Arduino 初體驗筆記

Arduino 初體驗筆記

硬體

三用電表

測量電壓：

測量電流：

NMOS：

模擬電路

logisim 邏輯閘模擬設計

驅動程式

數位輸出輸入腳位

Power 5V Vin GND

電子電路

電荷

電壓：伏特 (V)

電流：安培 (A)

電阻：歐姆 (Ω)

電阻表示：

四色環電阻：

五色環電阻：

LED 發光二極體

Arduino 程式

analogwrite

交通號誌紅綠燈模擬

序列埠

上拉下拉電阻

官方網站

學習資源

職訓所課程，紀錄學習 ardunio 硬體控制的地方。

硬體：Arduino Uno / USB 通訊晶片：CH340

/dev/tty.wchusbserial11240 是 Arduino Uno（CH340 晶片）在 Mac 系統連接的 USB 序列埠編號。

序列埠（Serial port），序列通訊埠，COM埠。
COM = Communication（通訊）。

硬體

三用電表

使用的型號：多功能自動換檔電錶
https://www.hila.com.tw/exec/product.php?mod=show&cid=84&pid=DM-865&lg=T

三用：電壓，電阻，電流

符號：

兩隻探棒(探針) 可以換成鯊魚夾

黑色線：共用孔? 寫著 COM 的位置

COM 代表 "Common" 或 "公共端"

作為負極（接地端）

紅色線：插在 input 的位置正極

有兩個紅色

10A 大電流使用 ( 200mA ~ 10A )
200mA 以下

測量電壓：

電壓檔位先調整到最大

測量電流：

量測

NMOS：

類比 vs 數位
高頻電路 = 類比電路
自然界中的空中信號

模擬電路

練習電路操作，寫程式：

https://www.tinkercad.com/things/4oAAZz6arIs-firstcircuits

https://wokwi.com/dashboard/projects

電阻並街電阻越並越小

電阻串接電流會越小

V = I x R

7408 and 74開頭系列 AND 邏輯閘：
https://www.tinkercad.com/things/ad9xcH2S0fz-and-

電路表示圖：

自己畫：

logisim 邏輯閘模擬設計

Logisim-evolution 基於 Logidim 的跨平台開源版本

(Mac M1 實測可用需安裝 Java)

https://github.com/logisim-evolution/logisim-evolution/releases

組合電路 ====> 固定輸入，0 就是 0，1 就是 1

驅動程式

使用 Arduino Uno 相容控制板

USB 通訊晶片：CH340

非原廠晶片，需安裝驅動程式

https://www.taiwaniot.com.tw/技術文件/如何安裝ch340晶片程式/

驅動程式下載位置：
https://www.wch.cn/downloads/category/67.html?feature=USB转串口&product_name=CH341

安裝說明中文翻譯摘要 for mac

系統需求
OS X 10.9 到 OS X 10.15
OS X 11.0 (Big Sur) 及以上版本

預設用 pkg 安裝，當使用 OS X 11.0 及以上版本，且作業系統不支援 Rosetta 時，應該安裝 dmg 格式的驅動程式（請參考第 4 步），否則應預設安裝 pkg 格式的驅動程式（請參考第 3 步）。

數位輸出輸入腳位

digital Input/Output pin

====> 讀取該腳位訊號or訊號輸出

使用前要先 pinMode() 設定

編譯後再上傳

供電方式：

USB
7-12V直流電源
Vin/GND (初學不建議)

Power 5V Vin GND

電源腳位， for 5V

電子電路

M 百萬 mega 10^6

法語 "intensité" 來描述電流的大小。

電荷

電壓：伏特 (V)

Ardunio 常用電壓 5 伏特

電流：安培 (A)

常用毫安 mA

電阻：歐姆 (Ω)

電阻器 resistor

定值電阻 fixed resisitor

電阻表示：

顏色	數值
黑	0
棕	1
紅	2
橙	3
黃	4
綠	5
藍	6
紫	7
灰	8
白	9

四色環電阻：

十位數、個位數、倍數 (10 的 n 次方)
- 紅(2) 紅(2) 棕(10¹) 金 (誤差 ±5%)

五色環電阻：

棕(1) 黑(0) 黑(0) 橙(10³) 金 (誤差 ±5%)
這表示電阻值為 10,000Ω (10kΩ)，誤差為 ±5%。
黃(4) 紫(7) 紅(2) 棕(10¹) 銀 (誤差 ±10%)
這表示電阻值為 4.72Ω，誤差為 ±10%。

