指導教授：曹永忠 博士 作者：陳柏任 概念發想 感應的技術普遍應用在生活當中，而在發達的社會中汽車成為家家戶戶不可或缺的代步工具之一，但安全卻成為其疑慮，透過簡單的超音波感測器及蜂鳴器試著組裝成簡易的汽車雷達，希望藉此能降低車禍發生機率以及停車糾紛！ 作品構想 硬體方面，我們使用的開發板是webduino，webduino的優點是可以因為web的開發模式簡單達成跨平台的需求，亦可以因為網路連線而能遙控操作，缺點則是也受限於網路連線，若無網路則無法運作。 開發工具、技術 Ameba 8195AM N條連接線蜂鳴器*1 超音波模組*1 超音波程式庫(library) 麵包版 code 系統介紹 程式碼 #include <Ultrasonic.h> // 使用超音波的程式庫 #define TRIGGER_PIN 12 // 定義模組triger端為數位接腳12 #define ECHO_PIN 13 // 定義模組echo端為數位接腳11 int spk=8; // 定義揚聲器為數位接腳13 Ultrasonic ultrasonic(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN); //設定HC-SR04初始化參數 void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(spk, OUTPUT); } void loop() { float cmMsec; // 定義浮動數 long microsec = ultrasonic.timing(); // […]
Scratch2.0有[視訊控制]積木，搭配使用電腦(筆電)的攝影機就可以控制Arduino。 在[偵測]類下有3個視訊的積木。 一、視訊控制LED亮、滅 當碰到畫面上的紅、黃、綠色圖案時，對應顏色的LED燈就會亮起來。 紅色LED，正極接Arduino板數位腳位11 黃色LED，正極接Arduino板數位腳位10 綠色LED，正極接Arduino板數位腳位9 控制數位腳位9、10、11的輸出為高電位(5V)或低電位(0V)，來控制三種顏色LED的亮或熄滅。 舞台程式： 1.[腳位(…)模式為(OUTPUT)]，設定數位腳9、10、11為輸出。 2.[將視訊設定為(開啟)]，啟動視訊攝影機。 [紅]腳色： [video(動作)on(這個腳色)] ，判斷紅色圖案是否有被碰到 如果有碰到，數值會大於20，就讓腳位11輸出1(高電位)讓紅燈亮。 [黃]腳色： [video(動作)on(這個腳色)] ，判斷黃色圖案是否有被碰到。 如果有碰到，數值會大於20，就讓腳位10輸出1(高電位)讓黃燈亮。 [綠]腳色： [video(動作)on(這個腳色)] ，判斷綠色圖案是否有被碰到。 如果有碰到，數值會大於20，就讓腳位9輸出1(高電位)讓綠燈亮。 程式下載： 3色LED.sb2 二、視訊控制LED亮、滅加音樂彈奏 當碰到畫面上的紅、黃、綠色圖案時，對應顏色的LED燈就會亮起來，同時發出音樂聲音。 紅色LED，正極接Arduino板數位腳位11 黃色LED，正極接Arduino板數位腳位10 綠色LED，正極接Arduino板數位腳位9 控制數位腳位9、10、11的輸出為高電位(5V)或低電位(0V)，來控制三種顏色LED的亮或熄滅。 舞台程式： 1.[腳位(…)模式為(OUTPUT)]，設定數位腳9、10、11為輸出。 2.[將視訊設定為(開啟)]，啟動視訊攝影機。 [紅]腳色： [video(動作)on(這個腳色)] ，判斷紅色圖案是否有被碰到。 如果有碰到，數值會大於20，就讓腳位11輸出1(高電位)讓紅燈亮，並彈奏音符。 [黃]腳色： [video(動作)on(這個腳色)] ，判斷黃色圖案是否有被碰到。 如果有碰到，數值會大於20，就讓腳位10輸出1(高電位)讓黃燈亮，並彈奏音符。 [綠]腳色： [video(動作)on(這個腳色)] ，判斷綠色圖案是否有被碰到。 如果有碰到，數值會大於20，就讓腳位9輸出1(高電位)讓綠燈亮，並彈奏音符。 程式下載： 3色LED+音樂.sb2 延伸： 使用[說(……)]的擴充積木將碰觸到的顏色說出來。 三、控制三種顏色LED的亮度 當碰到畫面上的紅、黃、綠色圖案時，對應顏色的LED燈亮度會改變，同時發出音樂聲音。 紅色LED，正極接Arduino板數位腳位11 黃色LED，正極接Arduino板數位腳位10 綠色LED，正極接Arduino板數位腳位9 Arduino UNO控制板的數位腳位上有[~]符號的D3,D5,D6,D9,D10,D11也可以當作類比輸出，利用PWM模擬不同的電壓輸出。(請參考第五課) […]
