指導教授：吳佳駿 教授 作者：曾俞傑、傅雋、李昱德、董晉嘉、婁志宇 前言 因應科技的快速發展，市面上大多數的垃圾桶已無法符合大多數民眾的期待。所以我們將會利用現代科技的技術，將垃圾桶的性能發揮到極致，提升大眾的生活品質。 研究動機 當你在用餐或是吃零食，手上都是餅乾屑時，走到垃圾桶邊，還是要用手將垃圾桶打開? 又或者是，當垃圾車來時，不知道今天的垃圾是否要倒掉? 而我們將會針對這些問題來設計出相對因應設備。 圖(一)市面上相似功能的智慧垃圾桶 研究設備及器材 杜邦線、排針、多心線 Arduino基本套件 伺服馬達 雷射切割壓克力箱(模擬垃圾桶) LCD面板 超音波感測器 學校電腦 開發工具及技術 超音波掃瞄垃圾量 -通知使用者清理 -隨時監控方便管理 自動感應垃圾蓋 -自動開啟 -不用觸摸髒髒的垃圾桶蓋 移動輔助輪 -不再需要離開座位 GPS定位系統 -定位垃圾車位置 作品構想 研究過程及成品展示 在研究一開始，我們就設定了我們所需的智慧垃圾桶功能，有超音波感測垃圾量、超音波感測與垃圾桶的相對距離(垃圾桶蓋自動開關)，以及LCD面板顯示垃圾量及開啟、關閉功能。 圖(二) 數位接腳設置 D-3 伺服馬達 (將垃圾桶蓋開關) D-7 超音波感測器 (測試垃圾量) D-8 超音波感測器 (測試前方距離是否>= 30cm) 12-C LCD螢幕顯示器 (顯示垃圾量及顯示開關) (圖三) 本組的智慧垃圾桶成品範例 結論 […]
作者:Pizg Chen 前言 不管是自走車或是機器人，如果 Arduino 與馬達共用一個電源，常常會因為馬達的用電量大使得供應給 Arduino 的電流突然降低或不足而重置，這個時候我們就會選擇雙電源的方式供電。一個 5V 電源給 Arduino 用，另一個 3~6V 電源給馬達驅動板用。 目前這個時代人人都有手機，大部分人也都有行動電源，有些人甚至擁有好幾個行動電源，可以隨時幫手機充電。為了要物盡其用，我想使用手上既有的行動電源當作 MeArm.Rover 的電源，一顆行動電源接 Arduino 的 5V，另一顆行動電源接 L9110S 馬達驅動板。 為了把上面所說的東西接線起來，我需要製作 2 條 USB 電源線。以下就是整個製作過程： 準備材料 USB A型 公頭 x 1 USB A型 外殼公與母 x 1 杜邦母排線 x 2 杜邦公排線 x 1 Step1 將 USB A型 公頭放置到外殼內 Step2 將杜邦公排線尾端去除塑膠裸露銅線，將銅線纏繞到杜邦母排線的尾端。 此處之杜邦公排線是為了後續跟另一條這樣的電源線作共地使用。 Step3 用夾子將杜邦公排線與母排線固定在 USB […]
作者：chtseng 前言 EGAD-005是一款簡單好用的手揮控制板，它透過發出紅外線來偵測手部的上下左右以及遠近等動作，因此這款手揮模組比較適合於室內使用，尤其在黑暗環境中更能發揮其手揮辨識的效果哦，因此相當適合用於室內燈光的控制。 此外，與凌陽創新的RF UART模組搭配使用也是絕配，簡簡單單就能讓我們將手揮控制介面無線化，例如本文所將示範的手揮遙控LED燈，不但能透過手勢動作進行燈光的Power on、Off以及亮度調節控制，而且是遙控的哦。 A) 手揮控制的動作設計 手揮控制燈光的手勢 我們希望能控制燈光的 1.亮度調節 2.關閉 3.直接開最亮三種動作，因此設計其手勢動作如下： 手揮控制燈光的流程 在動作流程方面，基本上使用者的想法只有兩個「我想要控制燈光」以及「我的命令是XXX」： Step 1：使用者告知系統我想要控制燈光：當使用者打算控制燈光時，需要把手放在鏡頭前， 此時LED燈便會開始恒亮告知使用者從休眠狀態醒來了，這時使用者便可把手放開。 Step 2. 系統進入控制模式等待手揮動作：在上一步使用者放開之後，會發現LED持續閃爍，表示系統目前正在等待手揮控制。使用在可在此時在鏡頭前進行各種手勢動作以控制燈光。當系統發現持續了五秒鏡沒有任何手揮動作的話，便會再進入休眠狀態，使用者若想要再次進行手揮控制，必須從第一步開始。 我們可以把上述的兩個想法詳細拆解如下： B) 材料準備及接線 以下分為手揮控制端及燈具端兩部份來說明。 手揮控制端 手揮控制端此裝置可貼於牆壁或放置桌上，角度需方便一般人手部的上下左右揮動來控制遠距的燈光設備。為了讓使用者知道目前系統可否開始進行手勢揮動控制，因此加了一個LED燈for模式告知用途。 材料準備 Arduino開發板(UNO、Nano…皆可) x1 約 $200 創客手揮控制開發板EGAD-005 x1 $400 http://www.sunplusit.com/TW/Shop/IoT/EGAD005 MUART0-S-1-1 無線序列埠傳輸模組(1對1) 的S0端 $125 https://www.icshop.com.tw/product_info.php/products_id/25724 三色LED（共陰）x1 $5 接線安裝 燈具被控端 一般LED燈泡或燈具其使用的電壓為12V或24V，而Arduino透過PWM pin最大的輸出僅為5V，因此需要使用TIP 120電晶體來放大電流。(TIP120最大可接至60V/5A)。如下圖，左側原本直接用pwm pin來控制小電流LED，若改用大電流時須改接如右圖。（注意這不能用於交流只能用在直流電哦） 材料準備 Arduino開發板(UNO、Nano…皆可) x1 約 $200 MUART0-S-1-1 無線序列埠傳輸模組(1對1) 的S1端 $125 https://www.icshop.com.tw/product_info.php/products_id/25724 TIP120 電晶體 x1 $10 http://goods.ruten.com.tw/item/show?21732886618732 12V LED燈泡 […]
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：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
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