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【玩轉光立方】LED Cube 4x4x4 for Arduino Nano 燈殼組裝教學

作者：Pizg Chen 創作理念本文要介紹如何組裝 LED Cube 4x4x4 for Arduino Nano 燈殼。這燈殼是由 6片 3mm 厚的透明壓克力所組成，其簡潔俐落的外觀設計只要使用少許螺絲和工具，就可以在很短的時間之內組合完成。工具與材料 1. LED Cube 4x4x4 for Arduino Nano 套件 2. 壓克力燈殼 + 螺絲包 3. M3 十字螺絲起子 4. 小鑷子組裝步驟 Step1 取出壓克力燈殼套件，撕除表面護膜。 Step2 取出已焊接好的 Led Cube，使用 4 支 M3x8 螺絲和 4 支尼龍柱將電路板鎖緊，如下圖： Step3 取出燈殼底板，使用 4 只蓋帽將底板固定到尼龍柱，如圖提醒您： 1. 此時先不要鎖緊蓋帽，以便利下一步驟安裝燈殼背板。 2. 燈殼底板上面的 16 […]
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【自動感應】智慧垃圾桶

指導教授：吳佳駿教授作者：曾俞傑、傅雋、李昱德、董晉嘉、婁志宇前言因應科技的快速發展，市面上大多數的垃圾桶已無法符合大多數民眾的期待。所以我們將會利用現代科技的技術，將垃圾桶的性能發揮到極致，提升大眾的生活品質。研究動機當你在用餐或是吃零食，手上都是餅乾屑時，走到垃圾桶邊，還是要用手將垃圾桶打開? 又或者是，當垃圾車來時，不知道今天的垃圾是否要倒掉? 而我們將會針對這些問題來設計出相對因應設備。圖(一)市面上相似功能的智慧垃圾桶研究設備及器材杜邦線、排針、多心線 Arduino基本套件伺服馬達雷射切割壓克力箱(模擬垃圾桶) LCD面板超音波感測器學校電腦開發工具及技術超音波掃瞄垃圾量 -通知使用者清理 -隨時監控方便管理自動感應垃圾蓋 -自動開啟 -不用觸摸髒髒的垃圾桶蓋移動輔助輪 -不再需要離開座位 GPS定位系統 -定位垃圾車位置作品構想研究過程及成品展示在研究一開始，我們就設定了我們所需的智慧垃圾桶功能，有超音波感測垃圾量、超音波感測與垃圾桶的相對距離(垃圾桶蓋自動開關)，以及LCD面板顯示垃圾量及開啟、關閉功能。圖(二) 數位接腳設置 D-3 伺服馬達 (將垃圾桶蓋開關) D-7 超音波感測器 (測試垃圾量) D-8 超音波感測器 (測試前方距離是否>= 30cm) 12-C LCD螢幕顯示器 (顯示垃圾量及顯示開關) (圖三) 本組的智慧垃圾桶成品範例結論 […]
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【OpenQCam】樹莓派迷你開源相機

作者：Jack Hsu 創意發想多年來，從網路上找到許多幫助我完成工作的參考資料或是程式片段，但自己卻從未貢獻過，在討論區回覆都沒有，實在有點不好意思。這是我的第一個開源專案，與其說是開源，不如說是我把網路上找到的一堆可用破碎片段，重新整理好並實做出來。此次選擇用中文撰寫，是為了方便大家閱讀，因為網路上許多有用的內容多半用英文。未來或許會再加寫英文版本提供更多網友使用，若有網友願意協助翻譯成各國文，亦歡迎連結推廣。創作架構本專案利用樹莓派 Pi Zero W、500 萬素相機模組、2.2 吋 SPI 介面 QVGA （320*240 像素）解析度 TFT LCD、OpenCV （C++版本），完成一台迷你可愛版數位相機【OpenQCam】，有兩個按鍵及兩個 LED，可按鈕拍照、儲存並同步顯示在 TFT LCD 上。做為後續開發更進階的小型嵌入式智慧型攝影機、電腦（機器）視覺、人工智慧影像分析應用的軟硬體前置環境建立，大家可依此架構再擴展成自己想要的功能。材料準備樹莓派 Pi Zero W 一片樹莓派 Pi Zero 專用 500 萬畫素相機 16GB 記憶卡一張 SPI 介面 2.2 吋 TFT LCD（QVGA 320*240）一片雙面洞洞板一片 90 度按鍵兩個紅色、綠色 LED 各一個 10k […]
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【Spider Q】 Q版的蜘蛛機器人

