樂高 Lego 與 Arduino 機器人

2015年12月1日星期二

Arduino 字串處理

Serial.begin(9600);
String str="Hello World!";
Serial.println(str.length());　　　　//輸出 12
Serial.println(str.indexOf(" ")); //輸出 5 (有找到傳回索引)
Serial.println(str.indexOf(" ", 6)); //輸出 -1 (沒找到傳回 -1)
Serial.println(str.lastIndexOf("!")); //輸出 11
Serial.println(str.substring(6)); //輸出 World!
Serial.println(str.substring(0,7)); //輸出 Hello W
str.replace("World","Tony");
Serial.println(str); //輸出 Hello Tony!
str.concat(" Good Day!");
Serial.println(str); //輸出 Hello Tony! Good Day!
str.remove(16); //從 Day 前面空格開始刪
Serial.println(str); //輸出 Hello Tony! Good
str.remove(11,5); //從 G 前面空格開始刪
Serial.println(str); //輸出 Hello Tony!
str.toLowerCase();
Serial.println(str); //輸出 hello tony!
str.toUpperCase();
Serial.println(str); //輸出 HELLO TONY!
Serial.println(str.charAt(1)); //輸出 E
str.setCharAt(5,'+'); //將空格改為 +
Serial.println(str); //輸出 HELLO+TONY!
String str2="Hello+Tony!";
Serial.println(str.equals(str2)); //輸出 0
Serial.println(str.equalsIgnoreCase(str2)); //輸出 1
Serial.println(str.compareTo(str2)); //輸出 -32 (不同, str 在前)
Serial.println(str.compareTo("HELLO+TONY!")); //輸出 0 (雷同)
Serial.println(str.startsWith("HELLO")); //輸出 1
Serial.println(str.endsWith("TONY!")); //輸出 1
str=" HELLO ";
str.trim();
Serial.println(str.length()); //輸出 5 (已刪除前後空格)
str="180 Days";
Serial.println(str.toInt()); //輸出 180
str="65.245KG";
Serial.println(str.toFloat()); //輸出 65.25 (四捨五入到小數第二位)

2015年11月25日星期三

Android 手機與Arduino 藍芽HC-05 / 06 連結應用

讓Android、iPhone手機與Arduino連結交互應用是很有趣的程式設計，因此有些要注意的地方就留下紀錄

首先是Arduino部分

網路資源搜尋藍芽裝置網路資源 Arduino送資料給手機接收收機接收資料

藍芽搜尋藍芽傳送程式透過藍芽上傳程式02

Arduino 資料型態執行序資料傳遞執行序Run與Start差異性

透過藍芽燒縙Arduino 程式取代USB

Part 1

#include

#include 2C

.h>

#define MAX_BTCMDLEN 128

// 建立一個軟體模擬的序列埠

// HC-06 Arduino

// TX RX/Pin10

// RX TX/Pin11

SoftwareSerial BTSerial(10,11); // Arduino RX/TX

// Addr, En, Rw, Rs, d4,d5,d6,d7 backlight, polarity

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,2,1,0,4,5,6,7,3,POSITIVE);

byte cmd[MAX_BTCMDLEN]; // received 128 bytes from an Android system

int len = 0; // received command length

void setup() {

Serial.begin(9600); // Arduino起始鮑率：9600

BTSerial.begin(9600); // HC-06 出廠的鮑率：每個藍牙晶片的鮑率都不太一樣，請務必確認

// 初始化LCD1602

lcd.begin(16, 2);

lcd.clear();

lcd.backlight();

}

void loop() {

char str[MAX_BTCMDLEN];

int insize, ii;

int tick=0;

while ( tick// 因為包率同為9600, Android送過來的字元可能被切成數份

if ( (insize=(BTSerial.available()))>0 ){ // 讀取藍牙訊息

for ( ii=0; ii

cmd[(len++)%MAX_BTCMDLEN]=char(BTSerial.read());

}

else {

tick++;

}

if ( len ) { // 用LCD1602顯示從Android手機傳過來的訊息

sprintf(str,"%s",cmd);

// Serial.println(str);

// 將對串列埠的輸出改為對LCD1602輸出

lcd.clear();

lcd.print(str);

cmd[0] = '\0';

}

len = 0;

}

---------------------------------------------------------------------------------------------

