作者：CH.Tseng 專案介紹 學習了一些Arduino的基本知識及感測器的手法之後，或許是我們自己試試看設計一些好玩應用的時候了。 其實我一直想要拍攝野生鳥類的相片，一般來說這必須使用貴得驚人的望遠鏡頭，透過遠距離拍攝的方式才能拍到不錯的畫面。但其實，我們可以利用Arduino來設計自動化的工具，以近距離的方式來拍攝到更為寫實畫質更好的鳥類相片。 著名的攝影師Robert Capa曾經說過「如果你的照片拍的不够好，那是因為你靠的不够近」，所以這類以近距離方式所拍攝的野生動物相片，往往不但能表現出最自然野性的一面，而且這類以貼近的廣角攝影角度，帶來的臨場與寫實感更具震撼力，那猶如和你對望的瞳孔反射、以及層次分明的毛羽肌理，這些都是一般望遠鏡頭所無法拍攝出的感覺。 不過在都市化的台灣，除非上山下海或遠征百岳，否則要拍攝野生鳥類或動物談何容易，不光是數量稀少，而且只要任何的小動作或聲響便能讓羞怯的牠們立即逃之夭夭，所以，唯一的方式便是，透過偽裝與藏匿讓動物們毫無戒心的靠近，再利用相機在它們接近時自動拍攝。 而一般的DSLR單反相機除了快門按鈕之外，還可以透過紅外線遙控或是外接快門線的方式來間接控制快門的拍攝，此外一些最新的機型還內建了網路晶片能利用WiFi透過手機來控制並拍照。不過，這些動作都是由人來操作拍攝，我們希望讓相機能夠根據現場環境變化來自動執行拍攝的動作，這樣才能讓動物們放心的靠近，這樣自動化的拍攝動作，我想利用Arduino來DIY是很適合的。 因此我打算做一個自動拍照系統，它能夠在當動物靠近時自動的拍攝，效果就類似下圖，這是國外一個Maker的一幅作品，他也是利用Arduino加上PIR sensor再搭配Canon的單反相機所拍攝完成。 拍攝的方法 國外一些Maker他們大都是單單使用PIR sensor就拍到不錯的相片，不過我有點狐疑，因為台灣戶外的陽光強烈，當中包含了可見與不可見各式波長的光線，理論上PIR會受到干擾才對。因此為了避免PIR不作用，我再加上了一個超音波偵測器，打算當Arduino偵測不到PIR感應時就自動使用超音波，在60公分之內發現有障礙物時就自動拍攝。 這是大略的設計，我打算找一個長方型的面紙或餅乾盒，機絲都塞在裏面，理論上只要直接擺在平台或草地上，前方再灑一些誘餌，當動物靠近時就可以觸發快門拍攝到野生鳥類的相片了。 瞭解單反的快門線運作原理 一般的單反相機都有提供外接快門線的功能（部份較低階的單反可能僅提供紅外線遙控不支援快門線），以Canon來說，這是它的兩種快門線插孔所對應的功能： 上圖為Canon入門單反使用的快門線（350D, 400D, 450D）。 上圖是中高階專用快門線（例如40D, 7D, 5D）。 其實不只Canon，其它廠牌的單反例如Nikon、Olympus、Pentax、Sony…等等，它們的快門線接頭外觀長得都不同，但其實原理都是類似：當Ground與Focus接觸時，相機會開始對焦，再加上Shutter時，就會觸發快門進行拍攝。我建議可購買一個較便宜的副廠快門線實際拆解看看，您就會清楚它的原理和動作了，一般來說，這類的快門線內部會有三片白鐵，分別代表兩段式按壓動作，當第一段按壓時，Focus會先與Ground接觸進行對焦，再往下按壓時，則接觸到Shutter完成拍攝動作。最好的方式就是買一條便宜的副廠快門線，實際把它拆解看看。（下圖引用自https://meerstone.wordpress.com/2012/05/11/extending-a-wired-shutter-release/） Panasonic微單眼相機的快門線比較特殊，它是利用目前電阻值來判斷要進行對焦還是快門拍攝的動作。 程式設計 由於相機在拍攝前需要先對焦，因此我寫了一個shootNow() function執行拍攝的動作，先對zoomPin腳位輸出高電壓使得繼電器將快門線的groundh與focus腳位接通，再delay個2稍讓它完成對焦的動作，接下來對shootPin送出高電壓，第二個繼電器則會將groundh、focus及shoot三個腳位全部接通，等於是深按下快門鍵拍攝。