Microsoft Word 八月第一篇V3

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野霍
5 years ago
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1 人類的未來 - 智慧家庭如果一切電器都可以用手機操控那該有多好 2015 年 8 月 14 日文 \ 曹永忠許智誠蔡英德行動時代的來臨, 我們隨身不了手機平板, 炎炎夏天, 家居生活少不了電風扇讓我們涼爽與舒適, 但是這麼熱的天氣, 又要起身去開關電風扇是一件難過的事如果我們能夠用創客神器來 Arduino, 加上我們隨身智慧型手機, 隨時來搖控開關我們家中的電器, 那該有多好所以本月我們要讓智慧家庭進入到我們家中, 智慧家庭進的特色就是無線方便與樂活, 但是如果我們熱了, 開電風扇都要站起來去開電風扇, 那就太不快活了, 由於我們都是手機一族, 總希望什麼都用手機 APPs 控制, 所以本章節希望用手機可以控制電風扇的開關

2 首先, 如下圖所示, 我們在 App Inventor 2 程式模塊編輯畫面之中, 開立一個新專案 : BT_Talk_ControlFan 圖 1 開新專案 -BT_Talk_ControlFan 首先, 如下圖所示, 拉出 ListPictker( 選藍芽裝置用 ) => 即拉出選擇藍芽通訊模組的元件

3 圖 2 拉出藍芽裝置選取物件 -ListPicker 如下圖所示, 拉出顯示用的 Label 物件圖 3 拉出 Label 顯示文字物件如下圖所示, 拉出啟動語音辨視紐 Button 物件

4 圖 4 拉出語音辨示呼叫按紐如下圖所示, 拉出語音辨視元件 (Speech Reconizer) 圖 5 拉出文字轉語音物件如下圖所示, 拉出藍芽傳輸元件 (BlueTooth Client)

5 圖 6 拉出藍芽元件如下圖所示, 我們為了編修程式, 請點選如下圖所示之紅框區 Blocks 按紐圖 7 切換程式設計模式如下圖所示, 我們在 App Inventor 2 的程式編輯區, 建立初始化變

6 數圖 8 初始化變數為了建全的系統, 如下圖所示, 我們進行系統初始化, 在 Screen1.initialize 建立下列敘述圖 9 系統初始化

7 如下圖所示, 我們在 ListPicker1.BeforePicking 建立下列敘述圖 10 設定選取藍芽之系統已配對知藍芽內容如下圖所示, 在點選藍芽裝置 ListPicker1 下, 攥寫判斷選到藍芽裝置後連接選取藍芽裝置, 如下圖所示, 我們在 ListPicker1.AfterPicking 建立下列敘述

8 圖 11 選取藍芽後 - 啟動藍芽傳輸功能如下圖所示, 在按下 Button1 下, 攥寫啟動語音辨視按紐程式, 如下圖所示, 我們在 Button1.Click 建立下列敘述圖 12 攥寫語音辨視啟動紐程式如下圖所示, 我們在語音辨識完成後, 根據回傳的字句, 如果說

9 話的內容有熱, 則呼叫 Work1 函式, 通知 Arduino 開發板打開風扇 ; 如果說話的內容有冷, 則呼叫 Work2 函式, 通知 Arduino 開發板關閉風扇圖 13 攥寫語音控制程式如下表所示, 我們在語音辨識完成後, 根據回傳的字句, 判斷其含那一個風扇動作資訊, 則傳送那一個命令碼表格 1 傳輸命令與風扇動作程序對照表呼叫程序命令碼工作內容 Work1 H 開啟風扇 Work2 L 關閉風扇 Arduino 風扇控制由於本章節要使用直流馬達, 所以我們使用 fayalab nugget 3v

motor, 本實驗仍只需要一塊 fayaduino Uno 開發板 USB 下載線 fayalab nugget 3v motor ( 產品網址 :http://www.fayalab.com/zh-hant/node/69682 ) 如下圖所示, 這個實驗我們需要用到的實驗硬體有下圖.(a) 的 fayalab UNO 與下圖.(b) USB 下載線下圖.

