# 電資工程入門設計與實作 工作紀錄簿

**備註：因固定分組，本工作紀錄簿將沿用至學期末，請每週至此範本中複製內容至自己的紀錄簿並填寫**

## 成員
* 班別：週四班 第6組
* 組員1：江浩瑋 B08901065
* 組員2：葉星宏 B08901015
* 組員3：趙懷青 B08901029

## 範本連結
[Link](https://hackmd.io/@K03OUe-KT3yg86nOcOw6qA/HygNY2P8I/edit)

## 第四週紀錄
* 課堂應完成事項(**下課前必須找助教檢查**)
* (小組) 車子組裝完成Part 1(前側柱、馬達座)
* (小組) 車子組裝完成Part 2(下盤)
* (小組) 車子組裝完成Part 3(中盤)
* (小組) 車子組裝完成Part 4(上蓋)
* (小組) 車子通電可動作
> 檢查完成[name=bimomial_wu]
* 實際達成事項（必填）
* 車子組裝完成Part 1(前側柱、馬達座)
* 車子組裝完成Part 2(下盤)
* 車子組裝完成Part 3(中盤)
* 車子組裝完成Part 4(上蓋)
* 尚未接線
* 圖片






* 組內討論事項 (必填)
* 待填 (如問題、構想、分工合作、時間安排...等等)
* 利用Open lab的時間來把還未完成的線接好
* 討論誰負責組裝哪個部分，以及如何分工
* 組員分工 (必填)
* 焊接前，三個人各自負責上板、中板、下板
* 焊接的部分，比較難焊的地方兩個人一起焊
* 其他人就組裝
* 如果手邊的工作做完就先打工作紀錄
* 遇到的問題、處理狀況、解決方式 (必填)
* 一開始不知道馬達的外、內、中板的順序和中板四個角落都要塞螺帽，所以前前後後裝好又拆了好幾次。
* 焊接電線的部分，因為有一兩個焊點是要同時焊上兩條線，但我們一開始把兩條線先焊在一起的時候沒有焊好，所以導致後來把這兩條線焊到焊點上時，其中一條線就脫落落了。
* 馬達白色塑膠套剪錯邊導致馬達接電線的一邊是朝向內，一邊是朝向外(整體來說應該是不會影響車子的運作，但因為我們把電線焊上馬達時，加太多錫，導致那一邊的電線有一點擠)。
(底下為示意圖↓)

* 有些說明的地方看不太懂。
* 課程建議 (選填)
* 希望電路圖旁邊可以附實體示意圖。
* 紅外線模組的排針希望可以是往上的而不是往後。
* 想說的話 (選填)
* 待填

## 第四週批閱區
* 助教批閱欄
* 助教回饋
焊接的部分可以稍微紀錄一下助教講過的技巧，之後應該還是蠻有可能遇到需要焊接的部分，然後有提到加太多錫的部分，下次可以請助教幫忙用吸錫器除掉。然後說明看不懂的部分也可以回饋給助教，讓我們精進這門課的教學品質。
建議的部分，附實體是個好建議XD 紅外線模組的排針是買來就是這樣的，之後你們可以考慮把他彎曲或是重新焊排真上去 [name=binomial_wu]
* 教授批閱欄
* 教授評分等第
A-
* 教授回饋
1. 所以看不懂說明是那些地方呢?
2. 焊接需多練習才會比較順手。後續只差過電測試嗎?
3. 目前課程進行到現在，除了建議還有沒有什麼想說的話?
4. 取個有趣的組名吧。^_^
[name=Jiun-Peng]

## 4/1 Open Lab
* 上周回覆
1. 包括中間放電池的地方、安裝馬達的方式......
2. 是，但在接線時，就發生蠻多問題的:pensive:
3. openlab時間有點不夠
4. 組名待定
* 實際達成事項
- [x] 完成接線
- [x] 過電可正常運作
- [x] 可透過藍牙控制馬達
* 圖片
* 側視圖
* 俯視圖
* 左後視角
* 內部接線
* 紅外線感測器接線圖(未整線)

* 組內討論事項 (必填)
* 討論誰負責組裝哪個部分，以及如何分工

* 組員分工 (必填)
* 上次在課堂上焊好的開關，因為我們忘了帶走，openlab的時候就發現有些線斷了，所以一個人重新把斷掉的部分焊好
* 為了確保紅外線模組是好的，以及杜邦線沒有斷掉，其中一個人負責每接一條線時都先測試線有沒有斷
* 另外一個人打工作紀錄簿
* 程式碼 -> 用來測試線路是否接對，以及各個元件是否正常運作
* 馬達測試： [完整程式碼](https://github.com/ChiangHaoWei/arduino_tracing_car/commit/658352203b0ddb33c63a49312f0c39fe4a51c3a1#diff-2c855594d7cbbf8b5529a32fec397a69)
* 藍芽測試： [完整程式碼](https://github.com/ChiangHaoWei/arduino_tracing_car/commit/9a3a3c8faad754a371e34c98a30f8d28f3a627e1#diff-2c855594d7cbbf8b5529a32fec397a69)
* RFID測試： [完整程式碼](https://github.com/ChiangHaoWei/arduino_tracing_car/commit/776c6886af7344cd5af360dbecf97bd1cae92beb#diff-2c855594d7cbbf8b5529a32fec397a69)

* 遇到的問題、處理狀況、解決方式
* 當天材料短缺，找助教幫忙後也找不到 (沒有多芯線、母對母的杜邦線)
→ <font color='blue'>使用單芯線與組員自己的杜邦線</font>
* 從紅外線模組接到arduino擴充版如果使用一般20公分的杜邦線長度會不夠，需要用兩條線才夠長，但連接處容易鬆脫，而且光是紅外線模組需要的線就有18條，如果直接把這18條接上來，整個線路就變的超級亂。
→ openlab當天決定先用透明膠帶固定，三條線綁成一捆
→ <font color="blue">後來決定去直接買30公分的杜邦線來用</font>
* 在使用電表量測電壓時，arduino擴充板有煙及燒焦味
→ 檢查後為降壓模組沒有調整，輸出電壓仍是11V，才導致量電壓時出現燒焦味。<font color="blue">需調整降壓模組使電壓輸出調成9V</font>

* 課程建議 (選填)
* 材料可以定期與上課前檢查及補充
* 可以在投影片或上課時再提醒一次要調電壓
* 想說的話 (選填)
* 板子燒壞後，我們去詢問別組，發現大部分的組都沒調降壓模組，滿危險的

## 4/8 Open Lab
* 實際達成事項
- [x] 更換右輪馬達
- [x] 重新接線
* 圖片
* 壞掉的馬達 (前端斷裂)
* 影片
* [明顯慢很多的右輪](https://drive.google.com/file/d/1w1SEoXMpIN00R-g1xaUQX3sCzOX6dKVF/view?usp=sharing)
* [縮時](https://youtu.be/LoFQEwQoUjI)

