學習目標
- ✓認識多物理量環境模組的資料整合。
- ✓將 GY-39 設為 MCU_IIC 並使用 0x5B。
- ✓讀取光度、溫濕度、氣壓與高度資料。
BATCH 02 · 已發布
SENSOR / GY39
GY-39／MAX4400 四合一氣象模組一次讀取光度、溫度、濕度與氣壓
GY-39-44009 類型模組把光度與 BME280 類環境資料整合，再由板上 MCU 透過 MCU_IIC 回傳。桃園版 Blockly 預設使用 0x5B，教學時要先確認模組版本與 S0 模式。
入門45 分鐘Arduino UNO（MCU_IIC，I2C 0x5B）
READYDATA
SIGNAL STABLEGY-39／MAX4400 四合
VCC / 3.3–5V 依模組GND / GND
01 / PREPARE
課前準備
先確認這一課要學會什麼，以及桌面上需要哪些材料。
材料清單
1 個GY-39／MAX4400 BME280 模組確認是 GY-39-44009 類型。
1 組Arduino UNOUNO 使用 A4/A5 I2C。
數個光源與不同位置用手遮光、移動到窗邊比較。
02 / HOW IT WORKS
一條 I2C 讀出多種環境量
GY-39 的板上 MCU 會把多個感測器資料整理成固定格式；MCU_IIC 模式下，Arduino 讀取的是模組整理後的資料，不是直接讀每顆晶片。
設定 MCU_IIC
依模組說明將 S0 接地。
讀取 14 bytes
從 0x5B 的資料暫存器取得整包資料。
解析資料
分離光度、溫度、壓力、濕度與高度。
DISTANCE FORMULAI2C address = 0x5B
GY-39 市面版本可能不同；若模組無回應，先確認板上晶片與工作模式。
03 / WIRING
接線配置
桃園版 Blockly 的 GY-39 積木以 MCU_IIC 為前提；S0 接地後使用 SDA/SCL，不要把 UART 腳當 I2C。
MODULEGY-39／MAX4400 四合VCCGNDSDASCLS0
CONTROLArduino UNO（MCU_IIC，I2C 0x5B）3.3–5V 依模組GNDA4 / SDAA5 / SCLGND
| 模組腳位 | 接到控制板 | 訊號方向 | 檢查重點 |
|---|---|---|---|
| VCC | 3.3–5V 依模組 | 電源 | 確認轉接板規格。 |
| GND | GND | 地線 | 共地。 |
| SDA | A4 / SDA | I2C 資料 | MCU_IIC 模式。 |
| SCL | A5 / SCL | I2C 時脈 | MCU_IIC 模式。 |
| S0 | GND | 模式設定 | 依 GY-39 版本說明選 MCU_IIC。 |
✓ WIRING ROWS ALIGNED
已將 5 條線路依同一筆資料逐列對齊；電壓仍須依手上模組版本確認。
04 / BLOCK GUIDE
本課會用到的積木
積木名稱與型別以桃園版 Blockly 現行程式為準，不以通用積木替代。
GY-39／MAX4400 初始化
BLOCK 01
playrobot_gy39_setupGY-39／MAX4400 初始化
啟動 0x5B MCU_IIC 模式
位置：感測器 → 環境感測器 → GY-39／MAX4400GY-39 更新資料
BLOCK 02
playrobot_gy39_updateGY-39 更新資料
讀取一整包環境資料
位置：感測器 → 環境感測器 → GY-39／MAX4400光度（lux）
BLOCK 03
playrobot_gy39_lux光度（lux）
讀取照度
位置：感測器 → 環境感測器 → GY-39／MAX4400溫度（°C）
BLOCK 04
playrobot_gy39_temperature溫度（°C）
讀取溫度
位置：感測器 → 環境感測器 → GY-39／MAX4400大氣壓力（hPa）
BLOCK 05
playrobot_gy39_pressure_hpa大氣壓力（hPa）
讀取氣壓
位置：感測器 → 環境感測器 → GY-39／MAX440005 / BLOCK EXAMPLE
教室光線與氣壓觀察站
每次更新後同時列印 lux、溫度與氣壓。
桃園版 BLOCKLY / WORKSPACE● BLOCK STYLE
Arduino 程式
初始化