10 motor, 本實驗仍只需要一塊 fayaduino Uno 開發板 USB 下載線 fayalab nugget 3v motor ( 產品網址 : ) 如下圖所示, 這個實驗我們需要用到的實驗硬體有下圖.(a) 的 fayalab UNO 與下圖.(b) USB 下載線下圖.(c) fayalab nugget 3v motor 下圖.(d) 藍芽模組 (HC-05/HC-06): (a). fayaduino Uno (b). USB 下載線 (c). fayalab nugget 3v motor (d). 藍芽模組 (HC-05/HC-06) 圖 14 fayalab nugget 3v motor 所需零件表由於本書使用 fayalab nugget 3v motor 模組與藍芽模組, 所以我們遵從下表來組立電路, 來完成本節的實驗 :

11 表 2 使用手機控制風扇接腳表 fayalab nugget 3v motor Aruino 開發板接腳 SIG Arduino Uno digital Pin 9 DIR Arduino Uno digital Pin 8 藍芽模組 (HC-05) Arduino 開發板 VCC Arduino Uno +5V GND Arduino Uno GND TX Arduino Uno digitalpin 11 RX Arduino Uno digitalpin 12 我們遵照前面所述, 將 fayaduino Uno 開發板的驅動程式安裝好之後, 作者參考上表與上圖之後, 完成電路的連接, 完成後如下圖所示之使用手機控制風扇接腳實際組裝圖

圖 15 使用手機控制風扇接腳實際組裝圖我們遵將 fayaduino Uno 開發板的驅動程式安裝好之後, 我們打開 Arduino 開發板的開發工具 :Sketch IDE 整合開發軟體, 攥寫一段程式, 如下表所示之使用手機控制風扇測試程式一, 並將之編譯後上傳到 Arduino 開發板表 3

12 圖 15 使用手機控制風扇接腳實際組裝圖我們遵將 fayaduino Uno 開發板的驅動程式安裝好之後, 我們打開 Arduino 開發板的開發工具 :Sketch IDE 整合開發軟體, 攥寫一段程式, 如下表所示之使用手機控制風扇測試程式一, 並將之編譯後上傳到 Arduino 開發板表 3 使用手機控制風扇測試程式一使用手機控制風扇測試程式一 (BT_Talk_Speech_MotorFan) #include <SoftwareSerial.h> // 引用程式庫 #define MotorPin 2 char getdata ; // 儲存接收資料的變數 // 定義連接藍牙模組的序列埠

13 SoftwareSerial BT(11, 12); // 接收腳, 傳送腳 void setup() { pinmode(motorpin, OUTPUT) ; // set Button pin as input data Serial.begin(9600); Serial.println("BT is ready!"); // 與電腦序列埠連線 } // 設定藍牙模組的連線速率 // 如果是 HC-05, 請改成 BT.begin(9600); MotorOn() ; delay(2000); MotorOff() ; void loop() { getdata = '@'; // 若收到藍牙模組的資料, 則送到序列埠監控視窗 if (BT.available()) { } getdata = BT.read(); Serial.print(getdata, HEX); if (getdata == 'L') { MotorOff() ; } if (getdata == 'H') { MotorOn() ; } }

14 void MotorOn() { digitalwrite(motorpin, HIGH) ; } void MotorOff() { digitalwrite(motorpin, LOW) ; } 如下圖所示, 讀者可以看到本次實驗 - 使用手機控制風扇測試程式一結果畫面, 我們可以使用手機平板, 用語音辨視來驅動風扇轉動或關閉圖 16 使用手機控制風扇測試程式一結果畫面

15 整合手機測試如何在手機或平板上執行 App Inventor 2 程式, 請參考拙作 Arduino 手機互動程式設計基礎篇 :Using Arduino to Develop the Interactive Games with Mobile Phone via the Bluetooth 中如何執行 AppInventor 程式一節如下圖所示, 我們直接顯示測試程式的主畫面圖 17 使用手機控制風扇主畫面如下圖所示, 我們先選擇 SelectBT 來選擇藍芽裝置

16 圖 18 點選選取藍芽紐如下圖所示, 會出現手機平板中已經配對好的藍芽裝置, 我們可以選擇手機平板中已經配對好的藍芽裝置

17 圖 19 選取欄芽裝置如下圖所示, 如果藍芽配對成功, 正確連接您選擇的藍芽裝置後, 則會進入通訊模式的主畫面, 這時後我們參考下圖紅框處, 按下 Speak 按紐, 驅動語音辨視紐

18 圖 20 啟動語音辨視如下圖所示, 如果程式正確與手機平板可以驅動語音辨視模組, 則會進入語音辨視畫面, 這時後可以說話, 輸入語音進行辨視如下圖所示, 系統會驅動手機平板的語音辨視功能, 使用者此時就可以輸入熱熱熱的語音

19 圖 21 語音辨視輸入如下圖所示, 如果語音輸入正確, 系統會從手機平板的語音辨視功能回傳語音轉文字的內容到系統的 Label 物件顯示出熱熱熱的文字, 並將熱熱熱的文字透過藍芽傳輸到 Arduino 開發板設計的一端, 此時 Arduino 開發端則會驅動馬達開始轉動

