工程師的Arduino---神奇遙控器!自己遙控器自己設計!

提案人陳明熒 explore facebook

神奇遙控器是一支遙控器,將要控制的裝置,全部連線控制,結合Arduino及免費開發工具,還可以體驗Google 聲控功能。

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時程 2021/01/16 00:00 – 2021/02/26 23:59
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計畫更新發佈於 2021/05/13
計畫更新 #2 已出貨完畢,感謝所有贊助者

如果能夠用一支遙控器,將要控制的裝置,全部可以連線控制,應該很好玩,經由Arduino,經過2年的實驗測試,我實現了我的計畫,與大家分享。


大家好,我是陳老師,我是Arduino玩家,最近出了一本書,是我出版Arduino 的第3本書,幾年教學、實驗下來,整理了Arduino相關作品的一些缺點:

1硬體容易拔插實驗,卻易接觸不良

2 太花時間整合軟體硬體,作品都是單獨,整合性不夠,實用性不夠

3 Arduino實驗用遙控器很難按,分析其它遙控器解碼、發射驗證程序複雜

於是以工程師的精神,以現有技術改進,使操作簡單、多元化、經由簡單的程式設計,成為可程式控制學習型遙控器作多元化應用。使學生、玩家、有經驗、沒經驗者,更容易、更節省時間,使自己教學或是使用更方便,將相關實作以較少程式碼,結合生活應用,最後整合到一支遙控器來作控制,稱為神奇遙控器。


客廳中有電視機、冷氣機遙控器,還有Arduino 遙控器,通常都只使用少數功能,將這些基本功能整合到一支遙控器來作控制,能有聲控功能更好!


遙控器應用廣泛,但是信號解碼相當複雜,即使有Arduino開源程式碼支援遙控器解碼、發射,但是驗證程序複雜,一般人很難了解,有些還解不出來。遙控器資料儲存再利用,最簡單的方式是使用本系統學習功能,然後由Arduino控制最簡單。


使用本系統,家中多出一支電視機遙控器,支援常用功能:數字鍵、大小聲、上下台、靜音、返回、電源。將常用電視機遙控器17個按鍵功能學習進來後,家中多出一支遙控器來控制電視機,隨手一拿,也可以控制電視開關。


本系統組成:

*XIR----紅外線信號學習板(17組資料庫)

*XCA ----紅外線及手機遙控車

*XRC----紅外線信號轉接板---usb連接PC,執行Python 程式

3套模組都可以使用相同一支遙控器作控制,經由程式設計做各種應用實驗。


使用本系統測試過史賓家族相關玩具機器人,經由程式設計範例,自己也可以設計出各種好玩的控制介面。


兒子喜歡的玩具,也可以直接控制,當然也可以試著改改程式來作控制。

 

一支遙控器通常使用少數功能,將這些經常使用功能,整合到一支遙控器來作控制,經常操作,也不會忘記。收音機、電視是很普遍的裝置,靜音功能最常用,我把它設定進來,計時器天天都會用到,還可以當鬧鐘用,玩性一來,按下按鍵9,玩具便射出飛鏢來。


XIR 學習發射模組,本身便支援Android 手機操作,想體驗程式設計、寫寫、改改,體驗當APK 設計師的快速方法,便是修改圖控範例,設計成自己的遙控器,免費工具使用AI2 APP Inventor2


XIR 學習發射模組,一旦將電視遙控器按鍵碼學起來後,便可由Arduino C程式碼直接控制,想怎麼玩自己設計。


XIR可以直接使用,測試單一按鍵功能,先學習、再發射,例如收音機靜音功能,按+鍵,按下收音機靜音,學習進來後,再發射,當驗證ok後,便可以進入多元化設計應用階段。若能聲控更棒!


