長榮高級中學數位平台 RSS feed provider zh-tw http://203.64.21.192/board.php?courseID=99&f=doclist&folderID= http://203.64.21.192/board.php?courseID=99&f=doc&cid=1739 截錄自http://coopermaa2nd.blogspot.tw/2010/12/arduino-arduino.htmlArduino 筆記 – 認識 Arduino什麼是 Arduino？它的特色為何？可以拿來做什麼應用？本文將回答這些基本的問題，帶你認識 Arduino。分享一個 Arduino 教學心得：學習 Arduino 最好的方法，就是買張 Arduino 控制板和一些電子零件，捲起袖子實際動手做，唯有如此，才能夠真正體驗 Arduino。所以，本文不會花太多的篇幅在文字上作描述，將很快速的介紹 Arduino，讓你在最短的時間內認識 Arduino。什麼是 Arduino如下圖，Arduino 是一張微控制器板子(microcontroller board)，大約一個手掌大。使用者可以在 Arduino 板子上接上各種電子裝置，例如 LED 燈、喇叭、馬達、開關、溫濕度感測器、紅外線發射與接收器、LCD 顯示裝置，以及 Ethernet, WiFi, XBee, Bluetooth, RFID, GPS 等各種通訊模組。若再配合撰寫一些自動控制的程式，就能利用 Arduino 做出各式各樣的自動控制應用，例如利用溫度感測器控制風扇的運轉、使用可變電阻控制燈光的明暗、控制馬達的轉速、利用紅外線遙控家電／ 利用伺服機(Servo)控制機械手臂或機器人，以及製作自走車、飛行器等等。Arduino 的特色簡單來說，Arduino 有下列這些特色：開放源碼。不僅軟體是開放源碼，連硬體也是開放的。開發軟體用的 IDE 可免費下載，Arduino 的電路設計圖也可以從網路上下載。簡單好用資源多。傳統上，要開發微控制器的程式，開發者需要具備電子電機相關科系的背景，一般人不容易進入這個世界。Arduino 進入門檻低，即便沒有電子電機相關科系的背景，也可以很容易學會使用 Arduino。再者，由於 Arduino 開放的精神，很多人都樂於分享他們的作品，所以網路上有非常多的資源。很多時候，我們只要參考網友的作品，配合自己的需求調整一下設計，就可以在短時間內完成自己的作品。物美價廉。一張微控制器板子動輒 3000 元台幣，相較於這類微控制板子，Arduino 控制板只要 30 美元左右，可以說是俗擱大碗。Arduino 的應用Arduino 的應用非常多，不勝枚舉，底下只舉幾個我所知的應用：LilyPad - 可穿戴在身上的 Arduino，這東西應該可以拿來做鋼鐵人的發光手套。  Easy Robot 簡易機器人 - 一個很簡單的機器人自走車，網路上有完整的製作教學。Robot ARM - 使用 Arduino 控制機械手臂。ArduCam - 利用 Arduino 遙控相機Drum Kit - 電子鼓，有了 Drum Kit，你也可以搖身一變成為一個鼓手ArduCopter - 四軸直升機，哇嗚！這東西看了真是令人興奮，有錢應該買一台。Home Power Monitoring - 家庭用電監測系統，利用電流感測器(Current Transducer)監測家庭用電，並且透過 Ethernet 把用電數據傳到網路上，以 Flash 圖表呈現，讓使用者透過瀏覽器就可以看到家裏的用電情形。  Arduino 硬體規格底下說明 2010 年最新的板子 Ardunio UNO 的硬體規格。Arduino UNO 的外觀如下：硬體規格：微控制器ATmega328工作電壓5V輸入電壓(建議)7-12V輸入電壓(限制)6-20V數位 I/O Pins14 支(其中有 6 支腳位可提供 PWM 輸出)類入 Input Pins6 支I/O pin 直流電流40mA3.3V pin 直流電流50mAFlash 記憶體32KB, 其中 0.5KB 拿去給 bootloader 使用SRAM2KBEEPROM1KB時脈16MHz數位 I/O Pins:14 支數位 I/O Pins 可以當作 input 使用，也可以當作 output 使用，使用方法是透過 pinMode(),digitalWrite(), and digitalRead() 這幾個函式。這 14 支數位 I/O Pins，其中幾支腳有特殊的功能:Serial 通訊0(RX) 和 1 (TX) 這兩支腳。用來接收(RX)與傳輸(TX) TTL 訊號的序列資料。這兩支腳也連接到 USB Converter 晶片中。外部中斷2 和 3 這兩支腳。這兩支腳可以利用外部事件觸發中斷。詳細內容請參考 attachInterrupt() 函式。PWM3, 5, 6, 9, 10 和 11 共六支腳。透過 analogWrite() 函式可以提供 8-bit 的 PWM 輸出。SPI10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO) 和 13 (SCK) 這四支腳。這四支腳搭配 SPI Library 可提供 SPI 序列通訊。LED13。內建一顆 LED，當 pin 腳為 HIGH 時，LED 打開，當 pin 腳為 LOW 時，LED 關閉。類比輸入 Pins:Arduino Uno 有 6 支類比輸入腳，標記為 A0 到 A5，每支腳都可提供 10 位元的解析 (即 1024 種不同的數值)。這些腳位所用的參考電壓預設為 0 到 5V，不過參考電壓也是可以更改的，方法是透過 AREF 腳和analogReference() 函式。另外，有幾支腳也有特殊功能:I2C4 (SDA) 和 5 (SCL) 這兩支腳。透過 Wire library 可以提供 I2C 通訊。其它:AREF類比輸入的參考電壓，搭配 analogReference() 函式一起使用。Reset當 Reset 腳為 LOW 時，微控制器會重置。Arduino 軟體開發環境Arduino 的軟體開發環境是開放源碼的 IDE (Open-source IDE)，可以在它的官網免費下載，它所用的程式語言語法類似於 C/C++，而且 Arduino IDE 是跨平台的，有 Windows, Macintosh OSX 和 Linux 的版本。