GY-39 初始化（0x5B）
sensor_block重複執行
arduino_delayGY-39 更新資料
playrobot_gy39_updateGY-39 光度（lux）
playrobot_gy39_luxGY-39 溫度與氣壓
sensor_block序列埠列印
arduino_serial_print重複執行
GY-39 初始化（0x5B）
sensor_block重複執行
arduino_delayGY-39 更新資料
playrobot_gy39_updateGY-39 光度（lux）
playrobot_gy39_luxGY-39 溫度與氣壓
sensor_block序列埠列印
arduino_serial_printX / 010Y / 024
組合步驟
設定正確模式
確認 S0 與 I2C 接線。
為什麼：UART 模式與 MCU_IIC 的腳位不同。一次更新一包
先更新再讀各個數值積木。
為什麼：各數值要來自同一筆資料。改變光線
遮住模組或移到窗邊。
為什麼：lux 是最容易直接觀察的變化。積木使用重點先辨認積木是「回傳值」還是「執行動作」，再放到正確的拼接位置。
playrobot_gy39_setup：啟動 0x5B MCU_IIC 模式
EXAMPLE DOWNLOAD下載後即可練習
下載桃園版 Blockly 專案或對應的文字程式。
預期觀察結果
| 測試情境 | 可能讀值 | 判讀 |
|---|---|---|
| 手遮住模組 | lux 明顯改變 | 光度資料來自 MAX4400 類光感測器。 |
| 上下樓層 | 氣壓可能不同 | 大氣壓力會隨高度與天氣變化。 |
06 / CODE EXPLAINED
範例程式逐段解說
這段程式把「GY-39／MAX4400 四合一氣象模組」的實體接線、桃園版 Blockly 積木與 Arduino 執行流程接在一起。先對照腳位，再看初始化、讀值、輸出與等待的順序；每一步都可以回到本頁的積木範例實測。
GENERATED LOGIC / EXCERPT積木背後的程式碼收合程式碼 −
TAOYUAN BLOCKLY / ARDUINO C++READ ONLY
#include <Wire.h>
const uint8_t GY39_ADDR = 0x5B;
void setup() {
Serial.begin(115200);
Wire.begin();
}
void loop() {
Wire.beginTransmission(GY39_ADDR);
Wire.write(0x00);
Wire.endTransmission(false);
if (Wire.requestFrom(GY39_ADDR, (uint8_t)14) == 14) {
uint8_t data[14];
for (uint8_t i = 0; i < 14; ++i) data[i] = Wire.read();
Serial.println("GY-39 data received");
}
delay(1000);
}SELF STUDY GUIDE先看哪一段、為什麼？
先載入函式庫與建立裝置
#include <Wire.h>函式庫提供桃園版 Blockly 產生器所需的底層功能；若這裡的函式庫或物件名稱不對，後面的 playrobot_gy39_setup 就算接線正確也無法使用。
把程式腳位對回接線表
// VCC → 3.3–5V 依模組、GND → GND、SDA → A4 / SDA、SCL → A5 / SCL、S0 → GND本頁接線是 VCC → 3.3–5V 依模組、GND → GND、SDA → A4 / SDA、SCL → A5 / SCL、S0 → GND。程式常數、積木欄位與實體線材必須使用同一組設定；若改了其中一邊，另外兩邊也要一起改。
在 setup 只做一次初始化
void setup() {啟動序列埠、I²C／UART 或感測器初始化通常只需要做一次，所以要放在「初始化」區，不要每一圈重複建立裝置。這也對應範例中的啟動積木。
在 loop 更新並取得資料
void loop() {重複執行區先讓感測器更新，再讀取 GY-39／MAX4400 初始化。若元件有 data ready、可用性或逾時條件，先判斷狀態再使用數值，避免把無效資料當成真實測量。
輸出結果並控制取樣速度
