picoboard變uno

 記錄一下，免得又忘了。

motoduino的picoboard 是用ATmega328晶片去做的。用志文老師的方法，可以把picoboard改韌體，變成一片uno。

 

找一塊uno，燒錄範例arduinoisp，把燒錄器改成arduino as ISP，再選擇工具/bootloader。燒錄bootloader前要把腳位接好，可以參考之前的文章。

https://wdpsestea.blogspot.com/2019/11/picoboarduno.html

燒好後，各感應器的腳位為：

1.J4-A1(D15),

2J3-A2(D16),

3J2-A4(D18),

4按鈕D2,

5.J1-A5(D19),

6光敏A6(D20),

7.聲音micA3(D17),

8滑桿(A0)]

但我使用digitalRead(2)一直讀不出按鈕的值。看了好多文章，都無解。

最後終於查到這個D2要額外啟動才行

在void setup()要加上

    DDRD  &= ~( 1 << PD2 );     // Clear the PD2 pin and set PD2 (PCINT0 pin) now as input
    PORTD |= (1 << PD2);        // Set PIN PD2 as INPUT with pull-up enabled

    EICRA |= (1 << ISC00);      // set INT0 to trigger on ANY logic change
    EIMSK |= (1 << INT0);       // Turns on INT0

按鈕未按時，D2的值是1，按下去D2的值是0

 

web serial api記事

不錯的文章 

https://wicg.github.io/serial/

https://github.com/svendahlstrand/web-serial-api

https://github.com/rafaelaroca/web-serial-terminal

 https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10161189

 連線

port = await navigator.serial.requestPort({});
await port.open({ baudRate: 9600 });

寫入資料

const encoder = new TextEncoder();
const writer = port.writable.getWriter();
await writer.write(encoder.encode(value));
writer.releaseLock();

讀出資料

reader = port.readable.getReader();
let value = await reader.read();
let uint8array = new TextEncoder().encode("¢");
let string = new TextDecoder().decode(value.value);
string = string.split('\r\n');
analog_inputs[pin] = string[0];
//console.log('analog_inputs[pin]=',analog_inputs[pin]);
reader.releaseLock();

 

scratch-gui無法用async 需要npm  install  babel-polyfill

//async await estea
require('babel-polyfill');

arduino code

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(13, OUTPUT);
}
void loop() {
  int cmd = Serial.parseInt();
  if(cmd == 1){
    digitalWrite(13, HIGH);   
  }else if (cmd == -1){
    digitalWrite(13, LOW);   
  }
  Serial.println(analogRead(A0));
}

python arduino 記事

https://pypi.org/project/pyFirmata/
韌體要燒入範例檔standfirmata

install pyfirmata

git clone https://github.com/tino/pyFirmata
cd pyFirmata
sudo python3 setup.py install

sudo pip3 install pyfirmata


python3
//載入
from pyfirmata import Arduino, util

board = Arduino('/dev/ttyUSB0')
//讀取類比信號A0

it = util.Iterator(board)

it.start()

board.analog[0].enable_reporting()

board.analog[0].read()

//寫入數位信號D13

board.digital[13].write(1)

bpi-bit led function

要讓led亮燈程式碼
#include <NeoPixelBus.h>
const uint16_t PixelCount = 25;
const uint8_t PixelPin = 4;
NeoPixelBus<NeoGrbFeature, Neo800KbpsMethod> strip(PixelCount, PixelPin);


#define colorSaturation 128
#define ledPower 2

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(115200); //Serial Port Config 115200-8-N-1
  strip.Begin();
  strip.Show();
  pinMode(ledPower,OUTPUT);
  digitalWrite(ledPower, HIGH); //It's very important for the v1.2, if you use the v1.4 ,you can delete it

}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  strip.SetPixelColor(20, RgbColor (0, 255, 0));
  strip.Show();
  delay(100);
  strip.SetPixelColor(20, RgbColor (0, 0, 0));
  strip.Show();
  delay(100);