* 組內討論事項 (必填)
* 需要更換的零件（如馬達）
* 組員分工 (必填)
* 一起修理車車
* 程式碼
* MotorWriting： [完整程式碼](https://github.com/ChiangHaoWei/arduino_tracing_car/commit/33847192dc53ffa653ae91a0f385b9deaee66462#diff-307871d8a47d672a04fca36f85c3f8e7)
* 確定馬達可以直走、左轉、右轉、後退： [完整程式碼](https://github.com/ChiangHaoWei/arduino_tracing_car/commit/d10d535fa61243849f4478a3389b5cc5f52bef35#diff-307871d8a47d672a04fca36f85c3f8e7)
* IR Sensor測試： [完整程式碼](https://github.com/ChiangHaoWei/arduino_tracing_car/commit/bde2d1e22ed78807909fe62dbf8de469956665f3#diff-c6bba70611be8dfb20681ad13581c4b9)
* simple p control： [完整程式碼](https://github.com/ChiangHaoWei/arduino_tracing_car/commit/4aea760690abf99f7128dceb3281d79390505386#diff-307871d8a47d672a04fca36f85c3f8e7)
* 遇到的問題、處理狀況、解決方式
* 原本已經組裝好車子了，但其中一個馬達的齒輪箱突然壞掉，導致馬達會空轉，所以只好找open lab的時間重新換一個新的馬達
* 組裝好新的馬達後，卻發現新馬達轉軸鬆掉，所以左右輪轉速有明顯差距，即便調整程式也無法平衡只好再重新組裝一次
* 換馬達時電線有點亂，容易短路產生火花
* 裝好車輪後發現車輪旋轉時可能會卡到木板，需要再調整

* 課程建議 (選填)
* 提醒同學組裝前先確認馬達狀況
* 小的螺絲起子數量不足，建議補充
* 輪胎買一種就好
* 想說的話 (選填)
* 小小冷知識：輪胎的胎紋至少有3種，更換時要注意
* 因為第一次重新組裝好後才發現馬達有問題，所以我們先一次拿很多馬達來測試轉軸有沒有鬆掉，結果有一半的馬達都有問題
* open lab晚了一小時才開

## 第六週紀錄
* 課堂應完成事項(**下課前必須找助教檢查**)
- [x]MotorWriting
- [x]紅外線黑白感測
- [x]循跡
> 檢查完成[name=erik]
* 實際達成事項（必填）
* 更換左輪馬達
* 調整直線前進速度
* MotorWriting
* 紅外線黑白感測

* 圖片
* 修復完成的車子

* 影片
* [失敗版](https://drive.google.com/file/d/1CB_cHuiezxZock6pt3rYoHrpmOKvTVOM/view?usp=sharing)
轉彎時外側車輪加速過猛，速度比跑直線時快，容易衝出軌道

* 組內討論事項 (必填)
* 循跡演算法
* 分別給六顆感測器一個數值(例如-50 -20 0 0 +20 +50)
* 讀完六個數值後將誤差加總
* 根據誤差值輸出對應電壓(需要測試)

* 組員分工 (必填)
* 兩人測試速度與紅外線
* 兩人寫循跡演算

* 遇到的問題、處理狀況、解決方式 (必填)
* 組裝車子的時候我們把IR Sensor的輸出接成類比的腳位，因為要全部重新接過有一點麻煩，加上上課的時間不多，所以我們決定用<font color='blue'>analogRead來讀取IR Sensor的值，並用250為標準判定現在為黑線或白線。</font>

    int left = 75;
    int right = 75;
    byte error[3] = {-80, -20, 0};
    byte left_pin[3] = {A0, A1, A2};
    byte right_pin[3] = {A5, A4, A3};
    for (byte i = 0; i < 3; i++) {
        if (analogRead(left_pin[i]) > 250) {
            left += error[i];
            Serial.print("left ");
            Serial.print(i);
            Serial.println(analogRead(left_pin[i]));
            break;
         }
        if (analogRead(right_pin[i]) > 250) {
            right += error[i];
            Serial.print("Right ");
            Serial.print(i);
            Serial.println(analogRead(right_pin[i]));
            break;
     }
   MotorWriting(right, left);

* 馬達的齒輪箱蠻容易壞的，如果車子行進時前面有東西擋住，導致輪子停住，但馬達仍持續轉的話，齒輪就容易鬆脫，得換一顆新的馬達。
* 車速過快的話容易在轉彎時來不及調整就衝出車道
* 馬達轉速沒調整好，循跡時過度轉彎，偏離軌道
* 程式碼部分，我們的寫法有蠻多問題的😥
1. 每個IR Sensor的敏感度都不太相同，250有時候沒辦法決定黑白。
2. 雖然大部分黑線都會大於250，白線都會小於250，但如果白色的部分剛好有影子或髒污，則測到的值就可能大於250，此時會導致判斷錯誤。
3. 我們的程式是假設每次一定都會有兩個IR Sensor感測到黑線。<br>解釋：如果是只有最右的IR Sensor(A5)感測到黑線，那right的error就會是-80，但如果最右邊兩個(A4、A5)都感測到，那right的error卻是-100。
4. 車子轉彎的方式只能是減慢內側輪子的速度，沒辦法加快外側的速度，所以轉彎的幅度過大的話就會轉不過去。
5. 改善的方式：重新寫一個程式(後來的p control version 2)

* 課程建議 (選填)
* 希望以後的課程可以在正課開始前提供十分鐘或提早開放教室(非open lab)讓我們先檢查與修理車子，這樣在上課時比較不會遇到狀況(如馬達等零件損壞)導致跟不上進度，也比較能夠專心上課
* 想說的話 (選填)
* 一直修車心好累Orz（可能除了木板以外的東西都至少換過一輪ㄌ
* 今天又換了一個馬達呢👍
* 車車表示：我不轉彎~我不轉彎 ~😒
## 4/11 Open Lab
#### [額外影片紀錄](https://youtu.be/1lpr6V8Bx0U)
#### [github](https://github.com/ChiangHaoWei/arduino_tracing_car)
* 實際達成項目
- [x] 按照圓形循跡軌道行走
- [x] 按照難度較高的軌跡行走
- [x] 用藍芽控制循跡與前後左右
* 圖片/影片
* [圓形軌道成功版](https://drive.google.com/file/d/19ocJS7x9nEEQtV0XdB6BaN5dHKoejGJy/view?usp=sharing)：
可以順利繞行軌道兩圈以上
* [高難度軌道成功版1](https://drive.google.com/file/d/1DeEGwPkicBok6zrcf8nWGDLb2ZY7L2Lo/view?usp=sharing),[2](https://drive.google.com/file/d/1EMHp_C_xOGfDT8MmZG-00bLuI1cADkVY/view?usp=sharing)：
我們讓車子只要發現每個IR Sensor都沒有感測到黑線，就先後退，重新轉彎。
這個方法可以順利繞行軌道兩圈以上，不過在髮夾彎時有機率會卡住，且切線沒有很精準，正在討論改善的方法

* [藍芽控制循跡與前後左右](https://drive.google.com/file/d/1los1tjZsDy9DI7azktwnHXuegGJmmLCU/view?usp=sharing)：
可以順利循跡與遙控

* 組內討論事項 (必填)

* 調整參數Kp數值
* 如何應對較高難度軌道的髮夾彎的策略
* 組員分工 (必填)
* 一起討論、調整參數與程式碼，然後拿去試跑和錄影
* 程式碼
* 窮舉法：[完整程式碼](https://drive.google.com/file/d/1oFbfJ1kmALKRzraeVOOc1-p5hVnQEiO7/view?usp=sharing)
→ 將所有可能列舉出來
* p control version 1：[完整程式碼](https://github.com/ChiangHaoWei/arduino_tracing_car/blob/pC1/pControl1/pControl1.ino)
→ 參考老師的第二個方法
* p control version 2：[完整程式碼](https://github.com/ChiangHaoWei/arduino_tracing_car/blob/master/pControl2/pControl2.ino)
→ 利用陣列存腳位和每個情況error需要乘的倍率(方便測試時修改參數)
* p control version 2 with backward: [完整程式碼](https://github.com/ChiangHaoWei/arduino_tracing_car/blob/pCWB/pCWB/pCWB.ino)
→ 讓車車在衝出軌道後會先後退回到軌道上，再慢慢修正
* p control version 3：[完整程式碼](https://github.com/ChiangHaoWei/arduino_tracing_car/tree/pC3/pControl3)
→ 避免車子在偏離軌道後直行會越離越遠，所以先把上一次的值存起來，在紅外線沒有感應到黑線時使用，可以減少偏離程度
* bluetooth control：[完整程式碼](https://github.com/ChiangHaoWei/arduino_tracing_car/commit/9a3a3c8faad754a371e34c98a30f8d28f3a627e1#diff-2c855594d7cbbf8b5529a32fec397a69)
目前可控制，但仍然須改善使用python必須按enter的問題
* 課程建議 (選填)
* 地圖邊框可以再寬一點，車車輪子很容易跑出去或壓到


