A io t_ganalfhuang_day1_2022q1

1
AIoT基礎課程
Part1
2022 / Q1

2
課程介紹
上不完
• Day1 AM 失敗的大數據案例
• Day1 PM IoT基礎課程（元件、焊接基礎程式點燈）
• Day2 AM 呼吸燈專案
• Day2 PM 霹靂燈專案（團隊專案）
• Day3 AM 聲音感測、氣體感測
• Day3 PM 心律感測（智慧長照產品規劃與思考）

3
順利上課三大部分需要大家配合
講解部分課程協作部分
1) 上課為團體學習，請開啟合作學
習模式（非競爭模式）
2) 請有經驗的夥伴主動協助，不用
客氣，感謝
1) 請先關注投影螢幕簡報內容
2) 聽完說明後再動手
3) 請優先聆聽補充說明
實作部分
1) 注意杜邦線線顏色、模組腳位、電阻值
與接線順序
2) 注意積木程式是否一致
3) 注意停止實作時間
到站/啟程
課程教材、軟體下載
http://smf.ntc.im

5
安全回家通報
IFTTT，是一個新生的網絡服務平
台，通過其他不同平台的條件來決
定是否執行下一條命令。即對網絡
服務通過其他網絡服務作出反應。
IFTTT得名為其口號「if this then
that」。 IFTTT的官方念法類似英
語單詞「gift 」的「ift」，即不要
發「g」的音。

7
五個步驟讓關心您的人『知道』

10
10
動手做 - 創建程序

11
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打開抽屜

12
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14
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21
Arduino專案始於2003年，作為義大利伊夫雷
亞地區伊夫雷亞互動設計研究所的學生專案，
目的是為新手和專業人員提供一種低成本且簡
單的方法，以建立使用傳感器與環境相互作用
的裝置執行器。適用於初學者愛好者的此類裝
置的常見範例包括簡單機器人、恆溫器和運動
檢測器。
Arduino是一家製作開源硬體和軟體的公司，同時兼有專案和用戶社群，該公司負責設計和製造單板微控制器和
微控制器套件，用於構建數位裝置和互動式物件，以便在物理和數位世界中感知和控制物件。該專案的產品是按
照GNU寬通用公共許可證（LGPL）或GNU通用公共許可證（GPL）[1]許可的開源硬體和軟體分發的，Arduino允
許任何人製造Arduino板和軟體分發。 Arduino板可以以預裝的形式商業銷售，也可以作為DIY套件購買。
**本課程簡報中出現的品牌、產品皆為該公司所有

22
broker.mqtt-dashboard.com
MQTTBox
聲音紅外線發射器二氧化碳抽水馬達土壤濕度照度接近
數位儀表顯示
辦公室昏睡指數
遠端遙控家裡的冷氣
Gmail
防盜警訊
遠端監控盆栽
土壤濕度及澆水
Line
即時氣象訊息
整合感測器與線上服務做物聯網應用
22
D1 mini 控制板

23
取得 / 送出感測器資料
遠端控制電子元件網路通訊能力
23
物聯網控制板

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ESP8266 D1 迷你版（D1 mini ）
型號：D1 mini
類型：ESP-8266EX 開發板
時鐘頻率：80MHz/160MHz
I/O：Digital I/O - 11腳、Analog
Input - 1腳
記憶體：4Mbytes
按鍵： Reset 按鍵
接口：micro USB（USB - TTL）
D1 mini 相容版
看圖解說

28
iPhone 的重造手機也改變製造工藝

29
體驗與了解焊接工法

32
用 Flag's Block 圖形化積木環境撰寫程式
1
• Flag's Block 為可攜式的綠色軟體
• 安裝後只建立 FlagsBlock 資料夾
• 可複製資料夾到其他電腦直接使用
• 若要移除軟體也只需要刪除資料夾
上傳到 D1 mini 開發板上控制感測器與電
子元件
2
工作流程