20 圖 22 語音結果如下圖所示, 如果語音輸入正確, 系統會從手機平板的語音辨視功能回傳語音轉文字的內容到系統的 Label 物件顯示出好冷的文字, 並將好冷的文字透過藍芽傳輸到 Arduino 開發板設計的一端, 此時 Arduino 開發端則會關閉馬達轉動

21 圖 23 語音結果二當然, 讀者可以參考拙作 Arduino 程式教學 ( 入門篇 ):Arduino Programming (Basic Skills & Tricks) ( 曹永忠, 許智誠, & 蔡英德, 2015a, 2015c) Arduino 程式教學 ( 常用模組篇 ):Arduino Programming (37 Sensor Modules) ( 曹永忠, 許智誠, & 蔡英德, 2015b, 2015d) Arduino 程式教學 (RFID 模組篇 ):Arduino Programming (RFID Sensors Kit) ( 曹永忠, 許碩芳, 許智誠, & 蔡英德, 2015a, 2015b) 等書, 將驅動 3V 馬達的訊號, 改成下圖之繼電器模組, 那就可以用來開關大型電器如風扇冷器電視等電器

22 圖 24 繼電器模組如果我們就可以實現電器可以用手機平板, 而且只需使用語音就可以開關電器, 讓這些電器變的有智慧, 乖乖的聽話就會動起來了

作者介紹曹永忠 (Yung-Chung Tsao): 目前為自由作家台灣資訊傳播學會秘書長, 專研於軟體工程軟體開發與設計物件導向程式設計, 商品攝影及人像攝影長期投入資訊系統設計與開發企業應用系統開發軟體工程新產品開發管理商品及人像攝影等領域, 並持續發表作品及相關專業著作 Email:prgbruce@gmail.com,Line ID:dr.

23 作者介紹曹永忠 (Yung-Chung Tsao): 目前為自由作家台灣資訊傳播學會秘書長, 專研於軟體工程軟體開發與設計物件導向程式設計, 商品攝影及人像攝影長期投入資訊系統設計與開發企業應用系統開發軟體工程新產品開發管理商品及人像攝影等領域, 並持續發表作品及相關專業著作 ID:dr.brucetsao Arduino 部落格 : 範例原始碼網址 : 臉書社群 (Arduino.Taiwan): Arduino 活動官網 : Youtube: 參考文獻 : 曹永忠, 許智誠, & 蔡英德. (2015a). Arduino 程式教學 ( 入門篇 ):Arduino Programming (Basic Skills & Tricks) ( 初版 ed.). 台湾彰化 : 渥玛数位有限公司. 曹永忠, 許智誠, & 蔡英德. (2015b). Arduino 程式教學 ( 常用模組篇 ):Arduino Programming (37 Sensor Modules) ( 初版 ed.). 台湾彰化 : 渥玛数位有限公司. 曹永忠, 許智誠, & 蔡英德. (2015c). Arduino 編程教学 ( 入门篇 ):Arduino Programming (Basic Skills & Tricks) ( 初版 ed.). 台湾彰化 : 渥玛数位有限公司. 曹永忠, 許智誠, & 蔡英德. (2015d). Arduino 编程教学 ( 常用模块篇 ):Arduino Programming (37 Sensor Modules) ( 初版 ed.). 台湾彰化 : 渥玛数位有限公司. 曹永忠, 許碩芳, 許智誠, & 蔡英德. (2015a). Arduino 程式教學 (RFID 模組篇 ):Arduino Programming (RFID Sensors Kit) ( 初版 ed.). 台湾彰化 : 渥瑪數位有限公司. 曹永忠, 許碩芳, 許智誠, & 蔡英德. (2015b). Arduino 編程教学 (RFID 模块篇 ):Arduino Programming (RFID Sensors Kit) ( 初版 ed.). 台湾彰化 : 渥瑪

24 數位有限公司.

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Microsoft Word 一月第一篇V3 智慧家庭 :ARDUINO 永遠的時間靈魂 -RTC 時鐘模組 2016 年 1 月 15 日一月, 2016 文 \ 曹永忠前言智慧家庭的核心就是人, 而人的最重視的事是時間, 所以如何讓創客神器 Arduino 來顯示出時間, 並且時間是連續不可磨滅的一件事, 但是創客神器 Arduino 開發版的確缺少這個非常重要的核心功能, 雖然創客神器 Arduino 可以自己計時, 但是關機或重開機後,