* 遇到的問題、處理狀況、解決方式
* 寫好程式碼拿去軌道試跑時，發現有時候能順利的過彎，有時候卻轉不過去，而且每次偏離軌道的情況都不一樣。起初以為是地板凹凸不平的原因，後來又想到可能是萬向輪有點卡的問題，果然換過萬向輪後，就能順利循跡了
* 有嘗試把error的部分加上積分控制的部分，但因為時間的關係，沒有成功。

* 想說的話 (選填)
* 這次馬達雖然成功存活下來，但萬向輪就沒那麼幸運了（這次還是免不了換零件的環節呢👍
* 兩個軌道都跑成功後，接下來我們想讓車子在髮夾彎能更精準的沿著軌道跑，並提高速度

## week 06 Homework
* 成功影片：
[圓形軌道成功版](https://drive.google.com/file/d/19ocJS7x9nEEQtV0XdB6BaN5dHKoejGJy/view?usp=sharing)
[高難度軌道成功版](https://drive.google.com/file/d/1DeEGwPkicBok6zrcf8nWGDLb2ZY7L2Lo/view?usp=sharing)
* 遙控車：
[藍芽控制循跡與前後左右](https://drive.google.com/file/d/1los1tjZsDy9DI7azktwnHXuegGJmmLCU/view?usp=sharing)
* 何謂PID control？：

PID控制演算法包含三個基本的係數：比例（proportional）、積分（integral）、微分（derivative）。
* 比例控制：
比例控制的算法的修正量u和誤差error成正比，即Up=Kp×error，但如果在修正的同時又產生其他的誤差（如摩擦力），則最終達到平衡狀態時會有穩態誤差，無法完全修正，還需要其他參數。
* 積分控制：
為了解決穩態誤差，要再引入積分控制，作用是累計前面數次的誤差以調整修正量，調整的修正量和誤差error的積分成正比，即Ui=Kp×error+Ki×∫error。
* 微分控制：
微分控制則是為了減少因修正過頭而產生的震盪，因此會藉由前面誤差error的差值來調整修正量，即Ud=Kd×(error(t)-error(t-1))。

最後可以得到PID control的公式為u=Kp×error(t)+Ki×∫error(t)dt+Kd×(error(t)-error(t-1))，其中P對應到現在的誤差，I對應到過去的誤差，D則對應到未來的誤差。

助教跟教授評閱的地方怎麼都不見了？
[name=binomial_wu] 忘記複製惹QQ 各位教授與助教 抱歉
## 第六週批閱區
* 助教批閱欄
* 助教回饋
[name=]
* 教授批閱欄
* 教授評分等第

* 教授回饋

## 第七週紀錄
* 主題：指定題宣布
* 課堂應完成事項(**下課前必須找助教檢查**)
* 問題0回答、答案訂正
* 問題1回答、答案訂正
* 問題2回答、答案訂正
* 問題3回答、答案訂正
* 完成甘特圖
* ~~完成系統方塊圖~~
> [name=YEN]
* 實際達成事項 (必填)
* 問題0回答、答案訂正
* 問題1回答、答案訂正
* 問題2回答、答案訂正
* 問題3回答、答案訂正
* 完成甘特圖

gantt
    title 車車課進度
    dateFormat  YYYY-MM-DD
    
    section 硬體修理
    一起    :2020-04-16, 42d
    
    section motor
    江浩瑋           :2020-04-26, 5d
    
    section RFID
    江浩瑋       :2020-04-26, 5d
    
    section bluetooth
    江浩瑋、趙懷青    :2020-05-06, 7d
    
    section IR_Sensor
    江浩瑋、趙懷青    :2020-04-26, 7d
    
    section 參數調整
    江浩瑋、趙懷青    :2020-04-28, 7d
    
    section BFS
    一起    :2020-04-30, 14d
    
    section python_bluetooth
    葉星宏    :2020-05-06, 7d
    
    section 工作紀錄簿
    一起    :2020-04-16, 2020-05-28
    
    section 進度報告01
    葉星宏、趙懷青    :2020-04-26, 4d
    
    section 進度報告02
    江浩瑋、趙懷青    :2020-05-07, 6d
    
    section final adaptation
    一起    :2020-05-14, 14d

<font size=5>後來美化後的版本</font>

* 組內討論事項 (必填)
* <font color="green"><B>TT減速馬達在6V時的最大功率</B></font>?
* 6V × 0.18A =<font color="blue"> 1.08 W</font>
* Q1 馬達空轉時
* 電池最多提供功率
* 33mW + 75mW × 6 + 86mW + 1080mW × 2 + 200mW = 2929mW = <font color = "blue">2.929W</font>
* <font color="green"><B>電池輸出電流 </B></font>
* 2.929 W/11.1 V = 0.26387 A = <font color="blue">263.87 mA</font>
* <font color="green"><B>可以用多久 </B></font>
* 2250 mAh/263.87 mA = <font color="blue">8.527 hr</font>
* <font color="green"><B>人的運動功率</B></font>
* 一般人一天的基礎代謝率約為2000大卡
* 也就是說一般人如果一天都處於靜止的狀態，則身體需要消耗2000 × 1000 × 4.18 = 8360000焦耳的能量
* 所以人體靜止時平均功率約為8360000 ÷ 86400 = 96.75w
* 而人體運動時，其功率約為靜止時的3到5倍，所以推估人體運動時的功率為 300
* <font color="blue">B.300W</font>
* <font color="green"><B>一般轎車功率</B></font>
* 設轎車重2000kg，從靜止加速到 30 m/s(108 km/hr)需時 6 秒，則加速度為3m/s^2，車子受力所做功為增加的動能 (2000 × 30^2) ÷ 2 = 900000W，功率約為900000 ÷ 6 = 150000 = 150 kW
* 最接近選項為 <font color="blue">C. 100KW</font>
* Q2
* <font color="green"><B>地圖本身所需記憶容量</B></font>
* 假設地圖內所有node相互連接，共有150 × 4 = 600個數
* 連接距離最多也是150 × 4 = 600個數
* 所需記憶體為 1200 × 2B = <font color="blue">2400 Byte</font>
* 若node之間沒有順序，list還需要150 node，此時共需要2400 + 150 × 2 = <font color="blue">2700 Byte </font>
* <font color="green"><B>執行BFS演算法時，所需最大額外暫存容量</B></font>
* 需要queue來存取相鄰點，且不重複存取，需150 × 2B
* 需要mark來標記node有沒有被存取到queue過，需150 × 2B
* 需要存放所有node的predecessor，需150 × 2B
* 所需最大空間為150 × 2 × 3 = <font color="blue">900 Byte</font>
* <font color="green"><B>地圖與BFS演算法可否放進Arduino中？</B></font>
* 不行，但可以存在雲端或電腦中，運算後再以無線通訊溝通
* Q3
* <font color="green"><B>需要多少通訊速率 </B></font>
* 看到轉彎 上傳1B + 告知 UID 上傳4B + 接收後續指令 下載 1B <font color="blue">共 6B</font>
* 所需 6 × 8 ÷ 0.1 = <font color="blue">480 bits/sec</font>
* <font color="green"><B>藍芽可否支持(最大頻寬 9600bits/sec)?</B></font>
* <font color="blue">可以</font>
* 後來有上網查了一下鮑率(baud rate)，而其定義為每秒傳輸線上訊號變化的速率，也就是說鮑率並不定等於資料傳輸之速率(data rate)
* 因為一個傳輸訊號可能代表多個位元值，也就是說這個藍芽模組的資料傳輸通常是大於其鮑率
* 組員分工
* 兩人撰寫紀錄簿
* 兩人繪製甘特圖
* 輪流上台答題
* 課程建議
* 希望以後的討論課可以提供每組小白板，這樣計算或討論起來都比較方便
* 遇到的問題、處理狀況、解決方式
* 時間看起來有點不足
→ 分工要明確一點
* 想說的話 (選填)
* 今天繪製完甘特圖後，分工和時程也更明確了，希望能順利按進度完成。