220 Ω 跟 10K Ω，瓦數 0.25 w

LED 發光二極體

正長負短

限流電阻避免 LED 燒毀////

迴路

短路

接地：習慣上把迴路負極 (0電位) 稱為接地(Ground) GND

Arduino 程式















// the setup function runs once when you press reset or power the board
void setup() {
  // initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);  // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  delay(1000);                      // wait for a second
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);   // turn the LED off by making the voltage LOW
  delay(1000);                      // wait for a second
}

用 C/CPP 撰寫模擬

使用 sleep()，參考文章：
[ShengYu Talk]C/C++ sleep 用法與範例
https://shengyu7697.github.io/cpp-sleep/





























// mac system my computer system
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

void setup();
void loop();

int main() {
    setup();
    sleep(2);
    
    printf("Press Enter to start the loop...\n");
    getchar();  // 等待用户按下 Enter 键
    while (1) {
        loop();
        usleep(1000000);  // 暂停 1 秒
    }
    return 0;
}

void setup() {
    printf("Setup\n");
}

void loop() {
    printf("Run Loop forever\n");
}

練習題：

（用 Tinkercad 模擬）練習題：

Red-> Yellow-> Blue
各自每秒亮滅1次，換下個燈
Red、Yellow、Blue 同時亮滅
閃動3次
循環以上順序（1-2-1-2⋯. 無窮迥圈..）































int led[] = {10, 11, 12};
int i;

void setup() {
  for (i = 0; i < 3; i++)
    pinMode(led[i], OUTPUT);
}

void loop() {
  // 第一項功能：紅->黃->藍，各自每秒亮滅1次，換下個燈
  for (i = 0; i < 3; i++) {
    digitalWrite(led[i], HIGH);
    delay(1000);
    digitalWrite(led[i], LOW);
  }

  // 第二項功能：紅、黃、藍同時每秒亮滅，閃動3次
  for (int j = 0; j < 3; j++) {
    for (i = 0; i < 3; i++) {
      digitalWrite(led[i], HIGH);
    }
    delay(1000);
    for (i = 0; i < 3; i++) {
      digitalWrite(led[i], LOW);
    }
    delay(1000);
  }
}

analogwrite

有限的仿類比輸出

PWM = Pulse Width Modulation

VT圖，調整供電時間。

8位元控制，可切 256 段

老師提供的範例：
較易閱讀寫法



































const int led[] = {3,5,6,9};
int brightness = 0;    
int lighten = 5; 
int direct=0;
int i=0;
void setup()  
{ 
} 
void loop()  
{   
    analogWrite(led[i],brightness);  
    delay(10);       
    if(direct==0)    
    {    
        if(brightness<250)
          brightness = brightness + lighten;
        else
          direct=1;  
    }  
    else
    {      
        if(brightness>0)
          brightness = brightness - lighten; 
        else
        {
          direct=0; 
          i++;
          if(i>=4)
            i=0;
        }  
    }  
}

交通號誌紅綠燈模擬

尚未

序列埠

Serial Port
RX 第 0 腳位 Receive
TX 第 1 腳位 Transmit

透過此 Port 接收傳送資料，USB 只是通道
傳輸速率要設定相同

arduino baud rate 通常設定 9600

上拉下拉電阻

避免過大電阻接地短路

arduino 有內建，軟體可以設定

官方網站

https://www.arduino.cc

軟體 Arduino IDE

學習資源

十一分鐘略懂電子電路：電、電路、電阻、電容、電感、二極體、三極體、MOSFET 簡介及相關應用
https://youtu.be/V3A0fxmhYrg?si=bydw6CP2FriPVvAn

Arduino最佳入門與應用–打造互動設計輕鬆學(第三版)
https://www.gotop.com.tw/books/bookdetails.aspx?types=a&bn=AEH004500
黃信惠的瘋狂教室【教學】三用電表，第一次就上手，製作專題必備的工具
https://youtu.be/Dvg1X1q7kQs?si=EVV5b8FcVbq37KU_
【教學】麵包板教學
https://youtu.be/s9fCNmhsqr4?si=yEGTrSD6N-ZNTyuR
米羅科技文創學院｜Arduino
https://shop.mirotek.com.tw/arduino/arduino-index/
傑森創工 JMaker Workshop
https://blog.jmaker.com.tw/arduino-tutorials/