另外，在超音波的部份我使用了HCSR04Ultrasonic這個package而沒有自己編寫。該package可從這連結下載。 接線 由於使用了兩個繼電器，一個用來對焦，另一個按下快門，因此接線搞得有點複雜。 這次我用旳是Olympus相機，它的快門線是採用較簡單的、獨立的三條線Ground、Focus、Shooter分別接通的方式，因此第一個繼電器用來接通Ground與Focus，也就是進行對焦。如果在Ground與Focus接通的情況下再接通第二個繼電器，也就是Ground、Focus、Shooter全部接在一起，快門就會動作了。 (改良) – 戶外陽光強烈時會嚴重干擾，造成PIR處在持續報警的狀況，幾乎無法正常作業。 使用可以感應目前光線明亮度的光敏雷阻，當陽光太強時會自動由PIR切換為超音波來偵測。 (改良) – 繼電器與相機對焦的聲音過大，觸發時容易驚嚇到拍攝對象。 使用電晶體（型號2N2222）取代了嘈雜且體積又龐大的繼電器，接法請參考下圖。要特別注意的是快門線中間那條接地的配線一定要接地，而非單純的與其它兩條線斷開或相接，這樣電晶體才能動作。 拍攝成果 我在娘家後門附近找到了一處不錯的地點，雖然左側有一座工廠，但另一側則是一片廣闊田野僻連到遠處的八掛山，四周不時有悅耳的鳥鳴傳來，而且剛到時還有隻斑鳩大揺大擺的走過呢，看來是個理想的測試地點。於是我在水溝邊一處水泥高台上擺下了這第二版的道具，利用雜草樹枝遮蔽了外盒和相機，只露出個黑色的鏡頭，前方30公分則放了一些岳父大人所推薦的鳥類最愛：矖乾的稻穗。待一切都佈置好之後，就只等著有緣的鳥兒來臨幸了，於是當天整個下午就放任著它就在那兒自動拍攝，若說真有什麼需要擔心的，大概就是下雨和小偷了。 幸運的，第二版的改進果然有些效果，當天這隻可愛旳小鳥在不自覺的情況下被拍攝到了。這隻外觀土氣長得像一般常見的麻雀，但它可不是哦，它的俗名是「褐頭鷦鶯」，鳴聲尖細清脆，是一種活動於灌木及草叢的小型鳥類，那長長蹺蹺的尾巴是它的一大特徵，老一輩的會用台語稱它為「芒噹丟仔」。 有點猶豫，得四處觀望一下。 看得出它剛離巢不久，身上的稚羽尚未脫盡。 由於快門聲還挺大的，它一定聽見了，因此轉過身來瞧瞧。 Resource： CH. Tseng個人網站 詳細介紹
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 […]
作者：LASS計畫 專案動機 – 霧林的重要性 潮濕、涼爽、陰暗，是大部分人進入山地霧林的第一印象，山地霧林多半位於熱帶或亞熱帶臨海的山地區域，其特徵是每天週期性雲霧、以及充滿附生植物的森林樹冠層，由海岸來的潮濕空氣在沿著山地爬升之後，由於溫度下降，而形成濃厚雲霧帶。 霧林的獨特由於其水文特性 – 攔截雨霧，進而提升森林的涵水能力，但同時缺點也是因為倚賴霧水的水份供給，因此分布面積十分狹窄，此外由於山地霧林的獨特性，所以特有種比率非常高，許多物種只能生存在這樣的環境之中，在近年來氣候變遷下，有可能使雲霧帶生成高度上升，進而造成現有霧林帶乾旱的現象，最後使霧林帶的植物與特有種面臨威脅。 目前服務於國立臺灣大學實驗林管理處的賴彥任先生，以溪頭地區為例子，溪頭是著名的森林遊樂景點，因此長年有相當多的遊客照訪，到去年已經超過200萬的遊客，這還不包括去妖怪村等周遭景點但沒有進去溪頭自然園區的遊客數。也因此，我們也開始關注這麼多的遊客是否可能造成氣候與生態衝擊。 在南投溪頭發現了近幾年霧發生率快速減少的情況，因而提出UAV大氣剖面觀測的計劃，想藉由觀測雲霧的結構與時空分佈，進而分析雲霧的成因與導致雲霧快速減少的原因。 霧的觀測 霧通常採用能見度觀測，若能見度低於1KM則稱為起霧，我們也利用縮時攝影來觀測，但夜間是個問題。雲霧發生率通常有小時或日的統計，也就是若該觀測小時或日若有能見度低於1KM,則視為霧時或霧日，我們將霧日/365得上述的比例。 