## 第七週批閱區
* 助教批閱欄
* 助教回饋
分工真的是很重要的事情，不然事情一定會做不完的
小白板可能要請有錢的大助贊助了XD
> [name=binomial_wu]
* 教授批閱欄
* 教授評分等第 A-

* 教授回饋
-由於第六週有課後影片上傳的部份，所以和第七週一起回覆、給分
-恭喜你們成功讓車輛、藍牙都可運作，圓形軌道循跡看起來也很順
-三個班的老師們每週四中午都在402開會，通常大約兩點以前就會開完，開完會後你們可以提前進來使用教室沒有問題。
-循跡的部份除了影片記錄外，或許可以簡單記錄你們曾經做了哪些參數調整或其他改進，或者有哪些參數的選擇是失敗的，問題為何
-循跡時若地圖比較複雜，有時會遇到特殊的例外，例如全黑(軌道直角轉彎)、左右黑中間白(讀到兩條軌道或U型轉彎)等等，可以想想要怎麼處理
-實際在大地圖比賽的時候，地圖邊框會用膠帶貼，希望比較不會出問題。但在以往的比賽中確實有很多狀況都是出紙面造成的，摩擦力的變化也會有影響。
-針對馬達很容易有問題這件事，我們每年其實都有討論是否要先確認各元件好壞，但目前仍偏向不直接確認，讓大家養成元件拿到手要先測試的習慣，之後會有彼此分享經驗的時間，或許你們也可以把這點跟大家分享

-Ho-Lin

## 第八週 期中加油QwQ

## 第九週紀錄

* 實際達成項目
* BFS程式碼（未考慮邊的權重）
* Arduino 初步程式碼(不包括RFID)
* 藍芽程式碼
* 圖片/影片
* 今天主要在理解程式碼和打程式碼，所以沒有圖片或影片。
* 組內討論事項 (必填)
* 走到節點時該如何轉彎
* 如果轉彎有偏離軌道該如何修正
* 組員分工 (必填)
* 一人寫Arduino
* 一人寫藍芽
* 一人寫BFS
* 有空就寫紀錄簿
* 課程建議 (選填)
* 整堂課都給各組自行分工、決定進度的感覺還不錯，最後的分組報告可以和大家一起討論遇到的困難，也有不少收穫。
* 遇到的問題、處理狀況、解決方式
* 今天才發現原來cebia上有程式碼可以直接修改，不過因為我們上課前已經有寫一些了所以就決定暫時先用自己寫的(python的部分還是採用助教給的)，之後可能會改成助教給的。
* 電腦的藍芽配對成功後，無法藉由python的指令控制車子，車子藍芽的狀態停在閃紅燈，目前不確定是程式或是電腦的問題（有嘗試用手機連arduino，有成功連上），還在除錯中。
* 今天又壞了一個馬達(馬達空轉)😥，推測可能原因為因為我們在測試的時候車速都沒有調很快，當電池快沒電時，其電壓可能就會沒辦法推動馬達，但馬達又一直處於要轉的狀態，所以最後齒輪跟齒輪之間就會沒有咬緊，導致馬達空轉。
* 目前進度
* [arduino 程式碼](https://github.com/ChiangHaoWei/arduino_tracing_car/blob/APA/APA/APA.ino)
* 測試能否接收指令轉彎的程式碼

    bt = bluetooth("COM5")
    bt.do_connect("COM5")
    bt.write("123")
    while not bt.is_open(): pass
    readThread = threading.Thread(target=read)
    readThread.setDaemon(True)
    readThread.start()
    bt.write("s")
    while True:
        count = 0
        turn = ["r","r"]
        request = read()
        if request == "c":
            bt.write(turn[count])
            count += 1    
        if msgWrite == "exit": sys.exit()

* 因為剛開始還不太熟悉整個python程式碼的架構，所以上課時有花一點點時間研究。
* arduino的部分，目前在轉彎的部分還沒有完成。
* 有考慮當用BFS決定好路線後，就一次把所有的路線告訴arduino，這樣每次轉彎的時候就不需要再停下來等電腦傳該往哪個方向轉彎。
* 希望下次上課前車子至少可以跑完小地圖。

* [BFS 初步程式碼](https://drive.google.com/file/d/1gEw7IxcHDH900MAMTNKgVbeLyfHFi3xL/view?usp=sharing)

* 目前先照著BFS的操作步驟把程式打出來，可以求出在邊長權重相同時的distance(dis[])和predecessor(pre[])。
* 希望下次上課能把邊長不同的情況完成。

* 想說的話 (選填)
* 雖然從這週開始都是自行規劃進度，比較沒有壓力，但如果太放鬆感覺期限前會很慘w

## 第九週批閱區
* 助教批閱欄
* 助教回饋
* 我覺得自己打arduino很棒，但python記得用助教的code會省很多時間
* 會請大家做甘特圖，就是因為自己規劃進度很容易拖拖拉拉，所以記得回去看圖有沒有脫離進度太多
>[name=yen]
* 教授批閱欄
* 教授評分等第
A-
* 教授回饋
1. 組名呢? (敲碗!)
2. 在不知有程式碼可參考的情況下，獨立自己思考撰寫這樣很好喔。
3. 硬體都是不完美的，要考慮與測試的地方很多；現在走些冤枉路累積經驗，日後碰到問題會比較輕鬆些囉。
4. 我有看到你們之前精美的 Gantt Chart (雖然不是我批改)；目前感覺程式撰寫與規劃還算不錯，可以的話儘量配合自己規畫的進度，並且每週做檢討並修正 (在外面工作就是這樣的)，屆時就不用太擔心期末會很慘。
5. 和麟老師在結束前安排的討論，未來每週課程都會持續進行，希望你們有心得可以儘量分享，有問題也可以儘量提問喔。
> [name=Jiun-Peng]

