緣起:

2006年9月14日,任天堂推出了Wii遊戲機,創新的遊戲方式吸引不少玩家。其中Wii控制器(Wii Remote)所帶來的控制方式更是讓遊戲體驗進展到一個全新境界,讓人們可以用貼近真實的方式,實地在遊戲裡揮棒、射擊、指揮音樂甚至揮劍砍殺。

任天堂Wii遊戲機與Wii控制器(資料來源:Wii .維基百科)


這創新的控制器一推出來,有眼光的高手玩家馬上就注意到它有很寬廣的應用,而不只限於玩遊戲。200年6月,美國卡內基美隆(Carnegi Mellon)大學博士班學生
Johnny Chung Lee 在網路上放出一段影片,展示了透過Wii遙控器與紅外線led發光筆來自製電子白板。

當時我也看到這段影片,當下只是覺得這人相當有創意,卻沒有意識到這項發明能帶給教學上多大的助益。


 

 

直到一年後在當時任職的外社國小開始應用電子白板,體驗到這項科技在教學上的便利性。但當時無論是實體電子白板,或是虛擬式電子白板價格將近六到十萬。即使是電子白板相對平價的現在,一套也要四萬元以上。只有少數獲得上級補助的學校或專科教室,可以購置電子白板進行教學。當每個班級都購置有單槍與電腦(班班有單槍,班班有電腦)之後,能夠有餘力購置班級電子白板的學校,恐怕是少之又少。


最近,在無意間看到南投草屯國小資訊組長林家賢老師的部落格http://media.ttes.ntct.edu.tw/blog/,上面有許多利用Wii遙控器架構自製電子白板系統的資料,電子科班出身、喜歡DIY的老婆大人也非常有興趣,於是兩人利用課餘與假日時間,共同研究、製作與改良出屬於自己的自製電子白板系統。


一、原理

自製電子白板示意圖

架設自製電子白板示意圖


Wii控制器前方有可捕捉紅外線光的CMOS感測器,可看做是快速捕捉紅外線位置的數位攝影機,捕捉紅外線LED發光的位置,將位置資訊透過無線藍牙介面傳送進電腦。再由電腦上的驅動程式與定位軟體進行定位,便可在電腦上模擬滑鼠或畫筆的各項功能。

Wii控制器(圖片來源:Wii Remote .維基百科)


二、紅外線led筆製作

(一)電路示意圖

紅外線led筆電路圖 

紅外線LED筆的電路構造非常簡單,應用的就是國民小學中年級自然與科技領域電路單元「斷路」與「通路」的概念。


(二)所需材料:

1.電池使用容易取得的1.5V三號電池一顆即可。

2.Led則必須使用波長940nm的IR LED,經實地測試結果,以美國TSAL6400 IR LED效果最佳。

http://www.vishay.com/ir-emitting-diodes/list/product-81011/

DSCF1337.JPG 


3.按壓式開關,電子材料行即可購得。

DSCF1247.JPG 


4.附電線的電池座

DSCF1246.JPG 

 

5. 2P雙頭杜邦線(含母座):雙頭的線可以對半剪開,製作兩組Led插座。

DSCF1248.JPG 


6.多色原子筆粗筆桿(多色原子筆可以於十元商店購得)

DSCF1325.JPG  

 

7.應用工具:烙鐵、銲錫、熱熔膠

DSCF1235.JPG 

 

(三)製作過程

1.將按壓式開關、2P雙頭杜邦線(含母座)、電池座按照上面電路示意圖焊接完成,電線塞入筆身。

DSCF1326.JPG 

焊接完成圖


 DSCF1328.JPG  

電池座將負極線與正極線一同由前端小孔穿出。


DSCF1329.JPG 

 開關焊接在正極線或負極線上形成斷路,電池另一極至Led插座要保持連接狀態。

 

DSCF1330.JPG 

電線焊接處可用絕緣膠帶或熱縮套管封起,以免焊接處互相接觸,造成短路。

 

DSCF1332.JPG 

Led接腳較長,可剪取適當長度插入杜邦線母插座。

(Led接腳具有方向性,若通電後不亮,反過來插就可)


2.將筆身、電池座、杜邦線母插頭組合好,用熱熔膠固定。

DSCF1267.JPG 

試做一號筆,長度比正常原子筆多出電池座的長度。

 

