學習目標
- ✓理解 Rev. P 與 Rev. C 的供電與補償差異。
- ✓讀取風速輸出與溫度補償電壓。
- ✓建立外部電源、共地與 ADC 輸入的安全觀念。
BATCH 02 · 已發布
SENSOR / WINDREVP
Wind Sensor Rev. P 類比風速計認識 PTC 補償與較高供電需求
Wind Sensor Rev. P 是改良版熱線式風速計，使用 PTC 與環境溫度補償，並提供風速與溫度類比輸出。它需要外部 9–12V 供電，Arduino 只負責讀取符合電壓範圍的訊號。
入門45 分鐘Arduino UNO（類比輸入＋獨立 9–12V 電源）
READYDATA
SIGNAL STABLEWind Sensor Rev.
V+ / 9–12V 外部電源GND / 外部 GND＋Arduino 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Wind Sensor Rev. P確認使用 P5/P6 等實際版本。
1 組9–12V 穩定外部電源外部電源不可直接接 Arduino 5V。
1 組Arduino UNO 與跳線風速輸出與溫度輸出各接一個類比腳。
02 / HOW IT WORKS
更高加熱電壓換來更寬風速範圍
Rev. P 以 PTC 熱敏元件與硬體溫度補償改善穩定性；風速輸出最高約 3.3V，但模組本身需要約 9–12V 供電。
獨立供電
用外部 9–12V 讓熱敏元件達到工作溫度。
共地讀取
外部電源 GND 與 Arduino GND 相連。
比較兩個輸出
分別讀風速電壓與溫度補償電壓。
DISTANCE FORMULAwindVoltage = analogRead(A0) × Vref / 1023
電壓轉風速仍需使用實際版本的校準曲線；溫度輸出也要依文件解讀。
03 / WIRING
接線配置
Rev. P 的 9–12V 電源與 Arduino 類比輸入必須分開處理；只把低電壓類比訊號接入 A0/A1。
MODULEWind Sensor Rev.V+GNDWind OutTemp Out
CONTROLArduino UNO（類比輸入＋獨立 9–12V 電源）9–12V 外部電源外部 GND＋Arduino GNDA0A1
| 模組腳位 | 接到控制板 | 訊號方向 | 檢查重點 |
|---|---|---|---|
| V+ | 9–12V 外部電源 | 電源 | 依 Rev. P 版本規格，不能接 UNO 5V。 |
| GND | 外部 GND＋Arduino GND | 共同地 | 沒有共地，ADC 讀值會失真。 |
| Wind Out | A0 | 風速類比輸出 | 輸出最高約 3.3V。 |
| Temp Out | A1 | 溫度補償輸出 | 先讀電壓，再依版本資料換算。 |
✓ WIRING ROWS ALIGNED
已將 4 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。
Wind Sensor Rev. P 初始化
BLOCK 01
playrobot_wind_rev_p_setupWind Sensor Rev. P 初始化
設定類比腳位與外部供電提醒
位置：感測器 → 環境感測器 → Wind Sensor Rev. PRev. P 風速原始值
BLOCK 02
playrobot_wind_rev_p_rawRev. P 風速原始值
讀取風速 ADC 原始值
位置：感測器 → 環境感測器 → Wind Sensor Rev. PRev. P 風速電壓（V）
BLOCK 03
playrobot_wind_rev_p_voltageRev. P 風速電壓（V）
讀取風速輸出電壓
位置：感測器 → 環境感測器 → Wind Sensor Rev. PRev. P 溫度電壓（V）
BLOCK 04
playrobot_wind_rev_p_temperature_voltageRev. P 溫度電壓（V）
讀取溫度補償輸出
位置：感測器 → 環境感測器 → Wind Sensor Rev. P05 / BLOCK EXAMPLE
同時觀察風速與溫度輸出
安全供電後，將兩個類比輸出列印到序列埠。
桃園版 BLOCKLY / WORKSPACE● BLOCK STYLE
Arduino 程式
初始化
Wind Sensor Rev. P 初始化
playrobot_wind_rev_p_setup等待 10000 毫秒
arduino_delay重複執行
arduino_delayRev. P 風速電壓（V）
playrobot_wind_rev_p_voltageRev. P 溫度電壓（V）
playrobot_wind_rev_p_temperature_voltage序列埠列印
arduino_serial_print重複執行
Wind Sensor Rev. P 初始化
playrobot_wind_rev_p_setup等待 10000 毫秒
arduino_delay重複執行
arduino_delayRev. P 風速電壓（V）
playrobot_wind_rev_p_voltageRev. P 溫度電壓（V）
playrobot_wind_rev_p_temperature_voltage序列埠列印
arduino_serial_printX / 010Y / 024
組合步驟
先檢查電壓
量測 Wind Out 與 Temp Out，再接 Arduino。
為什麼：避免超過 ADC 輸入範圍。預熱感測器
通電後等待約 10 秒。
為什麼：熱線式元件需要達到工作狀態。比較補償
在不同室溫下記錄兩個輸出。
為什麼：理解溫度補償輸出的用途。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_wind_rev_p_setup：設定類比腳位與外部供電提醒
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 |
|---|---|---|
