形] 物體？」＝有沒有任何三角形；「第 (n) 個物體是 [任何形狀]？」＝有沒有第 n 個物體。

通訊方式

• 讀值：主機送 1 byte［編號］ → 相機回 ［值低］［值高］［編號 ^ 值低 ^ 值高］（int16 小端）；沒有的編號回 [00][80][編號^80]（−32768）。函式庫等 10 ms。
• 寫入：E0［相機模式, 子選項］、E1［第幾點, X, Y］；參數收齊才回 ACK [00][00][編號] 再執行，20 ms 沒收齊就丟棄。EF 回 ACK 後重開機；沒有 F8（換位址只對 I2C 有意義）。
• 整包 FD 會回 235 byte（116 個值），超過 Arduino UNO 串口緩衝 64 byte，所以擴展不提供「更新全部數值」，每顆積木只問自己要的那一個值（一個值約 1 ms）。
• 共用值：F0 裝置 ID＝0x034C（「感應器正常？」就是看這個）、F1 協議版 2、F2 韌體版 100、F3 狀態旗標（bit0 就緒＝開機完成且鏡頭正常、bit1 目前模式有找到東西）。

最小程式

切到顏色追蹤 ③ 標準，目標 1 在畫面裡就亮綠燈（越右邊越亮），沒有就亮暗紅燈：

當 mBot 啟動時 :: events hat
wait (2) seconds
神攝手 連接埠 [1 v] 設定模式 [顏色追蹤 ③ 標準 v] :: #E8590C
forever
  if <神攝手 連接埠 [1 v] 第 [1 v] 色有找到？ :: #E8590C> then
    LED 燈位置 [全部 v] 的三原色數值為 紅 (0) 綠 (神攝手 連接埠 [1 v] 第 [1 v] 色 x :: #E8590C) 藍 (0) :: looks
  else
    LED 燈位置 [全部 v] 的三原色數值為 紅 (40) 綠 (0) 藍 (0) :: looks
  end
end

// 神攝手 × mBot：最小讀值程式（跟上面的積木做一樣的事，Arduino IDE 版）
// 需要 Makeblock 函式庫＋MBC_Sensors v2.2.0（擴展 .mext 解壓後 src/ 的四個檔放進 文件/Arduino/libraries/MBC_Sensors/）
#include <MeMCore.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#include <MBC_Sensors.h>

MBCPort cam(1);                 // 相機接 mBot 連接埠 1
MeRGBLed rgbled(7, 2);

void setup() {
  cam.begin();
  delay(2000);                  // 等相機開機
  ucSetMode(cam, 13);           // 顏色追蹤 ③ 標準（E0 [1, 3]）
  while (1) {
    if (ucFound(cam, 1)) {      // 第 1 色有找到？
      int x = ucBlob(cam, 1, 0);          // 第 1 色 x（0~159）
      rgbled.setColor(0, 0, x, 0);        // 越右邊越亮的綠燈
    } else {
      rgbled.setColor(0, 40, 0, 0);       // 沒找到：暗紅燈
    }
    rgbled.show();
  }
}

void loop() {}

物體偵測的最小程式：切到物體偵測 ① 物體清單，看到顏色 1 的三角形就亮綠燈，沒有就亮紅燈（完整的「追紅色三角形」在 mBlock 新手範例 6）：

當 mBot 啟動時 :: events hat
wait (2) seconds
神攝手 連接埠 [1 v] 設定模式 [物體偵測 ① 物體清單 v] :: #E8590C
forever
  if <神攝手 連接埠 [1 v] 有 [顏色 1 v] 的 [三角形 v] 物體？ :: #E8590C> then
    LED 燈位置 [全部 v] 的三原色數值為 紅 (0) 綠 (255) 藍 (0) :: looks
  else
    LED 燈位置 [全部 v] 的三原色數值為 紅 (255) 綠 (0) 藍 (0) :: looks
  end
end

// 神攝手 × mBot：看到顏色 1 的三角形亮綠燈（物體偵測 ① 物體清單）
#include <MeMCore.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#include <MBC_Sensors.h>