33
33
2 點擊打開範例
1 點擊左上角三條橫槓開啟功能表
3 範例都在物聯網感測器大應用中
範例檔使用

00 安裝軟體
開發環境與驅動程式 Windows
3
4

35
執行安裝程式 FlagsBlock_vX.X.X.exe
請改成安裝到 C:下
按此鈕安裝
動手做 - 安裝 Flag's Block 積木式開發環境
35
1
2
3

36
② 雙按『Start.exe』執行程式
③ 請按『允許存取』才能繼續使用
動手做 - 執行 Flag's Block 積木式開發環境
36
切換到C:FlagsBlock 資料夾
4
5
6

37
我們要先安裝驅動程式所以這裡
先按『取消』
第一次執行會請你設定序列埠
37

38
按這裡
開啟功能表
選取
『安裝驅動程式』
動手做 - 使用功能表安裝驅動程式
選取『D1 mini』
38
1
2
3

39
完成驅動程式安裝步驟
點擊『INSTALL』
39
4

40
動手做 - 連接 D1 mini 開發板
40

41
動手做-查看連接埠編號 (Windows 7)
按滑鼠右鈕
記住CH340分配的埠號 (此例為
COM3)
41
1
2

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動手做-查看連接埠編號 (Windows 10)
在圖示上按滑鼠右鈕
開啟裝置管理員
會看到名稱為 USB-SERIAL
CH340的連接埠
記住連接埠的編號
42
1
2
3
4

43
按這裡開啟功能表
選取『設定』
動手做 - 進入Flag’s Block 設定畫面
43
1
2

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動手做 - 設定序列埠編號與開發板
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選擇在裝置管理員看到的序
列埠號碼
選擇開發板『WeMos D1
mini』
點擊『確定』
3
4
5

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ESP8266 D1 迷你版（D1 mini ）
型號：D1 mini
類型：ESP-8266EX 開發板
時鐘頻率：80MHz/160MHz
I/O：Digital I/O - 11腳、Analog
Input - 1腳
記憶體：4Mbytes
按鍵： Reset 按鍵
接口：micro USB（USB - TTL）
D1 mini 相容版
看圖解說

01 小試身手點亮 LED
數位輸出控制
實驗手冊 Lab 01
46

閃爍外接 LED (亮 1 秒 / 暗一秒不斷輪替)
47
Goal

48
體驗與了解焊接工法

50
積木程式 – BUILTIN_LED 刷存在感

52
52
電 (水) 要流燈才會亮

53
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水 (電) 會從高水位 (高電位) 流向低水位 (低電位)
石門水庫(http://50shimen.nim.com.tw/)
石門水庫
低水位
高水位
水往低處流

54
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高水位
低水位 (地面)
水會流
低水位 (地面)
低水位 (地面)
水不會流
如果能夠控制升降左邊水池
就可以自由控制水流動與否
控制水位就可控制水的流動

55
55
永遠在 (5 V)
高電位的插槽
低電位的地面 (Ground)
可升高、降低電位的插槽 (D0~D8)
稱為『數位 (digital) 輸出腳位』
只要從高電 (水) 位接電線 (水管)
到低 (水) 電位電 (水) 就會流動
永遠在 (3.3 V)
高電位的插槽
開發板上的電位電流控制

56
用程式控制腳位電位
56

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長腳
+
陽極
短腳
－
陰極
高電位
5V
地面
GND
LED 需注意方向性
跟推門或拉門一樣
電流方向對才會亮
但是你不能直接這樣接
LED 就像是小小水車
會被水庫洩洪直接沖毀
高電位
低電位
LED 發光二極體
57

58
58
沒有防洪就變這樣

59
59
不同攔阻能力的攔砂壩
限流降壓的能力會不同
用攔砂壩限流降壓
220Ω (歐姆)
10KΩ (歐姆)
K=1000

60
60
電阻可比擬成漏斗
水流經過後就變小
不同漏斗阻擋能耐不同
流出的水流大小也不同
220Ω (歐姆)
10KΩ (歐姆)
K=1000 漏斗圖片引用自 http://big5.made-in-china.com/
長腳
+
陽極
短腳
－
陰極
高電位
地面 (GND)
加上電阻
限制電流
降低電壓
稱為『限流電阻』
用電阻限流降壓