}


把led燈滅用副程式來做：在void setup(){}前加入
 void led_black(){
  int i =0 ;
  for ( i =0;i <25;i++){
    strip.SetPixelColor(i, RgbColor (0, 0, 0));
    }
    strip.Show();
}
再把
  strip.SetPixelColor(20, RgbColor (0, 0, 0));
  strip.Show();
兩行改成呼叫副程式一行，以後只要一個副程式即可以把led燈熄滅。
   led_black();

arduino與電流急急棒

一.電流急急棒探究
頗為流行的電流急急棒，使用原理是?你可曾探究呢?
想一下家中電鈴的構造：有一個開關，一按下去，電流通過鳥鳴器，電鈴響了，放開開關，鳥鳴器停止響。

 

 那電流急急棒是不是也相同呢?開關是誰?有答案了嗎?

所以我們使用arduino設計電流急急棒時，首先你要會讓蜂鳴器響。

 我們使用D9來驅動蜂鳴器，把它設定成pwm，如果pwm出力是0，蜂鳴器不會響，其他則會有警報聲。

開關如何設計呢?
我們使用D4來做開關，如果D4是通的（值是1），警報器會響，否則警報器不響。

 那如何設計D4是通的呢?使用鉛線?鐵絲?銅線?

如何把D4 的地線G和資料線S設計成電流急急棒?

還能做什麼變化呢?聰明的你想一下，把它做出來

arduino觸控

arduino觸控製作筆記（類比+數位）
使用類比信號A0-A5
範例：使用A0來偵測是否有觸控

我們發現當沒有用手接觸時是數值亂跳，如果把手接觸A0的導線時，A0的值是0或是1023。

使用數位針腳當偵測腳位

這樣做，當手離電阻一段距離時，D4值顯示是0，但是手靠近時或接觸時，D4的值是0或1，亂跳，經由這樣的特性我們可以設計成觸控開關。筆者是用一個清單（陣列）記錄D4的值，當5次裡有一次是1表示有手靠近，則顯示出有觸控。

文德國小創意仿生獸-仿生獸創客

看了一些仿生獸做法，自己想了想，修改了一下。
使用3D印表機做
1.主板：在機板上加了後腳的支柱，上面做了電池盒。
https://www.tinkercad.com/things/1sEnYxm8IQt-

2.四隻腿：使用７公分的圓角長方形，開了軸洞，這一部分用雷切或許會快些。
https://www.tinkercad.com/things/0HDwKOREDwn-

3.腳：幫它裝上腳比較好看，也練習3D繪圖。
https://www.tinkercad.com/things/aTFw2GM2X7I-

4.軸：使用3mm圓柱，加上烙鐵或是熱融槍的熱固定
https://www.tinkercad.com/things/c6YvqyF7cbo-

5.Ｔ軸：改成已經有的減速馬達形狀和大小
https://www.tinkercad.com/things/gw1dfXhBhNS-t

 這樣全程不必使用到鏍絲。

又想到加上arduino可以讓它前進又後退。
使用可變電阻來當馬達的出力大小
使用麥克風值600來改變正反轉
arduino ide檔案 

https://drive.google.com/file/d/0Bz6-J_NwALFBQjNJSjU4c21EV0E/view?usp=sharing&resourcekey=0-DIG-OzFsdnlmMJgRL8sh7g

ardublock檔案

改良的設備（motoduino car)

使用了arduino設備，自己覺得有些小心地方要改，要廠商做需要長久時間，剛好3D印表機到位，自己畫了圖，改了以下地方。
1.底板座：arduino底座無保護措施，常容易造成短路或是數字亂跑（用紙板也可以）。
https://tinkercad.com/things/3ELU4gShXg4

2.外接電池座盒：外接電池如何固定在車架上？用魔鬼粘，還是會脫落，做個盒子來放吧。
https://tinkercad.com/things/0x9dtIGP8u3