觀測方法 1.安裝地點 由於溪頭是個峽谷的地形，道路也是沿著峽谷而上至溪頭，因此目前認為沿著路旁的國小放置裝置，計劃在雲林國小、初鄉國小、鹿谷國小、廣興國小、鳳凰國小、文昌國小、內湖國小、和雅國小、溪頭辦公室、溪頭天文台共10個點設置，主要是考量他們有電有網路。 在固定的觀測點，系統會在沒有 Wifi AP 時自動記錄，等 Wifi 出現時，會自動連上線，將資料傳出來。所以只要定期走到設備旁邊，就可以將資料上傳到 server。 無人機天空感測，飛行過程中記錄資料，回來的時候就上傳，目前飛天感測感測是每五秒感測一次。 感測點安裝完成之後，可以用比對觀測資料的方式，觀察雲霧形成的時間差。 2. 機構裝置 在原本的LASS觀測系統上進行改裝，需要將PM2.5感測器與濕度感測器(SHT31)放在標準的通風筒觀測。為能長期觀測設備會加入電瓶來長期供電，並加入Watchdog功能當系統有異常時執行重開機的能力。 Resource 研究筆記@LASS 計畫發起文
作者：chtseng 前言 最近PM2.5的新聞很熱門也敏感得不得了，每天起床一開門，白茫茫的空氣是否 總讓您驚慌得暫時停止呼吸，不情願地回頭將口罩戴上？ 既然我們無法立即讓那些伺機躦入身體裡的懸浮微粒消失，至少也要能掌握身邊PM2.5的指數吧？Let’s 做個超簡單又實用的空氣品質感測鏡，只需要少少的幾個零件，也不需要艱深的電子知識，連小學生也能輕輕鬆鬆DIY出這台能偵測溫度、溼度、PM1.0、PM2.5、PM10，且功能媲美市面那些功能大同小異的昂貴空品機，而且重點是，它的外觀就是一個普通的梳妝鏡，讓您在出門打點儀容時，還能順便留意一下目前的空氣品質，決定要不要把口罩戴上。 材料準備 1.攀籐PMS5003T https://www.icshop.com.tw/advanced_search_result.php?keywords=PMS5003&x=0&y=0 PMS5003T型號簡稱為G5T，注意不要買成PMS5003 (G5)哦，兩種價格差不多，但有「T」代表多了溫溼度感測功能。 2.雙向鏡One way mirror http://goods.ruten.com.tw/item/show?21817951680930 又稱單面鏡或單面透視玻璃，與一般的鏡子不同，普通鏡子是把銀鍍在玻璃上，而雙向鏡只鍍「一半」。目前流行的樹莓派智慧鏡smart mirror就是用這種鏡子製作的。我們直接購買4×6尺寸的雙面鏡，剛好可以直接放入4×6的相框中。 3.白色 OLED12864 I2C http://goods.ruten.com.tw/item/show?21607801652176 OLED的顯示螢幕，目前市面上有分為兩種解析度：12864及12832,分別代表128×64 pixels及128×32 pixels。介面則有SPI及I2C兩㮔規格可選，SPI使用和接線上麻煩一點，但顯示速度較快。顯示顏色則有白、黃、藍、綠以及雙色等等，本範例用的是128×64 I2C介面，顯示顏色為白色。 4.Arduino開發板，Nano或UNO皆可，本範例我使用的是UNO。 https://www.icshop.com.tw/product_info.php/products_id/25094 5.Micro USB母頭轉接板 http://goods.ruten.com.tw/item/show?21743270324195 6.焊槍、熱融膠、一些杜邦線 接線 首先讓我們把這些零件接起來，讓它能夠work。請參考下方的接線圖，不要被五顏六色的線路給搞亂了哦，其實你試著接看看，這不會比小朋友的走迷宮遊戲複雜。 燒錄程式 如果您還沒有Adafruit-GFX-Library-master以及Adafruit_SSD1306-master這兩個library，請先下載這兩個Arduino library，並解壓後放置於Arduino安裝路徑的libraries資料夾下，它們是for OLED顯示的函式庫。 