## 第十週紀錄

* 實際達成項目
* 車子可以在節點轉彎和在死巷迴轉(死巷的部分還不太穩定)
* 可以算出從起點往外擴展到每個節點的最短路徑樹
* 可以算出到距離最近的死巷的路徑
* 圖片/影片
* [迴轉成功版](https://youtu.be/BEN6pEaZolM)
* [全景](https://drive.google.com/file/d/1omZ3NHQPMYE9PkghEeHr4hfKyua1paf0/view?usp=sharing)
* 組內討論事項 (必填)
* 組名：我就爛👍
* Game1和Game2的應對策略
* 車子轉彎和迴轉的方法
* 組員分工 (必填)
* 一人寫Arduino（轉彎、迴轉）
* 一人寫Python（讀迷宮）
* 一人寫演算法（Dijkstra）
* 課程建議 (選填)
* 希望可以提供學長姐以前考試的影片供我們參考。
* 遇到的問題、處理狀況、解決方式
* 讀取 csv 檔時的 raw_data 內會有nan (type是numpy.float64)，無法用boolean來做條件判斷。
* 用pandas.isnull()
* 車子在進入轉彎塊的時候，沒辦法確保車子是否有歪掉
* 解決辦法：讓車子在循跡的過程中速度減慢，或是讓車子進入轉彎塊後，再倒退修正
* 車子在左右轉時，原本打算用delay的時間，來決定要轉多久，但是因為每次跑的狀況都不太一樣，就算參數都沒有動過，但也可能會因為當時電池的電力、地圖紙的摩擦力......等等，使得轉彎所需的時間會不同。
* 後來我們又嘗試用IRSensor來控制，但因為轉彎塊和線都一樣是黑色的，如果在轉彎的過程中，IR感測到轉彎塊的角落，那車子就會亂跑。
* 最後我們決定先讓車子轉彎一小段時間，等到快轉完時，在用IRSensor確定是否轉到正確的點。
* 迴轉的部分，目前大概只有30%的機率會成功，而且因為迴轉處都會有RFID的卡片，迴轉時容易造成車子的某一個輪子空轉。應該還需要不少時間來測試不同的迴轉辦法。
* [迴轉失敗版](https://drive.google.com/file/d/1xA54_IngUAj0Yx6qU5g-xw_gIGZ7MChH/view?usp=sharing)（輪子被卡片卡住了💢）
* 藍芽的部分雖然有先用簡單的程式碼確認電腦可以與車子溝通，但為了測試方便，我們先暫時把該怎麼走寫死在arduino裡。
* 想說的話 (選填)
* 下禮拜就要測試小迷宮了，感覺進度有點落後，要找時間趕工了😥

## 第十週批閱區
* 助教批閱欄
* 助教回饋
覺得你們在處裡轉彎的時候試了很多方法，這的確是需要天時地利人和加上好解法，如果需要以前的影片的話可以來問問助教，我們都有過去大一時候的檔案喔，加油!
>[name=Lin]
* 教授批閱欄
* 教授評分等第
A-
* 教授回饋
-看起來轉彎還算穩定，很不錯。 關於迴轉時會被RFID卡片卡到，可以想想是否能夠調整實際迴轉的位置，或採用不同的處理方式。
-想看考試的影片是想要知道哪些訊息呢? 我們有保留之前的影片，但車子、地圖都不完全相同，不確定是否有幫助。另外，我們也會希望能夠看到一些新的創意，不一定要照著前人的做法。

> [name=Ho-Lin]

## 第十一週紀錄
* 主題：指定題進度檢視、補救教學
- CHECKPOINTS
- 車車
- [x] 循跡
- [x] 可以偵測到 node（包含十字路口和死巷）
- [x] 偵測到 node 之後，穩定直走、轉彎、迴轉（寫死指令）
- [x] 可以接收來自電腦的藍芽指令

- python
- [x] 完成基本的 BFS
- [x] 完成第一題的設計
- [x] 可以透過藍芽傳輸指令

- combined
- [x] 可以讀取 RFID 的值
- [x] 能走完 3 個點
- [ ] 可以不輔助的情況下，完成小型 E 字地圖
- [ ] 可以不輔助的情況下，完成進階地圖
- [ ] 可以正確在死巷讀取 RFID
> 給助教檢查[name=助教姓名]
* 預計完成事項 (必填)
* 完成藍芽和RFID的程式碼，並和控制車子的主程式合併
* 調整參數，增加轉彎的穩定度
* 實際達成事項（必填）
* 完成藍芽與RFID的程式碼(但藍芽結合控制車子的主程式暫時還沒有完成)
* 重新調整車子的參數

* 組內討論事項 (必填)
* 如何解決藍芽和RFID的問題
* Game 1的策略
* 如何測試我們寫的演算法是否正確

* 組員分工 (必填)
* 一人寫RFID+藍芽
* 一人寫Python
* 一人寫演算法

* 遇到的問題、處理狀況、解決方式 (必填)
* 原本以為藍芽和RFID應該不會花太多時間，所以上禮拜到今天上課前一直都只有修正轉彎的部分，但今天上課寫藍芽部分的時候就發現很多問題。
* 第一個問題是關於腳位的部分，雖然擴充版上每一個腳位都有一個V和G，而V都是5V的，但RC522的Vin是吃3.3V不是5V，後來查了一下擴充版的datasheet才找到在擴充版的最邊邊(寫著bluetooth的地方)有一個3V3。
* 再來是讀取UID的問題，如果RC522沒有讀到卡片的時候，我們的程式預設是回傳空指標，但實際上空指標所指到的記憶體其實也有值，所以藍芽在沒有卡片的時候也會傳一串東西給python造成error。最後我們修改讀UID的function，使藍芽在確定有讀到UID後才傳值給Python。
* 解決讀取UID的問題後，在藍芽傳輸的部分又出現會有亂碼的問題:sob:。後來發現問題的本身就是因為助教給的Python檔有兩種function是用來讀藍芽的(一個是讀uid，一個是讀string)，所以當arduino傳的是uid但python端卻是用讀string的function來讀的話就會錯。解決方式基本上就是確保arduino要傳uid的時候一定要是用讀uid的function、傳string的時候就一定要用讀string的function。
* 因為之前馬達又出狀況，修好後沒重新測試，所以今天車子跑得不太順暢，要重調參數😥
* 在把路徑轉換成方向的指令時，發現地圖檔給的方位不是連續的東南西北，而是東西南北，可能要把16種可能都窮舉出來。
* 課程建議 (選填)

* 想說的話 (選填)
* 上週原本能華麗的轉彎，連影片都拍好了，沒想到修完馬達後就轉不過去了，咩噗😭😭
* 因為小地圖迴轉的部分沒辦法測試，所以我們自己跑去印了一張地圖來測試迴轉😁
* 雖然有想一些好像還行的方法來挑戰Game 1，但感覺車子還不是太穩定，可能還是用Dijkstra比較穩。

## 第十一週批閱區
* 助教批閱欄
* 助教回饋
<font color=blue>
* 敲碗華麗轉彎的影片！
* 你們感覺藍芽是搞定了，加入主程式中應該是不會有太大的問題(如果function位置塞對的話)但重點還是車車走路的部分，畢竟知道指令但走不出來也是QQ。你們checkpoint進度算是不錯的，就剩下結合演算法跟藍芽了，有意識到演算法要配合車車實際的能力這點給個讚！加油啦！
</font>
> [name=erik]
* 教授批閱欄
* 教授評分等第
A-
* 教授回饋
1. 將 CHECKPOINTS 的成果明確標示出來，這樣做很好喔!
2. 感覺你們解決問題能力不錯了，車車行走其實很花時間，要多想些方式在程式上實現，讓它能夠走得比較穩定喔。
3. 等重現華麗的轉彎重新實現後，記得將華麗的影片放上來喔! :D
> [name=Jiun-Peng]

## 第十二週紀錄
* 主題：宣布自選題
* 實際達成事項 (必填)
* 調整穩定度
* 完成程式碼
* 開始試走迷宮
* 圖片/影片
* [試走迷宮（轉彎+迴轉）](https://drive.google.com/file/d/1R2OSyMsqbG9BPdWkJZF_p75BnitwXDMb/view?usp=sharing)
* 組內討論事項 (必填)
* 要不要一開始就一次傳完全部的方向指令
* 是否要調整轉彎策略（犧牲時間換取穩定度）
* 組員分工 (必填)
* 一人寫Python
* 一人寫Arduino、測試車子
* 一人幫忙測試車子、寫紀錄簿
* 遇到的問題、處理狀況、解決方式 (必填)
* 尋找最近dead end的演算法似乎還有改進的地方，在報告時有許多組提到這個問題，就算每次都尋找最近的點，也有可能因為路徑重疊導致總路徑不是最短路徑😢
* 試走迷宮時還是有發生車子還沒調整好就走到node的問題，還要再調整穩定度。