3.車子後輸：在控制車子時常有人反應，馬力不好控制，容易偏，看了一下有可能是後輸是萬向輸，有一定的啟動偏移力。改成滾珠輪子會好些，到五金行買了按摩用的設備，平均一個珠子不到十元，弄個底座來用。
https://tinkercad.com/things/h0Dqz0fgjfd

https://www.tinkercad.com/things/gWHnFGXyTPK-tires

4.步進馬達轉盤：老師想把原來轉盤的孔數改成６個或是８個。
https://tinkercad.com/things/bKBnaKLf0qH

心跳偵測器

曾經想過用麥克風來收心跳，但雜音太多，沒有成功。看到有人賣手指心跳偵測器，買一個來試試。
它的原理是利用紅外線反射原理, 感測手指脈搏次數，試了很久，因為到底是用類比還是數位針腳呢?在scratch2下，個人測試要用類比來做會比較好。

個人的scratch積木：

sb2檔案

壓力偵測FSR402心得

近日使用壓力偵測感應器，記錄一下。
它是一個電阻式的設備，在不同作用力進入時它的電阻值會改變。
重要的是雖然它只有2個接線，接入arduino時記得要放一個10K的電阻在5V和data腳位中，不然值會亂跳。

它可偵測範圍100克至10公斤
值0-1023

進一步資料可以參考：http://thats-worth.blogspot.tw/2014/07/fsr-force-sensing-resistor.html

其他是maker部分，如何歸零，如何讓殘存壓力除去....細部問題。需要去細細處理。

使用壓力計啟動繼電器範例：
http://opensource.ntpc.edu.tw/moodle/pluginfile.php/45095/mod_folder/content/0/%E5%A3%93%E5%8A%9B%E8%81%96%E8%AA%9501.abp?forcedownload=1

水溫感測器arduino

它要用兩個函數需下載到/usr/share/arduino/libraries/
OneWire.h的下載點：
http://playground.arduino.cc/Learning/OneWire
http://www.pjrc.com/teensy/arduino_libraries/OneWire.zip

DallasTemperature.h的下載點
https://github.com/milesburton/Arduino-Temperature-Control-Library

下載後解壓縮至 /usr/share/arduino/libraries 資料夾中
我修改
http://www.motoduino.com/products-english/?layout=edit&id=53
網站做法，使用數位腳位3，加上了如果溫度高於28度，會作動作（蜂鳴器響），每隔1秒偵測一次
開啟arduino ide
貼上下列內容

#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
 // Data wire is plugged into port 2 on the Arduino

#define ONE_WIRE_BUS 3

 // Setup a oneWire instance to communicate with any OneWire devices (not just Maxim/Dallas temperature ICs)

OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

// Pass our oneWire reference to Dallas Temperature.

DallasTemperature sensors(&oneWire);

void setup(void)

{
   // start serial port
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Dallas Temperature IC Control Library Demo");
  pinMode( 11 , OUTPUT);
  // Start up the library
  sensors.begin();
}

void loop(void)

{
  // call sensors.requestTemperatures() to issue a global temperature
  // request to all devices on the bus
  Serial.print("Requesting temperatures...");
  sensors.requestTemperatures(); // Send the command to get temperatures
  Serial.println("DONE");

  Serial.print("Temperature for the device 1 (index 0) is: ");
  Serial.println(sensors.getTempCByIndex(0));

   if (( ( (sensors.getTempCByIndex(0)) ) > ( 28 ) )) 
 {    //digitalWrite( 11 , HIGH );      

 tone(9, 250);

 }else{       

noTone(9) ;//    digitalWrite( 11 , LOW ); 