Arduino IDE 的軟體介面如下:Arduino 的程式叫作 Sketch，Sketch 意為腳本、素描、速寫或小品，因為 Arduino 程式都小小一個，不是很大，之所以取名為 Sketch，猜想大概有小品的意思。Arduino 程式主要由 setup() 和 loop() 這兩個函式組成:1void setup() {2  // setup 函式只會跑一次3}4 5void loop() {6  // loop 函式會不斷的執行7}因為 setup() 和 loop() 是每支 Arduino 程式都會用到的兩個函式，為了方便，Arduino IDE 已經幫大家準備好程式骨架了，我們在寫 Arduino 程式的時候，可以直接點選 File > Examples > 1.Basics > BarMinimum 這個範本檔，另存新檔後，然後再填寫 setup() 和 loop() 兩個函式的內容即可。Arduino 硬體版本Arduino 控制板 (I/O Boards)有很多種版本，我們在使用的時候，可以依據自己的需求(例如用途、尺寸、容量、I/O 腳數量等)挑選適當的板子。底下條列幾款 Arduino 控制板，更多的資訊請上 Arduino 官網查詢。Arduino Uno Arduino Mega Arduino Duemilanove Arduino Fio Arduino Nano 3.0 LilyPad Arduino 02 Arduino Mini Arduino BT (BlueTooth) Arduino 擴充板 (Shields)Shields 是擴充板，就像好像堆積木一樣，擴充板可以直接疊在 Arduino 控制板上，讓 Arduino 增加更加的能力，例如控制搖桿、通訊、記憶卡、LCD 顯示、MP3 音樂播放等等。底下條列幾款擴充板，更多的資訊請上 Arduino Shield List 網站查詢。Ethernet Shield 提供 Ethernet 上網能力 MP3 Shield 提供 MP3 音樂解碼能力 Input Shield 提供 Joystick 搖桿、按鍵及震動馬達能力 TouchShield 提供 OLED 觸控螢幕顯示能力  XBee Shield 提供 ZigBee 無線通訊能力 GPS Shield 提供 GPS 定位能力 WiShield 提供 Wi-Fi 上網能力 microSD Shield 提供 microSD 儲存媒體能力 AeroQuad Shield 提供三軸陀螺儀與加速計的控制 Smart Energy Groups SEGMeter 提供家庭與工業用電量測能力 Tue, 01 Dec 2015 09:10:56 +0800 http://203.64.21.192/board.php?courseID=99&f=doc&cid=1738 開始囉!!(本篇引述來自http://tech.marsw.tw/blog/  ITRY | MARSW)安裝程式  (本篇以2.7.10版本為例)•     Windows：官網下載2.7.x版本或最新版本3.5.x。在環境變數加上C:\Python27;C:\Python27\Scripts。(如下圖)•     Mac 內建2.7.5•     Unix:內建3.x•     Online：Koding 執行第一個程式Hello World有兩種選擇：•     直接開啟直譯器上輸入一行行程式碼，Enter執行o    Windows:開啟Python(command line)o    Mac/Unix:Terminal輸入python -輸入print "Hello World"•     跟以往一樣寫一個.py的檔案，執行python my_first_python.pymy_first_python.py# encoding: utf-8 print "Hello World"!!!注意中文的檔案要加上# encoding: utf-8WINDOWSMAC/UNIX //2014-10-20補充網路上看到一張圖片大約40行的code也可以很清楚的供有程式基礎的人快速了解Python 簡中對照版(http://wiki.woodpecker.org.cn/moin/ZqQuickIntoPy?action=AttachFile&do=view&target=120417-coffeeghost-q-in-py.png)之後的部分，會更詳細介紹Python好用的功能，將以.py的檔案形式展示程式碼。 [語法]python不需要任何代表結尾的符號(ex;)python不需要先指定變數的型態，之後也可以任意轉換型態python可以透過=,+=,-=直接賦值，也可同時給多個變數賦值單行註解為#,多行註解則用"""開頭與結尾，多運用註解可以幫助你或其他人看懂你的程式碼。# encoding: utf-8 """這是一個簡單的python程式介紹基本的語法"""x = 3x += 2x -= 1print xx,y = 99.99,5print x,yOutput:499.99 5 [數據類型]list是可以隨意更動大小的陣列，可透過append增加。