作者：Regis Hsu 專案緣起這次製作一系列的Spider Robot，主控板從Arduino ProMini到ESP8266，發現用ESP8266模塊的TinyPlan或MinPlan PCB還不錯用。為何用TinyPlan與MiniPlan PCB？因為Arduino的CPU只有8bit，記憶體只有32kB，若要做複雜的功能與動作，限制較多，且進行無線傳輸時，需再加入藍牙或是Wifi模組。而ESP8266吸引人的部分，就是具有32bit CPU，且記憶體高達4MB，並內建WiFi，這足以滿足大多數開發者的需求。這是TinyPlan與MiniPlan PCB的主要方塊圖，把USB與power與ESP8266整合，提供很好的使用體驗。 Spider Robot Q是2DOF簡化版，一隻腳有2個關節，總共8個servo。 TinyPlan提供8個GPIO產生PWM訊號就足夠推動這8個servo，不僅體積縮小、結構簡單，且價格便宜不少。影片分享《控制器解說》這是HTML的遙控器，易於加入其它功能。因為每顆servo都有一些角度誤差，每隻腳與關節都必須calibration，來確保四足對地板都是平衡。《實際操作》《兩隻Spider-Q一起跳舞》 Resource Regis[雷基士]部落格發表原文
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【LASS】農業感測計畫 Sensors for Farm

作者：陳幸延＠LASS 緣起 LASS 是套環境感測器系統，經過社群的努力已整合感測設備、網路通訊連線與雲端資料庫，為追求其他突破，除了系統功能上的增強，也積極尋求其他相關領域的應用需求，突破目前LASS系統架構僅是應用在PM2.5空汙監控之上，此農業感測計劃便是將LASS環境感測的理念應用於農業之上。大家都知道，農業是看天吃飯，這個『天』包括陽光、空氣、水，所以日照、溫、濕度、雨量土壤酸鹼度，這氣候氣象因素都會影響植物生長，而我們的農友可以透過獲得這些資訊，來創造適合生長的環境，以得到更好的收穫與農作品質。計劃的實踐計劃的目標產銷履歷氣候資料：加入當地農場的氣候資料到產銷履歷，目前市面上的產銷履歷提供有生產者與生產地的相關訊息，但這些資料對於消費者只能說是個保障，當出問題時利於追蹤到生產者，而不是一個選擇的依據，消費者在意的是這項商品是在什麼樣的情況下生產出來的，因此有加入氣候資料到產銷履歷的想法，由我們的機構收集數據整合於雲端系統(以彌補農場到鄰近氣象站的距離出產生的數值誤差)。環境監控與預報：系統非常適合應用於溫室，以提供科學數據創造出作物良好的生長環境，而變因較多的戶外則是採專注於收集雨量資訊的策略，雨量常隨地理環境不同就有很大區別，氣象局預報的範圍還是太大，對於小區域性的農友不夠精確，山的一邊下雨，翻過山又是晴空萬里，因此可利用雨量數據做為土石流，淹水預警系統。應用區域：菜園、水田、魚菜共生系統功能概述：將農田的感測值用 LoRa 傳回來，在網頁或是 App 中顯示出來，並開放資料給大家取得。可以有效長期觀察農田的感測值變化，以及減少所需要的巡田次數機構 – Weather Box 設計概念攜帶提箱式：Weather Box設計成提箱式讓使用者方便攜帶，可以便於記錄不同地區菜園的微氣候，並且附註在生產履歷上提供消費者參考。腳架可移動式：爲了快速架設風力、雨量感測器設計的移動型架構。百葉箱：百葉箱適合加上太陽能板、電瓶及網路，持續提供一定方圓公里內的氣候資訊。相關報導科技農夫陳幸延──農田裡的開源自造者 RESOURCE Github程式碼分享 hackpad
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【自走車配備】Gripper機器夾爪

