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Arduino 介紹
Speaker: Cooper Maa
Date: 2012/07/18
http://coopermaa2nd.blogspot.com
2. 2
Speaker
Cooper Maa
PIC/AVR Firmware Programmer
Email: coopermaa77@gmail.com
Blog: http://coopermaa2nd.blogspot.com
3. 3
大綱
1. What is Arduino?
3. Variety and Shields and Sensors
5. Applications
5. 5
Arduino is a board
USB to Serial Digital In/Out Pins
USB Port
Atmega328p
Power Supply
Power Pins Analog Input Pins
6. 6
Analog and Digital signals
+5V
0V
+5V
0V
數位訊號: 1 和 0 兩種不連續的訊號,在 Arduino 裏,通常 1 代表高電壓
5V , 0 代表低電壓 0V ,通常用來表示資料 0 和 1 、「開」和「關」或「通電
」和「不通電」的狀態
類比訊號:聲音、影像、光線、溫度都是連續的訊號,稱為類比訊號,大小 / 強度 / 高
低可以轉換成電壓的變化
Arduino 有 ADC (Analog to Digital Converter) 會將類比訊號轉成數位資料 (0-1023)
7. 7
You can connect Sensors and Actuators
8. 8
You can make a Weather Station
http://bitly.com/xXJne
溫濕度
感測器
9. 9
Or make a Siri door lock
http://bitly.com/y8cVX8
Door lock monitor
Unlock/lock with Siri
SMS Message
10. 10
Even construct an Arduino Robot
And lots of applications we will see later
12. 12
Hardware Features (Uno)
Microcontroller ATmega328p
Operating Voltage 5V
Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output)
Analog Input Pins 6
DC current per I/O Pins 40mA
DC current for 3.3V Pin 50mA
Flash Memory 32KB
SRAM 2KB
EEPROM 1KB
Clock Speed 16MHz
ICSP Header In System Programming, used when you want to burn
the bootloader, you'll need an AVR-ISP
13. 13
Arduino IDE
Open Source
Cross Platform
Windows
Mac OS X
Linux
Simple UI
(Easy to Use)
14. 14
Blink – Hello World
Programming is
an easy job too
16. 16
按 Upload 鈕上傳程式
Upload
上傳中
17. 17
On board LED will start to blink
On board LED on Pin 13
18. 18
Lots of built-in examples
19. 19
Preinstalled common used libraries
20. 20
What Is Arduino?
Open Source
Open Source Hardware
Open Source Software
Easy To Program
Simple IDE
Simplified C/C++ Language
Simple Hardware Abstraction API
Electronics Prototyping Platform
A basis for other things or products
21. 21
Who invents Arduino?
Tom Igoe
Massimo Banzi
David Cuartielles
Arduino : The Documentary (2010) 緣起與歷史記錄片
22. 22
Arduino Community
Main S ite , B lo g , Wiki, F o ru m an d S to re
23. 23
Arduino Community: OpenLab Taipei
24. 24
Arduino Community: MOSUT
http://code.google.com/p/mosut/
25. 25
Arduino 唸法
ARRRR, /
/ DWEE, just say "do we" fast /
/ NO, as in no.
”ARRR-DWEE-NO”
26. 26
總結
Open Source + Software IDE + Community
Hardware
27. 27
2. Arduino Variety, Shields and
Sensors
28. 28
Arduino Variety
UNO Mega
Duemilanove Nano
29. 29
Arduino Variety
LilyPad
Mega ADK
Mini
30. 30
Coming soon
Arduino Leonardo
Arduino Due (Cortex-M3)
31. 31
Arduino and Communication
Arduino BT
(Bluetooth)
Arduino Ethernet
32. 32
Compatible Arduinos
Freeduino Seeeduino ( 大陸 )
Teensyduino
Boarduino(ladyada)
33. 33
Compatible Arduinos
EtherTen USBDroid (USB host)
Zigduino (ZigBee) Ardupilot
34. 34
Compatible Arduinos
Metaboard (V-USB) Japanino ( 大人的科學出版商 )
InduinoX (On board RTC, Migon Game Kit (On board
RGB LED, IR LED/Recvr, LDR) LED Matrix, Speaker, Buttons)
35. 35
Arduino Clones (Non-Atmega)
Digilent Chipkit (PIC32) Pinguino (PIC18/32)
Netduino (Atmel ARM7, use .NET)
LeafLabs Maple (STM32)
36. 36
Arduino Clones (Non-Atmega)
FEZ Panda (NXP ARM7, use Firebird32 (Freescale 32-bit RISC)
.NET)
mbed (NXP ARM Cortex-M0/M3) LaunchPad (TI MSP430G2xxx)
37. 37
What Is Arduino Shield?
