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閃電霹靂燈 互動裝置設計製作
ADT104136賴敬昕_ADT104145黃郁喬
一、
閃電霹靂燈 互動裝置設計說明：
本互動裝置主要設計為多個LED燈組成的霹靂燈、蜂鳴器，以及人體紅外線偵測感應器，主要的功能為，當人體紅外線偵測感應器偵測到人體散發出來的紅外線時，霹靂燈<注：多個LED燈組成，但是和單個LED燈不同的地方在於霹靂燈它會連續閃爍，每個LED燈都不會在同一個時間點亮燈，因為程式書寫的不同以及腳位的接地不同，會有不同的亮燈順序和不一樣的亮燈速率，而霹靂燈的命名來源源自於以前的一部電影名叫霹靂遊俠，這部影集受歡迎的原因在於：那輛霹靂車在行使的過程中，會利用其車頭前一排來回閃來閃去的LED燈(稱為霹靂燈)偵測目前所發生的情況，來加以改善車速或是路面濕滑度等等。所以從那個時候開始，就流行在汽、機車後面的行李箱或是車頭上加裝霹靂燈，吸引大家的注意。>就會開始閃爍，同時間，兩個附在旁邊的蜂鳴器就會開始唱歌<同一速率的唱同一首歌，為了讓音量變大所以加裝兩個蜂鳴器>而在這個時候螢幕上網頁中就會跳出"恭喜中獎的文字"或是播出"放煙火的動畫"。
二、 XXX互動裝置設計規劃介紹
本互動裝置主要設計規劃圖如下說明：
l 旁邊的圓形共有21個，為21個LED燈組合成的霹靂燈。
l 中間兩個三角型為兩個蜂鳴器，主要功能為播放音樂。
l 下面的按鈕在後來的計畫中改成人體紅外線偵測感應器，並要可以自由伸縮進盒子中，主要功能為偵測是否有人經過，探測人體紅外線的釋放。
l 造型以人性化為主，因此我們想要做出像人性化的可愛裝置機器人，這只是粗略的草圖，之後會有個精緻的圖稿/照片。
l
主要使用的相關設備軟硬體說明如下：
1. 軟體主要為webduino官方網站下的blockly編輯器，我們藉由裡面的積木塊，來寫出webduino所需的程式碼。
網址為：https://blockly.webduino.io/
2. 然後技術方面的知識主要來自於學習webduino官網上的範例以及教學影片影片等等。
網址為：https://webduino.io/
3. 教學影片的學習主要來自於官網下的youtube連結點，教學影片比起一些文字檔案或是pdf教學檔更能讓我們了解各個細節的轉化和應用。
網址為：https://www.youtube.com/playlist?list=PLVmvOKlcwG6wcMRuB8pYHmOe0pDPJhTN6
4. 硬體主要為LED燈：預估需要12個，主要功能為閃爍。
5. 蜂鳴器：預估需要2個，主要功能為播放音樂。
6. 人體紅外線偵測傳感器：預估需要1個，主要功能為偵測人體紅外線。
7. 馬克一號：預估需要一個，連結所有的線路，為webduino的主要心臟核心，從一開始設定連線，就佔著十分重要的位置，如果整台裝置完成卻少了此項裝備，那麼所有裝置就會如同廢鐵一樣，毫無功用。
8. 杜邦線：需要多條杜邦線，不管是公公杜邦線或是公母杜邦線，主要功能皆為連結裝備與裝備間的線路關係，杜邦線因為霹靂燈的原因需要的數量會遠比其他組更多一些。
三、 閃電霹靂燈 互動裝置設計製作參考：
我們這組主要參考webduino官方網站的案例介紹，由簡單的範例開始練習，再從多個簡單案例中拼拼湊湊結合出屬於我們這組專屬的裝置。
1.