* 課程建議 (選填)
* 期末連放兩周假之後就要直接自選專題展示，壓力山大😓
* 想說的話 (選填)
* 目前的轉彎策略是先轉一小段時間後，再切回循跡模式，在報告的時候也有滿多組也是用這個方法。這樣雖然會比較快，但也較容易發生轉過頭或轉不夠的意外，所以我們在考慮要不要改成轉一小段就停下來偵測一次的方法，會比較穩定，但相對較慢。
* 今天又可以順利的轉彎和迴轉了，不過測試時有一次在很奇怪的地方出錯，還沒找到原因，感覺可能是隨機事件😅
* 目前試走迷宮的狀況還不錯，再來可能就等open lab時去測試評分系統可不可以記錄到分數，希望一切順利🙏🙏

## 第十二週批閱區
* 助教批閱欄
* 助教回饋
自選題歡迎跟我們討論，然後指定題加油啦！
不知道你們提到的奇怪錯誤有沒有解決？
> [name=binomial_wu]
* 教授批閱欄
* 教授評分等第 B+
* 教授回饋
- 看起來已經基本把各功能都整合完了，相當不錯，祝你們這週測試順利。
- 自選題方面可以參考之前的各種提案，不要有太大的壓力，其實並沒有預期你們要做很複雜的題目，往年很多組只是由目前的自走車功能再做一些額外的改進，有一些 demo 也比較是想法的初步展現，而非一個完整、穩定的實作。反而動機、創意這些都會是主要的評分點。題目難度的選擇歡迎來跟我們討論。
- 轉彎的部份若不確定怎樣較好，可以考慮保留現在的，然後同步再寫一個比較慢的，測試當天會先給一小段練習時間，那時候直接在大地圖上測，再決定你們要用哪種。

> [name=Ho-Lin]

## 5/27 Openlab
* demo影片：[測試我們自己設計的地圖](https://youtu.be/X315frpv_TU)
* 各種轉彎版本：
1. 進入方形轉彎塊後，車子直接往前一跑一小段時間，在開始轉彎，並且轉彎時，先用delay一小段時間後，再用IR Sensor判斷是否讀到黑線，以確認是否轉彎成功。<br><font color=blue>優點：這個算是最簡單的寫法，這種寫法對馬達和L298N的負荷也都較小。</font><br><font color = red>缺點：只要車子進入轉彎塊的時候歪掉，基本上就爆了。</font>
2. 電腦透過藍芽傳指令給車車的時候，順便告訴車車前面是否有黑線，如果有黑線，車車走出轉彎塊的時候就會先左右擺盪，確認找到前面的黑線後(為了使車車走出轉彎塊的時候一定是直的)再開始轉彎，然後轉彎的方式跟版本1一樣。至於車子左右擺盪時，該如何決定讓車子先往右擺還是先往左擺，我是利用以下的方法：<br> 記錄下車子在進入轉彎塊前循跡的五筆error值，依照我們之前循跡的寫法，如果error值是負，就表示是右邊的IR Sensor偵測到黑線，相反的，如果error是正的，即表示是左邊的IR Sensor偵測到黑線，所以我們就可以用這五筆error值來判斷，車子在進入轉彎塊時，是否可能會因為循跡的修正，導致進入轉彎塊後方向歪掉。<br><font color=blue>優點：可以保證車子在左右轉的時候不會轉錯。</font><br><font color = red>缺點：但每轉一次彎就要花更多的時間，而且後來我們發現用error的正負來決定左右擺盪的方向不一定會是對的，因為車車也有可能是在轉彎塊中前進時歪掉的。</font>
3. 車子進入轉彎塊的時候，不只是單純往前走一小段時間，而是用另一種循跡(也就是說只要任何一個IR Sensor感測到白色，車車就會修正方向)，而且因為轉彎塊不大，為了防止車車暴衝，我們讓車子前進一點點後就會停一段很小的時間再繼續前進，然後一直前進到車子離開轉彎塊後再直接轉彎。<br><font color=blue>優點：解決了車車在轉彎塊容易歪掉導致轉彎失敗的問題。</font><br><font color = red>缺點：每次轉彎一樣要花較多的時間。</font>
4. 另外，在車車轉彎的過程中，我們也有分成兩種方法，一種是用MotorWriting給一個參數後，馬達就維持這個轉數，直到IR Sensor感測到黑線才停止，另外一種是機械式的轉彎，也就是車車在轉彎的過程中會一直停頓。<br><font color = blue>機械式轉彎的優點是確保轉彎時IR Sensor感測到黑線時，arduino和馬達有足夠的時間反應，以確保偵測到黑線時有確實停下來。 </font><br><font color=red>但機械式轉彎因為要讓馬達一下轉一下停，所以很容易讓L298N發燙，導致其PWM就會不穩。</font>

* BFS 策略
在我們原本的 BFS 演算法就能夠排出與各點距離的情況下，針對不同點距離的長短來做出優化。
1. 從離起點最近的點開始走，我們預設的走法。至少可以吃到一個點，但考慮到車車的速度與穩定性，最後的得分可能不會太高。

    # all_and 是依照距離排序的 list of list ([distance, deadend node])
    all_end = self.BFS(nd) 
    # 找最近且還沒走過的 deadend
    for each in all_end:
        if each[1] not in self.mark:
            self.mark.append(each[1])
            deadend = self.nd_dict[each[1]]
            route = self.BFS_2(nd, deadend)

2. 從離起點最遠的點開始走，再以最遠的點當作新的起點。這種走法可以先把分數較高的點一次吃完，但風險也相對較高，一旦在途中出錯而且補救失敗就會連基本分數都沒有。在不知道實際地圖複雜程度的情況下，我們不會優先考慮此策略。

    # all_and 是依照距離排序的 list of list ([distance, deadend node])   
    all_end = self.BFS(nd)
    # 將終點設為距離最遠的 node
    self.mark.append(all_end[-1][1])
    deadend = self.nd_dict[all_end[-1][1]]
    route = self.BFS_2(nd, deadend)

3. 從離起點距離為中位數的 deadend (以下稱新起點) 開始走，可以省去為了吃分數較低的點所花費的時間，風險也比最遠的點低，進可攻退可守。但是當走到該點後，接下來有可能朝向起點方向繼續走，或是朝最遠點。如果離該點最近的點為前者，最後還是會走回起點附近，則浪費了一開始走到中間所花的時間。理想情況是持續朝高分的點走，為了達到此情況，有可能需要改變新起點(改為附近的 deadend)，讓距離新起點最近的點是分數更高的點，即為此策略的改良版本。這也是我們最後採用的策略。

    # all_and 是依照距離排序的 list of list ([distance, deadend node])   
    all_end = self.BFS(nd)
    # 將終點設為距離最遠的 node
    mid = int(len(all_end)/2)
    # 可以針對實際情況+1或-1
    self.mark.append(all_end[mid][1])
    deadend = self.nd_dict[all_end[mid][1]]
    route = self.BFS_2(nd, deadend)