現在Google聲控工具成熟,初學者可以這樣探索,以工程師的精神,用最少程式碼,Python程式探索聲控好玩的地方,例如,辨認‘1769’,全對!! 以11行程式碼實現聲控,不可思議!目前我看過最感興趣的應用。


回憶過去那年在成大實驗時,也是在辨認‘1769’,指導教授說能將數字正確辨認出來,便可以應用在很多地方…..,因此現在Google聲控工具成熟,當然要拿來探索一下!


後來用PC 來作語音辨認實驗,也拿‘1769’當作辨認樣本。現在Google聲控工具成熟,當然要拿來探索一下!如何連上Google聲控?一旦連上,便可以聲控很多裝置了!


將XRC,經由USB介面到PC電腦,將家電TV、機器人、玩具、自製的Arduino裝置,全部連結在一起後,便可以連上Google聲控,形成小型ir IOT物聯網:

*物件:受控制端,如家電TV、機器人、遙控車,自己的Arduino作品

*人機介面:遙控器、手機、PC、聲控

*IOT 容易開發工具:Arduino、Python、AI2(APP Inventor 2)

*系統架構:分散式紅外線信號傳送,距離7公尺,可反射接收信號


工程師的Arduino---神奇遙控器,自製的Arduino裝置實驗,硬體容易拔插實驗,卻容易接觸不良,家電應用方面整合性不夠,實用性不高,經由一支烙鐵焊,在萬用板上,以鍍銀線(OK線)將系統電路連接完成,整合到遙控功能中,硬體還可以自行擴充。這是工程開發版本,只要有工程師的精神,人人都可以自製完成,成為工程師工程版本,愛作幾套就做幾套


本系統使用一支遙控器來作控制,編號為RC95,它是早期東芝電視機遙控器,解碼格式在台灣使用相當普遍,經由解碼程式設計各種應用實驗。軟體研究中有含解碼程式,使用者也可以採用家中或是市售賣場萬用遙控器來做實驗,將萬用遙控器編號設為RC95相容碼便可以控制完整系統及所有範例程式。


3種選擇遙控器變---神奇遙控器的方法

1本系統使用RC95固定解碼格式遙控器

2使用賣場萬用遙控器,設定為RC95固定格式

3自己家中閒置遙控器,搭配Arduino 作實驗

作實驗前,準備紅外線發射LED,接收模組,連接電路,搭配教材,經過Arduino解碼,若可以穩定輸出解碼值,便可以由Arduino 發射RC95固定格式碼出去,驅動XIR 動作。軟體研究中,提供全套測試程序當作教材。懂基本原理,遙控器不會動作時,也可以自己進行診斷或是基本檢修程序。


XIR---紅外線信號學習板,主要功能是學習遙控器信號,在正式電路板LAYOUT前,需要將基本電路圖,經過手工配線焊接拉線成成品,完成電路板工程版本實作,再來搭配程式設計來驗證學習+發射功能,完成驗證程序,才正式做電路LAYOUT,變成印刷電路板,最後焊接成成品,開始來作測試實驗。


通過測試實驗的板子,上方加上壓克力板子,使紅外線接收模組避開強光干擾,使工作更穩定。

影片--學習發射收音機信號 #


影片--手機及遙控器控制電視、冷氣、收音機 #


由軟體研究套件包中,載入L10D5.aia程式碼到AI2 中,便可以看到積木程式。圖控程式設計,只要有簡單說明,並具備基本邏輯觀念,可以很快看懂程式,程式設計由無到有最困難,觀看並修改範例程式,是體驗、學習最有效方法,對初學者測試手機程式及基礎應用相當有幫助,這是AI2 很大的特點。


將ARduino UNO相容板子反過來接,經由公排針、母座與洞洞萬用板連接,在萬用板上,以鍍銀線(OK線)將系統電路連接完成,成為工程師工程版本,經過這樣組裝處理,自製的遙控車工作更穩定,不會跑跑後產生接觸不良的問題。