霹靂燈的案例介紹：
參考以下網址：https://webduino.io/tutorials/tutorial-28-dancing-leds.html
l 接線與實作
因為這個範例需要用到 12 顆 LED 燈，所以我們就直接接在 2 ~ 13 號腳，如果麵包板有共地端的話就直接用其接 GND，不然就是分別用單心線共地。
l Webduino Blockly 操作解析
打開 Webduino Blockly 編輯工具 (
https://blockly.webduino.io )，因為這個範例會用網頁「拉霸」來顯控制速度並顯示速度數值，所以要先點選右上方「網頁互動測試」的按鈕，打開內嵌測試的網頁，用下拉選單選擇「拉霸操作」。
把開發板放到編輯畫面裡，填入對應的 Webduino 開發板名稱，開發板內先放入三個變數，第一個 pinNum 表示一開始的腳位號碼，addNum 則是每次腳位變換要增加多少，如果設定 1，就表示 2 亮完就會變 3 亮，3 亮完就會變 4 亮，第三個變數是 time，就是我們的切換速度 ( 0.1 秒做切換 )，這裏要特別注意，這邊我們所設定的變數，尚未與各個腳位或 LED 燈綁定，而是待會要綁定的時候，會用到這些變數 ( 換句話說因為要從 2 變到 13，我們要用一個變數來裝載這些會變化的數字 )。
再來先設定拉霸的行為，拉霸調整的時候，最主要會改變 time 的數值 ( 這也是為什麼要把 time 設為變數，這樣才可以動態更改 )，一開始我們先顯示 time，然後設定拉霸最小值為 0.02 秒，最大值 0.2 秒，間距
0.01 秒，預設值就是 time。
接著將會用到迴圈，迴圈的積木在「基本功能」裡面。
除了迴圈，還會用到「等待」，等待的積木在「進階功能」裡面。
先看到最外層的迴圈，在缺口前的「直到」，表示「直到發生什麼事情，這個迴圈就會停下來」，如果我們不做設定，就會是一個無窮迴圈，因為這裡我們要讓霹靂燈一直跑，所以就不做設定，而第二層的迴圈有個數字 11，表示這個迴圈會執行 11 次，11 次結束之後會把 addNum 變成負的 addNum，也就是從每次加 1 變成每次減 1，這樣霹靂燈才會從 2 跑到 13 之後再由 13 跑回 2，當變成正或負完成後，就會再度執行外層的迴圈，就會又跑一次 11 次的這個內層迴圈。
接著看到第二層迴圈的內容，這裏就用到了「I/O 腳位」的積木：「設定 pin 腳」，這裏我們指定 pin 這個變數為 pinNum 這個腳位 ( 注意 pinNum 是會變的數字，剛剛我們已經預設為 2 )，然後再設定一個 next 腳位是 pinNum + addNum，接著我們把 pin 的輸出變成 0，next 的輸出設為 1，這就表示 2 號燈熄滅 3 號燈亮，最後我們把 pinNum 再加一次 addNum，如此的設定，就表示當這次迴圈之後，下次一迴圈執行就會是 3 號燈熄滅，4 號燈亮起。
2.
人體紅外線偵測傳感器案例介紹：
參考以下網址：https://webduino.io/tutorials/tutorial-15-pir-led.html
l 接線與實作
我們將人體紅外線偵測傳感器的 VCC 接在 Webduino 開發板 VCC 的位置，GND 接在 GND 的位置，訊號源接在
11 號腳位，LED 燈與人體紅外線偵測傳感器共用 GND，長腳則接在 10 的位置，人體紅外線偵測傳感器上頭有兩顆旋鈕，SX 是靈敏度，TX 是偵測到訊號後延遲的時間，可用十字螺絲起子或用手指進行調整。
l Webduino Blockly 操作解析
打開 Webduino Blockly 編輯工具 (
https://blockly.webduino.io )，因為這個範例會用網頁「點擊燈泡」來跟 LED 燈互相搭配，所以要先點選右上方「網頁互動測試」的按鈕，打開內嵌測試的網頁，用下拉選單選擇「點擊燈泡」。
把開發板放到編輯畫面裡，填入對應的 Webduino 開發板名稱，開發板內放入人體紅外線偵測積木，名稱設定為 pir，腳位設定為 11，LED 的積木名稱設定為 led，腳位設定 10。
接著放入「有」偵測到人體紅外線的積木，裡面放入點亮 LED 和燈泡的積木，反之「沒有」偵測到人體紅外線的積木，就是熄滅 LED 燈和燈泡圖案。
3.