38. 38
Arduino Shield is…
Add-on module to extend
arduino’s capabilities.
Also called:
1. daughterboard, or
2. cape
39. 39
For example: An Ethernet Shield
40. 40
Arduino and EtherShield stacked
41. 41
Shields
Motor Shield microSD Shield Touch Shield
Input Shield Mp3 Shield SEMeter Shield
(Smart Meter)
42. 42
Shields
Buzzer Relay
Vibrator
LCD OLED LED Matrix
43. 43
Communication Shields
Ethernet WiFi RFID
Bluetooth GPRS WiFly
44. 44
Communication Shields
XBee
GPS
RFM12B nRF24L01
(Hope RF) (Nordic)
45. 45
Sensors
Photocell (light sensor) Color sensor Rotation sensor
(potentiometer)
Joystick Sound Sensor Water Sensor
46. 46
Sensors
Sharp IR Sensor PIR
Temperature/Humidity
Tri-Axis Accelerometer
Ultrasonic Compass ( 電子羅盤 ) ( 三軸加速度計 )
47. 47
Sensors
AC Current Sensor Hall Sensor ( 碰場感應 ) CO2 Sensor
Infrared Receiver Flex Sensor ( 彎曲傳感 ) Flame Sensor ( 火焰感測 )
48. 48
Sensors
IR Thermometer Smoke Detector Pressure
Polar Heart Rate Sensor RTC pH Sensor
49. 49
總結
Lots of Arduino
Lots of Shields, and
Lots of Sensors
Means lots of possibilities!
51. 51
穿戴式科技
http://bitly.com/y6kqVo
52. 52
Heart Rate Monitor Interface
53. 53
USB Business Card
http://bitly.com/A23qvt
http://bitly.com/wkQYuB
54. 54
Scratch for Arduino
http://bitly.com/z1IsLz
55. 55
Home power Monitor
57. 57
OpenEnergyMonitor’s Dashboard
58. 58
OpenEneryMonitor Solar PV Monitor
59. 59
Arduino Electric Blinds
http://bitly.com/zfZT3H
Gear Motor
61. 61
Electronic Drum
http://bitly.com/yFC1M6
62. 62
Servo-electric Guitar
http://bitly.com/x2ZTdH
63. 63
Soundmachine
http://bitly.com/ySt3vZ
64. 64
Laser Harp ( 豎琴 )
http://bitly.com/yW5ADU
http://bitly.com/xjrPtf
65. 65
Arduino-Sprinkler
http://bitly.com/wdrPee
66. 66
DIY IRRemote
http://bitly.com/w9FCxa
http://bitly.com/xjiWfv
( 一系列的教學 ) IRBubble = Relay + IR sensor
68. 68
Adafruit IoT Printer
http://vimeo.com/36799362
70. 70
Pololu 3Pi Robot
http://bitly.com/wagr1H
71. 71
BoeBot 改裝
Original controller by BasicStamp
72. 72
ArduSpider
http://bitly.com/zrjMg2
73. 73
Lego and Arduino
http://bitly.com/wLBvY0
NXShield
74. 74
Motoduino
http://bit.ly/NDtKwQ
76. 76
ArduCopter
Simulation
http://bitly.com/yiboJM
http://bit.ly/LnU271
77. 77
OpenLRS (Long Range System)
http://bitly.com/yUFJ69
長距離無線通訊模組 ( 最遠可達 4-5 KM)
For RC (Radio Controlled) Robot/UAV
78. 78
RepRap 3D Printer
http://bitly.com/yFrJ5c
79. 79
Items made by Reprap
Child’s shoe
Water Filter
Coat hook
Door handle
80. 80
Reprap Motherboard
Generation 1: PIC16F648A
Generation 2 & 3: Sanguino
(Arduino Compatible)
81. 81
MakerBot
http://bitly.com/wBjdEj
82. 82
Items made by MakerBot
資料來源 : 採智科技
83. 83
MakerBot Motherboard
Arduino Mega 1280
84. 84
Makey Makey
http://bit.ly/PZ5Vlq
85. 85
Android ADK
http://bitly.com/zIGouk
86. 86
ADK 2012
http://bit.ly/M924Qz
87. 87
Phone Hardware Interface
Camera
Compass – 電子羅盤
Light Sensor
G-Sensor
And more:
•Proximity Sensor
•Temperature sensor
•Multi-touch Screen
•Trackball
•Microphone Vibrator – 震動馬達
•…
90. 90
Arduino Starter Kits
91. 91
Adafruit Arduino 套件
92. 92
Fritzing Starter Kit
93. 93
Seeeduino Grove Starter Kit
94. 94
Seeeduino ADK Dash Kit
95. 95
Prototyping Lab 「邊做邊學」
Arduino 的運用實例
作者:小林 茂
出版日期: 2012 年 7 月 6
日
ISBN : 9789866076428
語言:繁體中文
裝訂:膠裝
定價: 680 NTD
96. 96
建置無線感測網路
作者: Robert Faludi
譯者:林義翔、劉士達
出版日期: 2012 年 3 月 8
日
ISBN : 9862762977
語言:繁體中文
裝訂:平裝
定價: 580 NTD