Adafruit-GFX-Library-master.zip：https://github.com/ch-tseng/Easy-PM25-Mirror/blob/master/Adafruit-GFX-Library-master.zip Adafruit_SSD1306-master.zip：https://github.com/ch-tseng/Easy-PM25-Mirror/blob/master/Adafruit_SSD1306-master.zip 將Easy-PM25-Mirror.ino程式內容燒錄到Arduino主板。 https://github.com/ch-tseng/Easy-PM25-Mirror/blob/master/pm25Mirror/pm25Mirror.ino 測試 燒錄後，理論上只要線路沒有接錯，應該可以看到OLED顯示螢幕上有資訊出現了。 雙向鏡組裝 背面零件的排列 雙向鏡是很有趣的東西，不過要小心，有一些人會用在不好的方面。使用時，只要記得後方保持全黑，就可以讓前方更像單純的鏡子、且看不到後方的東西。 至於鏡框的部份，您可以購買市面上常見的4×6相框，再搭配4×6尺寸的雙向鏡，就可以作出很漂亮的PM2.5鏡子了。當然除了購買現成的相框，您也可以用3D列印方式來印出自己想要的造型，例如，您可以直接下載下方的範例使用。 本PM2.5空氣感測相框的3D檔：https://github.com/ch-tseng/Easy-PM25-Mirror/blob/master/pm25mirror.stl 簡單又實用的PM2.5空品感測鏡
作者：黃信惠 創作簡介 黃信惠老師於2015年製作的互動作品 利用708片Arduino、LED、感測器所製作而成 只要靠近塑膠殼，就會感應發光形成特殊的燈光效果喔! 創作架構 Glowing Dots以Glowing Grass為基礎，增強人的體感經驗，使用708個單元，Arduino+WS2812+紅外線測距。 LED 發光二極體互動裝置 LED 發光二極體改變人造光源的形式，發光體的呈現將變的多元，給人的感知也變的不同，從極小到極大，在造形的基本條件包括點、線、面、體和空間五種基本元素中開始催化結合出不同形式的外貌。此裝置在人類處理視覺感官以形狀→色彩→質感的先後順序中插入了觸覺與回應的互動感知，亮光以不同的質感呈現，以不同的行為誘發，又將以對話的方式在人群間傳遞訊息，並且建構另一個人與空間互動的行為模式。 成果展示 看更多作者創作： FB:信惠的瘋狂教室 Youtube頻道
作者:小白老師 印出自己獨一無二的” 聲波 ” ~ 聲波，摸的到喔^^ 小白把自己的”聲波”圖導出， 再進行造型，獨一無二的 ” 聲波項鍊” 就出現了喔~ “聲波”，就算是講同樣一句話，每次的聲波紋也都不會長的一樣。 真的是” 獨一無二 ” 的終極代表! 為了讓聲波看起來更活潑，所以這次還加上了 ” 換線 ” ，而且一口氣換 ” 七次線 “， ” 彩虹聲波紋 ” 就出現了。^^ 【具體作法】 1. 先到以下網址下載軟體，製作自己的”聲波紋” https://www.audacityteam.org/ 2. 下載後開啟軟體，直接錄製自己的聲音。此時，軟體就會出現自己的聲波紋。 3. 用電腦截圖，把最主要的聲波紋截圖下來。 4. 再將此圖放入以下網址，做成SVG檔。https://picsvg.com/ 如果覺聲波紋的邊有點太雜亂，也可以用小畫家等軟體幫聲波紋做一點修邊。 5. 將繪出來的SVG檔，滙入123D Design。就可以把聲波紋由草圖拉升變成實體，或進行其它創作設計。小白這次是用成 ” 七層 ” ，層層縮小，往上疊。 再加個小圈圈，就可以變成飾品墜飾。 列印時，再進行七次換線，就變成了七彩聲波 墜飾了^^。 […]
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