輕鬆實現PC與Arduino/樹莓派的無線溝通 – 以會議簡報器為例

專案介紹

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2018-07-13

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作者：chtseng

前言

之前曾介紹過如何在不使用開發板的情況下，僅透過SunplusIT的一對一 RF Uart模組就能製作的簡報器（請參考使用MUART0-S-1-1打造一支多功能會議簡報器），雖然超easy，但可惜有個讓人覺得不太方便的限制，就是它必須使用「連續按兩下」的動作來實現「回上一頁」的功能，這是由於PC與簡報器之間傳遞的只有 MUART0-S-1-1 IO port的ON/OFF訊息，PC端依據是否連續click來區分上一頁或下一頁。此時這個問題便出現了：每個人對於「連續按兩下」的定義不同…有的人慢條斯理的輕按，有的人急驚風般的狂按，於是，上次製作的簡報器很快的便棄置一旁，我又回到人肉簡報器的日子。

這次捲土重來，在簡報器端多了一片Arduino Mini Pro開發板，PC接收端則維持不變，仍為一片RF Uart模組加上USB 2 TTL，整個架構修改如下：

如此一來，雖然多了一片Arduino，但由於Arduino與PC之間可定義各種傳輸內容，因此功能與使用方便性上可是增進不少，除了基本的雷射光點及上下頁功能，我們還可以在簡報筆上定義各種無限的想像，例如：

語音功能：可提醒開會中打瞌睡的人員注意一下。
計時功能：自動統計講者所報告的時間。
焦點功能：將螢幕放大或加亮轉暗等等。

開始製作：

Ａ）準備材料

下方的材料總共不超過$500哦。

雷射光頭 $65 x1 https://www.icshop.com.tw/product_info.php/products_id/13180
SunplusIT MUART0-S-1-1 $125 x1 https://www.icshop.com.tw/product_info.php/products_id/25724
Arduino Mino Pro $70 x1 https://www.icshop.com.tw/product_info.php/products_id/25139
SunplusIT MUART0-S-1-1 x1 http://www.sunplusit.com/TW/Shop/IoT
USB轉TTL $115 x1 https://www.icshop.com.tw/product_info.php/products_id/25086
按壓開關 $15 x3 https://www.icshop.com.tw/product_info.php/products_id/22372

Ｂ）配線及組裝

ＰＣ端：

只要將USB2TTL模組與MUART0-S-1-1相互對接，我們就完成了USB轉RF的功能了，只要在程式中定義好Serial埠號，就可以透過無線方式實現PC與Arduino開發板之間的資訊傳遞，多方便啊！

簡報器端：

按鈕加上10K電阻避免pin腳的輸入噪音（您也可以直接使用Arduino內建的20K上拉Pull-up電阻，感謝楊樹人網友指正）。

簡報器case模型。

下載：https://github.com/ch-tseng/Powerpoint-Pointer/blob/master/3D/pointer.stl

簡報器組裝：

下圖，將所有的模組裝置固定於下盒中即完成。

Ｃ）程式

ＰＣ端：

PC端的Python程式透過USB2TTL接收來自簡報筆裝置所發出的訊息，若為D或N ，則透過PyAutoGUI模組，對mouse或keyboard進行相對應的控制。

D → 表示下一頁
Ｕ→ 表示上一頁
N → 表示執行自訂的功能（如本範例程式中為撥放一個wav語音檔）

# -*- coding: utf-8 -*-

comPort = “com29″ #PC的TTL2USB port

baudRate = 9600

import serial

import pyautogui

import sys

import time

import playsound

import random

serial = serial.Serial(comPort, baudRate)

i = 0

nowtime = 0

lastClicktime = 0

while True:

nowtime = int(round(time.time() * 1000))

out = “

while(serial.inWaiting()):

out += str(serial.read(1).decode(‘UTF-8’))

if out != “:

print(out)

if(out==”D”):

pyautogui.typewrite([“right”, “ctrlright”])

if(out==”U”):

pyautogui.typewrite([“left”, “ctrlleft”])

if(out==”N”):

file = “notice” + str(random.randrange(1, 6)) + “.wav”

playsound.playsound(file, True)

serial.flushInput()

程式中所定義的COM port，代表USB2TTL所使用的COM埠號，當您把USB2TTL接到PC之後，可由裝置管理員中找到該裝置所對應的port number。例如下圖中，可由裝置管理員中找到USB2TTL的COM埠號為com29，把此值填入comPort變數即可。

簡報筆端：

請參考下方程式。delayTime為連續按鍵之間的delay時間，您可以調整該值以取得切換上下頁時的最佳手感。

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial Serial1(2, 3); // RX, TX

byte pinNotify = 5;

byte pinUp = 8;

byte pinDown = 9;

unsigned int delayTime = 500;

boolean notifyState = 0;

boolean upState = 0;

boolean downState = 0;

void setup() {

Serial.begin(9600);

Serial1.begin(9600);

pinMode(pinUp, INPUT);

pinMode(pinDown, INPUT);

}

void loop() {

notifyState = digitalRead(pinNotify);

upState = digitalRead(pinUp);

downState = digitalRead(pinDown);

if ( notifyState == 1) {

Serial.println(“Notice”);

Serial1.write(‘N’);

delay(delayTime);

Serial1.flush();

}

if (upState == 1) {

Serial.println(“Up”);

Serial1.write(‘U’);

delay(delayTime);

Serial1.flush();

}

if (downState == 1) {

Serial.println(“Down”);

Serial1.write(‘D’);

delay(delayTime);

Serial1.flush();

}

測試使用

搭配了凌陽創新的長距離傳輸且穩定的RF模組，使得PC與Arduino之間的資訊傳輸變得再簡單不過了，再調整相關程式參數到最佳狀態，讓這個簡報器使用起來的滑順度可不輸市面上其它款的簡報器哦，此外我們還可依照需求，增加按鍵或修改程式來實現各種自訂的附加功能，比如，目前簡報器最流行的、只有重點區域維持亮度其它變暗的「焦點」功能，您要不要馬上來試看看？

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