教學文章計劃重啟

幾年沒來看這裡，發現很多人有來留言過，很抱歉真的沒看到，這個網誌已經荒廢一陣子了，許久以來其實不斷有更新教學的內容，但說實在的沒那麼多功夫把內容再次轉成網頁文章，所以很少再更新這裡。

一方面開始自己想整理一下內容，好讓自己可以有個地方有點系統的整理資料，另一方面是除了Arduino，很多新的互動技術部份教材這幾年也默默寫了很多，想再次系統化，所以會開始把這裡增添更多類別的教學文章，這裡會是比較有系統攥寫教學內容，而我自己另外一個blog: http://rainage.blogspot.tw，則會開始記錄一些比較實驗中的技術，或是在做案子時途中嘗試的心得。

MODKIT- 圖型化的Arduio開發介面

適合喜愛圖型化介面，以及不喜歡背語法的人，試用了一下，相當的不錯用，只是要能宣告變數，得花點小錢加入會員。

Super Simple Arduino - Sylvia's Super-Awesome Maker Show: Episode 03

以後上課都不用講了，直接撥這段影片就能混過第一堂的簡介了

[公告] 內容變更預告

因應Arduino Software 0017已大幅修正Example內的範例程式

未來新版的教學內容，將開始修正，採用新版之範例檔案路徑

但原2009交大教學課程之範例路徑將維持不變（即範例程式標有File > Sketchbooks > Example > ... 之類的路徑），程將保持為更新前的範例路徑，未來會於原教學課程標明新版之對應檔案。

邁向互動達人的第五堂課. 大雜匯

Melody

學了那麼多，來讓Arduino發個聲



程式檔：make_sound.pde









#Make a Light Theremin

Theremin demonstration
by 103clips

利用光敏來做個Theremin的小雛形

程式檔：Theremin.pde







那怎麼讓它能夠發出節奏或音階勒？再來個小練習

程式檔：PlayMelody.pde

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不小心答應要教的東西：LED Matrix

這個案例請有心理準備，接線有點繁複
我們使用5x7的LED矩陣，這顆LED矩陣是5pin負，7pin正

可以看到，這種市售的LED的pin腳都比較雜亂，不像我們之前用的LED單純就只分兩邊
所以開始我們的接線地獄：



接好後，我們用個小程式來測試測試，看看接的有沒有問題，這個程式會依序一個一個亮燈
程式檔：LEDmatrix_test.pde










那怎麼像我們之前一樣可以顯示圖形勒？

我們回過頭來講一下LED矩陣的概念，我們透過一個正pin接一個負pin可以精準地讓一個點亮燈，然而，若同時用一個正pin五個負pin，會發生什麼是勒？試試看



接下來，讓我們來實作小"紅"人！！
程式檔：LEDmatrix_5x7.pde

邁向互動達人的第四堂課. Motor

Motors

在我們生活的周遭，馬達的應用可說是無所不在：
震動：PS2手把. 手機. 按摩器.
轉動：鐵捲門. 歐拖拜. 電風扇
生電：發電機

#DC motor

DC馬達的接法其實很簡單，就是知道吃多少電，然後把電池接上去就會轉，而反接就反轉



然而，這樣的話我們就不用在這裡教了，當然要用Arduino去控制，還需要多做些什麼...
大家可以先試試看，直接用Arduino的Digital out去控制馬達，看看會發生什麼事？


程式檔：director_motor.pde


當然，我們使用小馬達時，這樣做是沒什麼問題（但有時馬達會把Arduino的電給吃了），但若我們開始要控制更大的馬達，例如9V或12V，甚至更大顆的，就不可能直接用arduino提供電力，因為Arduino最多也只能提供5V的電力，我們該怎麼做勒？










我們需要用電晶體來幫助我們做更多事情...

這裡使用NPN型TIP120這顆電晶體，電晶體的三隻腳分基極(base).集極(collector).射極(emitter)，電晶體最常被拿來做電路控制的開關使用，可以看到電路是由集極->射極，平常是斷路的，而經由基極給的訊號來決定開關，LOW就斷路，HIGH就開通，就是這麼簡單。











這樣就可以應用在電路上作為使用
左邊的是小電流電路（即Arduino自我供電用），而右邊的則是大電流電路使用（即需外部供電的馬達所使用的電路）



然而，之前也講過，馬達是可以被當來做發電使用，將轉動的能量透過磁力轉化成電力，越大的馬達在轉動時，越有可能產生電能，會有電流逆流的問題產生，使得我們的控制電路會有短路的可能，所以我們得加上個二極體，讓有可能產生的電力回去給馬達使用。