if (Wire.requestFrom(GY39_ADDR, (uint8_t)14) == 14) {先把原始值、單位或狀態送到序列埠，才能和預期結果比較；等待時間則決定更新速度。若看到亂碼，先檢查鮑率；若數值跳動，先增加合理的取樣間隔或做校正。
自學檢查
- 實體接線：VCC → 3.3–5V 依模組、GND → GND、SDA → A4 / SDA、SCL → A5 / SCL、S0 → GND。
- 主要積木：playrobot_gy39_setup；先確認它是回傳值還是執行動作。
- 本課板子：Arduino UNO（MCU_IIC，I2C 0x5B）；更換控制板或模組版本時，電壓、腳位與函式庫都要重新確認。
07 / DEBUG
常見問題與故障排除
先從「電源、接線、腳位、物體」四個方向檢查，再修改程式。
0x5B 沒有回應
先檢查：確認 S0 模式、SDA/SCL 與位址。
處理方式：依模組手冊將 S0 接地並重新掃描 I2C。
資料解析錯誤
先檢查：確認模組版本與資料格式。
處理方式：不要混用 UART 範例，先以同一版本手冊解析 14 bytes。
光度正常但氣壓異常
先檢查：確認模組內部 BME280 或版本。
處理方式：將結果視為模組整合資料，必要時核對晶片型號。
08 / NEXT MISSION
延伸挑戰
從顯示數值，逐步走向條件判斷、燈號回饋與雷達專題。
光度變化
題目：遮光與照光，列印 lux。
解題方向
這題要延伸「GY-39／MAX4400 初始化」的基本讀值：先保留已驗證的接線與初始化，再把題目要求的資料處理加在重複執行區。先把資料整理成可觀察的序列埠或表格結果。
- 先匯入本頁 Blockly 範例，確認感測器在沒有加入挑戰功能時能穩定讀值。
- 保留 playrobot_gy39_setup，先把讀值送到序列埠，建立正常範圍或基準值。
- 依題目「遮光與照光，列印 lux。」加入比較、分類、累計或時間判斷；門檻要用實測資料決定，不要直接猜一個數字。
- 用至少三種不同情境測試，記錄輸入、程式判斷與輸出結果，再修正門檻或取樣間隔。
四種資料表
題目：記錄光度、溫度、濕度、氣壓。
解題方向
這題要延伸「GY-39／MAX4400 初始化」的基本讀值：先保留已驗證的接線與初始化，再把題目要求的資料處理加在重複執行區。先把資料整理成可觀察的序列埠或表格結果。
- 先匯入本頁 Blockly 範例，確認感測器在沒有加入挑戰功能時能穩定讀值。
- 保留 playrobot_gy39_setup，先把讀值送到序列埠，建立正常範圍或基準值。
- 依題目「記錄光度、溫度、濕度、氣壓。」加入比較、分類、累計或時間判斷；門檻要用實測資料決定，不要直接猜一個數字。
- 用至少三種不同情境測試，記錄輸入、程式判斷與輸出結果，再修正門檻或取樣間隔。
資料封包解析
題目：畫出 14 bytes 與各物理量的欄位對應。
解題方向
這題要延伸「GY-39／MAX4400 初始化」的基本讀值：先保留已驗證的接線與初始化，再把題目要求的資料處理加在重複執行區。先把資料整理成可觀察的序列埠或表格結果。
- 先匯入本頁 Blockly 範例，確認感測器在沒有加入挑戰功能時能穩定讀值。
- 保留 playrobot_gy39_setup，先把讀值送到序列埠，建立正常範圍或基準值。
- 依題目「畫出 14 bytes 與各物理量的欄位對應。」加入比較、分類、累計或時間判斷；門檻要用實測資料決定，不要直接猜一個數字。
- 用至少三種不同情境測試，記錄輸入、程式判斷與輸出結果，再修正門檻或取樣間隔。
教師快速檢核4 POINT CHECK
- □ 能說明 MCU_IIC 與 UART 模式差異。
- □ 能正確使用 0x5B 與更新積木。
- □ 能將多種環境資料分別解讀。
09 / EVIDENCE資料來源與版本展開查看 ＋
官方教學桃園版 Blockly
MAX4400 BME280 modulePlayRobot
↗原廠文件確認 GY-39-44009、3–5V、MCU_IIC 與 0.045–188000 lux 等產品資訊。
GY-39 manualGY-39 documentation
↗補充 S0 模式、MCU_IIC 與 0x5B 資料介面。
桃園版 Blockly GY-39 積木桃園版 Blockly
LOCAL對照 setup、update 與環境資料積木。