Part 2

//-------------------------------------------------------------

// Controlling a servo position using serial port

// Controlling a 360 continuous rotation servo using bluetooth

// 2015.02.04

// by gsyan

//-------------------------------------------------------------

#include

long serialBaudRate = 115200; //藍牙(序列埠)通訊的速率(鮑率 baud rate)

int rightPin = 9; //右邊 servo 控制腳接在哪一個腳位

int leftPin = 10; //左邊 servo 控制腳接在哪一個腳位

//底下角度的值必須自行測試, 依 servo 來設定

int rightStopAngle = 95; //右邊 servo 停止轉動的值

int leftStopAngle = 106; //左邊 servo 停止轉動的值

int maxAngle = 75; //正轉、逆轉(加減)最大的值

const int delayMilliseconds = 20; // 每隔多少 MS 讀取一次資料

Servo rightServo; // create servo object to control right servo

Servo leftServo; // create servo object to control leftt servo

int angle = 0; //記錄目前 servor 動力的值(真正給 servo 的值還會加上 rightStopAngle或leftStopAngle

//讓兩顆 servo 停止

void servoStop() {

rightServo.write(rightStopAngle);

leftServo.write(leftStopAngle);

}

//讓兩顆 servo 暫停指定的時間

void servoPause(int t) {

servoStop();

delay(t);

}

//初始程序

void setup()

{

Serial.begin(serialBaudRate); //Arduino起始鮑率：38400

rightServo.attach(rightPin); // attaches the servo on pin "rightPin" to the right servo object

leftServo.attach(leftPin); // attaches the servo on pin "leftPin" to the left servo object

angle = 0;

servoStop();

}

//循環執行的程序

void loop()

{

byte inBytes[20]; //暫存所有外部傳來資料用

byte inByte; //暫存用

int inSize; //計算已取得多少資料用

if ((inSize=(Serial.available()))>0){ //讀取藍牙訊息

for (int i=0; i

inByte = Serial.read();

if(i<19 div="">

inBytes[i] = inByte;

}

//執行指定的動作 F(前進)、f(後退)、t(右轉)、T(左轉)和 S(停止)

switch(char(inBytes[0])) {

case 'F' : //Forward

if(angle > 0) {

servoPause(500);

}

angle = -1*maxAngle;

rightServo.write(rightStopAngle+angle);

leftServo.write(leftStopAngle-angle);

break;

case 'f' : //Backword

if(angle < 0) {

servoPause(500);

}

angle = maxAngle;

rightServo.write(rightStopAngle+angle);

leftServo.write(leftStopAngle-angle);

break;

case 'T' : //Left turn

servoPause(500);

angle = -1*maxAngle;

rightServo.write(rightStopAngle+angle);

leftServo.write(leftStopAngle+angle);

break;

case 't' : //Right turn

servoPause(500);

angle = maxAngle;

rightServo.write(rightStopAngle+angle);

leftServo.write(leftStopAngle+angle);

break;

case 'S' : //stop

servoStop();

break;

default : //others: stop

servoStop();

break;

}

delay(delayMilliseconds); // 暫停多少 MS 後繼續

}

Arduino 與無線WIFI ESP8266 使用

Arduino 與無線WIFI ESP8266 使用

參考文章參考文章 ESP8266與Android溝通 ESP8266與Web應用 ESP8266

克里斯遊戲自己做文章 ESP8266-12應用 DIY想像力Blog

ESP8266設定AP ESP8266Code ESP8266 AT Command

資料上傳到Web

這幾篇文章寫的太好了幾乎ESP8266的問題從接線、設定到韌體升級都寫的非常詳細，照著做幾乎都能成功。

3.3V電源供電的方式很多，我是從Arduino UNO 3.3V供電升級韌體，Baud Rate設成9600
注意事項：韌體升級要求的電源比較嚴格，我用Arduino UNO 3.3V一孔拉出2條接ESP8266在RealTerm執行 AT Command都沒問題，但韌體升級就會出現無法連接的錯誤訊息，後來用3.3V電源才能正常升級。

常用AT Command如下

AT ------------------->回應OK代表連線正常
AT+GMR----------->取得目前的韌體版本號碼

ESP8266的Wifi連線有三種模式：

Station模式：扮演連線到現有Wifi的裝置。
AP模式：扮演無線基地台，提供Wifi環境供連線。
Station+AP混合模式：允許同時使用以上兩種模式的特有功能