作者：James Hwang 專案緣起 在工廠裡，PCB板組裝加工（PCBA）向來是一項繁雜的過程，一般是透過標準化的SMT製程(表面貼焊技術)來實現：從PCB載入 (Loading) 、點膠 (Glue Dispense) 到錫膏/鋼板印刷 (Solder paste printing or glue printing) ，再經過迴流焊 (Reflow)，以及電路板去板邊、電路板測試等等，中間還有許多複雜的檢查作業。這麼嚴謹的流程與專業的機器，目的在於做出高規格的成品，例如微型化零件（SMD）的銲接，或嚴格要求阻抗匹配的高速傳輸電路。 相較之下，Maker手工銲接的技術再厲害，仍很難做到精密級的PCBA，這時只能找加工廠代工，但量太少又沒工廠想接，這時能不能自己搞定呢？當然可以，只要掌握SMT的關鍵Know-How，再善用桌上型的迴銲爐（即Reflow Oven，俗稱PCB烤箱），也能做到不輸工廠等級的SMT電路板加工喔！ 經過多年研究改良，Simpleflow這款改裝奇美烤箱的Reflow Oven，烤出來成品的完美程度，甚至超越市售工業用PCB烤箱的產出，PCB烤箱不只有助於設計更複雜的電路板，而且可以製作得更快更精準，Maker可以有效率地完成專案或作品，就連小量生產也不是問題！ 功能特色 目前Simpleflow電路板烤箱已經能達到以下幾點效能： 1. 溫度平均 2. 有效面積大 3. 溫控點優化 4. 無鉛製程 5. 可快速拆解零件 6. 測量/紀錄實際溫度 7. 能夠恆溫烘乾PCB 迴焊爐的規格特色則包括： 1. 3 組輸出，分別控制加熱管 2. 1 組風扇控制輸出 3. 1 組伺服馬達輸出 4. 2 組溫測能力 5. Serial Output Resource FB社群：DIY […]
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：陳金助 創作架構 雙軸按鍵搖桿： 特性： 兩路類比量輸出，一路數位量輸出； 十字搖桿為一個雙向的10K電阻器，隨著搖杆方向不同，X、Y軸的電阻值隨著變化。 向下按搖杆，可以觸動一個開關，為數位輸出。 一、基本操作 搖桿有五個接腳，GND接地，+5V接5V，VRx接類比腳A0輸入，VRy接類比腳A1輸入，SW接類比腳A2輸入(SW也可以接數位輸入)。 各家廠商的接腳位置稍有不同，實際接線請對照板子上的針腳記號。 A.搖桿畫圖1 因為程式修正，以後用到[讀取類比腳位A0]積木時，請在[當綠旗被點一下]積木下方增加[腳位A0模式設為INPUT]積木。 將類比腳位A0、A1、A2讀到的值分別用變數x、y、z來表示，方便程式寫作。 操作搖桿移動角色，就會畫出移動的軌跡。 按下按鍵，清除筆跡，重新開始畫軌跡。 理論上不動搖桿時，X、Y軸的值為中間值512，搖動搖桿分別會加或減，最高為1023最低為0，實際上因為材料關係，會有一些變化。 畫圖時要做一些公式轉換，才可以轉換成畫面上的座標位置。 實際畫圖時發現搖桿移動太靈敏(間隔太小)無法控制微調。 程式下載：搖桿畫圖1.sb2 B.搖桿畫圖2 改成用[如果…就…]來判斷往哪個方向移動。 這樣就比較好控制了。 程式下載：搖桿畫圖2.sb2 二、電流急急棒 在舞台的背景畫上電流急急棒的路線圖形。 重複播放音樂。 主要程式同上面，用[如果…就…]來判斷往哪個方向移動。。 再加上如果超過路線(碰到外面)就回到原點，如果碰到障礙(藍色短棍)也回到原點。 用蘋果來代表終點。 蘋果如果碰到小球，表示小球走到終點了，就說[恭喜過關]並播音樂，然後[停止全部]結束。 畫一個[障礙短棍]的腳色，讓它來回移動。 程式下載：搖桿電流急急棒.sb2 延伸： 1.設計結束畫面，結束時換成結束的畫面。 2.增加倒數計時，超過時間沒過關，顯示失敗。 三、方向燈 在麵包板上接四顆LED，讓搖桿四個方向控制不同燈亮。 搖桿有五個接腳，GND接地，+5V接5V，VRx接類比腳A0輸入，VRy接類比腳A1輸入，SW接類比腳A2輸入。 四顆LED的負極分別接220歐姆電阻後接arduino的GND，LED的正極分別接數位腳D8、D9、D10、D11 [腳位(8、9、10、11)模式為OUTPUT]，設定數位腳D8、D9、D10、D11為輸出。 將類比腳位A0、A1、A2讀到的值分別用變數x、y、z來表示，方便程式寫作。 用[如果…就…否則…]來判斷往哪個方向移動。 [果X>900就腳位8輸出1否則腳位8輸出0]，如果搖桿往右偏，A0讀到的值就會大於900，就讓腳位8輸出1，右邊的LED亮，否則就不亮。 同理，利用X、Y的值來判斷讀到的值，讓4顆LED分別亮或不亮。 程式下載：XY方向燈.sb2 壓下搖桿時，A2(Z軸)讀到的值為0 同上，利用Z的值來判斷讀到的值，讓4顆LED一起亮或全部不亮。 程式下載：方向燈(4燈).sb2 結合前面兩個程式，搖桿向前、後、左、右搖時分別是前、後、左、右的LED燈亮。 […]
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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