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  • Arduino 電風扇設計與製作
  • 點閱:1321
  • 作者: 曹永忠, 許智誠, 蔡英德著
  • 出版社:渥瑪數位
  • 出版年:2013[民102]
  • 集叢名:知識速成系列
  • ISBN:978-986-89360-3-4 ; 986-89360-3-9
  • 格式:JPG
  • 版次:初版
租期14天 今日租書可閱讀至2020-02-08

科技發達今日,資訊科技日新月異,許多資訊科技相關的科技人,在十倍速的時代中,每天被壓力擠壓著生活品質,為了追逐最新的科技與技術,不惜焚膏繼晷日夜追趕,只怕追趕不上,就被科技洪流所淘汰,造成許多年輕的科技菁英不到老年,個個都是一高、二高、甚至三高皆有,嚴重的甚至過勞死,對於社會造成人才的損失。

隨著綠色革命,是否在這知識經濟時代,也該有個知識的綠色革命。本系『知識速成系列』由此概念而生,面對越來越多的知識學子,為了追趕最新的技術潮流,往往沒有往下紮根,去了解許多技術背後所必須醞釀的基礎知識,追求到許多最新的技術邊緣,往往忘記了如果沒有配套的科技知識基礎,所學到的科技知識,在失去這些科技基礎的資源支持之下,往往無法產生實際生產效力。

例如:許多學習程式設計的學子,為了最新的科技潮流,使用著最新的科技工具與軟體元件,當他們面對許多原有的軟體元件沒有支持的需求或該軟體架構下沒有直接支持的開發工具,此時就會產生莫大的開發瓶頸,這些都是為了追求最新的科技技術而忘卻了學習原有科技基礎訓練所致。

筆著鑒於這樣的困境,思考著『如何轉化眾人技術為我的知識』的概念,如果我們可以透過拆解原有的完整產品,進而了解原有產品的機構運作原理與方法,並嘗試著將原有產品進行拆解、改造、升級、置換原有控制核心…等方式,學習到並運用其他技術或新技術來開發原有的產品,或許可以讓這些辛苦追求新技術的學子,在學習技術當時,可以了解所面對的技術中,如何研發與製造對應技術的相關產品,相信這樣的學習方式,會比起在已建構好的『開發模組』或『學習套件』中學習某個新技術或原理,來的更踏實的多。

目前許多學子在學習程式設計之時,恐怕最不能了解的問題是,我為何要寫九九乘法表、為何要寫遞迴程式,為何要寫成函式型式…等等疑問,只因為在學校的學子,學習程式是為了可以了解『撰寫程式』的邏輯,並訓練且建立如何運用程式邏輯的能力,解譯現實中面對的問題。然而現實中的問題往往太過於複雜,在校授課的老師無法有多餘的時間與資源去解釋現實中複雜問題,期望能將現實中複雜問題淬鍊成邏輯上的思路,加以訓練學生其解題思路,但是眾多學子宥於現實問題的困惑,無法單純用純粹的解題思路來進行學習與訓練,反而以現實中的複雜來反駁老師教學太過學理,沒有實務上的應用為由,拒絕深入學習,這樣的情形,反而自己造成了學習上的障礙。

本系列的書籍,針對目前學習上的盲點,希望透過現有產品的產品解析,透過簡單產品的拆解,以逆向工程的手法,將目前已有產品拆解之後,將核心控制系統之軟硬體,透過簡單易學的Arduino開發板與C語言,重新設計出原有產品之核心控制系統,進而改進、加強、升級其控制方法。如此一來,因為學子們已經對原有產品有深入了解,在進行『重製核心控制系統』過程之中,可以很有把握的了解自己正在進行什麼,而非針對許多邏輯化的需求進行開發。

即使在進行中,許多需求也多轉化成邏輯化的需求,學子們仍然可以了解這些邏輯化的需求背後的實務需求,對於學習過程之中,因為實務需求導引著開發過程,可以讓學子們讓邏輯化思考與實務產出產生關連,如此可以一掃過去陰霾,更踏實的進行學習。

這本書以學子常見的電風扇為主要開發標的,多年以來,地球日漸暖化,大都會的人們整天開著冷氣,但是許多人未了冷氣對地球資源殺傷力特強,許多人選擇了電風扇來當成消暑的利器,所以本書要以『電風扇』為實驗主體。電風扇是夏天裡天天使用的產物,其功能、需求、使用者、產品都已家喻戶曉,用這樣的產品來進行開發,相信學子們應該不陌生,由於透過這樣產品進行學習,相信可以更加了解其產品內涵與本質,在整個研發過程會更加心領神會。

