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【物聯網開發系列】基礎技能篇:透過聲音控制燈泡明滅

文/曹永忠、吳佳駿、許智誠、蔡英德

本篇是「物聯網開發」系列中「基礎技能篇」的第一篇專文:〈透過聲音控制燈泡明滅〉。「基礎技能篇」主要告訴讀者,在物聯網開發之中,如何透過各種元件,跟對每一個元件驅動原理,與要輸出控制結果來進行開發。

聲音是非常常見的一種媒介,而燈光也是使用者不可或缺的東西,所以如果使用這可以透過聲音媒介來控制燈光,對物聯網中,智慧家庭的智慧燈光產品開發,也是一個非常好的開發典範,本文就是使用聲音輸入元件,取得使用者的聲音來控制燈光的明滅來當為本文的主體。

使用麥克風模組控制發光二極體發光強度實驗材料

如下圖所示,這個實驗我們需要用到的實驗硬體有下圖.(a)的Ameba RTL8195AM、下圖.(b) MicroUSB 下載線、下圖.(c) Led燈泡、下圖.(d) 220歐姆電阻與下圖.(e) 麥克風模組:

(a). Ameba RTL8195AM

 

(b). MicroUSB 下載線

 

(c).Led燈泡

(d).220歐姆電阻

(f). 麥克風模組

以上為使用麥克風模組控制發光二極體發光強度材料表

 

讀者可以參考下圖所示之使用麥克風模組控制發光二極體發光強度電路圖,進行電路組立。

圖 2使用麥克風模組控制發光二極體發光強度電路圖

讀者也可以參考下表之使用麥克風模組控制發光二極體發光強度接腳表,進行電路組立。

表 1使用麥克風模組控制發光二極體發光強度接腳表

接腳 接腳說明 開發板接腳
1 麵包板Vcc(紅線) 接電源正極(5V)
2 麵包板GND(藍線) 接電源負極
3 220歐姆電阻A端 開發板 digitalPin 13(D13)
4 220歐姆電阻B端 Led燈泡(正極端)
5 Led燈泡(正極端) 220歐姆電阻B端
6 Led燈泡(負極端) 麵包板GND(藍線)
  發光二極體零件
接腳 接腳說明 接腳名稱
1 VCC(+) 接電源正極(5V)
2 GND(G) 接電源負極
3 A0 開發板 Analog Pin 0(A0)
麥克風模組

 

我們遵照前幾章所述,將 Ameba RTL8195AM 開發板的驅動程式安裝好之後,我們打開 Ameba RTL8195AM 開發板的開發工具:Sketch IDE 整合開發軟體(軟體下載,安裝 Ameba RTL8195AM SDK 請參考附錄之 Ameba RTL8195AM 安裝驅動程式),攥寫一段程式,如下表所示之使用麥克風模組控制發光二極體發光強度,在使用者發出聲音時,根據聲音大小來控制發光二極體亮度之強弱。

表 2使用麥克風模組控制發光二極體發光強度測試程式

使用麥克風模組控制發光二極體發光強度測試程式(MicPWMControlLed)

// the setup function runs once when you press reset or power the board
#define PWMLedPin 13
#define LightSourcePin A0
void setup() {
// initialize digital pin 13 as an output.
Serial.begin(9600) ;
Serial.println(“Program Start”) ;
}
// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
int LightValue = map(analogRead(LightSourcePin),0,1023,0,255 ) ;
// int LightValue = analogRead(LightSourcePin) ;
Serial.println(LightValue) ;
analogWrite(PWMLedPin,LightValue) ;
delay(100) ;
}

程式下載

如下圖所示,我們可以看到使用麥克風模組控制發光二極體發光強度結果畫面。

圖 3使用麥克風模組控制發光二極體發光強度結果畫面

本篇「物聯網開發系列」系列中「基礎技能篇」:透過聲音控制燈泡明滅,「基礎技能篇」主要告訴讀者,在物聯網開發之中,如何透過各種元件,跟對每一個元件驅動原理,與要輸出控制結果來進行開發。

聲音是非常常見的一種媒介(曹永忠, 2016b, 2016c),而燈光也是使用者不可或缺的東西(曹永忠 et al., 2015c),所以如果使用這可以透過聲音媒介來控制燈光,對物聯網中,智慧家庭的智慧燈光產品開發,也是一個非常好的開發典範,本文就是使用聲音輸入元件,取得使用者的聲音來控制燈光的明滅來當為本文的主體。

後續

本篇是「物聯網開發」系列中「基礎技能篇」的第一篇專文:透過聲音控制燈泡明滅,「基礎技能篇」主要告訴讀者,在物聯網開發之中,智慧家庭的智慧燈光產品開發,也是一個非常好的開發典範,本文就是使用聲音輸入元件,取得使用者的聲音來控制燈光的明滅,藉以告訴讀者,如何運用使用者可操控的方式或媒介,來控制身旁所需之物之控制,藉以達到在智慧家居中透過聲音方式控制家電的目的。

後續筆者還會繼續發表『物聯網開發』系列的文章,在未來我們可以創造出更優質,更具未來性的物聯網(Internet of Thing:IOT)產品開發相關技術。

敬請期待更多的文章。

 

作者介紹

曹永忠(Yung-Chung Tsao),目前為自由作家暨專業Maker,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。長期投入創客運動、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
臉書社群(Arduino.Taiwan):https://www.facebook.com/groups/Arduino.Taiwan/
Github網站:https://github.com/brucetsao/
Youtube:https://www.youtube.com/channel/UCcYG2yY_u0m1aotcA4hrRgQ

吳佳駿(Chia-Chun Wu),國立中興大學資訊科學與工程學系博士,現任教於國立金門大學工業工程與管理學系專任助理教授,目前兼任國立金門大學計算機與網路中心資訊網路組組長,主要研究為軟體工程與應用、行動裝置程式設計、物件導向程式設計、網路程式設計、動態網頁資料庫、資訊安全與管理。Email: ccwu0918@nqu.edu.tw

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、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、視障輔具設計與開發。Email:yttsai@pu.edu.tw

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曹永忠

曹永忠 (Yung-Chung Tsao) ,目前為自由作家暨專業Maker,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。長期投入創客運動、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 作者網站:https://www.cs.pu.edu.tw/~yctsao/ 臉書社群(Arduino.Taiwan):https://www.facebook.com/groups/Arduino.Taiwan/ Github網站:https://github.com/brucetsao/ Youtube:https://www.youtube.com/channel/UCcYG2yY_u0m1aotcA4hrRgQ