| 風扇加強 | 風速輸出改變 | 氣流帶走熱量的速度改變。 |
| 環境溫度改變 | 溫度輸出也會改變 | 它可協助解讀風速訊號的溫度影響。 |
06 / CODE EXPLAINED
範例程式逐段解說
這段程式把「Wind Sensor Rev. P 類比風速計」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
const int WIND_PIN = A0;
const int TEMP_PIN = A1;
void setup() {
Serial.begin(115200);
pinMode(WIND_PIN, INPUT);
pinMode(TEMP_PIN, INPUT);
delay(10000);
}
void loop() {
float windVoltage = analogRead(WIND_PIN) * 5.0f / 1023.0f;
float tempVoltage = analogRead(TEMP_PIN) * 5.0f / 1023.0f;
Serial.print(windVoltage, 3);
Serial.print(", ");
Serial.println(tempVoltage, 3);
delay(200);
}SELF STUDY GUIDE先看哪一段、為什麼？
先載入函式庫與建立裝置
// Wind Sensor Rev. P 類比風速計 library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_wind_rev_p_setup 就算接線正確也無法使用。
把程式腳位對回接線表
const int WIND_PIN = A0;本頁接線是 V+ → 9–12V 外部電源、GND → 外部 GND＋Arduino GND、Wind Out → A0、Temp Out → A1。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 Wind Sensor Rev. P 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
delay(10000);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：V+ → 9–12V 外部電源、GND → 外部 GND＋Arduino GND、Wind Out → A0、Temp Out → A1。
- 主要積木：playrobot_wind_rev_p_setup；先確認它是回傳值還是執行動作。
- 本課板子：Arduino UNO（類比輸入＋獨立 9–12V 電源）；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。
Arduino 讀值超過 5V 換算範圍
先檢查：確認接入的是 Wind Out/Temp Out 而非供電腳。
處理方式：先用電表確認輸出電壓，禁止把 9–12V 接到 ADC。
模組不工作
先檢查：是否提供 9–12V 外部電源。
處理方式：依 Rev. P 規格使用獨立供電，並與 Arduino 共地。
風速值漂移
先檢查：檢查預熱、環境溫度與校準。
處理方式：固定預熱時間並保留原始電壓，不直接套用別的版本曲線。
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。
安全接線檢查
題目：畫出供電線與訊號線，標註不能互接的腳位。
解題方向
這題要延伸「Wind Sensor Rev. P 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_wind_rev_p_setup，先把讀值送到序列埠，建立正常範圍或基準值。
- 依題目「畫出供電線與訊號線，標註不能互接的腳位。」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。
輸出比較
題目：比較無風與風扇下的兩個輸出。
解題方向
這題要延伸「Wind Sensor Rev. P 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。把結果接到題目指定的輸出元件。
- 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_wind_rev_p_setup，先把讀值送到序列埠，建立正常範圍或基準值。
- 依題目「比較無風與風扇下的兩個輸出。」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。
溫度補償討論
題目：設計實驗觀察溫度輸出如何協助解讀風速。
解題方向
這題要延伸「Wind Sensor Rev. P 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。把結果接到題目指定的輸出元件。
- 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_wind_rev_p_setup，先把讀值送到序列埠，建立正常範圍或基準值。
- 依題目「設計實驗觀察溫度輸出如何協助解讀風速。」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 Rev. P 需要外部 9–12V。
- □ 能辨識供電腳與低電壓訊號腳。
- □ 能解釋溫度補償輸出的用途。
09 / EVIDENCE資料來源與版本展開查看 ＋
原廠文件桃園版 Blockly
Wind Sensor Rev. PModern Device
↗官方教學確認 PTC、9–12V 供電、3.3V 輸出與溫度補償。
New Rev P Wind SensorsModern Device
↗補充 PTC 與溫度補償的設計差異。
桃園版 Blockly Rev. P 積木桃園版 Blockly
LOCAL對照 setup、raw、voltage 與 temperature voltage 積木。