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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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從頭打造一把電烏克麗麗

作者:Penk Chen 自己的樂器自己做或許是未竟的搖滾夢、又或是童年補償心理的焦慮作祟，「在家就能做出一把真正的樂器」這個概念深深攫獲了我，獲得大人的科學「迷你電吉他」(Vol.26 アンプ＋スピーカー内蔵ミニエレキ) 啟發，「自己來做一把開源的 3D 列印電烏克吧」這樣的想法在心中醞釀，今年初和朋友在北京聊過以後就決意打造一把閃電造型的琴向 David Bowie 致敬，這位有著閃電妝容又出賣世界的男人。於是電烏克製作所 Ukulele.Design 和第一把琴，『閃電麗麗 (Lightning Uke) 』就這麼誕生了。準備材料 3D 列印零件琴頸 neck.stl x1；琴身 body.stl x1；握把 handle.stl x1 (如果你只想做不插電的版本，琴身可以換成實心的 body-solid.stl) 樂器零件封閉式機械弦紐 x4 ；21 inch 烏克麗麗弦 x4；6.3mm 導線接頭 x1 電子零件洞洞板 x1；LM386 積體電路 x1；10Ω 電阻 x1；0.1μF (104) 電容 x1；220μF 電容 x1；10KΩ 可變電阻 x1；旋鈕 x1；1W 8Ω 40mm 內磁喇叭 x1；一段式開關 x1；9V […]
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PSRAM版心音取樣器製作小撇步

作者：賴建宏前陣子從MakerPRO到手一顆小小的PSRAM，並被賦與一個任務：想想看有沒有適合的應用？這顆PSRAM是由來揚科技開發的LYONTEK 64M PSRAM，特色是具有相對高速的傳輸率及儲存容量，適合做隨身型裝置的暫存記憶體。Jack大大已先做了一個電子看板（教學文請參考：【Tutorial】用Arduino Mini Pro打造低成本迷你電子看板）。我在想：「還有沒有什麼其它的應用，是不需要保存完整的數據資料，而是將緩衝的數據資料做運算然後再輸出的？」在和歐大聊過之後，回到家在網路上隨意翻找一番，結果找到關於心音與肺音聽診方面的文章，果然還是有的——那就是聽診器。長期看護的應用，很多時候不要求一個瞬間的變化量，而是長期去觀察變化。例如：更動藥品後，對病患的心臟有沒有什麼影響，且醫師或病患並不會想要過程中每一點的電子訊號，而是想要這些電子訊號處理完成後的結果，好比說心搏的強度、心跳的頻率範圍等。所需材料 Arduino Pro Mini (CPU: 328，上面有LDO) 3.3V@8MHz Lily writer Arduino 來揚LYONTEK 64M PSRAM 電容式麥克風 (建議最好買品質比較好的，信號失真度比較低) 硬體線路 ※請注意：電源VCC都是3.3V，一般Arduino大多是5V，如果是採用一般Arduino，在來揚PSRAM間一定要有Level Shifter才行。電容式麥克風透過A0把電子訊號傳入，再以FIR低通濾波器將電子訊號進行低通濾波，之後兩者都存入PSRAM。等到取樣至指定的數量後，就用Serial Plotter繪製出來兩者的變化波型。原理說明首先，本範例需要一個Arduino library，請從這裡下載。這個是一個以程式達成濾波的函數庫！當然，如果改用電容與電阻元件，也可以辦到，例如一般常見的RC低通濾波器，就可以用以下的電路達成。低通濾波器的特性就是：只要輸入的電子訊號低於設定的頻段，那就可以通過，否則就會衰減到很小，而透過以下的公式能夠調整到想要的頻率，這也是我們電子工程師慣用的方法之一。用程式達到濾波的方法，其實道理就是每次取樣多少個數據，將這些數據都乘以一個值，最後把這些相乘的結果加總，就是FIR的基本原理。但在設計濾波器上還有個更重要的觀念：如果你要取樣的訊號假設為100Hz，也就是每0.1秒一筆，那麼你的濾波器記得最少也要200Hz，也就是能0.05秒一筆才行完整取樣，這就是奈奎斯特定律。程式碼 #include <firFilter.h> #include <SPI.h> #define PSRAM_CE 10 #define PSRAM_SI 11 #define PSRAM_SO 12 #define PSRAM_SCK 13 #define MAX_NUM […]
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【自造筆記】玄關放置架