MBCPort cam(1);                 // 相機接 mBot 連接埠 1
MeRGBLed rgbled(7, 2);

void setup() {
  cam.begin();
  delay(2000);                  // 等相機開機
  ucSetMode(cam, 51);           // 物體偵測 ① 物體清單（E0 [5, 1]）
  while (1) {
    if (ucHasObj(cam, 1, 3)) {  // 有顏色 1 的三角形（形狀 3）？
      rgbled.setColor(0, 0, 255, 0);
    } else {
      rgbled.setColor(0, 255, 0, 0);
    }
    rgbled.show();
  }
}

void loop() {}

更多範例（聽見顏色、追色塊、靠近就停、看著黑線走、追紅色三角形）：mBlock 新手範例。

不用 mBlock：一般 Arduino 板

擴展裡的 MBC_Sensors 函式庫也能直接在 Arduino IDE 用：把 .mext 解壓後 src/ 的四個檔（MBC_Sensors.h/.cpp、mbc_proto.h、mbc_ids.h）放進 文件/Arduino/libraries/MBC_Sensors/，MBCPort 用 begin(串口) 接任何串口。函式名稱跟積木一一對應（ucSetMode、ucBlob、ucFound、ucSpot、ucOrderHue、ucLine、ucObj、ucObjFind、ucHasObj、ucValue、ucOk…）。要接 Arduino 又不需要 mBlock 的話，I2C 版 一次可以連續讀 16 個值，比較快。

// 神攝手（mBlock 版韌體）接一般 Arduino 板的串口（不經 mBot）：印出循線的近處偏移與角度
// 需要 MBC_Sensors v2.2.0（同上，不需要 Makeblock 函式庫）。UNO 用軟體串口 D10／D11；Mega 用 Serial1（D19 RX、D18 TX）
#include <SoftwareSerial.h>
#include <MBC_Sensors.h>

MBCPort cam;                    // 不指定連接埠，下面用 begin(串口)
#if defined(__AVR_ATmega2560__)
#define CAM_SERIAL Serial1
#else
SoftwareSerial camSerial(10, 11);   // RX = D10（接相機 TX＝IO1）、TX = D11（接相機 RX＝IO3，要分壓）
#define CAM_SERIAL camSerial
#endif

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  CAM_SERIAL.begin(38400);
  cam.begin(CAM_SERIAL);
  delay(2000);
  Serial.println(ucOk(cam) ? "神攝手 OK" : "沒有回應：檢查接線、韌體是不是 mBlock 版");
  ucSetMode(cam, 41);           // 循線 ① 黑線
}

void loop() {
  Serial.print("近處偏移 ");
  Serial.print(ucLine(cam, 0));
  Serial.print("  角度 ");
  Serial.print(ucLine(cam, 3));
  Serial.print("  路口 ");
  Serial.println(ucLine(cam, 6));
  delay(100);
}

常見問題

• 讀值一直是 −32768？ → 先用「感應器正常？」：否＝連接埠選錯、插座片沒插緊、相機燒的不是 mBlock 版韌體；是＝模式不對，用「目前模式編號」看相機在哪個模式（顏色追蹤 ③＝13、循線黑線＝41、物體清單＝51）。
• 積木區沒有「神攝手」分類、或沒有物體積木？ → 拖進去的是舊版擴展（v2.1.0 的分類叫「神攝手通用版」、沒有物體偵測；v2.0.0 以前沒有這個分類）；照上面「安裝擴展」換 v2.2.0。
• 物體的寬、高、角度讀到 −32768？ → 相機在 ① 物體清單（51）；這些欄位只有 ② 物體詳細（52）有。
• 在相機選單換了模式，積木多久跟著換？ → 最慢 0.1 秒（模式編號的快取時間）。
• 一直「沒找到」？ → 相機上還沒教目標顏色，或燈光差太多；看相機螢幕有沒有框住色塊。
• 能不能用即時模式（不上傳）？ → 不行，這個擴展只支援上傳模式。

其他資料

• 神攝手產品首頁
• 讀值參考：I2C（mBlock 同一張表）
• mBlock 新手範例
• MBC_Pro_Sensors_mBlock5_v2.2.0_import.mext