# [教學]Arduino懶人遙控電燈開關

搬到新家之後，第一次有了自己的房間
新房間什麼都好，就是沒有離床近一點的電燈開關
每晚睡前都要到門口關燈之後再摸黑爬回床上

秉持著科技來自於惰性的精神
我用Arduino做了一個低科技東東：

{%youtube 2opoliKnHnE%}

製作時間：
初學且材料齊全 3~5小時
再做一次 　　　1小時
再做第三次　　 15分鐘

## 材料！

從左至右分別是：

1. Arduino UNO板一份

一個小電腦！

他會記住你要執行的程式和指令，並且接收來自紅外線接收器的訊號、傳送給伺服馬達要轉幾度的訊號。
我們等等會需要跟Arduino跟用USB Type B線電腦連接，這樣就可以把我們想要機器做的指令從電腦上傳到Adruino上。

USB Type B 本人

通常在買Arduino時就會附贈！沒附贈也沒關係，各大電子材料行都有。

2. 麵包板


一塊長得跟麵包一點都不像的板子

關於這塊板子，我們得先知道他底下是怎麼通電的。

在上面的圖片中，左右各有兩排藍色和紅色的線，代表它們旁邊的孔(也就是最左兩直排跟最右兩直排)是每直行互相通電的。
而中間標號123和abc的那30x10個孔，則是依照我用上面黃色筆跡畫的方向，橫著通電。

3. SG-90 伺服馬達

幫你按開關的酷東西

馬達上面會有買的時候附贈的轉動手臂，因此我們就可以用馬達的轉動來這樣控制開關：


4. 紅外線接收器

中間那個三隻腳的東東
他可以把接收到的紅外線訊號變成有意義的電流，然後傳給Arduino做判斷

對了 既然有接收器就需要發送器

一般家用的電視遙控器都可以，廠牌規格不一樣沒關係，只要他是紅外線發送訊號的就好。

5. 杜邦線

很像小時候吃的那種彩虹色、一條一條的糖果

就是一種電線，需要的時候可以一條一條撕下來。他上面堅硬的針頭讓我們在插麵包板跟Arduino時更容易固定

- 以上東西在可以在哪裡得到?

1. 當然，網購一定買的到。
2. 你家附近的電子材料行
(中壢有大洋電子、台南有南一電子和TNA168可以去)
3. 當你的家人朋友有電機背景.jpg

## 前提！

在你開始做之前，有一些事必須先知道：

### 1. 電燈開關附近要有插座

畢竟這整個東西還是吃電的，所以還是需要一個電源才行，如圖：

對我那時是用capo固定伺服馬達的，後來改用束帶固定

其實我最一開始的想法是用電池供電，用ATtiny85代替Arduino。這樣不僅體積小很多也不用用插座供電，但是在燒錄程式到ATtiny85的過程中，軟體的部分會無法溝通所以才放棄的。如果有做出來的話我再打一篇教學。

### 2. 先來認識Arduino吧！

如果是第一次接觸程式語言或是Arduino的人，看到程式這個字應該都會感覺到陌生吧?
沒關係，我接觸了一年也還是很矇。
網路上的教學其實非常多，但是就得耐住性子，一步步花時間認識這個環境。正好，疫情在家的期間你可以花時間多學一個東西。

我當初就是看[佑來認真教](https://www.youtube.com/channel/UCCd23n-zY1Vfsvc9FLrZZbQ)的arduino教學系列。雖然不是最精深的arduino教學，但是是我認為最容易入門、最好懂的教學系列。

{%youtube 3mw-1Bvv0WU %}

對於初學者，建議先看到 **[實作01-基礎Blink](https://www.youtube.com/watch?v=KzjWbRozItM&t=1s)**，了解Arduino IDE是怎麼上傳程式、基本操作之後，後面的教學會更容易理解喔。

## 開始！

### 1. 把所以有東西按照下圖連起來：

我們可以分成三個部分說明：

#### 1. 電源

紅色線跟藍色線就是剛剛提到的杜邦線，如此可以讓麵包板最上面兩排作為正極及負極的電源

#### 2. 紅外線接收器


三隻腳直接插進麵包板就可以了，但是切記三支腳的順序不能錯(面對圓球時，右腳正極、中腳負極、左腳接Arduino二號腳位)，否則紅外線接收器有機率壞掉

#### 3. 伺服馬達
在用Thinkercad做這張圖的時候，一直覺得這個圖示也太不像伺服馬達，後來才發現這是俯視圖：
這裡有一點需要注意！伺服馬達會有三條線，分別是橘色(接Arduino五號腳位)、紅色(接正極)、棕色(接負極)，分清楚之後再用杜邦線連接起來。

### 2. 讓電腦連上Arduino

用剛剛提到的USB type B讓電腦和Arduino連接。再把Arduino IDE打開，以下的code複製上去吧：

///////////////////////////////前置作業///////////////////////////////
#include<IRremote.h>                 //引入紅外線和伺服馬達的函式庫
#include <Servo.h>