 }
  delay(1000);
}

繼電器-互動家電

使用光敏感應A1和按鈕D2來控制繼電器D4、D12，分別啟動兩種家電。
s2a程式碼：

 繼電器接法：

插頭接法：把一條電源線截斷，兩端鎖在插座的兩個端點。

 

youtube影片

變更藍芽設定arduino

• 上arduino課時需要改藍芽不然一堆藍芽名稱一樣密碼一樣
•  
• AT：測試，回應「OK」
• AT+VERSION：回應靭體的版本。
• AT+NAMExyz：將裝置名稱改為「xyz」。                                 
• AT+PIN1234：將連線密碼換為「1234」。
• AT+BAUD4：將 baud rate 換為 9600。
• AT+BAUD5：將 baud rate 換為 19200
• AT+BAUD6：將 baud rate 換為 38400
• AT+BAUD7：將 baud rate 換為 57600

ntpc U&M安裝s2a

記錄一下在新北市教育作業系統安裝s2a實（scratch2先升級到最新版）
參考文章：http://www.computacaonaescola.ufsc.br/?page_id=503&lang=en
1.安裝python-pip

sudo -s

apt-get update 

apt-get install python-pip

2.顯示 pre-installed Python 套件:

pip freeze

3.如果沒有出現任何像pyserial==2.5 or pyserial==2.7 在清單中請建立使用 pip, 並安裝 PySerial:

 pip install PySerial

4.安裝 PyMata 為了串行通訊在Python 用 Firmata 在 Arduino (PySerial 需要事先安裝 ):

pip install PyMata   

5.下載s2a到家目錄

https://github.com/MrYsLab/s2a_fm

6.解壓縮，並複製s2a_fm_base_zh_tw.sb2到文件資料夾中

 unzip s2a_fm-master.zip

chmod -R 777  s2a_fm-master

 cp s2a_fm-master/ScratchFiles/ScratchProjects/s2a_fm_base_zh_tw.sb2 ~/Documents/

 chmod 777 ~/Documents/s2a_fm_base_zh_tw.sb2

7.開啟終端機

sudo -s

cd ~/cd s2a_fm-master

 python s2a_fm.py /dev/ttyACM0

為了避免學生輸入一堆英文字，可以把這一段做成一個sh內容如下

#!/bin/bash 

cd ~/

cd s2a_fm-master

 python s2a_fm.py /dev/ttyUSB0 

並做成一個.desktop來執行 

8.看到

s2a_fm version 1.5   Copyright(C) 2013-14 Alan Yorinks    All Rights Reserved 
PyMata version 1.58  Copyright(C) 2013-14 Alan Yorinks    All rights reserved.

Opening Arduino Serial port /dev/ttyACM0 
Please wait while Arduino is being detected. This can take up to 30 seconds ...
Board initialized in 0 seconds
Total Number of Pins Detected = 20
Total Number of Analog Pins Detected = 6
Please wait for Total Arduino Pin Discovery to complete. This can take up to 30 additional seconds.
Arduino Total Pin Discovery completed in 0 seconds
Starting HTTP Server!
Use <Ctrl-C> to exit the extension

Please start Scratch or Snap!
表示連線成功

9.啟動scratch2，並開啟文件資料夾中的s2a_fm_base_zh_tw.sb2

看到 下圖表示連線成功可以運作了。

motoduino創意花燈

把它記一下以免忘記。
1.線路圖（小畫家畫），我不想畫電路圖是因為我也不太會，國小學生不需要懂電路圖，學生在玩的過程中大概已有概念，黑色是負極，紅色是正極。

2.材料：
二條LED燈條一條約50元-55元
12V電池座約30元一個
藕合繼電器一個約100元
motoduino+S4A版本，約1000元。會用motoduino是因為它本身有馬達模組，可以少接一塊板子。
自走車約一千元（不太記得)

3.這個接法可以省掉一個外接電源，源本motoduino或是arduino要外接電源，而LED燈條也要外接電源，現在把它用同一個外接電源。

4.學生用保特瓶做花燈-美勞課融入

5.LED燈條用熱融膠固定

6.學生先畫出花燈節奏。

7.老師把繼電器和花燈線路接好（繼電器來控制花燈節奏），小學生要在短時間內懂如何接，難度高，也無法操作細部連線。

8.學生使用新北市自由軟體作業系統+arduino+ArduBlock寫入花燈節奏程式，學生可以聽懂看懂ArduBlock積木，五組學生都獨立完成自己的花燈程式，有一組還寫得超長，令我驚奇。程式上傳E學園保存。