作者:Pizg Chen 創作發想之前有創作過一個火星探險車的專案，這次想製作一個獨立於 meArm 機器手臂之外的夾爪，可以讓您隨心所欲固定在小車底板或其它地方。小車有了夾爪之後，就可以夾取物體到另一個地方，讓您的小車除了循跡或避障功能之外，又增添了額外的功能。材料準備 SG90(或MG90S)伺服馬達 *1 機器爪夾子套件工具準備 M2&M3十字螺絲起子實作步驟一、準備爪子套件(壓克力、螺絲包)，並將壓克力表面護膜撕除。二、準備下列壓克力板子、M2螺絲*2、M2螺帽*2和SG90伺服馬達，將伺服馬達從壓克力板子下方穿過，並用M2螺絲鎖緊固定。三、準備下列壓克力板子、M3x12L螺絲*2、M3x12L雙通尼龍柱*2。Step6 將螺絲依下圖所示穿過壓克力板子，並與背後的尼龍柱固定。(為了使爪子能滑順轉動，此處不可鎖緊。) 四、準備M3x6L螺絲*2、M3x15L雙通尼龍柱*2。將螺絲依下圖所示穿過壓克力板子，並與背後的尼龍柱固定。 (此處請鎖緊，以避免爪子在夾取物體時鬆動。) 五、準備下列壓克力板子、M3x6L螺絲*4。將螺絲依下圖所示穿過壓克力板子，並與背後的尼龍柱固定。 (此處請鎖緊，以避免爪子在夾取物體時鬆動。) 六、準備下列壓克力板子和M3x8L螺絲*1。將螺絲依下圖所示穿過壓克力板子，並與下方的壓克力固定。提醒您：為了使爪子能滑順轉動，此處不可鎖緊。七、請將伺服馬達連接 Arduino 腳位 9，上傳程式到 Arduino 開發板，使伺服馬達轉軸保持在 90 度位置。(程式碼請參考連結) 八、準備下列壓克力板子、伺服馬達搖臂塑膠片和搖臂自攻螺絲。將螺絲依下圖所示穿過壓克力板子，並與下方的搖臂塑膠片固定。九、準備上個步驟做好的部件、M3x8L螺絲和伺服馬達自帶的小螺絲。依下圖所示套住伺服馬達，用伺服馬達自帶M2小螺絲鎖緊固定。再用M3x8L螺絲從短板子下方往上穿過，並與 Step15 部件鎖住。(為了使爪子能滑順轉動，此處不可鎖緊。) 十、準備M3x12L螺絲*2和M3螺帽*2，將爪子固定到小車上，至此組裝完成。(為使爪子能轉動地更加滑順，建議您可在齒輪處點上少許潤滑油。) 技術資料 1. 伺服馬達角度約90度時，爪子閉合；伺服馬達角度約110度時，爪子打開約60度。因此，伺服馬達每轉動1度，爪子開閤約3度。 2. 您應盡可能不要，也沒有必要讓爪子張開太大。伺服馬達轉動角度之最小與最大範圍之間應避免超過20度。 3. 使用爪子夾住物體時，伺服馬達處於高電流狀態，應避免讓這種狀態(時間)持續過久，否則產生的高熱有可能會讓馬達燒毀。成果展示結語透過這樣的步驟，我們終於完成這個Project，將小車安裝上了機器夾爪！希望之後創作出更多不同的配備，讓我們的探險車能夠十八般武藝樣樣精通～！！更多詳細教學(採購資訊、程式相關註解)
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【離線操作】MotoBlockly視力保健機