取得目前Wifi連線模式：

指令「AT+CWMODE」
「AT+CWMODE?」查詢當前模式
「AT+CWMODE=2」將模式設定為第2種(AP模式)。

指令「AT+CWLAP」
顯示可連線的Wifi網路清單。

指令「AT+CWJAP」
「AT+CWJAP=,」連線到已存在的無線網路。
「AT+CWJAP?」查詢已連線到的無線網路。
：無線網路的識別名稱(要加引號)。
：無線網路的密碼(要加引號)。

如果需要切斷 Wifi連線，我們可以也可使用這個指令：

指令「AT+CWQAP」
切斷已連線的無線網路。

一鍵燒錄更新軟體 GITHUB

測試ESP8226與電腦連線使用TelNet方式

如果你想使用自己設定的Port 可以用Telnet方式來測試
1.先把ESP8226連上WIFI設備
Wifi連線模式設為 Station模式：AT+CWMODE=1 確認OK

2.列出目前的Wifi清單：AT+CWLAP
請先看是否有目標 wifi名稱出現

3.準備與WIFI連線：AT+CWJAP="PALMONE","123456789" 確認OK

4.如果連線成功 AT+CIFSR 會有一組IP：192.168.1.185 如果沒連上WIFI回傳IP：0.0.0.0

5.把ESP8266當Server端讓筆電連上：把ESP多重連線打開 AT+CIPMUX=1 確認OK

6.ESP8266 開啟伺服器與Port ：AT+CIPSERVER=1,8087 ，Port：8087 確認OK

以上步驟ESP8266就準備完成等待Client端請求連線

筆電部份：
我是用MacBook
1.先連上與ESP8266相同的WIFI，這動作讓筆電與ESP8266在同一網域，不同網域請先設定的路由器讓不同網域可以溝通

2.打開超級終端機 Ping 192.186.1.185 你會看到回應訊息代表IP位置存在

3.在超級終端機輸入telnet 192.168.1.185 8087 連線，如果成功ESP8266會出現Link訊息

4.測試訊息傳送在ESP8226這邊AT+CIPSEND=0,5 表示跟第1個連線裝置溝通長度5，ESP8266最多同時能跟5個Client連線代碼 0 ~ 4

5.輸入Hello字串按Send ASCII鈕，接著在筆電的電超級終端機會收到Hello這5個字串顯示，代表ESP8266與筆電可以互傳訊息了

前前後後花了3天重複閱讀克里斯的文章與執行步驟，先幫ESP8266更新韌體把Baud Rate設成9600

非常感謝網友克里斯對 ESP8266 各種疑難雜症的分享與解釋讓我能順利的測試成功，不然像我這種對電子學完全不懂得門外漢是不可能理解 ESP8266每支腳位的代表意義

Arduino 程式

#include "ESP8266.h"
#include 

SoftwareSerial mySerial(3, 2); /* RX:D3, TX:D2 */
ESP8266 wifi(mySerial);

ESP8266_TX->RX(D3)
ESP8266_RX->TX(D2)
ESP8266_CH_PD->3.3V
ESP8266_VCC->3.3V
ESP8266_GND->GND

2015年11月24日星期二

Arduino 中斷與外部中斷

Arduino 中斷與外部中斷

有時候執行Arduino程式時會發生Reset重起，這些資料可以參考

Cooper Maa attachInterrupt() 與外部中斷

Arduino 開發版中斷I/O Port 定義 UNO 外部中斷D2與D3

網站文章裡面提到：
要特別注意是，程式裏的 buttonState 變數是宣告成 volatile，這樣做的目的是告訴 Compiler 不要做最佳化，避免變數狀態不同步。給你一個建議，程式主體跟 ISR 都會用到的變數，盡可能把它宣告成 volatile。

attachInterrupt() 函式

attachInterrupt() 函式的用途是用來指定外部中斷的處理函式(Interrupt Service Routine, ISR)，就像範例程式所示範的指定 buttonStateChanged() 當作 Interrupt 0 外部中斷的處理函式。

attachInterrupt() 函式有三個參數:

interrupt: 外部中斷的編號。大部份 Arduino 板子都有兩個外部中斷，編號 0 (Interrupt 0)是在 pin 2 上，而編號 1 (Interrupt 1)是在 pin 3 上。
function: 中斷處理函式(Interrupt Service Routine, ISR)。中斷處理函式必須是不接受參數而且不回傳任何東西。
mode: 定義什麼狀況下該觸發中斷，有四個可以設定的常數值:
LOW: 當 pin 為 LOW 時觸發中斷
CHANGE: 當 pin 狀態改變時觸發中斷，不管是從 HIGH 到 LOW 或從 LOW 到 HIGH
RISING: 當 pin 狀態從 LOW 到 HIGH 時觸發中斷，RISING 又稱正緣觸發
FALLING: 當 pin 狀態從 HIGH 到 LOW 時觸發中斷，FALLING 又稱負緣觸發
如果要移除外部中斷服務函式，就使用 detachInterrupt() 函式。