python的list提供很多好用函式：•     len()可以算list長度•     sum()可以計算list中所有數值的加總(但list中的元素都需為數值，不可與字串混合)•     count則是可以計算list中某個元素出現次數# encoding: utf-8 my_list = []my_list.append(1)my_list.append(2)my_list2 = [55.55,"Hi",3,99,222,222]my_list2[0]=333.333 print len(my_list),sum(my_list),my_list2.count(222)print my_list2[0],my_list2[-1],my_list2[1:3],my_list2[2:] Output:2 3 2333.333 222 ['Hi', 3] [3, 99, 222, 222]dictionary像是hash-table一樣有一個key對應一個變數# encoding: utf-8 passwd={'Mars':00000,'Mark':56680}passwd['Happy']=9999    passwd['Smile']=123456 del passwd['Mars']passwd['Mark']=passwd['Mark']+1 print passwdprint passwd.keys()print passwd.get('Tony')Output:{'Happy': 9999, 'Smile': 123456, 'Mark': 56681}['Happy', 'Smile', 'Mark']Noneset則是集合，可以進行聯集、交集、差集等運算# encoding: utf-8 admins = set()users = {'Smile', 'Tony','Happy','Sherry','Allen','Andy', 'Mars'}admins.add('ihc')admins.add('Mars') print admins & usersprint admins | usersprint admins ^ usersprint admins - users  print users - admins  Output:set(['Mars'])set(['Allen', 'Andy', 'Smile', 'Mars', 'Tony', 'ihc', 'Happy', 'Sherry'])set(['Andy', 'Allen', 'Tony', 'Smile', 'Happy', 'ihc', 'Sherry'])set(['ihc'])set(['Sherry', 'Andy', 'Allen', 'Tony', 'Smile', 'Happy']) [字串]字串可用雙引號"或用單引號'來進行標示# encoding: utf-8 s = "Hello" s += 'World's1 = "HelloWorld".replace("ll","1")s2 = "Hello"[0]+"i"print s,s1,s2,len(s)Output:HelloWorld He1oWorld Hi 10其中python字串內建的分割函式string.split()很好用，可以將字串依指定的字元(字串)切割s3 = "This is a sentence."s3_split=s3.split(' ')print s3_splitOutput:['This', 'is', 'a', 'sentence.']而中文的處理，我們可以透過unicode的編解碼來處理# encoding: utf-8 s="台灣"u = s.decode('utf8') print '台',s[0],u[0]print u[0]==u'台'Output:台 ? 台 #沒有解碼過的s是顯示不出來每一個"中文字"的True [型別轉換、基本運算符]要注意的是，由於python不用特別宣告變數，要注意不能讓不同型別的變數同時運算ex: x+s會出錯，因為整數型態與字串型態，兩者是不能同時運算的# encoding: utf-8 x=2**3y=3/2s="3"print ord('a'),ord('c'),chr(ord('a')+2)print y,int(s)/2,float(s)/2,3%2print str(x+y),str(x)+str(y)Output:97 99 c1 1 1.5 19 81 [Flow Control：判斷式、迴圈]再來就進入到程式設計中很重要的部分：流程控制也可以從這部分開始看到Python之所以容易閱讀的原因，每個流程的結尾是用冒號:屬於該流程底下的執行動作不需要任何括號，而是使用縮排縮排可以使用Tab或四格Space，但不可混用，建議是把編輯器設定成Tab對應四格空白縮排可以讓程式碼更容易閱讀，了解整個程式的架構&邏輯，也是寫程式重要的習慣之一。在python的判斷式中，and,or,not是邏輯運算子。python提供一個很好的函式range，範圍是左邊數字到右邊數字-1，在撰寫迴圈時可以更加快速。另外in函式可以用來判斷某個型別中是否有某個元素，非常的方便！# encoding: utf-8 my_list=[]for i in range(0,10):  """//for(i=0;i<10;i++)"""    my_list.append(i+1)if my_list[0]==1 and len(my_list)<10:    my_list[0]+=1    print "1 state"elif (10 in my_list) or not(len(my_list)==10):    print "2 state"    print "range(i,j) is i~j-1"else:    print "3 state"     print "none of above" for i in my_list:      """//for(i=0;i<my_list.length();i++)"""    print i,          """//cout<<my_list[i]"""printOutput:2 staterange(i,j) is i~j-11 2 3 4 5 6 7 8 9 10[自定義函式Function]python定義函式用def開頭，同樣以冒號:結尾，還有縮排。def my_function(x,y):    return x-10,y+10x,y = my_function(10,20)print x,yOutput:0 30 [類別Class]Class的初始化函式是由兩條底線包含著init做宣告。