Servo myservo;   
IRrecv irrecv(2);                    //紅外線感測器的訊號從2號腳位輸入
decode_results results;

void setup() {
  
  Serial.begin(9600);                //啟動序列埠 (按右上角放大鏡啟動！)
  myservo.attach(5);                 //伺服馬達的訊號從5號腳位輸出
  Serial.println("啟動紅外線接收器及序列埠");   //在序列埠顯示這一行文字
  irrecv.enableIRIn();
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////

///////////////////////////////程式開始///////////////////////////////
void loop() {
  if(irrecv.decode(&results))
  {
    Serial.println(results.value);   //在序列埠監控視窗顯示遙控器訊號的解碼後的數字
    irrecv.stop();                   //把紅外線接收器暫時關閉
    if(results.value==2105361595)     //在兩個等號右邊把數字刪掉，填入你想要作為開關按鈕發出的訊號值。像我的是2105361595
    {
      myservo.write(47);             //伺服馬達轉到47度
      delay(500);                    //停止500毫秒
      myservo.write(40);             //伺服馬達轉到40度
    }
    if(results.value==2105377915)     //在兩個等號右邊把數字刪掉，填入你想要作為開關按鈕發出的訊號值。像我的是2105377915
    {
      myservo.write(0);              //伺服馬達轉到0度
      delay(500);                    //停止500毫秒
      myservo.write(10);             //伺服馬達轉到10度
    }
    irrecv.enableIRIn();             //再把紅外線接收器打開
  }
  delay(100);
}

在這篇教學裡面，我不打算教有關程式的東西。畢竟程式的概念太多，要通通解釋太麻煩；而且有些東西我也看不懂。
想要了解這些程式碼的意義的人可以看一下用中文打的註解，我有大略說明每一行code所代表的意思。

複製上去之後應該會長這樣：


打完記得儲存！

### 3. 讓Arduino認識紅外線接受器的系統

在上傳程式之前，我們必須先讓Arduino認識紅外線的函式庫，否則Arduino是無法解讀紅外線接受器的訊號的。
而要怎麼讓他們認識呢?詳細操作方式可以見下面影片：

{%youtube 5bfJTu5tekY%}

建議全部看完。若覺得自己對Arduino有一定了解的話可以直接從2:47開始，5:00結束

## 上傳！

接著就按下左上角的上傳。上傳成功的話下方的藍色框框會顯示"Done uploading"字樣，如圖：


上傳完成之後，你的伺服馬達可能會突然轉動一下，這是正常的。
但現在去按你家的遙控器他是不會動的，因為這些程式只認得我的遙控器。必須對程式碼做一點點修改，才能讓讓程式認得你家的遙控器。

(不過如果你的遙控器跟我的型號一樣，那你可以試試看按1跟2，有機率伺服馬達就會開始轉動)

這時候要按下右上方的放大鏡：

(這張圖是GIF喔 給他一點時間動起來)

會出現一個視窗，顯示"啟動紅外線接收器及序列埠"字樣

這時候就可以拿起你家的遙控器，然後對著紅外線接收器開始按按鈕了：

這時候，你可以發現，每個按鈕都在按下去之後，在視窗上出現屬於自己的數字，

{%youtube vzLlCygmvHo%}

在你決定好哪兩個按鈕作為開燈按鈕與關燈按鈕之後，將按下按鈕之後第一個跑出的數字複製起來(因為長壓按鈕的話會有其他訊號)，並在程式碼中雙等號的右邊貼上：

/////////程式碼/////////
if(results.value== [在此貼上開燈訊號]) //在兩個等號右邊把數字刪掉，填入你想要作為開燈按鈕發出的訊號值。像我的是2105361595
{
myservo.write(47); //伺服馬達轉到47度
delay(500); //停止500毫秒
myservo.write(40); //伺服馬達轉到40度
}
if(results.value==[在此貼上關燈訊號]) //在兩個等號右邊把數字刪掉，填入你想要作為開關按鈕發出的訊號值。像我的是2105377915
{
myservo.write(0); //伺服馬達轉到0度
delay(500); //停止500毫秒
myservo.write(10); //伺服馬達轉到10度
}
/////////程式碼/////////

然後再上傳一次，就可以試試看你在按按鈕時伺服馬達會不會轉動囉！

{%youtube ouGWMnYYjGQ%}

## 設置！

上傳後就可以把USB頭從電腦上拔掉了。USB頭能夠插到任何手機充電器的變壓器上為他供電。剩下的就是在電燈開關上的配置。


這是我在電燈開關上的配置：將電燈開關的殼打開，用束帶繞一圈之後固定伺服馬達。

## 注意！

若是照著我的配置去擺放伺服馬達，則務必注意，在你把插頭拆上的那一刻，伺服馬達的轉動手臂會轉到一個非常不自然的位置。接下來要嘛你的伺服馬達沒固定好被拱起來，要嘛你的伺服馬達的轉動手臂直接被彈飛。
所以建議在Arduino通電之後先按按鈕，讓手臂維持開燈的狀態再裝。

{%youtube 2opoliKnHnE%}

這樣就成功了ヽ(*´∀`)ﾉﾟ

### Have Fun!