作者：陳金助 簡述 使用新DiFi內建的DHT11溫溼度感測器，偵測環境溫度超簡單的。 DHT11是一個結合溫、濕度感測元件的感測器，內建處理器將所量測到的溫、濕度資料轉換為數位訊號，再送出資料(註1)。 一、基本測試 接線圖： 使用Jump直接將D1和[DHT](DHT11溫溼度感測器)接上。 先製做[攝氏溫度]、[華氏溫度]、[濕度]等3個變數，儲存資料 [腳位1模式設為INPUT]，設定數位腳D1為輸入訊號。 重複執行下面的動作。 [溫溼度感測器(11)在腳位(1)]，設定數位腳D1接收來自DHT11的訊號 [等待1秒]，因為DHT11需要做資料轉換，每筆資料的抓取時間不能太快。(註1) [設定變數(攝氏溫度)為(讀取感測器DHT參數°C)]，將攝氏溫度存為變數[攝氏溫度] [設定變數(華氏溫度)為(讀取感測器DHT參數°F)]，將華氏溫度存為變數[華氏溫度] [設定變數(濕度)為(讀取感測器DHT參數濕度)]，將濕度存為變數[濕度] 在螢幕上就可以看到變數顯示現在的溫濕度。 程式下載：溫溼度.sb2 延伸： 將新DiFi學習板接上電源線(或行動電源)，就可以放在遠端，透過無線WiFi連線，將遠端的溫溼度資料直接顯示在電腦上面。例如：放在戶外，可以在室內監看戶外的溫溼度了。 PS：無線WiFi連線請參考：第16課無線連接(http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/104089/678445) 二、說出溫度 使用[說…]積木，將測量值真的用電腦喇叭說出來。 目前只有Mac 和 Win10系統才可以說中文，無網路也可以使用。 主要程式跟上面一樣，增加[說…]積木，將溫溼度測量結果用電腦喇叭說出來。 使用[合併….和…]，增加口語效果。 加上[等待….秒]，讓語音能夠說完。最後的[等待10秒]，避免連續說，造成困擾。 程式下載：溫濕度(說).sb2 延伸： 加上舵機(伺服馬達)做成指針式溫度計 舵機(伺服馬達)請參考：WFduino第十一課(伺服馬達) http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/639094 將伺服馬達的三條線，電源（紅色）接5V、接地（黑或棕色）接GND、訊號線（白色）接數位腳D7。 注意： 因為伺服馬達需要較大的供電，如果已經連線後，直接插上去時有可能會造成程式連接中斷，如果接上後程式沒有反應，請關掉WFduino 重新再啟動連接。 主要程式跟上面一樣。 增加[伺服馬達為腳位(7)轉動角度為(攝氏溫度)度]積木，讓舵機(伺服馬達)依溫度轉動。 就成了指針式溫度計。 程式下載：指針式溫度計 三、溫度換算 老師講解溫、濕度的意義，說明溫度換算公式(註2)，學生練習寫出換算程式，比較換算結果是否正確。 華氏 = 攝氏*(9/5)+32 攝氏 = (華氏-32)*5/9 主要程式跟上面一樣，使用[說…]及[合併….和…]積木，將轉換結果顯示在螢幕上。 請學生將轉換後的結果和變數顯示的數值相比較，看看是否正確？ 如果有錯誤，請修正程式。 程式下載：溫度轉換.sb2 延伸： […]
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：KitSprout 專案背景： 為了加強自行車在夜間的行車及財產方面的安全，發想於在車輪上打氣孔的 LED 燈，並結合電影 ＂創：光速戰記＂ 裡的機車照明設計，構想了除了既有功能外，還可以自動或手動調整照明亮度、照明傾角，且具有剎車警示功能的自行車車燈，並搭配穿戴式的自行車手套來連結人與車，達到人車互動以及防盜的效果。 功能特色： 安裝簡潔 前輪可調照明亮度與仰角 後輪剎車警示 停車智慧省電 傾斜振動警示 穿戴式裝置的人車互動 系統架構： 第一部分 WheelLED-Light： 負責控制 LED 亮度角度等資訊。（完成度高） 第二部分 WheelLED-Core： 用來計算角度、速度等資訊來控制 WheelLED-Light，實現定向照明的效果。 第三部分 WheelLED-Wearable： 用來體感控制車燈的照明亮度、角度、範圍。 Resource： 機構設計 Github Link 本專案更完整介紹 KitSprout 粉絲專頁 KitSprout Blog
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 […]
