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學習歷程 期中專題-機器人動手做
- 1. N E HS . P E T E R W A N G 1 國立新竹科學園區 實驗高級中等學校 機器人動手做 期中專題報告 姓 名 ： 王 平 班 級 ： 1 0 1 座 號 ： 1 4 N E H S . P E T E R W A N G
- 2. N E HS . P E T E R W A N G 2 目錄 實作結果 軟體及硬體應用 命令格式 程式碼解說 遇到的困難與挑戰 心得與反思 前言與動機
- 3. N E HS . P E T E R W A N G 3 前言 這是我在上了高中選修課後做的第一個小專題，老師設計 此專題的用意是為了讓我們先熟悉一些工具的用法，以及 學習Arduino的一些基礎語法和功能，為的是之後能做更大 的專案，對於未來能夠繼續往這方面發展，也有非常實際 的幫助。
- 4. N E HS . P E T E R W A N G 4 動機 因為對電子電機領域非常有興趣，加上也很樂於學習物理 及數學方面的知識，所以選了機器人動手做的課程。剛開 始預期自己學到更多軟體方面的應用，做完這個專題以後， 發現比較偏向硬體的實作，但從中也更了解軟硬體之間連 結的基本概念與關係。
- 5. N E HS . P E T E R W A N G 5 實作結果 圖為Arduino UNO板連接馬達及 燈條的初始狀況 左邊馬達已經經過校正 右邊燈條已經測試顏色及亮度 燈泡及馬達原狀
- 6. N E HS . P E T E R W A N G 6 燈泡及馬達接收指令後之結果 圖為Arduino UNO板連接馬達 及燈條並完成指令後之狀態 左邊馬達轉動角度為90度 右邊燈條設定顏色為紅色 實作結果
- 7. N E HS . P E T E R W A N G 7 軟體及硬體應用 n Arduino是這次專題主要使用的工具， 報告的重點軟硬體都與Arduino的應 用與學習相關 n 圖左上是用來寫程式碼的應用程式 也就是我們熟知的Arduino n 圖左下是Arduino UNO板 屬於此次專題中最重要的硬體設備
- 8. N E HS . P E T E R W A N G 8 命令格式 Ｌ Ｅ Ｄ 顏 色 伺 服 馬 達 轉 角 Ｌ Ｅ Ｄ 亮 度 ＠ ＃ ＄ 以下三種皆為分割符號 當程式碼接收到此符 號就代表 已經讀取完ＬＥＤ顏 色的輸入 當程式碼接收到此符號 就代表 已經讀取完ＬＥＤ亮度 的輸入 並且結束所有輸入 當程式碼接收到此符 號就代表 已經讀取完伺服馬達 轉角的輸入 此為在主函式中接收的判斷式 此為在主函式中接收的判斷式 此為在主函式中接收的判斷式
- 9. N E HS . P E T E R W A N G 9 程式碼解說 是引用伺服馬達控制的函式庫 是定義一個控制伺服馬達的物件 int 定義整數 char 定義字元 angle 伺服馬達角度 c 輸入字元變數 a 計算用變數 col 燈條顏色記錄的腳位 b 燈條亮度 01 02 03 04 05 06 07 08 09
- 10. N E HS . P E T E R W A N G 1 0 程式碼解說-初始化 初始化的函式 設定傳輸速度 馬達控制線接在腳位9 連接燈條的紅色腳位設為輸出模式 連接燈條的綠色腳位設為輸出模式 連接燈條的籃色腳位設為輸出模式 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06
- 11. N E HS . P E T E R W A N G 1 1 主要執行函式 high代表關燈，燈條一開始是暗的 available試看arduino有無接收 read是將讀進來的數字放進c中 當接收到第一個分割符號# 就儲存伺服馬達轉角 當接收到第二個分割符號＠代表 已經存完腳位顏色 當接收到結尾符號就存燈條亮度 01 02 03 04 05 06 07 08
- 12. N E HS . P E T E R W A N G 1 2 程式碼解說-初始化 當接收到 r 代表是要輸出紅色 腳位存3 當接收到 g 代表是要輸出綠色 腳位存4 當接收到 b 代表是要輸出籃色 腳位存5 這裡是用來計算角度和亮度的公式， 利用ascii code把文字轉數字 最後用函式庫已經寫好的函 式， 控制馬達轉動角度，以 及控制燈條顏色及亮度 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
- 13. N E HS . P E T E R W A N G 1 3 困難及挑戰 有時候接腳位會不 知道不同腳位的用 意或用途，或是如 何設定腳位，是我 覺得自己需要再加 強的部分。 在中間有個計算角 度及亮度的公式， 是透過與同學討論 才想出來的，是在 其中較具有挑戰性 的部分。 在寫程式碼的過程 中，時常會忘記或 誤解函式的用途， 需要花時間去理解 與應用，例如控制 馬達轉動或燈條亮 度的函式…等。 除了Arduino本身 軟硬體相容的問題， 還有程式設定的問 題，都會造成上傳 不成功，都是自己 需要學習解決與調 整的。 0 1 0 2 0 3 0 4
- 14. N E HS . P E T E R W A N G 1 4 這堂機器人選修課，讓我得以初步涉入電子電機相關的領域，也可以學習電子電機相關的 基本概念。課堂中除了電學知識，電路板接線，也有涉及資訊領域的概念，透過學習簡單 的程式碼，來控制簡單的機械，這門選修課啟發我對電子電機領域的興趣，也對我學習有 所幫助。 另外，這門課除了增進自己對硬體方面的了解，也因為自己一直有學習C++，因此就程式碼 編譯的過程來說，語法的部分都還算熟悉。不過，運用到一些函式庫的副函式時，有時會 因為不了解其功能或用法，導致硬體運作失敗，因此歷經多次嘗試，才使得燈條以及馬達 都成功運作，這實作的經驗很寶貴，也讓自己獲益良多。 在這次製作期中專題的過程中，發現自己對於程式碼控制機器的運作頗有興趣，但有些部 分還需多練習應用才能更熟悉。期許自己接下來能更進深學習研究，挑戰充實自己，繼續 往自己有興趣的電資方向邁進。 心得與反思