DSCF1336.JPG 

試做二號筆,用硬式塑膠水管加長,電線亦用焊接方式加長,可給小朋友或個子嬌小的老師使用。

 


3.通電測試:由於IR Led發出的紅外線為人類肉眼不可見光,必須要藉由數位相機觀看成功發光與否。

DSCF1258.JPG 


(四)商品化 IR Led筆:

1.玩家自製販售:250元

http://goods.ruten.com.tw/item/show?11090609193123


2.廠商開模製作:330元

http://store.pchome.com.tw/sungos/M04849837.htm

 

 

 

三、應用軟體


執行以下應用軟體,請先確定電腦裡已安裝「Microsoft .NET Framework 3.5」,若執行下列軟體有問題時,請先到下列網頁下載軟體並安裝完畢。(如果電腦裡的Windows XP以上版本的作業系統,有按時更新的話,應該會有Microsoft .NET Framework 3.5,不需另外安裝)


http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?displaylang=zh-tw&FamilyID=333325fd-ae52-4e35-b531-508d977d32a6

 

1.螢幕定位軟體 Wiimote Whiteboard v0.3

http://johnnylee.net/projects/wii/WiimoteWhiteboardv03.zip


2.螢幕畫筆軟體 Pointofix

官方網站:http://www.pointofix.de/

教學:http://edumeme.blogspot.com/2008/09/pointofix.html

 

3.Wii控制器藍牙自動配對軟體  WiimoteAutoConnect

http://mail.lsps.tp.edu.tw/~gsyan/works/index.html#w9
 

 

以上三樣軟體都是免費軟體,我把它們整合成一個壓縮檔,請到以下網址按照指示下載,解壓縮完就可以直接使用,不用經過安裝程序。

http://webhd.xuite.net/_oops/iamchuck/de5

 

 


四、實際架設

 

1.在教室中參考「架設自製電子白板示意圖」架設。

架設示意圖 

用三腳架固定Wii控制器,或用麥克風支架代替三腳架。

 

2.教室電腦一般是無內建藍牙的桌上型電腦,需購買USB介面藍牙傳輸器接上電腦USB插孔,Windows XP 以上作業系統已內建藍牙驅動程式,安裝好硬體即可自動安裝驅動程式,再與Wii控制器配對連線。

 

DSCF1338.JPG 

小巧的USB介面藍牙傳輸器


藍牙圖示 

(1)電腦插上藍牙連接器,系統列右下角出現藍牙圖示。

 

 bluetooth02.jpg 

(2)打開「電子白板」資料夾裡的「藍牙配對」資料夾

 

bluetooth03.jpg 

(3)打開WiimoteAutoConnect.exe執行檔

 

bluetooth04.jpg 

(4)開啟後,將自動執行打ⅴ,點選「瀏覽」按鍵

 

bluetooth05.jpg 

(5)選取WiimoteAutoConnect.exe後,按下「開啟」

 

bluetooth06.jpg 

(6)按下「儲存設定值」,下次軟體配對連線後,便自動開啟螢幕定位程式WiimoteAutoConnect.exe。

 

bluetooth07.jpg 

(7)先同時按下Wii控制器的①鍵+②鍵,
再點擊「搜尋並連線」。

 

bluetooth08.jpg 

(8)連線成功,會出現裝置名稱,並啟動WiimoteWhiteboard 螢幕定位程式。,若不成功,則增加搜尋藍芽裝置的時間為5~6秒,先同時按下Wii控制器的①鍵+②鍵,再次點擊「搜尋並連線」,重新配對一次。 


3.教室電腦若是已內建藍牙的筆記型電腦,則直接開啟藍牙功能,再進行上面(2)~(9)的步驟,將Wii控制器與電腦配對成功。


4.啟動電子白版定位程式WiimoteWhiteboard,在螢幕四角落定位點利用Led筆進行定位。

 

bluetooth09.jpg 

(1)點擊「Calibrate Location」按鍵,進行定位。


bluetooth10.jpg 

(2)使用紅外線Led筆,在螢幕上四個定位點依序定位。


5.定位完成,參考定位程式顯示之追蹤率,找出擺放Wii控制器的最佳位置。

bluetooth09.jpg

「Tracking Utilization」即為Wii控制器捕捉IR Led所發出紅外線,得到的追蹤率。追蹤率越高,書寫越順暢。建議將Wii控制器多擺幾個位置反覆定位,找出最佳的擺放位置。