62
橫切面
插孔
下方為金屬簧片
5 個插孔等於相連
此 5 孔相連通
此 5 孔相連通
兩邊不連通
麵包板及其內部構造
62

65
排針 (俗稱『蜈蚣腳』)
直接用手或鉗子掰開
65
幫母頭加上針腳

66
D4 腳位連接於
電阻一端
LED 長腳連接於
電阻另一端
LED 短腳連接G
腳位
66
動手作 - LED 搭配限流電阻
此處用的是 220Ω 電阻
(色環依序是紅紅棕色)

68
68
程式流程
間隔 1 秒
點亮 LED
升高 D4 腳位電位
讓電流動點亮燈
等待 1 秒鐘
降低 D4 腳位電位
等待 1 秒鐘
不斷
重複
執行

69
69
預先就有擺入代表不
斷重複執行的積木了
不斷重複執行
間隔 1 秒
點亮 LED
等待 1 秒鐘
等待 1 秒鐘
不斷
重複
執行

70
70
點選左側腳位輸出目錄
將設定腳位的電位積木拖曳至主
程式積木中
1
2
動手做 - 加入設定腳位電位積木

71
71
更改為 D4 腳位
間隔 1 秒
點亮 LED
等待 1 秒鐘
等待 1 秒鐘
不斷
重複
執行
動手做 - 設定腳位電位 ( 點亮 LED )

72
72
加入時間 / 暫停 1000 毫秒積木
目錄名積木名
毫秒為
1
1000 秒, 所以 1000 毫秒即為 1 秒
間隔 1 秒
點亮 LED
等待 1 秒鐘
等待 1 秒鐘
不斷
重複
執行
動手做 - 延遲時間

73
73
1. 再加入一個腳位輸出 / 設定腳位的電位
積木, 並設定為 D4
2. 更改為
低電位 (LOW)
間隔 1 秒
點亮 LED
等待 1 秒鐘
等待 1 秒鐘
不斷
重複
執行
動手做 - 設定腳位電位 ( 熄滅 LED )

74
74
加入時間 / 暫停 1000 毫秒積木
間隔 1 秒
點亮 LED
等待 1 秒鐘
等待 1 秒鐘
不斷
重複
執行
動手做 - 延遲時間

75
75
①確認積木組合正確
②按一下『上傳』鈕
③此訊息表示上傳完成
上傳時訊息區會自動展開
按綠色區域可收合訊息區
動手做 - 上傳程式

76
76
按此鈕可存檔
按此可隱藏訊息區
動手做 - 儲存程式

LAB 會呼吸的痛（呼吸燈）
做 MacBook Pro 的呼吸燈
77

讓LED變成會呼吸的燈（漸亮、漸暗、漸亮、漸暗、不斷循環）
All of the IO pins have interrupt/pwm/I2C/one-wire support except D0.
All of the IO pins run at 3.3V.
All of the IO pins run at 3.3V.
脈波寬度調變（英語：Pulse Width Modulation，縮寫：PWM），
簡稱脈寬調變

D4 腳位連接於
電阻一端
LED 長腳連接於
電阻另一端
LED 短腳連接G
腳位
79
動手作 - LED 搭配限流電阻
此處用的是 220Ω 電阻
(色環依序是紅紅棕色)

呼吸燈 Arduino IDE code
int pin=D4;
void setup ()
{
pinMode(pin,OUTPUT);
}
void loop()
{
for (int a=1; a<=255;a++) //迴圈，控制PWM亮度的增加
{
analogWrite(pin,a);
delay(8); //延遲間隔時間（毫秒）
}
for (int a=255; a>=1;a--) //迴圈迴圈，控制PWM亮度减小
{
analogWrite(pin,a);
delay(8); //延遲間隔時間（毫秒）
}
delay(500); //完成一个循環後的等待時間（毫秒）
}

呼吸燈（用積木程式做做看）

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Notas do Editor