# encoding: utf-8 class Student:     def __init__(self, name, grade, age):         self.name = name         self.grade = grade         self.age = age     def set_name(self, name):         self.name = name  student_objects=[]student_objects.append( Student('john', 'B', 15) )student_objects.append( Student('dave', 'A', 12) )student_objects.append( Student('jane', 'A', 10) )student_objects[0].set_name('John') for i in student_objects:    print i.name,i.grade,i.ageOutput:John B 15dave A 12jane A 10 [導入外部資源import]可以用import直接導入整個python檔中所有的函式或是用from檔案import函式，插入特定的函式# encoding: utf-8 import sys """插入sys檔案中所有函式，使用sys檔中的write函式前須加檔名"""from time import time """從time檔案插入time()函式，使用time()前不需要加檔名"""sys.stdout.write( str(time()) + "\n" )Output:1409796132.99 #當下的time [I/O]前例中已經看到很多使用print當Output的案例但print預設是印每一行就會加一個換行，要使用,才會在每次印出之間以空格取代要更自由一點，可以使用library中的write函式。# encoding: utf-8 import sysfile_in = file('db.txt','r')file_out = file('copy.txt','w')for line in file_in:    for i in range(0,len(line)):        if line[i]!="\n":            sys.stdout.write(line[i]+',')        else:            sys.stdout.write(line[i])        file_out.write(line[i]) sys.stdout.write("\n")file_in.close()file_out.close()"""# db.txt11112222sssswwww5555"""Output:1,1,1,1,2,2,2,2,s,s,s,s,w,w,w,w,5,5,5,5,copy.txt內容和db.txt一樣。[例外處理 Exceptions Handling]# encoding: utf-8 def my_divide():    try:        10 / 0 #會讓程式出錯,所以需要特別handle     except ZeroDivisionError:        print "不能除以0!!!"    else:        print "沒有任何錯誤"    finally:        print "無論有沒有例外都會執行這一行"my_divide()Output:不能除以0!!!無論有沒有例外都會執行這一行 [排序]排序是用程式處理資料中最常用到功能，python提供了很方便的sort函式lambda是簡易型函式，只能回傳一個值，因此如果需要兩個值以上的排列順序，會用attrgetter# encoding: utf-8 class Student:     def __init__(self, name, grade, age):         self.name = name         self.grade = grade         self.age = age     def set_name(self, name):         self.name = name  student_objects=[]student_objects.append( Student('john', 'B', 15) )student_objects.append( Student('dave', 'A', 12) )student_objects.append( Student('jane', 'A', 10) ) student_objects.sort(key=lambda i: i.grade)for i in student_objects:    print i.name,i.grade,i.ageprint from operator import attrgetter student_objects.sort(key=attrgetter('grade', 'age'),reverse=True) for i in student_objects:    print i.name,i.grade,i.ageprintOutput:dave A 12jane A 10john B 15john B 15dave A 12jane A 10________________________________________以上介紹包含了一些最常用到的python功能，給想快速轉換python的人一個入門文章。What's Next?有了以前學C的基礎後，其實後來要碰任何程式語言都很快，最快學習的方法都是「動手做」一個Project，邊做邊google該語言的程式語法之後再從頭開始「看文件」，從官網或是書上一步步把該程式語言的基礎打好動手做 提供一些遊戲化的關卡來當作練習•     CheckiO 一個以連環故事為主題的的Online Judge網站。•     The Python Challenge 根據提示解出下一關網址的闖關遊戲，借此練習Python技巧。•     Sikuli - 程式語言大革命！用圖片寫程式！ 利用Sikuli可以設計出好玩的自動化程式 看文件•     Python Tutorial 第一堂（1）揭開序幕 很完整的中文教學•     Learn Python The Hard Way 英文經典教材•     Invent with Python 透過開發遊戲學習Python    Tue, 01 Dec 2015 08:39:33 +0800