啟用與停止中斷

如果要停止 Arduino 所有中斷，可以呼叫 noInterrupt() 函式，要重新啟用中斷，只要呼叫一次 interrupts() 函式即可。

2015年11月20日星期五

Arduino 與全彩LED燈泡測試

Arduino 與全彩LED燈泡測試

這次要測試剛買來的全彩LED燈泡測試

網路上的示意圖但紅線(V腳位)不能接5V，要接Ground才能亮

//範例用PWM來控制所以用9，10，11三隻PWM腳位，其他非PWM腳位也都可以但只有HIGH or LOW(1 or o) 看使用者應用，因為Arduino UNO腳位不多因此所有腳位都要充分利用。
//或是用Analog腳位A0~A5也是可以的

int redpin = 11; //select the pin for the red LED
int bluepin =10; // select the pin for the blue LED
int greenpin =9;// select the pin for the green LED

或是數位腳
int redpin = 7; //select the pin for the red LED
int greenpin =2;// select the pin for the green LED
int bluepin =4; // select the pin for the blue LED

int val;

void setup() {
pinMode(redpin, OUTPUT);
pinMode(bluepin, OUTPUT);
pinMode(greenpin, OUTPUT);
Serial.begin(9600);

}

void loop()
{

analogWrite(A3, 255); //255 R 紅其餘0
analogWrite(A5, 0); //255 G 綠其餘0
analogWrite(A4, 0); //255 B 藍其餘0
//黃＝R255，G255，B0 橘＝228,120,51
delay(1000);

analogWrite(A3, 0); //255 R 紅其餘0
analogWrite(A5, 255); //255 G 綠其餘0
analogWrite(A4, 0); //255 B 藍其餘0
delay(1000);

analogWrite(A3, 255); //255 R 紅其餘0
analogWrite(A5, 255); //255 G 綠其餘0
analogWrite(A4, 0); //255 B 藍其餘0
delay(1000);

digitalWrite(redpin, HIGH); //255 R 紅其餘0
digitalWrite(greenpin, LOW); //255 G 綠其餘0
digitalWrite(bluepin, LOW); //255 B 藍其餘0

/*
for(val=255; val>0; val--)
{
analogWrite(11, val);
analogWrite(10, 255-val);
analogWrite(9, 128-val);
delay(10);
}
for(val=0; val<255 p="" val=""> {
analogWrite(11, val);
analogWrite(10, 255-val);
analogWrite(9, 128-val);
delay(10);
}
Serial.println(val, DEC);
*/
}

2015年10月9日星期五

Arduino WIFI 注意事項

Arduino WIFI 注意事項

ESP8266 WiFi 是Arduino常用的WIFI模組，該模組有兩種運行模式（AP模式和STA模式）

AP模式（相當於區域網路連結，手機本地控制）：
把ESP8266 WiFi 熱點，也就是預先設定ESP8266 AP熱點名稱與密碼，這樣手機搜尋WIFI找到設定的名稱與密碼就可以連線使用。

執行手機APK程式就可以用WIFI方式與Arduino ESP8266溝通。

STA模式（相當於Internet網路連結，用於外部網路讓手機、網頁控制）：

網路資源

另一塊WIFI模組：nRF24L01 （電壓不可超過3.6V）
nFR24L01 2.4G無線模組只能單向雙工，一個模組只能單純發送或接收，不能改變，所以我們使用兩塊Arduino開發板來分別收發

網路資源網路資源02 網路資源03 網路資源04

使用器材
arduino UNR R3*2
NRF2401 *2

使用庫
RF24
RF24Network

//////////////////////////////////////主機-發送信號/////////////////////////////////////
#include
#include
#include

// nRF24L01(+) radio attached using Getting Started board
RF24 radio(9,10);
// Network uses that radio
RF24Network network(radio);
// Address of our node
const uint16_t this_node = 1;
// Address of the other node
const uint16_t other_node = 0;
// How often to send 'hello world to the other unit
const unsigned long interval = 150; //ms
// When did we last send?
unsigned long last_sent;
// How many have we sent already
//unsigned long packets_sent;