影片--手機及遙控器 遙控車 控制實驗
#


由軟體研究套件包中,載入BCA5.aia程式碼到AI2 中,便可以看到積木程式。經過打包程序可以產生二維條碼,方便手機掃描後安裝來執行。AI2 中支援Google 聲控,當說出“向前進”,辨認出後,內容包含”前進”,便由手機送出前進控制碼給XCA,驅動車子前進。程式容易學習、修改。


XRC---紅外線信號轉接板主要設計經由usb介面連接PC,執行Python 程式,基本測試程式是使用訪客計數器,當接近感應器時,計數加一,PC端也會同步顯示計數結果。同樣將ARduino UNO相容板子反過來接,自製的硬體工作更穩定。上方加上壓克力板子,一來使紅外線接收模組避開強光干擾,二來,使七節顯示器顯示效果更好。七節顯示器也可以顯示倒數計時結果可變電阻向左向右旋轉可以決定方向,搭配紅外線發射LED發射信號出去,也可以控制遙控車動作。

影片--PC訪客計數器

影片--PC端測試Google 聲控功能 #


Arduino 好玩的地方很多,最吸引我的地方除了遙控器整合外,Arduino 說中文也是很好的開發工具,將中文語音合成模組(MSAY)直接插入Uno 板上做實驗,程式執行後,聽見喇叭輸出內容如下: ARDU  IC  0123456789

 影片--Arduino 說中文 #


為此模組,我設計一本電子書(PDF 檔+C程式碼),支援幾種有趣實驗,使用者可以依需要做參考,不必為說出中文傷腦筋,在這次募資中直接 送 給Arduino 瘋狂玩家#


當MSAY碰上神奇遙控器,會擦出怎樣的火花呢?XCA 會說話,您可以開始設計對話機器人的互動內容,設計行動廣告機,遙控器會說話,適合盲人使用,以語音介面來設計輔具。為 ir IOT 增加語音輸出功能,對工程師而言,應該是很實用的開發工具。


經由本系統及範例程式、搭配免費開發工具,實現自己想控制的居家應用系統。神奇遙控器可以直接使用,測試單一按鍵功能,先學習、再發射,提供程式範例做整合,使用者可以自行修改!

神奇遙控器,這次在嘖嘖募資平台上特價優惠,一次由零開始建構,支援過去、現在、未來紅外線遙控器控制裝置,滿足工程師的設計、探索企圖心,還可以以各種免費的程式設計工具包括Google聲控,實現 IOT的分散式控制實驗!經由神奇遙控器,自己遙控器自己設計


陳明熒  老師  簡介#

*系統研發工程師3年         

*成功大學電機所碩士

*技術學院電子系講師15年    

*偉克多工作室開發顧問

*25年單晶片程式設計及教學經驗

*10 本單晶片C語言相關著作 

*研究領域:語音辨認、單晶片設計

*道明高中創客師資,課程講師 

*前鎮高中創客研習,課程講師


 回饋方案 #

方案1 純軟體研究---構建小型ir IOT#

適合有經驗的工程師,自己構建一小型 ir IOT 相關知識及軟體程式範例及工具,研究這些範例程式,可以修改成自己想要的應用。包含 XIR 8051設計電路圖及8051 HEX 下載燒錄檔案,供自行研究本計畫獻給想用Arduino 簡單工具來自製智慧家庭應用的朋友們。就算是初學者,也帶您由認識您家的遙控器開始實驗起,幾個實驗都有解說,有實驗電路及程式碼,最後把它變為神奇遙控器,隨心所欲的控制您想控制的裝置,用的都是免費工具,您可以先行評估其適用性。

本計畫也適合想找Arduino 創意應用的電子玩家,經由製作一支遙控器開始,您可以學到遙控器的控制原理、用 Arduino來作遙控器解碼、編碼發射特定格式信號、資料儲存再利用,此時需要XIR 信號學習發射介面。用來遙控家中可以控制的物件,包括常用家電及玩具還有自製的有趣的Arduino物件裝置。