作者：林允涵製作/設計動機我是個超級健忘的人，每次出門都一定會忘記帶東西。當然最常忘記的不外乎錢包鑰匙。認真歸咎原因其實是因為這兩樣東西最容易亂丟，無論是丟在客廳、書桌或甚至直接遺忘在褲子口袋裡，沒有一個固定放置的位子，所以就想要一個特定的放置架。材料清單 3mm 密集板（約200*200mm） Tamiya 補土銣鐵硼磁鐵（Φ15*4mm) 鐵樂土噴漆白色 3M背膠太棒木工膠使用工具雷射切割：VLS6.60 PROXXON砂光機 REXON砂帶機 BD69 砂紙 #500, #800 熱熔膠槍製作流程 1.繪製設計我在3D軟體內建立模型後再輸出成2D。長度根據自己使用的短夾，如果要改用長夾的話可以再修改尺寸。可以在這裡下載我使用的Ai檔，也可以依照需求做調整。 2.零件加工這次和臺大創新設計學院合作，使用他們的雷射切割機切出形狀。因鑰匙板部分與主板夾45度角，因此用圓盤砂輪機做出符合的角度。 3.組裝黏貼將銣鐵硼磁鐵塞入圓洞內後，用熱熔膠或瞬間膠固定（先試用看看磁力是否夠強可以吊掛你的鑰匙）。其餘零件用木工膠或白膠黏貼，木工膠比白膠更快乾也有更強的黏性。用紙膠帶固定零件角度以免變形。完成各零件上膠黏貼並將接縫處溢膠擦拭後放置1~2小時固定。 4.打磨上色拆除暫時固定的紙膠帶，檢查接縫處是否都平整，不平整處可用砂紙或砂輪機磨平。為了讓黏接縫隙在成品上較不明顯，可沿著接縫處塗上模型用補土（比較軟也比較快乾）後再打磨，若夠細心的話可以將所有接縫處隱藏起來。最後，用噴漆上3~4層顏色就完成製作的部分囉！ 5.完成！黏上3M背膠後就可以將放置架黏貼至牆上，使用3M膠記得務必向牆面垂直中壓後放置24小時，較能確保承重效果成果展示原文連結 Made @ 台大創新設計學院
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千元內的3D印表機WiFi控制器

作者：Michael Huang 專案目標透過WiFi控制器讓3D印表機可以無線檔案傳輸與控制，免於使用SD卡或者接USB線的困擾WiFi。專案緣起現在3D印表機應該算是普及了，有興趣的maker們多多少少都玩過，不過目前看到的做法大多都只有兩種：一種是接電腦，在切片完成之後就直接控制印表機，從校正、加熱、傳送指令等等，通通一機搞定。另外一種是在電腦上切片完之後，把生成的*.gcode丟到一片SD卡中，然後插入SD卡的印表機可以在本身的控制面板上控制移動、校正等功能（所謂的脫機），然後再讀取SD卡內的*.gcode資料來做執行。不管是上述的哪一種做法，其實一遇到多台印表機可以同時運作得時候就會有點麻煩。雖然說一來沒幾個人會有很多台印表機，二來沒幾個人會需要同時印大量成品出來使用（偏偏我就是剛好遇到必須這樣的坑）。但是不管怎麼說，如果能夠脫機，又能夠不用拿著檔案跑來跑去，這樣才智慧化嘛！其實現行已經有人在維護這樣的專案：OctoPrint，不過搭配上述兩個情境，一般來說會使用Raspberry Pi來當WiFi控制器。算一算7688比Pi便宜這麼多，不拿來取代試試看太可惜了，本來就能夠做video streaming，再加上能夠無線控制3D印表機的話就完美囉！材料準備 1. LinkIt Smart 7688（Seeed Studio） 2. MicroUSB-OTG連接線 3. 3D印表機動手做詳細教學請見原文說明，以下僅簡述部分作法：初始設定LinkIt Smart 7688 接上測試用Arduino Mega 運用OctoPrint 結語這個案子說難不難，但說簡單也是花了我整個下午，不斷重頭跑過看一下哪樣的流程會比較OK（原本一直卡在空間不足），不過既然做出來了就讓大家一起來玩玩囉。最後是，如果真的要放上印表機去跑，總不可能每次都先連線進去7688來運行OctoPrint server，所以記得在「/etc/rc.local」中，「exit 0」前面加上「octoprint –iknowwhatimdoing &」，這樣每次7688就會在開機完成後直接執行OctoPrint server了。 Resource 詳細實作過程
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自己組裝meArm機械手臂