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# 中場練習

利用可變電阻，用Arduino讀取變動值，來控制馬達轉動



更進一步，可以用Serial port來控制
程式檔：SerialMotorSpeed.pde




來看看用馬達做的小東西：

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#Sevor motor

伺服馬達跟DC馬達比較不同，DC馬達是供電就不停地轉動，而伺服馬達是透過PWM訊號供給的時間長短來決定，而伺服馬達有分兩種：
(1) 360度不停轉的，會依照PWM時間長短，決定轉動快慢與轉動方向
(2) 定角度的，會依照PWM時間長短，在0~180度角間，精準地控制要擺到那個角度


這裡我們用定角度的，來簡單說明原理：

可以看見，根據你送的時間就可以決定你要轉到那個地方，而這就是伺服馬達誘人的地方，不需太多額外的機構，可以輕鬆處理你想做的效果。

[接線]
喔，這裡得提一下，坊間買得到的伺服馬達會有兩種顏色配對的接線：
(紅.黑.白)～ 對應 V+. GND . 訊號pin
(紅.棕.橘)～ 對應 V+. GND . 訊號pin

理解了，我們就可以來運用一下，把V+.GND先接上，訊號pin接到Arduino pin 9
程式檔：File > Sketchbooks > Example > Library-Servo > Sweep

這個範例的控制細節，Servo.h這個Library都幫你把麻煩的部份處理好了，只需作事先呼叫Servo類別的變數，例如myservo，再attach(pin)指定用那個pin（注意，這個lib只供給9跟10兩個PWM輸出pin的使用），然後作myservo.write(角度)，就可以控制啦。

然而，我們課堂使用的servo馬達，這顆GWServo S35/STD 的360度轉的，會有部分電流逆衝的問題，需要增加一顆二極體於pin9->訊號pin之間，讓電流只能由單向通過，來減少板子因逆衝而暫停的可能。

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在學習完基本的馬達控制後，可以到flying-pig的網站裡（首頁右下角有個Mechanisms的連結，或直接點上面圖片link過去），裡面整理了各種機構設計的基本觀念，可以用在你的裝置實作上面。

邁向互動達人的第三堂課. Communication

之前的課程都是僅僅透過Arduino與電路做操作，今天我們要開始嘗試把Arduino跟電腦連起來，把電腦當做Arduino的擴充裝備，可以做更多的應用。

Arduino v.s. Computer

#ex1. Arduino ➝ Computer

程式檔：ardrino2computer.pde

我們可以先用Arduino Software提供的Serial Monitor來先測試Arduino板子端是否運作正確。

語法～ Serial.begin(speed) Serial.println(val)

#How about Processing?

那我們現在試著用Processing來串串看Arduino，先試著下面這個最簡單的processing範例～
程式檔： 「Processing」SimpleRead.pde

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p.s. 在Arduino中的print指令送到其他介面時，需要注意一下~
print:
Prints data to the serial port.
單純的你寫什麼就送什麼...

println:
Prints a data to the serial port, followed by a carriage return character(ASCII 13, or '\r') and a newline character (ASCII 10, or '\n'). This command takes the same forms as Serial.print().
就是在你要送出的資料(字串或數字)後，自動再加上ASCII 13(return)與10(換行)。

所以隨之就有該注意的地方產生，若在接收端的處理是必須有個結束字元時，就得注意該用哪種方法。

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#ex2. Computer ➝ Arduino
接下來，我們來嘗試由電腦端來控制Arduino做事情

程式檔：computer2arduino.pde

語法～ Serial.available() Serial.read()

先試試由Arduino Software的Serial Monitor中，直接輸入H/L，來控制看看

#How about Processing?

再試著用Processing來串串看Arduino，先試著下面這個最簡單的processing範例～
程式檔： 「Processing」Control_LED.pde

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#中場練習
問題來啦！！ 試著用電腦來控制三個LED燈，可以做到 全亮.1號燈.2號燈.3號燈.全暗，讓自己學會掌握硬體端的電路跟接收程式，以及軟體端的控制程式

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參考解答範例
程式檔：
「Arduino 端」Serial_3LED.pde ｜ 「Processing 端」Control_3LED.pde
提供的Processing範例是利用滑鼠由左到右，控制「無」.「1」.「2」.「3」.「全亮」

[小提醒] Serial 訊號最好要隔一段時間送，別讓他瘋狂傳送，不然有時會錯亂...