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  • Arduino 貓咪餵食碗控制器開發
  • 點閱:94
  • 作者: 曹永忠, 許智誠, 蔡英德著
  • 出版社:渥瑪數位
  • 出版年:2014[民103]
  • 集叢名:Maker系列
  • ISBN:9789869098410
  • 格式:PDF
  • 附註:題名取自版權頁 封面英文題名: Using Arduino to develop a controller for cat' food-bowl
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在克里斯.安德森(Chris Anderson)所著『自造者時代:啟動人人製造的第三次工業革命』提到,過去幾年,世界來到了一個重要里程碑:實體製造的過程愈來愈像軟體設計,開放原始碼創造了軟體大量散佈與廣泛使用,如今,實體物品上也逐漸發生同樣的效應。網路社群中的程式設計師從Linux 作業系統出發,架設了今日世界上絕大部分的網站(Apache WebServer),到使用端廣受歡迎的FireFox 瀏覽器等,都是開放原始碼軟體的最佳案例。
現在自造者社群(Maker Space)也正藉由開放原始碼硬體,製造出電子產品、科學儀器、建築物,甚至是3C 產品。其中如Arduino 開發板,銷售量已遠超過當初設計者的預估。連網路巨擘Google Inc.也加入這場開放原始碼運動,推出開放原始碼電子零件,讓大家發明出來的硬體成品,也能與Android 軟體連結、開發與應用。
目前全球各地目前有成千上萬個「自造空間」(makerspace)─光是上海就有上百個正在籌備中,多自造空間都是由在地社群所創辦。如聖馬特奧市(SanMateo)的自造者博覽會(Maker Faire),每年吸引數10 萬名自造者前來朝聖,彼此觀摩學習。但不光是美國,全球各地還有許多自造者博覽會,台灣一年一度也於當地舉辦Maker Fair Taiwan,數十萬的自造者(Maker)參予了每年一度的盛會。
世界知名的歐萊禮(O'Reilly)公司,也於2005 年發行的《Make》雜誌,專門出版自造者相關資訊,Autodesk, Inc.主導的Instructables - DIY How To Make Instructions(http://www.instructables.com/),也集合了全球自造者分享的心得與經驗,舉凡食物、玩具、到3C 產品的自製經驗,也分享於網站上,成為全球自造者最大、也最豐富的網站。
本系列『Maker 系列』由此概念而生。面對越來越多的知識學子,也希望成為自造者(Make),追求創意與最新的技術潮流,筆著因應世界潮流與趨勢,思考著『如何透過逆向工程的技術與手法,將現有產品開發技術轉換為我的知識』的思維,如果我們可以駭入產品結構與設計思維,那麼了解產品的機構運作原理與方法就不是一件難事了。更進一步我們可以將原有產品改造、升級、創新,並可以將學習到的技術運用其他技術或新技術領域,透過這樣學習思維與方法,可以更快速的掌握研發與製造的核心技術,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。

本系列的書籍,因應自造者運動的世界潮流,希望讀者當一位自造者,將現有產品的產品透過逆向工程的手法,進而了解核心控制系統之軟硬體,再透過簡單易學的Arduino 單晶片與C 語言,重新開發出原有產品,進而改進、加強、創新其原有產品的架構。如此一來,因為學子們進行『重新開發產品』過程之中,可以很有把握的了解自己正在進行什麼,對於學習過程之中,透過實務需求導引著開發過程,可以讓學子們讓實務產出與邏輯化思考產生關連,如此可以一掃過去陰霾,更踏實的進行學習。
本書要以『Arduino 貓咪餵食碗控制器開發』來進行自造產品設計,主要是使用市售的貓咪餵食碗,透過逆向工程的技術,重新開發微電腦控制器,主要的目的是希望學子可以學到全自動化的基礎觀念與基礎能力。作者們的巧思,希望讀者可以了解與學習到作者寫書的初衷。


作者簡介

曹永忠(Yung-Chung Tsao),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兼計算機及通訊中心主任,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9頁)
  • 表目錄(第12頁)
  • Maker 系列(第13頁)
  • Arduino 起源(第16頁)
    • Arduino 特色(第18頁)
    • Arduino 硬體-Duemilanove(第18頁)
    • Arduino 硬體-UNO(第20頁)
    • Arduino 硬體-Mega 2560(第21頁)
    • 程式設計(第23頁)
    • 區塊式結構化程式語言(第24頁)
    • 註解(第27頁)
    • 變數(第27頁)
    • 型態轉換(第33頁)
    • 邏輯控制(第37頁)
    • 算術運算(第44頁)
    • 輸入輸出腳位設定(第48頁)
    • 時間函式(第65頁)
    • 數學函式(第67頁)
    • 亂數函式(第72頁)
    • 通訊函式(第73頁)
    • 如何燒錄Bootloader(第80頁)
    • 章節小結(第95頁)
  • 貓咪餵食碗介紹(第97頁)
    • 電子感應寵物飯盒(第98頁)
    • 章節小結(第100頁)
  • 貓咪餵食碗控制機構(第102頁)
    • TCRT5000 紅外反射式光電感測器(第102頁)
    • 循線感線器邊界偵測(第107頁)
    • 紅外線動作感測器(PIR Motion Sensor)(第112頁)
    • HC-SR501 實驗(第114頁)
    • 章節小結(第122頁)
  • 馬達(第124頁)
    • 馬達介紹(第124頁)
    • 控制馬達介紹(第129頁)
    • L298N DC 電機驅動板(第132頁)
    • 章節小結(第135頁)
  • 貓咪餵食碗控制器開發(第137頁)
    • 市售貓咪餵食碗拆解(第137頁)
    • 讀取紅外反射式光電感測器裝置(第139頁)
    • 控制馬達正反轉(第141頁)
    • 讀取機構極限開關(第144頁)
    • 貓咪餵食碗整合程式(第150頁)
    • 章節小結(第154頁)
    • 本書總結(第155頁)
  • 作者介紹(第156頁)
  • 附錄(第157頁)
    • Arduino 函式庫安裝Arduino 開發IDE 安裝(第157頁)
    • Arduino 函式庫安裝(第171頁)
    • 繼電器原廠資料(第199頁)
    • TCRT5000 紅外反射式光電感測器資料(第201頁)
    • L298N 電路圖(第213頁)
    • L298N 原廠資料手冊(第214頁)
    • 循跡感測器(第227頁)
  • 參考文獻(第231頁)
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