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Maker穿戴系列

Arduino實作布手環:Using Arduino to Implementation a Mr. Bu Bracelet

Author 曹永忠、許智誠、蔡英德
Publisher 建國老師的小書鋪(渥瑪數位) /渥瑪數位有限公司
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Released
2015/04/20
Language
Traditional Chinese
File format
PDF (14MB), fit in large screen and Pubook
Pages
487
ID
47820
ISBN
9789865629090
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在克里斯．安德森（Chris Anderson）所著『自造者時代：啟動人人製造的第三次工業革命』提到，過去幾年，世界來到了一個重要里程碑：實體製造的過程愈來愈像軟體設計，開放原始碼創造了軟體大量散佈與廣泛使用，如今，實體物品上也逐漸發生同樣的效應。網路社群中的程式設計師從Linux作業系統出發，架設了今日世界上絕大部分的網站(Apache WebServer)，到使用端廣受歡迎的FireFox瀏覽器等，都是開放原始碼軟體的最佳案例。
現在自造者社群(Maker Space)也正藉由開放原始碼硬體，製造出電子產品、科學儀器、建築物，甚至是3C產品。其中如Arduino開發板，銷售量已遠超過當初設計者的預估。連網路巨擘Google Inc.也加入這場開放原始碼運動，推出開放原始碼電子零件，讓大家發明出來的硬體成品，也能與Android軟體連結、開發與應用。
目前全球各地目前有成千上萬個「自造空間」（makerspace）─光是上海就有上百個正在籌備中，多自造空間都是由在地社群所創辦。如聖馬特奧市（SanMateo）的自造者博覽會（Maker Faire），每年吸引數10萬名自造者前來朝聖，彼此觀摩學習。但不光是美國，全球各地還有許多自造者博覽會，台灣一年一度也於當地舉辦Maker Fair Taiwan，數十萬的自造者(Maker)參予了每年一度的盛會。
黑客松（Hackathon）是黑客（Hack）與 馬拉松（Marathon）的複合字 用來表示一個『馬拉松式的科技創作活動』。這樣的活動，聚集了各地的Makers，讓來自四面八方的英雄好漢可以共度一堂來集思，奮鬥，分享與創作。
這本書，是作者參加『第四屆黑客松（Hackathon Taiwan 4th）』(https://hackathon.tw/)，身為『特種肉腳布隊』組長的作者，和大家合力想出的（穿戴式設備：Mr. Bu 手環），主要也是Maker穿戴系列的首書，我覺得這個題目很有趣，所以將這個專題出書。
近年來Arduino異軍突起，在許多Maker 專案中，大部份的人都以Arduino為控制裝置，整合許多感測器、馬達、機構、手機、平板...等，開發出許多創意的互動產品與數位藝術的創作，Arduino強調的不是純技術，而是縮短了創意發想到原型實作的距離，降低了創作者空想的疑惑與恐懼，這是使用高階ARM等強大處理器的原創者跌破眼鏡，忽略了NOKIA那句『科技始終來自於人性』的初衷，創意發想者不需要高超的技術，強大的晶片技術，複雜再複雜開發軟體，等到熟悉、駕御這些科技高峰，恐怕人也被科技化、工程化，創意也被嚴謹的工程訓練所僵化，再也想不出天馬行空、天外一筆的巧思作品了。
所以這本書，不求高深的技術，只將初衷的產品作出來，是這本書的最大特點，只要讀者跟著本書一步一步研習與實作，在完成之際，回頭思考，就很容易了解我們在思慮當出產品的整體思維。透過這樣的思路，讀者就可以輕易地轉移學習經驗至其他相關的產品實作上。
自序 ii
自序 iv
自序 vi
目 錄 viii
圖目錄 xii
表目錄 xxii
Maker穿戴系列 1
Arduino 簡介 4
什麼是Arduino 6
Arduino特色 6
Arduino硬體-Duemilanove 7
Arduino硬體-UNO 8
Arduino硬體-Mega 2560 10
Arduino硬體- Arduino Pro Mini控制器 12
Arduino硬體- Arduino ATtiny85 控制器 13
Arduino硬體- Arduino LilyPad控制器 15