* 完成事項：
- [x] 因為轉彎還不是很穩定，所以有先寫了不同版本的轉彎，要測試不同版本的穩定性與參數。
- [x] 決定Game1的BFS的演算法是要從最近的開始走還是從最遠的開始。
- [x] 讓車子可以連上車子，並且是等到藍芽都連上後在連上Server，以節省時間。
- [x] 測試讀到的UID可以成功上傳到Server上。
- [x] 確定電池的電壓
- [x] 測試車子的速度
* 遇到的問題：
* 可能是因為我們自己印的地圖的紙和明達402中地圖的紙材質不同，導致我們車子在跑中地圖前必須重新測參數。
* 明達中地圖所放的RFID卡片，其中兩張白卡UID的前兩位是00，但原本助教給的python檔中，負責接收UID的function會把接收到的UID轉換成16進為整數，導致前兩位的00會自動被省略(如果00在中間則不會省略)，也因此傳給Server的UID就會是錯的。<br><font color=blue>解決辦法：只要return出來的UID是小於8位的，就直接在前面補0補到變成8位在傳給Server。</font>
* L298N 運行太久會過熱影響車車性能，使原本調好的參數失準<br><font color=blue>解決辦法：每運行一段時間或發現L298N過熱時，先將總開關關閉讓他冷卻。</font>
* 機械式轉彎對馬達的負擔也不小，我們在測試過程中發現左輪馬達的前端十分容易鬆脫，導致引擎空轉，因此每次測試前都要把前端壓緊。由於是在考試前兩晚才發現這個問題，時間緊迫，我們只好先用膠帶黏住硬著頭皮上陣，比較幸運的是每跑完兩次測試才會出一次問題，最後安然過關。😅
* 想說的話 (選填)
* 看到其他組轉彎都已經非常流暢，而且都在想如何加快速度，但我卻連轉彎的穩定性都還不是很好就覺得壓力好大:cold_sweat::cold_sweat:
* 馬達又想搞事了💢

## 第十三週紀錄
* 主題：指定題測試
* 影片
* Game 1：<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/0q1PF3Vt2j0" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe>
* Game 2：<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/fX-RogU_9ZA" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe>
* 賽後心得
* 江浩瑋：
這次比賽的成果整體來說，雖然沒有前三名，但我蠻滿意的(畢竟我們前一天的openlab還在為轉彎煩惱)，另外在整個比賽的過程中，看到了各組不同的轉彎策略和加速的方法，以及Game 1路線的選擇，了解到了自己其實還有很多地方可以改進，而值得慶幸的是我們的車車在比賽當天沒有突然出現很大的狀況，回想起這半個多學期以來修車、測試、打code的過程，縱使辛苦，但也學習到了團隊如何分工合作、如何透過討論與協調共同解決我們所面對到的問題，更從比賽中得知自己的不足，但這次比賽並非表示結束，既然比賽沒有得到前三名，那麼我們在自選題一定要在扳回一城!
* 葉星宏：
今天打頭陣的第七組表現就非常穩定，成績也相當優異，接下來的幾組表現也相當不錯。讓我看得非常緊張，幸好最後我們這組的車車沒有辜負我們<del>直升機父母</del>的期望，還算成功的走完了兩分鐘。在Game2我們也成功照順序走完全部的點，最後成功的那一刻真的很有成就感。雖然最後差一點點拿到第三名(原本以為是看分數還在那邊空歡喜XD)，但能有這樣的成績已經很滿意了。在過程中我們遇到了很多意想不到的問題也試著想辦法解決他們，學到了很多課堂上沒教的東西。比賽中也看到了不同組的策略與優化方法，都有我們可以學習的地方。接下來就要來做自選專題了，希望我們能夠順利完成，也很期待其他組的成果。
* 趙懷青：
這次的考試可說是既刺激又有趣，刺激的是自己上陣考試時，一直提心吊膽的跟在旁邊護著車子，打算一有錯誤就立即救回，生怕最後落到要補考的處境；有趣的是在場下觀察其他組的策略與考試情況，其中最有趣的要屬第二組，一遇到大直線就大膽的暴衝，跟鬼一樣🤣，雖然有些不穩定，但視覺震撼度相當高。最後的結果我覺得算是穩定發揮，我們原本預計Game 1大概能吃到4個點，第5個點會有點勉強，結果第二次跑的狀況不錯，差不多在最後3秒轉到最後一個彎時有點要出錯的感覺，我直接當機立斷把車子抓住，用50分換取240分，穩賺不賠😎。Game 2雖然在第一個彎又發生奇怪的錯誤，要用一次手動輔助，不過最後還是有順利跑完全部的點。最後雖然惜敗另外分差很接近的兩組，成為第四名，但還是滿有成就感的（不知不覺車車就成長得這麼出色了😭😭）。接下來還有自選題，希望也能順利完成。

* 組內討論事項 (必填)
* 自選專題題目、如何分工
* 考試時遇到突發狀況的處理辦法
* 想說的話 (選填)
* 這周好像沒有模板，所以就自由發揮了~

## 第十三週批閱區
* 助教批閱欄
* 助教回饋
> [name=助教姓名]
* 教授批閱欄
* 教授評分等第
A+
* 教授回饋
比賽的當時看到你們車車的狀況，我也變得很緊張，也不知不覺你們就變得這麼出色了。看到你們分別打這麼多心得，也覺得很開心喔! 這門課系上投入很多資源，未來幾年大概也比較少有這樣課程，真心希望你們能在這門課學到很多東西，無論是課堂上、課堂下或觀摩其他同學。另外上週和麟老師有提醒，自選題壓力不要太大，動機、創意我們都會考慮的! :D

> [name=Jiun-Peng]

## 第十四週紀錄
* 主題：自選專題設計、製作與進度報告
* 預計完成事項 (必填)
* 決定自選題的主題
* 自選題時程規劃
* 討論如何分工
* 預算
* 實際達成事項 (必填)
* 決定自選題的主題--健身環

* 自選題時程規劃 
* 預算 
* 組內討論事項 (必填)
* 自選題的目標
* 關於自選題，我們主要想做一些有關姿態或手勢感測的東西，因此我們就先想了一些相關的題目。
<font size=5 color = green>1. 手勢遙控車車</font><iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/OwQMxbbCc_Q" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe><br>預計會使用到的東西：<br>GY- PAJ7620U2、車車本體<br>動機：<br>結合車車與手勢操控
<font size=5 color = green>2. 時間停止手套</font><iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/rj9L1_-AzMc" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe><br>預計會使用到的東西：<br>ic555、電風扇、RC電路、LED燈<br>動機：<br>結合電路學所學到的RC電路以及視覺暫留
<font size=5 color = green>3. 水往上流</font><iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/QxqqE1TT7d8" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe><br>預計會使用到的東西：<br>ic555、滴水器、LED燈、RC電路<br>動機：<br>結合電路學所學到的RC電路以及視覺暫留
<font size=5 color = green>4. 健身環大冒險</font><iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/jUjV-D8Ex18" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe><br>預計會使用到的東西：<br>皮拉提斯環、G Sensor、遊戲<br>動機：<br>買不到switch，也買不到健身環，那就自己動手做一個吧！
* 經過討論後，我們決定以健身環作為我們的主題，並讓健身環也有控制車車的功能、
* 自選題時程規劃
* 製作出健身環的所有細節與其需要用到的模組
* 所有的花費是否能控制在1500內
* 組員分工 (必填)
* 一起brainstorming!
* 遇到的問題、處理狀況、解決方式 (必填)
* 目前因為還沒有開始做，所以還不確定是否真的能在7/1前完成整個健身環的製作以及遊戲的開發，因此我們決定讓自選題分成兩階段，第一階段是讓健身環當成車車的方向盤，控制車車，第二階段就會結合健身環還有腳上的感測器，並加上自己寫的遊戲。
* 寫遊戲的部分因為所需要花費的時間較長，所以可能要兩個人來寫。
* 課程建議 (選填)
* 待填
* 想說的話 (選填)
* 聽完大家的自選題主題，感覺大家的主題都好猛！
* 希望能趕上demo的期限做完🙏