曹永忠(Yung-Chung Tsao),國立中央大學資訊管理學系博士,專研於軟體工程、軟體開發與設計、物件導向程式設計。現為自由作家,長期投入軟體工程、資訊系統設計與開發、企業應用系統開發、單晶片開發與控制、新產品開發管理、網頁設計與開發、商品及人像攝影等領域,並持續發表作品及相關專業著作。

許智誠(Chih-Cheng Hsu),美國加州大學洛杉磯分校(UCLA) 資訊工程系博士,曾任職於美國IBM等軟體公司多年,現任教於中央大學資訊管理學系,主要研究為軟體工程、設計流程與自動化、數位教學、雲端裝置、多層式網頁系統、系統整合。

蔡英德(Yin-Te Tsai),國立清華大學資訊科學系博士,目前是靜宜大學資訊傳播工程學系教授兼靜宜大學主任秘書,主要研究為演算法設計與分析、生物資訊、軟體開發。

  • 自序(第2頁)
  • 自序(第4頁)
  • 目錄(第6頁)
  • 圖目錄(第10頁)
  • 表目錄(第13頁)
  • 知識速成系列(第14頁)
  • Arduino 的開始(第17頁)
    • Arduino 起源(第17頁)
    • Arduino 特色(第19頁)
    • Arduino 硬體種類簡介(第19頁)
    • 程式設計(第22頁)
    • 註解(第26頁)
    • 變數(第27頁)
    • 型態轉換(第31頁)
    • 邏輯控制(第33頁)
    • 算術運算(第39頁)
    • 輸入輸出腳位設定(第43頁)
    • 時間函式(第47頁)
    • 數學函式(第49頁)
    • 亂數函式(第53頁)
    • 通訊函式(第55頁)
    • 章節小結(第59頁)
  • 電風扇(第61頁)
    • 傳統電風扇(第61頁)
    • 電風扇的架構(第62頁)
    • 電風扇動力來源(第63頁)
    • 感應式電動馬達(第65頁)
    • 風扇風力來源(第68頁)
    • 章節小結(第71頁)
  • 電力開關控制(第73頁)
    • 繼電器(第73頁)
    • 電磁繼電器的工作原理和特性(第75頁)
    • 繼電器運作線路(第77頁)
    • 章節小結(第78頁)
  • Arduino 時鐘功能(第80頁)
    • RTC I2C 時鐘模組(第80頁)
    • 章節小結(第83頁)
  • LCD 螢幕(第85頁)
    • 章節小結(第92頁)
  • LCD KeyPad Shield(第94頁)
    • 章節小結(第98頁)
  • 紅外線發射接收感測器(第100頁)
    • 紅外線遙控(第100頁)
    • 紅外線接收模組(第101頁)
    • 紅外線發射模組(第103頁)
    • 通訊測試(第104頁)
    • 章節小結(第108頁)
  • 溫濕度控制(第110頁)
    • Arduino 溫濕度控制(第110頁)
    • Arduino 溫濕度感測模組(第111頁)
    • 章節小結(第116頁)
  • 電力開關之程式開發(第118頁)
    • 四通道繼電器模組(第118頁)
    • 加入外部按鈕控制之四通道繼電器模組(第121頁)
    • 加入顯示控制狀態之四通道繼電器模組(第127頁)
    • 章節小結(第133頁)
  • 遙控功能設計(第135頁)
    • 紅外線遙控設計(第135頁)
    • 章節小結(第142頁)
  • 產品開發(第144頁)
    • 產品開發的方向(第144頁)
    • 工業界的需求(第145頁)
    • Arduino 時鐘功能(第146頁)
    • 具時間功能之電風扇(第150頁)
    • 具定時功能之電風扇(第158頁)
    • 定時功能(第158頁)
    • 溫濕度顯示功能(第169頁)
    • 章節小結(第181頁)
  • 作者介紹(第182頁)
  • 附錄(第183頁)
    • DHT-11 函式庫(第183頁)
    • LCD 1602 函式庫(第192頁)
    • LCD&Keypad Shield 函式庫(第206頁)
    • IR 接收模組函式庫(第212頁)
    • DS1307 函式庫(第247頁)
    • 繼電器原廠資料(第255頁)
    • 四通道繼電器模組線路圖(第257頁)
    • DHT-11 原廠資料(第263頁)
    • LCM 1602 原廠資料(第272頁)
    • LCDKeypad Shield 線路圖資料(第288頁)
    • DS1307 原廠資料(第289頁)
  • 參考文獻(第303頁)
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