Arduino硬體- Arduino Esplora 控制器 16
Arduino硬體- Appsduino UNO 控制板 18
Arduino硬體- Appsduino Shield V2.0擴充板 20
86Duino One 開發版 21
86Duino ZERO 開發版 53
86Duino EduCake 開發版 98
Arduino硬體- Doctor duino 開發版 132
章節小結 146
Arduino 開發環境 148
Arduino開發IDE安裝 148
Arduino函式庫安裝 161
Doctor duino開發環境安裝教學 175
如何燒錄Bootloader 183
章節小結 198
Arduino 程式語法 200
官方網站函式網頁 200
Arduino程式主要架構 201
區塊式結構化程式語言 203
註解 206
變數 206
型態轉換 212
邏輯控制 216
算術運算 222
輸入輸出腳位設定 226
時間函式 243
數學函式 245
亂數函式 250
通訊函式 251
章節小結 258
基礎實驗 260
Hello World 260
讀取使用者文字顯示於USB通訊監控畫面 262
讀取使用者文字顯示十六進位值於USB通訊監控畫面 268
讀取使用者文字顯示八進位值於USB通訊監控畫面 271
讓Led燈亮起來 274
調整Led燈亮度 277
章節小結 281
Led 簡介 283
LED發展歷史 284
LED優點 286
LED缺點 287
發光二極體基本原理 288
白光發光二極體的原理 290
LED的使用 291
推動LED 292
章節小結 294
驅動Led發光二極體 296
顯示8x8 Led點陣顯示器 300
滑動顯示8x8 Led點陣顯示器 307
章節小結 314
Max7219驅動器 316
如何控制矩陣式LED 316
何謂MAX7219 318
Max7219 規格 320
Max7219 Led顯示模組介紹 328
使用Max7219 Led顯示模組 330
進階使用Max7219 Led顯示模組 338
整合多字幕型Max7219 Led顯示模組 345
LedControl函數用法 354
章節小結 359
慣性感測器 361
MPU-6050模組(三軸陀螺儀 + 三軸加速度) 361
章節小結 377
實作布手環 379
手環設計 379
加入動作感測器 384
加入音效 391
加入人機互動效果 402
使用外部插斷即時人機互動 415
章節小結 427
本書總結 428
作者介紹 429
附錄 430
電阻色碼表 430
LedControl 函式庫(原始版) 431
LedControl 函式庫(安宸科技版) 445
參考文獻 462
曹永忠 (Yung-Chung Tsao)：目前為台灣資訊傳播學會秘書長與自由作家，專研於軟體工程、軟體開發與設計、物件導向程式設計，商品攝影及人像攝影。長期投入資訊系統設計與開發、企業應用系統開發、軟體工程、新產品開發管理、商品及人像攝影等領域，並持續發表作品及相關專業著作。
Email:prgbruce@gmail.com ，Line ID：dr.brucetsao
Arduino部落格：http://taiwanarduino.blogspot.tw/
範例原始碼網址：https://github.com/brucetsao/eBracelet
臉書社群(Arduino.Taiwan)：https://www.facebook.com/groups/Arduino.Taiwan/
Arduino活動官網：http://arduino.kktix.cc/
Youtube：https://www.youtube.com/channel/UCcYG2yY_u0m1aotcA4hrRgQ


許智誠 (Chih-Cheng Hsu)，美國加州大學洛杉磯分校(UCLA) 資訊工程系博士，曾任職於美國IBM等軟體公司多年，現任教於中央大學資訊管理學系專任副教授，主要研究為軟體工程、設計流程與自動化、數位教學、雲端裝置、多層式網頁系統、系統整合。
Email: khsu@mgt.ncu.edu.tw


蔡英德 (Yin-Te Tsai)，國立清華大學資訊科學系博士，目前是靜宜大學資訊傳播工程學系教授、台灣資訊傳播學會理事長、靜宜大學計算機及通訊中心主任，主要研究為演算法設計與分析、生物資訊、軟體開發。
Email:yttsai@pu.edu.tw

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