作者：Felix Lin 製作動機 當前坊間市售的遙控玩具車因成本考量幾乎都是世界工廠中國所製造生產，也因此在價格競爭之下，造成各類玩具遙控車良莠不齊的情況。本篇文章是使用遙控器已損壞的低價玩具遙控車來進行改造，搭配聯發科的LinkIt 7697及MiniPlan的Robot Shield擴充板（介紹資料連結），改造為可以透過手機以及行動裝置進行控制的BLE遙控車。 Robot Shield的馬達控制 首先來介紹今日的主角LinkIt 7697與Robot Shield。對於LinkIt 7697這顆聯發科在物聯網中屬於殺手級微控制器的介紹在MakerPRO上已經有不少了，這裡就不再做贅述。如果不清楚可以參考【LinkIt 7697比拼ESP 32，誰能勝出？】與【LinkIt 7697三種開發環境，輕鬆上手！】這兩篇很詳實的說明文章。 Robot Shield則是不久前MiniPlan針對7697所做的擴充板，其包含了以下特點： 引出10組PWM控制伺服馬達或一般GPIO用途 提供兩組直流馬達驅動IC 內建兩顆超級電容，容量相當於250mA 專為LinkIt 7697所設計 如此一來方便使用LinkIt 7697控制直流馬達，不需要再額外使用馬達驅動擴充板與電池。 這次我們的遙控車改造，就會使用到Robot Shield來驅動直流馬達，上面的馬達驅動IC是使用普誠科技所出產的PT5126A。根據其datasheet所顯示的方塊圖可以得知，內部使用了一組H橋來控制直流馬達的正逆轉，而控制邏輯有兩個輸入腳INA與INB，控制的方式整理如下表： 如此一來便可得知，分別設定P10/P12與P13/P17給予不同的電壓準位，即得以控制馬達的正反轉了！ 玩具遙控車的拆解與改造 為了要進行遙控車的改造，勢必得先將遙控車拆解一下，並且了解其內部結構與電路構造才能加以改裝，所以接著就是要將遙控車進行『真﹡開箱』。 首先我們先看一下遙控車底部的組件，中央的部分一個方形蓋子其上方邊緣處有兩個卡榫與螺絲，明顯是安裝遙控車電池的部分。這裡我們先將電池取出，除了因為改造後用不著外，還可以做到輕量化配置；在電池盒右側有個圓形小孔，如果是使用充電電池還考可以給予電池充電的外接電源，而另一側則是電池盒的開關了；在上方前輪中間處則是前輪偏移的定位校準，再來將底盤周圍八顆螺絲鬆開後即可打開看到內部構造了。 打開後看到有前後兩個直流馬達，只有一個小電路板做控制。電路板除了連接到兩個直流馬達外，還有連接到兩顆車燈，以及一個鐵絲型天線用來接收27MHz頻率遙控器的訊號；靠近後輪的直流馬達底部有個齒輪箱，並且連接到後輪作動力輸出。而前輪則是控制前輪往左或往右的轉向，因為底部有個機構做限位，所以最大的轉向角度大約只有左右各45度而已，不至於導致轉向過度。 接著，我們將控制板取下，同時將其上方的線路解焊完全移除，保留兩個直流馬達的引線，並且將馬達引線焊接上Robot Shield附贈的2.5mm JST連接線；焊接完成後將遙控車後輪馬達接到擴充板的Motor A，前輪馬達接到擴充板的Motor B。 於此，同時我們將車殼上半部駕駛艙的模型也拆除，方便我們將LinkIt 7697與擴充板塞入車內；再把其餘線路整理一下，將車蓋蓋回後鎖上螺絲，遙控車的硬體改造即完成啦！ LinkIt 7697程式碼 本篇改造遙控車的專案程式為開放原始碼，有興趣的Maker皆可以在Github上取得。裡面用了LinkIt Remote的函式庫，可以在Arduino的程式碼中繪製好行動裝置APP的介面，省去很多開發應用程式的功夫。本段落將針對程式碼內容做逐一說明。 行號#4~#8：宣告BLE Remote物件，分別建立了前後左右的按鈕與車燈的開關。 行號#11~#17：LinkIt 7697的PIN腳定義，根據前面硬體的接線，定義了兩顆馬達的控制接腳。 行號#20：藍芽BLE的名稱，若有多組LinkIt 7697同時開啟，務必修改此處。 行號#22~#84：setup()初始化函式。初始化後續會使用到的幾個腳位，同時設定各個BLE Remote物件的屬性，包括顯示的文字、顏色、大小與位置等。 行號#86~#124：這裡實作了forward()、backward()、turn_right()、light_on()等馬達控制與車燈控制函式，方便後面主迴圈去做呼叫。 行號#126~#129：程式的主迴圈，前面幾行在做等待連線的判斷，以及#142是在處理與手機端的資料交換。其餘的部分則是在判斷手機遙控端有觸發了那些按鈕事件，並依據不同的按鈕去執行各種遙控車的動作。 行動裝置BLE遙控器 開啟行動裝置到Play商店（Android）或是APP store（iOS），搜尋LinkIt […]
作者：Arklab多旋翼工坊／張東琳 專案說明： 近年來Maker自造風氣盛行，其中又以無人機（Drone）最為熱門，因為它提供人們翱翔開闊天空的想像。ArkLab 多旋翼工坊不僅只致力於開源多旋翼的開發，更是不遺餘力地推廣多旋翼領域的推廣教育與環境監控，此專案這次要介紹的是由ArkLab開發的微四軸飛行器 – Butterfly3.0。 專案特色： 易於開發：除了網路上提供大量的硬體開源資料，可在Arduino IDE開發環境上編譯個人化的控制程式，適合作為推廣教育的教材。 GUI人機介面：可透過GUI人機介面調整參數，非常適合對飛行演算法有興趣的玩家。 支援藍芽通訊：搭載藍芽模組，可讓玩家使用Android的手機進行搖控。 硬體規格： 最大升力： 73g RF（2.4G）遙控距離：250m 藍芽（HC06）遙控距離：10m 續航力： 7mins 機體尺寸： 130x130x48mm Resource： 官網：ArkLab 多旋翼工坊 Butterfly_開源資料 FB：ArkLab 多旋翼工坊 – Open Skyler 露天拍賣
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