97. 97
最簡單的互動設計 Arduino 一試就上手
作者:孫駿榮、吳明展、盧
聰勇
出版日期: 2010 年 12 月
10 日
ISBN : 9789862760710
語言:繁體中文
裝訂:平裝
定價: 450 NTD
98. 98
Make 國際中文版
作者:歐萊禮
出版社:馥林文化
語言:繁體中文
裝訂:平裝
型態:季刊
定價: 380 NTD
99. 99
References
http://arduino.cc/
ITP Physical Computing
http://www.ladyada.net
http://www.sparkfun.com
http://www.arobot.com/shop ( 藝科 )
http://www.openlabtaipei.org/ (Openlab Taipei)
http://seeedstudio.com
http://coopermaa2nd.blogspot.com
Notas do Editor I/O board: 有 digital pins 和 analog pins USB 介面 : 可與電腦通訊,而且直接用 USB 供電 Atmega328p 晶片 : Arduino 的心臟 / 大腦 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com 溫濕度 Sensor 透過接線與 Arduino 連接 Arduino 將溫濕度傳給電腦,再由電腦進行處理,例如繒製圖表 可以進一步建立網路氣象站,例如結合 Pachube 雲端服務 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://labs.laan.com/wp/2011/10/unlock-your-door-with-siri-sms-or-a-secret-knock/ 使用 Piezo 壓電振動感測器偵測敲門的振動 ( 防盜用 ) 利用 Servo Motor 控制門的開關 使用 WiFly 無線通訊傳 SMS 簡訊 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com DFRobotShop Rover: http://www.robotshop.com/ca/dfrobotshop-rover-tracked-robot-basic-kit.html 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com Puredata: 專門針對聲音、影像及圖形運算的即時性圖形化程式編寫環境 (real-time graphical programming environment) ,主要被應用在製作電子音樂上 SuperCollider 是一個開發環境和程式語言,這是 James McCartney 為了即時音頻合成和演算法的研究,於 1996 年所開發出來的。它是一種高效和表達的動態程式語言,對於聲學研究、演算法音樂和互動程式來說,這是個很有趣的開發框架。 Processing is an open source programming language and environment for people who want to create images, animations, and interactions. 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com 單晶片麻雀雖小,五臟俱全,有 CPU, I/O Pins, 記憶體 (Flash, SRAM, EEPROM) 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com 操作介面簡單,不複雜,容易使用 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com 實際示範 Blink 程式,並簡單講解程式碼 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com Leonardo 是低成本的版本,只用一顆 ATmega32u4 晶片,晶片上有 USB 介面 Due 是 Atmel Cortex-M3 的版本,較高檔,運算速度快,硬體功能也比較多 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Arduino_compatibles 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Arduino_compatibles 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Arduino_compatibles 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com Compass: 電子羅盤 , 指南針 Accelerometer: 加速度計 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com AC Current Sensor: http://www.seeedstudio.com/depot/noninvasive-ac-current-sensor-100a-max-p-547.html Hall Sensor: http://www.seeedstudio.com/wiki/Grove_-_Hall_Sensor 量馬達轉速 (RPM meter), 磁場效應 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://danjuliodesigns.com/sparkfun/hrmi.html 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://coopermaa2nd.blogspot.com/2011/11/arduino-usb-business-card.html 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://seaside.citilab.eu/scratch/arduino 新北市國中小 Scratch 程式設計比賽資源網 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://jarv.org/2009/07/home-power-monitoring/ 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://openenergymonitor.org 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://openenergymonitor.org 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://openenergymonitor.org/emon/emontx/solarpv 太陽能發電與計算耗電量 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://energydefender.blogspot.com/2010/02/arduino-controlled-electric-blinds.html Gear Motor: 驅動馬達 