2021年9月11日 星期六

Arduino開放硬體─(通用所有開發板)感測器基礎課程

 Arduino開放硬體─感測器基礎課程

其實通用所有開發板,感測器元件使用原理都一樣

一般感測器套件連接與使用 (更新日期:110.10.28)

全部都已經上完Youtube的萬國字幕啦,下一步就是多元應用和主題型課程囉!(歡呼~)

課程提供開放硬體初學者對於感測器的理解與使用,觀念可跨接到其他課程通用

感測器使用的重點:先了解→再測試→先觀察→後使用 的自主學習步驟


信號形式:

  1. 數位訊號:0(0V)/1(5V)
  2. 數位模擬類比訊號(輸入):0~1023(轉換晶片的解析度2的10次方)
  3. 數位模擬類比訊號(輸出)(PWM脈波頻寬調變):0-255(轉換晶片的解析度2的8次方)


模組通用接線方式:

  1. 一般通用GVS接腳,
  2. G接地(GND、-)習慣棕、黑色;
  3. V正電(+5V、Vcc、P)習慣紅色;
  4. S訊號(Signal、D數位信號、A類比信號)其他顏色


模組使用腳位:

  1. 基礎類比輸入使用A0~A5外,其餘(數位輸出入、PWM)大部分使用D2~D13,
  2. PWM功率調整需求為D3/5/6/9/10/11六隻腳、
  3. USB傳輸腳位為D0/1平常不用,脫機燒錄型才用
  4. 函式庫型模組依積木設定腳位即可,
  5. 輸出腳位不夠用時A0~A5可當數位輸出使用
  6. 數位模組可接類比輸入,信號變成0/1023兩種而已
  7. 類比模組亦可當數位輸入,2.5V以上變成1、以下變成0而已


Arduino基本參數:

  1. 輸入電壓5~12V,
  2. 輸出入每隻腳上限20mA,超過40則燒毀
  3. 總和輸出入200mA,超過則無法運作或斷開毀損,USB2.0端供電500mA
  4. 大電流裝置或是模組很多,建議另接電源及模組,例如馬達、燈條等


其他整合教學事項

  1. 同類型感測器用法相同(程式)情境不同而已,依情境需求挑選感測器
  2. 同模組可以有不同用法,也能用物理方式加強或弱化輸出入能力
  3. 依課程或作品需求選用硬體為上策,不得已才固定硬體


可使用之軟體或平台(1~5 Scratch型具多媒體少數可燒錄脫機使用 / 6~8 Blockly型無多媒體僅燒錄離線執行)

  1. Transformer:穩定直覺教育免費
  2. bDesigner:功能強大更新迅速公立學校教育免費
  3. mBlock:軟體免費擴充多元可脫機燒錄
  4. WFduino:ChromeBook使用者唯一選擇
  5. OSEP:唯一CC授權軟體尚在發展中
  6. motoduino Blockly:Blockly版本支援豐富線上及離線版本兼俱
  7. Blockly Duino:Blockly版本支援豐富擴充積木多元
  8. ArduBlock、ArduBlockly:需搭配IDE一起使用
  9. 其他對岸端如Mind+、米斯奇、好好搭搭...等
  10. Qblock廣達for QUNO套件(其實都通用)

教學影片傳送門

基礎課程─數位輸入

基礎課程─類比輸入

基礎課程─數位輸出

基礎課程─類比輸出

基礎課程─函式庫型

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