作者：黃文玉創作發想前陣子利用超音波測距模組(HC-SR04)製作智慧型垃圾桶，想再多做一些應用，想了想發現可以製作[視力保健機]，當小朋友看書的距離太近時，蜂鳴器就會嗶嗶叫來警示，光這樣可能太單薄了一些，所以又加入[光敏電阻]來測光，當光線太暗時，蜂鳴器就會嗶嗶叫來警示，最後再加入[傾斜開關]，如果姿勢歪掉，也會嗶嗶叫來警示！先利用Transformer來測試，最後再用MotoBlockly來完成離線裝置！題目一：視力保健機(Transformer版) 說明：利用簡單的Arduino模組，如超音波測距模組(HC-SR04)來測看書距離；[光敏電阻]來測環境的亮度；[傾斜開關]來測頭部是否歪斜，利用上述模組來做一個視力保健機！材料 Arduino控制板 X 1 超音波距離感測器 HC-SR04 X 1 光敏電阻模組 X 1 RGB三色LED燈 X 1 無源蜂鳴器 X 1 傾斜開關 X1 (含10K電阻(棕黑橙金)一個) 小型麵包板 X 1 9V電池及電池扣 X 1 (離線工作用) 杜邦線簡易頭燈 X 1 (改裝成視力保健機) 整理盒(Motoduino的盒子） X 1 硬體部分接線說明傾斜開關接線說明(參考資料:https://learn.adafruit.com/tilt-sensor/using-a-tilt-sensor) 啟動Transformer 2.0，並進入Scratch2.0 Scratch程式：（程式也很簡單，所以才說適合國小學生來做）問題：有關光敏電阻值究竟高於多少才算太暗，這要再經過實測才知道？傾斜開關究竟要傾斜到多少才算姿勢不良，這也要去調整，然後再給予固定！題目二：視力保健機（MotoBlockly版，離線版）硬體的部分同上進入Moto Blockly （檔案於附件，程式寫法同上） Arduino程式 […]
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【遠端即時監控】空氣品質感測

指導教授：曹永忠博士作者：陳威佑、陳籥東、周佾緯創作發想隨著現在現代人健康意識逐漸抬頭，空氣品質越來越受到重視，也發現「PM2.5」的問題嚴重，PM2.5之所以恐怖，是因為PM2.5易附著戴奧辛、多環芳香烴以及重金屬等有毒物質，因此了解身邊的空氣品質已然成為大眾習慣行為之一，就像看天氣預報一樣。現行市面上雖已有許多能偵測空氣品質的空氣盒子套件可以自行組裝使用，但僅限連接該機器的電腦可以得知，為了能讓身處異地的人即時得到該空氣品質數據，我們將數據透過網際網路分享至雲端，使得遠端監控的概念得以實現。運用材料麵包板*1 公對公杜邦線*2 公對母杜邦線數條按鈕*1 單芯線2小段 Ameba板*1 LCD lcm1602*1 時間模組DS3231*1 pm2.5感測模組pms5003*1 keyes RGB模組: 電路接腳圖(由於pms5003元件(VDD=5V)找不到，暫時先用其他uart模組代替): 硬體架構圖成果影片結論 PM 2.5是近年來很重要的環保議題，其危害人體健康的地方是顯而易見。所以我們使用上課教導的Amber，將其加上空氣盒子，建構「小型空氣監控站」，更透過網路的加入將即時資訊傳上雲端，讓我們可以在遠處利用上網的方式得到即時數據，完成「遠端監控」理念。當然現在也已經出現專門統整各地空氣品質的網站，我們也可以透過上傳我們手中的資訊，讓網站資料庫更加完整，讓不管是當地或是想到此地旅遊的人可以透過網站，得以提早做好相關防範措施，以捍衛自己的「健康權利」。由於此次的實作，在我們在查詢資料的過程中，也意外的發現所謂的PM 2.5 可以造成的問題，其實比我們想像中來的多，也得知其成因並非單單的工業汙染，還有我們一般民眾某些行為，而大眾普遍不知道這些情況，我們覺得政府有必要透過宣導方式，讓大家明瞭，進而做出改變，此舉不只為了救地球，更是捍衛了自己健康。創作團隊國立暨南國際大學電機工程學系大學學士班三年級物聯網系統與實作專題報告－『空氣品質感測』指導教授：曹永忠博士組員：104323010陳籥東、104323030周佾緯、104323032陳威佑
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【自造筆記】把紀念品改造成貝殼杯墊吧！