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://inivent.com/ardrumo/ 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://servoelectricguitar.com/ 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://www.creativeapplications.net/processing/soundmachines-objects-sound/ 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://www.stephenhobley.com/build/ 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://hypnopompia.github.com/Arduino-Sprinkler/ 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://www.sparkfun.com/products/10438 http://bildr.org/2011/08/thermal-printer-arduino/ 1. 熱感應紙 2. 透過 SoftSerial library 與 Printer 建立通訊 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://wiki.ladyada.net/tutorials/products/iotp 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://www.circuitsathome.com/mcu/connecting-barcode-scanner-arduino-usb-host-shield USB HID barcode scanner ,會轉成 keyboard report ,所以其實可把它看作是 USB keyboard 需要用 USB Host Shield 或 ADK 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://www.pololu.com/docs/0J17 速度 : 每秒 1 公尺 MCU: atmega328 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://www.parallax.com/go/boebot 原先是用 Basic Stamp ,玩家用 Arduino 把它改裝 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://diydrones.com/profiles/blogs/arduspider-sara-my-daughters " ...dady, you are always playing with your flying robots, when are you going to construct a robot for me?" You can imagine my face, so I started this mini project for her Spec: Size of body : 12.5cm x 6.5cm weight : 110 grams Main board : Ardupilot (Atmega328) Battery : 2S460 with external 5V regulator Servos : 2x mini servos (HS81), 1x 6-9gram servo IR sensor: GP2Y0A21YK 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://www.openelectrons.com/index.php?module=pagemaster&PAGE_user_op=view_page&PAGE_id=7 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com 四軸直升機 http://code.google.com/p/arducopter/ 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://blog.flytron.com/openfarc-opensource-far-aerial-radio-control-project-started.html 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://reprap.org - replicating rapid prototyper 1. 個人特色 , 懷舊造型 , 平價 DIY 需組合之可攜式 3D printer 立體塑模機 2. 老師教學用途 , 學生練習使用 , 或發表會 , 參展等 3. 設計之原型 (prototype), 或概念模型可即時展現 , 快速建模 , 如小公仔 , 小飾品 , 小禮物 4. 機械 , 建築 , 設計 , 多媒體 , 消費者 , 工作室 ,... 等等各方面使用 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://reprap.org/wiki/RepRapElectronics#Generation_1:_PIC_Based_Electronics 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://www.makerbot.com/ 1. 個人特色 , 懷舊造型 , 平價 DIY 需組合之可攜式 3D printer 立體塑模機 2. 老師教學用途 , 學生練習使用 , 或發表會 , 參展等 3. 設計之原型 (prototype), 或概念模型可即時展現 , 快速建模 , 如小公仔 , 小飾品 , 小禮物 4. 機械 , 建築 , 設計 , 多媒體 , 消費者 , 工作室 ,... 等等各方面使用 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com Make + Key = Makey 把任何導電體 ( 黏土 , 香蕉 , 筆 , 木頭 ) 變成觸控裝置的控制面板 ATMega32u4 microcontroller running Arduino Leonardo firmware 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://arduino.cc/playground/Projects/ArduinoUsers 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://www.seeedstudio.com/depot/grove-starter-kit-p-709.html?cPath=138 這個套件比較好組裝 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com http://www.seeedstudio.com/depot/grove-adk-dash-kit-p-929.html 優點: 好組裝 可結合 Android 開發 USB 周邊應用 傳識資訊股份有限公司 http://www.fitpi.com