# 第十二週週記

> **Date**: 2022.05.02 (一)
> **主題**：Arduino作業(紅外線遙控馬達)、0~1023的秘密

[TOC]

## 本週自學筆記

### 紅外線遙控馬達

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#### 材料準備
- Arduino 開發板、傳輸線
- 紅外線接收器、遙控器(遙控器需要的電池(CR2025)在小福的金興發購入)
- 直流馬達模組、直流馬達
- 足夠的跳線
- 麵包板
- 接下來就可以準備開工了!

#### 資料蒐集 & 實作

**Step 1. 下載 IRremote Library**
- 看到週一發給大家的紅外線接收器上面有寫編號「VS18388」，上網搜尋後就找到教學文$^{[1]}$，裡面有提到紅外接收器要額外安裝library，因此可以到 [**Github**](https://github.com/Arduino-IRremote/Arduino-IRremote) 下載下來放到Arduino Library的資料夾裡面，不過後來發現也能夠從Arduino裡面的「工具 > 管理程式庫」搜尋「IRremote」即可找到並安裝。

**Step 2. 紅外線接收器**
- 紅外線接收器有三隻腳，分別對應到「VOUT」(接收紅外線訊號，我接到D3腳位)、「GND」(接地)和「VCC」(5V電源)，這次作業中我是把他們接在麵包版上來操作。將紅外線接收器架好之後，我在Youtube上面發現有一個教學影片跟我們的遙控器長得一樣$^{[2]}$，後續就照著他的影片做。

**Step 3. 遙控器按鍵測試**
- 參考根據影片中的作法，可以把遙控器按下的按鍵在「序列阜監控視窗」中顯示對應的編碼，因此我就記錄下我的「-」、「+」、「EQ」分別對應的編碼，以備後續使用。

**Step 4. 結合直流馬達**
- 結合課堂中寫好的直流馬達控制function，只要設定條件判斷式，當接收到「+」的按鍵訊號時進行正轉，「-」的按鍵訊號時開始反轉，「EQ」的按鍵訊號時停下來，上傳程式碼到開發板之後就大功告成了！

#### 程式碼

#include <IRremote.h>

int RECV_PIN = 3; 
IRrecv IR(RECV_PIN); 
int sspeed;

void setup()
{
  IR.enableIRIn(); // 啟動接收
  Serial.begin(9600);
  pinMode(8, OUTPUT);
  pinMode(9, OUTPUT);
  sspeed = (int)(150);
}

void loop() {
  if (IR.decode()) { 
    Serial.println(IR.decodedIRData.decodedRawData, HEX);
    if(IR.decodedIRData.decodedRawData == 0xEA15FF00){ // + = EA15FF00 正轉
      forward();
    }
    if(IR.decodedIRData.decodedRawData == 0xF807FF00){ // - = F807FF00 反轉
      backward();
    }
    if(IR.decodedIRData.decodedRawData == 0xF609FF00){ // EQ= F609FF00 停下來
      stop();
    }
    delay(1000);
    IR.resume();
  }
}

// Describe this function...
void forward() {
  digitalWrite(8, LOW);
  analogWrite(9, sspeed);
}
// Describe this function...
void backward() {
  digitalWrite(8, HIGH);
  analogWrite(9, sspeed);
}
// Describe this function...
void stop() {
  digitalWrite(8, LOW);
  analogWrite(9, 0);
}

:::danger
**參考資料**
- [**[1] 葉難: Arduino練習：紅外線傳送與接收**](http://yehnan.blogspot.com/2013/05/arduino.html)
- [**[2] Arduino Tutorial 31- How to Use the Infrared (IR) Remote**](https://www.youtube.com/watch?v=0DgALFDwouA)
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### 0~1023的秘密

> **Q: 為什麼使用digitalRead得到的值會是0-1023之間?**
> (不確定題目是否有誤，感覺應該是指analogRead這個function)

- 「類比訊號」可以是任何數值，但「數位訊號」只有0和1，也可以說是只有HIGH和LOW兩種訊號。
- 為了衡量類比訊號的量值，Arduino能夠讀取類比訊號並轉為數位訊號(analog-to-digital converter, 簡稱ADC)
- 方法就是透過讀取類比電壓(analog voltage)來轉換為數位訊號數值，常用的內建函式就是`analogRead(pin)`，將0到5.5V或0到3V的電壓轉換為0~1023的數值。
- 而0~1023的數值範圍是由於**電壓的解析度為10個bit**，0到1023相當於具有1024個數值，也就是2的十次方，由10個0或1的一串數字組合出來的結果。
- 實務上也常會用函式`map()`來將0~1023的數值轉換為其他範圍來使用。

:::success
**參考資料**
- [**analogRead() -- Arduino Reference**](https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/analog-io/analogread/)
- [**arduino範例程式-類比電壓轉數位訊號**](https://frank1025.pixnet.net/blog/post/339436976-%5Barduino%5D002-arduino%E7%AF%84%E4%BE%8B%E7%A8%8B%E5%BC%8F-%E9%A1%9E%E6%AF%94%E9%9B%BB%E5%A3%93%E8%BD%89%E6%95%B8%E4%BD%8D%E8%A8%8A%E8%99%9F)
- [**How To Use Arduino’s Analog and Digital Input/Output (I/O)**](https://www.allaboutcircuits.com/projects/using-the-arduinos-analog-io/)
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### 本週實作心得
這禮拜又再度回到了開發板無法順利連接的困境QQ，經過一番掙扎以及助教的幫忙才終於又有開發板可以用，謝天謝地。

這次課堂主要就是介紹「**直流馬達**」的部分，會透過一個「**直流馬達模組**」來控制。這個模組接一個馬達時會接出四條線，除了GND(接地)和VCC(電源)之外，剩下兩個要分別接類比與數位接腳，是用來控制「轉向」與「轉速」。

程式碼的部分，也嘗試用`function`的方式來做簡化。將一組程式碼包裝在一個自訂函數當中，在主要的程式碼用到時引入使用，可以讓程式碼閱讀時更精簡，如果是重複性的動作也很適合使用。

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[**:link: 返回筆記列表**](https://hackmd.io/@FuvAXb7jSPqE7rfCyod68A/SyOs8PGlq)

###### tags: `創新原型實作` `第12週`