作者：林允涵製作/設計動機外出旅行常常會買一些紀念品，但其實買回來也不知道可以拿來做什麼，只是塞在抽屜裡積灰塵而已。這是我暑假去紐西蘭買的當地獨有貝類「paua」，經過拋光處理後會有藍綠色的光澤，被當地原住民拿來做為飾品。放了幾個月不太知道要拿來做什麼，最近看到許多把蒲公英嵌入EPOXY的作品，想說也能用這個材料來做個類似的作品，這個杯墊就這樣誕生啦～材料清單牛皮紙筒（我是用廢料，不是跟連結的賣家買的） EPOXY環氧樹酯藍色色膏研磨劑（田宮）塑膠片（文具店光滑塑膠片就可以）紙膠帶雙面膠 “離型劑”（註：應該要使用但我忘了用） Paua貝殼（或任何想嵌入的東西）使用工具 REXON帶鋸機 BS10KA PROXXON砂光機 REXON砂帶機 BD69 砂紙 #240, #400, #800, #1000 熱熔膠槍磅秤手持鑽銑機（羊毛輪）製作流程 1.紙筒加工找一個圓徑8~10cm的紙筒當作外模。高度我這次抓2.5cm，但其實1cm左右會更適合。用帶鋸機或手鋸切斷紙筒，不用太注意切面平整因為會再黏塑膠片。用文具店就買得到的塑膠片，高度稍微抓得比紙筒高一點，到時候拆開的時候比較容易。用雙面膠簡單把塑膠片固定到紙筒內側，完成之後拿塑膠片當模型的底座，用熱融膠把紙筒黏到塑膠板上。完成後就可以開始翻模了~ 2.EPOXY灌模我想要有兩層色塊，杯墊下方有一個藍色的底色，有貝殼的上層則是透明無色。記得加離型劑！記得加離型劑！記得加離型劑！超重要因為我這次忘記塗離型劑讓後來拆模跟表面處理很崩潰。將色膏混入EPOXY的A劑中，調到適當的顏色後再加入B劑。倒入適量後就可以放置1天等待硬化。底層硬化之後就可以調上層無色的epoxy，先將少量的epoxy放入模型內再放入貝殼，因為貝殼不規則形狀容易卡泡泡在裡面，先放epoxy比較能夠避免氣泡卡在貝殼下面。放完貝殼後將模型灌滿，然後盡可能去除模型內氣泡。約放置1~2天待完全硬化就可以拆膜了。 3.表面處理因為沒用離型劑的讓杯墊很難跟外膜拆開，只好用圓盤砂輪機或是線鋸把紙筒切薄之後，再沿著塑膠片拆除。因為表面有些為不平整（EPOXY沒有到滿的話會因為表面張力四周會稍稍凸起），塑膠片接縫處也有明顯的痕跡，所以先用圓盤砂輪機修整形狀之後再做最後的打磨。從240、400、800、1000號的砂紙一路往上，每一次換號數都要把上一層的刮痕完全去除。最後用研磨劑和羊毛輪拋光。這個步驟真的是超級考驗耐心，一個我還在努力養成的東西，所以我的成品到處都還是粗砂紙的刮痕，拋光面也還是霧霧的，但因為趕（ㄇㄟˊ）時（ㄋㄞˋ）間（ㄒㄧㄣ）所以就先這樣 ? 4.（未）完成？雖然表面還沒到亮面效果，但我蠻喜歡兩層顏色的效果，從上面看起來貝殼的光澤也很不錯。最大的敗筆是厚度2.5cm實在是誇張厚，根本已經不是杯墊了。而且其實為了做一個杯墊有點大費周章，希望接下來可以想到方法重新做一個更好的成品。製作過程與成果展示原文連結 Made @ […]

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