作者:Pizg Chen 創作發想之前有創作過一個火星探險車的專案，這次就來詳細介紹一下它的最大特色 meArm 機器手臂~ 材料準備機構件提醒您：強烈建議您先把壓克力表面的保護紙撕除後再繼續以下之組裝步驟。機電零件 Arduino nano 開發板 * 1 Arduino UNO nano 兩用擴展板 * 1 (也可以使用 UNO 及其擴展板) SG90 伺服馬達 * 4 (建議使用 MG90S * 1 + SG90 * 3) 杜邦線公母頭 * 3 開始組裝組裝前注意事項： 1.本套件所有螺絲孔都是 M3 孔，但孔有2種，一種是鬆孔，另一種是緊孔(自攻孔)。鬆孔在螺絲穿過後機構件仍可以鬆動；緊孔在螺絲穿過後機構件無法鬆動，在穿螺絲時請注意方向。因為機器在加工時會有誤差，如果在鎖緊孔時發現太鬆，請在緊孔內塗抹樹脂再鎖螺絲，或是在鎖好螺絲後用快乾膠點黏緊孔處。 2.為了我們在組裝時方便識別起見，需要先定義一下機械手臂各部位名稱。把手臂放在胸前，夾子跟眼睛的方向一樣朝前放置，機身左側的馬達稱為左馬達，右側馬達稱為右馬達，底部的馬達稱為底座馬達，而夾子處的馬達理所當然稱為夾子馬達。 3.***最重要是這件事*** 在將機構件固定到馬達時，建議夾子馬達、右馬達和底座馬達需上電並固定在 90 度；左側馬達，需上電並固定在 170 度(註A)，而後再鎖緊螺絲。註A: […]
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FarmBot AI相機的組裝與植物生長狀態分析

作者：chtseng 前言 FBTUG的全稱是FarmBot Taiwan User Group，是哈爸發起的另一項眾人矚目的開源專案，他打算導入Rory Aronson的FarmBot設備，除了改良原有機構之外也加入目前最熱門的AI，以便將FarmBot改良成最適合台灣本土的農業自動化方案，看來哈爸在帶起了大眾對PM2.5污染的關注之後，把焦點從肺部移到了胃部，這次要來關心我們所吞下肚的蔬菜的生長和育作情況了。 FarmBot.io的Rory Aronson在他個人的Linkedin頁面是這樣介紹自己： Rory Aronson is a mechanical engineer and social entrepreneur working to help solve big social and environmental challenges. He aims to benefit humankind and the environment by taking ideas into action via engineering, design, entrepreneurship, and personal lifestyle choices. Rory Aronson希望能透過工程、設計、創業和選擇不同的生活方式，將各種創意轉化為實際行動讓人類和大環境都能受益，這跟大部份Maker的想法是不謀而合啊！由於2018 FBTUG年會當天我在台北有課程要上，無法應哈爸熱情之邀參與這劃時代的盛會，只得應允做一台FarmBot AI demo相機來展示AI部份功能，希望能為哈爸公益的FBTUG專案盡一點棉薄之力。 […]
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【智慧烘焙】滾筒烘豆機

作者：暨大電機郭耀文創作動機最近隔壁的老師開始烘咖啡豆，嘗試不同的方法，某天，他拿了網路文章說有人用滾筒式烤箱來烘，但是整個燒起來，後來有人加了溫度感測器，溫度到會停止加熱，問我說改這個會不會很難，我說小事一件，過年後我們倆就動手處理一下。對有經驗的Maker來說，這應該是幼稚園等級，對於初學者來說，也是一個不錯的練習，所以就分享給大家。一、改裝主角使用的主角是TSK-K1092遠紅外線烘烤爐，剛好看到福利品特價，不買來玩說不過去。二、使用控制板與模組 1.Arduino UNO: 這應該不用介紹吧。 2.I2C LCD: 簡介如下硬體: 4pin, GND, VCC, SDA, SCL，連接的方式很簡單，VCC 接到 5V，GND 接到 GND，SDA 接到 SDA，SCL 接到 SCL。軟體: 使用LiquidCrystal 函式庫 https://bitbucket.org/fmalpartida/new-liquidcrystal/downloads/ (1)程式加入 #include <LiquidCrystal_I2C.h> LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE); // 設定 LCD I2C 位址 (2) setup()中加入: lcd.begin(16, 2); (3) 主要指令 […]
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RGB檯燈－光彩

作者：洪政琳專案緣起以花朵作為檯燈燈罩的造型，透過花朵的顏色來呈現每次的心情。利用Arduino平台作為功能設計，並在檯燈底座裝設顏色感測器，將偵測到的RGB數值回傳給Arduino，驅使LED燈發出所對應的光線，使用者可以根據自身的心情，在底座周圍放上對應心情的物件，花朵就能呈現使用者的心情。製作過程成果展示材料與工具 1. RGB感測器 2. RGB燈 3. Arduino開發版 4. 3D印表機請點選Demo影片觀賞成果：

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