## 第十四週批閱區
* 助教批閱欄
* 助教回饋
> [name=助教姓名]
* 教授批閱欄
* 教授評分等第 A
* 教授回饋
- 看起來想做的目標蠻多，也應該會有一定難度。可以先想想 7/1 時希望展示到什麼程度，或者說哪些功能適合當天的展示。很多時候穩定的 demo 某幾項功能更能達到好的效果。
> [name=Ho-Lin]

## 第十五週紀錄
* 主題：自選專題設計、製作與進度報告
* 自選題目標：
1. 利用健身還當作車車的方向盤，並用Rpi加上camera把車車的即時影像傳回到電腦，讓使用者只須要看著電腦螢幕、握這健身環，即可操控車車。
2. 仿造switch的健身環大冒險，玩家透過手握健身環、腳上綁感應器來玩遊戲。
* 預計完成事項 (必填)
* 完成目標一中Rpi和camera的部分
* 完成目標二腳上的感應器
* 遊戲基本架構
* 材料採買
* 組裝
* 實際達成事項 (必填)
* Rpi camera (但會有過熱問題)<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/L0TaB2wuA8Q" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe>https://drive.google.com/file/d/1nn5IUMnXA5rNNR8cGevX0GNfVF_6XAs6/view?usp=sharing
* 材料方面剩下彎曲電阻還未買好
* 遊戲初步架構規劃完成
* 組內討論事項 (必填)
* 健身環要搭配的遊戲
* 傳輸方式 ( Wi-Fi or 藍牙 )
* Arduino 固定方式
* 感測器位置
* 組員分工 (必填)
* 1人做遊戲
* 1人寫腳上感應器的code
* 1人負責Rpi
* 遇到的問題、處理狀況、解決方式 (必填)
* Rpi使用一小段時間後就會過熱，導致系統整個當機。詢問過助教後，了解到即時的串流影像處理加上傳輸對於Rpi的負擔太大。
* 目前可能的解法主又有在Rpi上加金屬散熱片(目前不考慮加風扇因為車車的供電是靠電池，如果再加上馬達可能會讓電池更快就沒電)
* 另外在軟體的部分，我們可能就是讓串流的影像畫質降低以及把frame rate調低，以減少Rpi的負擔。
* 目標二腳上的感應器(GSensor)我們規劃主要就是當成計步器，透過每秒計到多少步數，來告訴遊戲現在玩家的跑步速度。
* 而目前的問題是因為每次感測器裝在腳上的方向可能會不同，每個玩家跑步的方式也會不同，所以可能導致計的步數錯誤。

* 課程建議 (選填)
* 待填
* 想說的話 (選填)
* 雖然在proposal時立下了雄心壯志，不過期末的時間會比較少，要在最後一周爆肝趕工😅
* 目前還在討論demo時要把重點放在控制車子還是玩遊戲。

## 第十五週批閱區
* 助教批閱欄
* 助教回饋
> [name=助教姓名]
* 教授批閱欄
* 教授評分等第
A-
* 教授回饋
是，還是要以時間來量力，並且以期末為重喔；不要為了這科讓其他科期末爆掉，那就划不來了。加油!
> [name=Jiun-Peng]

## 第十六週紀錄
* 預計完成事項 (必填)
* 寫完遊戲（美工之外）
* 組裝健身環
* 處理Wi-Fi傳輸
* 完成海報
* 實際達成事項 (必填)
* 寫完遊戲（美工之外）
* 處理Wi-Fi傳輸
* 完成海報
* 組內討論事項 (必填)
* 海報內容
* demo內容
* 電源供應方式
* 組員分工 (必填)
* 兩人寫遊戲 + 連線
* 一人處理感測器
* 遇到的問題、處理狀況、解決方式 (必填)
* 我們買的九軸是GY-85，而根據GY-85的datasheet，GY-85是包含了ITG3205(陀螺儀)/ADXL345(加速度計)/HMC5883L(磁力計)這三種感測器。根據datasheetADXL345、ITG3200、HMC5883L的i2c address應該分別是：0x53 0x68 0x1E，但不管我們怎麼試，都還是找不到address是 0x1E的device，反而是有一個0x0D的device。後來經過漫長的google，發現原來我們買到的九軸感測計是次級品，廠商為了減少成本，把原本磁力計換成了較為便宜的QMC5883L，所以address才會跟datasheet上寫得不一樣。
* 另外原本我們打算用arduino nano來接收九軸的data，但因為健身環上要用的兩個九軸感測器是一模一樣的，也就是說他們的i2c address是完全一樣的，那麼是必得用兩組i2c Bus來連接，但不幸的是arduino nano只支援使用一條i2c Bus，所以我們就得買其他模組來改變第二個九軸的i2c address要不然就是換掉arduino nano。最後，考量到我們的預算，我們選擇了後者，我們用NodeMCU-32S來替換掉arduino nano。之所以會選擇NodeMCU-32S，主要是因為NodeMCU-32S支援同時使用兩組i2c bus，另外其本身還內建了wifi和bluetooth，這樣通訊時就不需要額外再購買藍芽模組或wifi模組。
* 換成NodeMCU-32S後，我們解決了i2c的問題，但現在又有其他問題產生了，那就是所有在arduino上能夠使用的library，現在在NodeMCU-32S上都不能夠使用了:sob:，也因此，如果我們要讀取九軸上各個感應器的值，我們就沒辦法直接include 其他大神寫好的library來用，而是得自己先慢慢研究各個感測器的datasheet，看我們要的數值是位在哪個register，以及在初始化時，需要在哪個register寫入哪些值。
* 另外，我們再讀用感測器的數值時，我們發現原本數值應該會落在-128~128之間，但是我們實際print出來的數值竟然有到6萬多:scream:，一開始我們猜測是杜邦線壞了，但換新的線後還是一樣，我們又猜測會不會是我們在把排針焊上感測器時，把感測器燒壞了，所以我們就又再用arduino uno測試，結果發現數值都落在正常範圍，最後又花了很長一段時間才發現，原來是因為NodeMCU-32S中的int是4個bytes(arduino是2個bytes)，所以必須將int換成int16_t，印出來的數值才會是對的。
* 電腦(Server)連上Client端的Wi-Fi後，由於需要連續接收感測器數據，因此將接收的函式寫入迴圈中，但這樣會導致遊戲每一幀畫面和動作執行都有約0.1秒的delay，推測與從client傳輸的速率有關，目前還在想辦法😅
* 目前可以分析感測器延三個軸旋轉的角度，但好像無法從感測器接收到的數值來判斷旋轉半徑，例如原本預計上半身需要跟著環旋轉，但實際上只要在原地旋轉環(身體不動)，就可以達到一樣的效果了
* 其中一個遊戲需要以圖片下半部為軸心旋轉，但 pygame 內建的旋轉方式只能以圖片的軸心旋轉，因此需要先測量新軸心與圖片中心的 offset (向量)，並預先將圖片沿著 offset 位移，將圖片(軸心還在中心)與 offset 一起旋轉相同的角度後，最後圖片再沿著新的 offset 方向移回原位就可以了
* 寫接金幣的遊戲時，一開始金幣到達判定線後卻不會消失，後來發現原本的寫法需要有一個event才會觸發判定，因此要把整個函式從迴圈拔出來重寫😢
* 預算嚴重爆表，只好跟錢包君說對不起了😭😭
* 想說的話 (選填)
* 期末考結束還是得繼續爆肝❤
* 最後幾天了，趕緊做完暑假就開始了👍
* <del>這門課根本不只三學分吧😭</del>

## 第十六週批閱區
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> [name=助教姓名]
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> [name=教授姓名]

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