XCA 遙控車只是開啟簡單的物件設計範例,您可以改裝為更聰明的遙控車或是自製機器人等。搭配XRC 連上電腦,執行Python 程式,可以開啟更多探索應用的可能,搭配 Google 雲端聲控引擎,將遙控器與聲控人機介面連結在一起做整合應用。相關資料,可能會開啟您創作靈感,我只是分享目前的實驗結果,一旦構建完成後,便可以利用這些範例實現一些實務進階應用:

*遙控裝置免改裝變聲控

*自己遙控器自己設計

*聲控PC實驗

*遙控隔壁房間家電

我還在持續的探索其他可能有趣實驗,並持續建構ir IOT 實驗平台分享、記錄各種實驗過程及可能問題解決方案。

方案2純軟體研究+XCA#

*XCA硬體組成:ARduino UNO相容板子、壓電喇叭、按鍵、馬達驅動板、遙控器、USB 程式下載線、充電電池、藍牙模組、壓克力板、車體機構配件

*底板為工程師工程版本----以 萬用板OK 線 焊接 成成品   

*車體 需自行組裝


方案3:純軟體研究+XIR     #

*XIR硬體組成:紅外線信號學習板、遙控器、USB 程式下載及電源線、藍牙模組、壓克力板

*可以使用手機行動電源/USB供電

*3組紅外線多角度信號發射

*紅外線學習輸入,支援紅外線載波頻率:32.768kHz或接近頻率

*可學習並儲存17組紅外線按鍵碼

*支援串列介面,可控制模組做學習,發射


方案4:純軟體研究+XRC  #

*XRC硬體組成:ARduino UNO相容板子、壓電喇叭、七節顯示器、接近感知器、紅外線信號接收發射、可變電阻、遙控器、USB 程式下載線、壓克力板

*底板為工程師工程版本----以 萬用板OK 線 焊接 成成品

*可以使用手機行動電源/USB供電


方案5:純軟體研究構建小型ir IOT + XCA+XIR+XRC  +3 支遙控器#

*每套系統都可以獨立操作   


若有任何疑問,歡迎聯絡:#

加Line :avic8051

信箱ufvicwen@ms2.hinet.net    

臉書 https://www.facebook.com/avic8051

官網遙控器http://vic8051.idv.tw/lip.htm

IR實驗平台 http://vic8051.idv.tw/xir.htm 

參考書 http://vic8051.idv.tw/bk_ar.htm

部落格 https://xuite.tw/x/1m0b1


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剩餘 98 份 已被贊助 2 / 100 次

定價 $700,現省 $300
*方案內含:自己構建一小型ir IOT 相關知識及軟體程式範例及工具
*資料由EMAIL 發送

預計於 2021 年三月實現
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*方案內含:自己構建一小型ir IOT 相關知識及軟體程式範例及工具
*資料由EMAIL 發送

預計於 2021 年三月實現
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定價 $2000,現省 $700
*方案內含:XIR 1 套
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*台灣本島免運費,外島、港澳運費另計

預計於 2021 年四月實現
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定價 $1800,現省 $500
*方案內含:XRC 1 套
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*台灣本島免運費,外島、港澳運費另計

預計於 2021 年四月實現
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定價 $2000,現省 $600
*方案內含:XCA 1 套
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預計於 2021 年四月實現
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剩餘 30 份

定價 $2000,現省 $600
*方案內含:XIR 1 套
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*資料由EMAIL 發送
*台灣本島免運費,外島、港澳運費另計

預計於 2021 年四月實現
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NT$3,600
剩餘 25 份 已被贊助 5 / 30 次

定價 $5800,現省 $2200 +加贈品
*方案內含:XCA+XIR+XRC 各1套
*加贈:中文語音合成模組(MSAY)x1 電子書x1 C程式碼x1套
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*台灣本島免運費,外島、港澳運費另計

預計於 2021 年四月實現
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NT$3,700
剩餘 30 份

定價 $5800,現省 $2100
*方案內含:XCA+XIR+XRC 各1套
+小型ir IOT 相關知識及軟體程式範例及工具
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預計於 2021 年四月實現