蜂鳴器案例介紹：
參考以下網址：https://webduino.io/tutorials/tutorial-13-buzzer.html
l 接線與實作
蜂鳴器在電路板的附近，有標示「+」和「-」的符號，「-」接在開發板的 GND，「+」接在 11 的腳位 ( 其實接反也沒關係 )，可以用杜邦線接出來，如果是馬克 1 號，也可以直接安插在上面。
l Webduino Blockly 操作解析
打開 Webduino Blockly 編輯工具 (
https://blockly.webduino.io )，因為這個範例會用網頁「網頁按鈕」來點選不同按鈕播放不同音樂，所以要先點選右上方「網頁互動測試」的按鈕，打開內嵌測試的網頁，用下拉選單選擇「按鈕行為」，這邊的按鈕跟實體的按鈕開關是不一樣的，這邊的按鈕指的是網頁上面的按鈕。
把開發板放到編輯畫面裡，填入對應的 Webduino 開發板名稱，開發板內放入蜂鳴器積木，名稱設定為 buzzer，腳位設定為 11。
再來建立我們的第一首音樂，放入「建立音樂」的積木，名稱命名為 m1，裏頭擺入音符與節奏，「音符」第一個下拉選單有「無聲、C、CS、D、DS、E、F、FS、G、GS、A、AS、B」，可以想像成鋼琴的黑鍵與白鍵，有 S 的就是黑鍵，第二個下拉選單就是有幾個八度音，這裏可以設定七個八度音，數字越大聲越高，「節奏」就是幾分之一秒，最少可以到 1/10 秒。
建立了音樂，接著就設定按下按鈕 1 的事件，當按下按鈕 1，就用 buzzer 播放 m1。
除了一個個放入音符和節奏外，也可以直接用輸入的方式，這裏就只是把剛剛的音符與節奏，合併成兩個欄位，如果節奏沒有按照音符數量填寫 ( 如果節奏比較少 )，則多出來的音符就會用最後一個節奏的時間去播放，用這種方式做的第二首音樂 m2，點選按鈕 2 來播放。
接著按下按鈕 3 的事件，這裏就用同樣做音樂的方法作首 m3 的音樂，內容就直接選一首資料庫的音樂放入。
按鈕 4 綁定停止播放的行為。
到這邊大致上已經完成了一個點選按鈕控制播放的蜂鳴器程式積木，但最後一步我們要在按鈕 1 到 3 多加一段停止播放的行為，避免按下按鈕的時候，如果前一首還沒播完，就會重疊在一起播放。
主要設備的參考案例簡介為以上介紹，我們這組以這些案例為模組去改成適合我們裝備的應用模式。
像是以蜂鳴器來說，我們並沒有像範例一樣如此複雜的自製音樂，我們主要是播放內鍵的超級馬力歐而已。
然後像是霹靂燈，我們因為麵包板和馬克一號和範例裡面給的不同(範例中的馬克一號腳位比較多個，因此能做出來霹靂燈的效果比我們的好，好的意思是更多的LED連結和每個連結的腳位不同，所以不會有重覆閃爍、重複腳位的問題)另外，像是麵包板大小的不同，也會關係到我們杜邦線連接為置的不同等等。
我們以案例為參考模組，在搭配上自己的知識改裝屬於自己的weduino裝備。
四、 閃電霹靂霞 互動裝置設計展示
將成果拍攝圖片及mp4 說明展示。
MP4連結位置：
五、 結論與建議
(一)結論
經由這次專題討論，我們成功製造出屬於自己的webduino設備，我們從一開始一點都不認識webduino這個裝備開始入門，到後來可以一步一步改良並且更精進自己的研究精神，我們組員皆感到十分的開心並合作愉快，我們在過程中遇到很多問題，不僅僅是硬體上的應用，更多的是實驗上連不到網路的慘況，因為webduino這個裝置如果沒有網路那它就跟廢鐵一般，一點功用都沒有，因此我們試驗過很多地方為的不是實驗時乾淨明朗的環境，而是我們需要一個網路很穩而且不會說斷就斷的地點供我們當實驗場所，而除了這點之外，我們在Javascript的應用上也需要更多的琢磨與精進，為的是在改寫成網頁檔的時候有更多發展空間，又因為是第一次接觸到Javascript在一開始寫程式語言的過程中遇到很多瓶頸與障礙，但不僅僅因為上課專心聽講，更多的是教授提供很多網路資源給我們參考，我們不僅在課堂中可以學習到撰寫程式的技巧更能在網路上自學，去找尋更屬於自己裝備需要的應用等等，在這次專案中我們學習到各種不一樣的能力，並且與之結合，從硬體的入門開始到軟體的應用和程式碼的改寫，到未來如果更加精進還會加入3D列印製作我們的外殼等等，這次的專案不僅讓我們學習到不同面向的專業技能，更讓我們習得各個專業外的結合與共通應用、設計整合等等，我覺得這門課的挑戰很多面向，但是如果好好學習，那麼你的獲得也不僅僅侷限於一方，這是個讓我們個個方面都有顯著成長的課程。
我們的初稿和完稿有一點點落差，但是我認為這些是研究過程中不外乎會出現的狀況，我們的能力和技術有時候不能和我們所想像出來的創意有所共鳴，因此我們需要一步一步修改我們最後的設定，不僅僅是修改我們最後的設定，我們再修改之前需要一直精進自己的技術，從網路中我們可以一直獲得新的想法和技術改良和建議等等，還有圖書館的書籍也能給予我們很多助力，因此我認為在做每一個專題中，發現自己所缺少的能力，然後再靠自己的力量去解決，和同學討論、和學伴交流，和教授意見交換等等，都是非常重要的課題，這些過程能讓我們變得更專業更精進並為我們的能力加入更多不可預期性，因此我認為此項專題讓我們受益良多。