// Structure of our payload
struct payload_t
{
  uint32_t ms;
  uint32_t sensorDataA;
  uint32_t sensorDataB;
};

boolean power_SW;
int led_VOL;

void setup(void)
{
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("RF24Network/examples/helloworld_tx/");

  SPI.begin();
  radio.begin();
  radio.setDataRate( RF24_250KBPS ) ;
  network.begin(/*channel*/ 50, /*node address*/ this_node);
  randomSeed(analogRead(0));
  pinMode(7,INPUT_PULLUP);
}

void loop(void)
{
  power_SW=!digitalRead(7);
  led_VOL=analogRead(A0)/4;

  // Pump the network regularly
  network.update();
  // If it's time to send a message, send it!
  unsigned long now = millis();
  if ( now - last_sent >= interval  )
  {
last_sent = now;

Serial.print("power_SW:");
Serial.println(power_SW);
Serial.print("led_VOL:");
Serial.println(led_VOL);

Serial.print("Sending...");
payload_t payload = {
   millis(),power_SW,led_VOL };
RF24NetworkHeader header(/*to node*/ other_node);
bool ok = network.write(header,&payload,sizeof(payload));
if (ok)
   Serial.println("ok.");
else
   Serial.println("failed.");
  }
}

//////////////////////////////////////從機-接收信號/////////////////////////////////////

#include
#include
#include

// nRF24L01(+) radio attached using Getting Started board
RF24 radio(9,10);
// Network uses that radio
RF24Network network(radio);
// Address of our node
const uint16_t this_node = 0;
// Address of the other node
const uint16_t other_node = 1;

// Structure of our payload
struct payload_t
{
  uint32_t ms;
  uint32_t sensorDataA;
  uint32_t sensorDataB;
};

#define power_PIN 5
#define led_PIN 6

boolean power_SW;
int led_VOL;

void setup(void)
{
  Serial.begin(115200);

  SPI.begin();
  radio.begin();
  radio.setDataRate( RF24_250KBPS ) ;
  network.begin(/*channel*/ 50, /*node address*/ this_node);

  pinMode(power_PIN,OUTPUT);
  pinMode(led_PIN,OUTPUT);
}

void loop(void)
{
  // Pump the network regularly
  network.update();
  // Is there anything ready for us?
  while ( network.available() )
  {
// If so, grab it and print it out
RF24NetworkHeader header;
payload_t payload;
network.read(header,&payload,sizeof(payload));
power_SW=payload.sensorDataA;
led_VOL=payload.sensorDataB;

Serial.print("power_SW:");
Serial.println(power_SW);
Serial.print("led_VOL:");
Serial.println(led_VOL);
  }

  digitalWrite(power_PIN,power_SW);
  analogWrite(led_PIN,led_VOL);

}

2015年10月5日星期一

Arduino 與藍芽模組設定 HC-05 HC06

Arduino 與藍芽模組設定 HC-05 HC06

網昱多媒體網路參考資料透過藍芽傳輸程式透過藍芽傳輸程式02

透過藍芽傳輸程式03

HC-06 和 Arduino 的腳位對應如下：

HC-06 VCC → Arduino 5V

HC-06 GND → Arduino GND

HC-06 TXD → Arduino pin 10

HC-06 RXD → Arduino pin 11

#include

SoftwareSerial BTSerial(10, 11); // RX | TX

void setup()

{

Serial.begin(9600);

Serial.println("Enter AT commands:");

BTSerial.begin(9600); // HC-06 current bound rate (default 9600)

}

void loop()

{

// Keep reading from HC-06 and send to Arduino Serial Monitor

if (BTSerial.available())

Serial.write(BTSerial.read());

// Keep reading from Arduino Serial Monitor and send to HC-06

if (Serial.available())

BTSerial.write(Serial.read());

}

執行AT命令修改相關資料

AT：測試，回應「OK」

AT+VERSION：回應靭體的版本。

AT+NAMExyz：將裝置名稱改為「xyz」。

AT+PIN1234：將連線密碼換為「1234」。

AT+BAUD4：將 baud rate 換為 9600。

AT+BAUD5：將 baud rate 換為 19200

AT+BAUD6：將 baud rate 換為 38400

AT+BAUD7：將 baud rate 換為 57600

注意事項： HC-06 一輸入完「AT」就馬上會回應了，建議上面的指令用複製貼上的方法，不然很難跟晶片比快

在間看模式時要注意
HC-05 命令結尾\n\r
HC--06 命令沒有\n\r

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