6.可啟動pointfix螢幕畫線軟體操作電子白板,或搭配書商所提供之電子白版光碟進行教學。

bluetooth11.jpg 

(1)打開「電子白板」資料夾裡的「螢幕畫筆」資料夾

 

bluetooth12.jpg 

(3)打開Pointofix.exe執行檔

 

bluetooth13.jpg 

(4)螢幕畫面上會有個寫有「開始」兩字的小視窗,點擊「開始」,會發現原本螢幕上會多出電子白板工具列。

 

bluetooth14.jpg 

(5)Pointofix軟體可在任何螢幕畫面上作畫、或寫字加以評註。

詳細教學請參訪連結:http://edumeme.blogspot.com/2008/09/pointofix.html





五、成果演示

 

 

製作完成,在家演示電子白板。

 

 

 

在校上國語課片段

 

 

 

小朋友使用螢幕畫筆軟體 Pointofix,在螢幕上寫字。



  

六、參考資料:

 

1. Johnny Chung Lee.美國卡內基美隆(Carnegi Mellon)大學博士班的學生


http://johnnylee.net/projects/wii/

 

2.林家賢.南投國小資訊組長

http://media.ttes.ntct.edu.tw/blog/?p=524


3.珍珠盒子部落格

http://blog.xuite.net/pearlmin/moon/15424517

4.阿岡老師的異想世界(最簡單,不動用焊槍的led筆製作方法)

http://kentxchang.blogspot.com/2009/11/wiimote.html

 


七、附加方案

 

1.實物投影機平價替代方案

 

實物投影機動輒10000~40000

http://shopping.pchome.com.tw/?mod=store&func=style_show&SR_NO=AHAD0N

IPEVO P2V USB視訊攝影機  價格:1990

(百萬畫素,自動對焦,很多實物投影機甚至要手動對焦)

廠商官方部落格:

http://www.ipevo.com.tw/blog/?p=857

 

購買網頁:

http://shopping.pchome.com.tw/?mod=item&func=exhibit&IT_NO=DSAD00-A44263533&c=A05#sp

 

 

2、DIY  IRS即時反饋系統(俗稱按按按)

 

IRS即時反饋系統:參考網奕資訊

http://www.habook.com.tw/Software/Detail_soft.asp?BookNo=ME010200&B_key=e流互動教室&CatalogID=12


自製IRS按按按系統(研究資料中)

 

1.翁崇銘教學素材網

http://blog.xuite.net/charms/collect/25546069

 

2.成州國小三年九班

http://blog.xuite.net/charms/300/27793648

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留言列表 (7)

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  • yoyo
  • 詩勳老師超厲害的!!!
    能應用簡單又便宜的素材,做出物超所值的模擬電子白板,真不簡單。
  • 謝謝。

    其實是我有個好老婆支持我 :)

    tjes9602 replied in 2009/11/26 22:20

  • 趙忠庸
  • 敬佩,用最少的金錢,做出最生動的互動教學,了不起。
  • hank
  • 老師您的整套產品有變成產品在賣嗎?
    我是一位特教班的志工爸爸
    目前是用送學校的一套觸控白板(很貴)在設計教學教材
    您的產品是只適用於投影幕上
    於一般液晶螢幕上可不可用
    若直接將wii控制器轉換成一滑鼠 對準螢幕自己所寫軟體的button壓按執行教材
    作互動可不可行
    目前wii控制器只能用在wii主機所跑出來的遊戲在螢幕上點選執行
    如果可點選的不是主機所跑出來的遊戲而是自行所設計出來的教材按鈕做點選
    對於行動不便的特教生是一大幫助
    若可行
    懇請賜教
    以上
    感恩!!
  • hank爸爸您好:

    看了您留言,我還是沒有辦法理解您真正的需要是什麼?

    可不可以留您的電子郵件給我,我們用e-mail甚至交換電話,看看可不可以幫上您的忙。

    tjes9602 replied in 2011/08/15 11:10

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