9.接上電池，試運轉，如何讓自走車不會超過場地範圍？想很久，有想過臉盆(全)、旗竿座(珍)、最後決定用2000CC飲料檔柱子，綁上網路線，讓它繞圈。


10.學生在飲料瓶上設計美工，把作者主題....畫在瓶子上。

11.有一組學生程式沒弄好，結果會自己繞圈，因為左右馬達出力不同，原來這是美麗的錯誤。原來的想法被學生推翻了。

12.在學校川堂展期二週（每天早上7:40-8:10)，每一組派一人到場維護並練習解說。

13.結束後學生獎勵：飲料、LED燈條、花燈、電池座，每一組學生都做得很好。繼電器和motoduino和自走車回收，上課還要使用。

約三年前自己花近四千元讓女兒到國高學機器人設計，回來問女兒，程式呢？她說只有那邊有那個軟體可以讀出來，機器人呢？很貴無法帶回和買，研習的錢還是小事，還需一個大人陪搭車到新竹接送。如今我的學生可以不花到錢體驗幾乎相同的課程，自由開放的魅力，值得推動。

光輝老師的作品，和尋跡機器人幾乎一樣，而且花燈超級好看。

學生自己看說明書花二節課組裝自走車，從做中學，不過要多花很多時間，到底是教學問重要還是實際經驗重要？過程中，學生開始鎖一顆鏍絲都要很久，接線也是一樣，雖是簡單動作，沒做過是不會了解其中技巧的，給學生時間和機會，他會把成果秀給你看。

安裝 ArduBlock 到 Arduino IDE

看到可以用積木來産生arduino的程式碼，可以讓arduino不必接電腦而運作，這個要記錄下來。
在ubuntu下如何安裝呢？
1.安裝arduino：只要在套件中心輸入arduino，就可以看到arduino ide的程式，把它打勾，安裝起來就好了。

 

安裝好後，usb設備會無法啟用，必需用sudo 後才能啟用，必需做下列調整

參考來源：http://playground.arduino.cc/Linux/All

sudo -s

cd /etc/udev/rules.d

vim 99-arduino.rules

貼入下列內容

如果是 UNO板子

SUBSYSTEMS=="usb", ATTRS{idProduct}=="XXXX", ATTRS{idVendor}=="YYYY", SYMLINK+="ttyACM%n"

其他的arduino板子

SUBSYSTEMS=="usb", ATTRS{idProduct}=="XXXX", ATTRS{idVendor}=="YYYY", SYMLINK+="ttyUSB%n"

至於YYYY和XXX要用lsusb來查出來，以個人為例找出來的設備是

Bus 003 Device 002: ID 0403:6001 Future Technology Devices International, Ltd FT232 USB-Serial (UART) IC

YYYY=0403

XXXX=6001

做好後重新開機，這樣就不用使用最高權限來開arduino也可以啟用arduino板子了。

2.安裝 ArduBlock：

參考網站：http://blog.ardublock.com/2011/10/25/install-ardublock-arduino-ide/

要把檔案ardublock-all.jar放到arduino的tools資料夾中建立ArduBlockTool/tool/兩個資料夾。
下載ardublock-all.jar：http://cloud.github.com/downloads/taweili/ardublock/ardublock-all.jar
網站失連可以用下網址
https://drive.google.com/file/d/0Bz6-J_NwALFBUnNPZ2hRU0pNbVE/edit?usp=sharing

sudo -s
cd /usr/share/arduino/tools
mkdir ArduBlockTool
cd ArduBlockTool
mkdir tool
cd tool
wget http://cloud.github.com/downloads/taweili/ardublock/ardublock-all.jar

安裝好後執行arduino