一、目的與應用

在防災工程中，如何利用感測器測量橋梁下河面的高度以及江河面高度即時傳回端監控站作為災害評估。

 

二、所需零件

• SSO0002 (eTape液面高度檢測器)， 數量 : 3
• MCR0016 (Arduino Uno Rev3)，數量 : 1
• DTI0027 (RS232 to TTL 介面轉換接頭)，數量 : 2
• GPRS 行動通訊模組， 數量 : 1 (洽詢本公司)
• 耗材:
  • 麵包板，杜邦線，排針數個

 

三、動作說明

利用etape 液面壓力感測器的特性，我們將Arduino的analog read腳位接上三個etape感測器，將讀出的數值用RS232串列輸出，此時，橋接一台GPRS 行動通訊模組並事先安裝一張SIM卡(具有門號)，以及在遠端機房架設一台可以上網的電腦，該電腦架設http server便可以透過網頁方式即時監看與讀取橋梁etape感測器所量得的水深高度值。

 

四、製作說明

將三個Etape(液面高度檢測器) 讀取到的數據搭配Arduino與TTL轉RS232模組，傳送給GPRS，再經由GPRS將該數據傳到網路上。

接到RS232轉接器的實體細部照片

接著，將etape sensor連接至載板，etape sensor本身的接頭沒有極性，因此，只要注意順序要對就好

再來，將GSM設備上的RXD的線(黃色線)和GND線(黑色線)連結至轉載板(如下圖)

分別將Arduino與GSM設備接上電源 如下圖

系統架設完成圖

在遠端網頁(google 瀏覽器)上看到的成果

 

 

五、程式說明

程式碼：
//Read etape value
int etape1=14; //分別將3個etape設定到A0,A1,A2
int etape2=15;
int etape3=16;
void setup(){ //初始設定
Serial.begin(9600); //設定串列阜傳輸的鮑率
pinMode(etape1,INPUT); //將A0,A1,A2腳位設定為輸入
pinMode(etape2,INPUT);
pinMode(etape3,INPUT);
}
void loop(){ //不斷重複執行
int a;
a=analogRead(etape1); //讀取etape1的值並將其透過Serial輸出
Serial.print(“A”);
Serial.print(a,DEC);
a=analogRead(etape2);//讀取etape2的值並將其透過Serial輸出
Serial.print(“B”);
Serial.print(a,DEC);
a=analogRead(etape3);//讀取etape3的值並將其透過Serial輸出
Serial.print(“C”);
Serial.print(a,DEC);
delay(1000);
}

 

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一、目的與應用

製作一個模仿蝙蝠於空中飛行時，利用本身的超音波，偵測前方物體距離的裝置。

 

二、所需零件

• MCC0002 (Arduino 控制器)， 數量 : 1
• SSU0005 (PING 超音波距離感測器)， 數量 : 1
• CMZ0054 (XBee Explorer USB連接板(PlayRobot))，數量 : 2
• CMZ0004 (XBee 1mW Wire Antenna通訊模組)，數量 : 2
• LED， 數量 : 7
• 蜂鳴器，數量 : 1
• 按鈕開關，數量 : 1
• 電阻10K歐姆，數量 : 1
• 耗材:
  • 杜邦線，排針數個

 

三、動作說明

利用超音波(Ping)偵測距離，配合BASIC Stamp的指令，便可以得到超音波資料，超音波距離在距離遠時伺服機擺動最快，距離中間時伺服機擺動中速，距離近時伺服機擺動低速，也就是當使用者接近超音波越接近時，翅膀動越慢。若按下預置的按鈕時，可切換到鋼琴模式，在這個模式下，可以利用超音波感測前方物體的距離變化，進而發出不同音頻的聲音。

 

四、製作說明

接線圖

 

實體圖(因部分元件變更 僅供參考)

 

 

五、程式說明

 

六、文件下載

• BASIC Satamp 程式下載
• 範例程式下載

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一、目的與應用

我們利用簡單的壓電蜂鳴器，再加上BS2產生的脈衝，便可以控制揚聲器發出不同音頻的聲音。本專題除了複習基本的音頻產生電路與程式外，再利用MOSFET晶體製作一個可以放大聲音的電路與程式。

二、所需零件

• MCC0002 (Arduino 控制器)， 數量: 1
• 揚聲器(pizeo speake)， 數量: 1
• MOSFET IRF511 ， 數量: 1
• 耗材:
  • 杜邦線，排針數個

 

三、動作說明

接上電路，寫入BS2程式，利用裡面指令的頻率輸出，產生不同的聲音。

 

四、製作及程式說明

以下先複習一個簡單的揚聲器範例 接線如下

基礎範例程式-1 如下 :

here :
high 0
low 0
goto here
(響一聲, 靜止)

基礎範例程式-2 如下 :

x var word
here :
for x=50 to 1
high 0
low 0
pause x
next
got here
(響50次聲音, 停下)

---

接著接一個MOSFET來增大音量 接線如下

MOSFET 範例程式 如下 :

x var byte
here :
for x = 1 to 10
high 0
low 0
next
pause 500
goto here

或是你可以用FREQOUT產生音頻聲音

freqout 0, 1500, 500, 1000
pause 500
dtmfout 0,100,50,[5,5,5,1,2,1,2]  ‘這個指令可以產生多種聲音, […]裡面代表要發出的聲音
pause 500
freqout 0,3000,100,500
stop

---

進階方法 : 一般微控制器再產生音頻的時候，因為要不斷的送出脈衝，所以很可能無法”同時”處理其他的輸出/輸入，這時候，我們可以利用 555 timer (類似震盪器)來產生一個脈衝流。此時，P0這個腳位此時就只需要扮演觸發的功能，BS2仍然可以處理其他事情。 接線如下 :

LM555 範例程式-1 如下 :

high 0
stop 0

LM555 範例程式-2 如下 :

here :
high 0
pause 500
low 0
pause 500
goto here

 

五、文件下載

• BASIC Satamp 程式下載

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一、目的與應用

利用BS2搭配語音模組板，當拉起籤條時會隨意撥放一首簽詩，也會順便觸發Relay(繼電器)讓110V電燈亮起。

 

二、所需零件

• MCC0002 (Arduino 控制器)，數量 : 1
• 其它
  • 繼電器 LEG-5 ， 數量: 9
  • 電晶體2N2222A ， 數量: 9 ，
  • 二極體IN4001 ， 數量: 9 ，
  • 電阻10KΩ ， 數量: 1
  • 電阻220Ω ， 數量: 1

 

三、動作說明

利用BS2搭配語音模組板，當拉起籤條時會隨機撥放一首簽詩，並且觸發繼電器讓電燈亮起。

Relay(繼電器)說明：

BS2利用I/O腳高低電位處發Relay動作，Relay (繼電器)有分常開(NO)與常閉(NC)，我們接常閉(NO)。
COM是用高電位處發使Relay (繼電器)裡面的開關動作，切換到常開(NO)或常閉(NC)。

二極體與電晶體說明：

IN4001二極體在這是做保護2N2222電晶體。2N2222電晶體在這是做電流放大。

四、製作說明

1. 將Relay (繼電器)接至110V燈泡
2. 按壓開關測試語音板是否有動作
3. 將Relay (繼電器)與語音板連接
4. 按壓開關測試Relay (繼電器)是否有動作
5. Relay (繼電器)接上BS2板上
6. 將程式燒錄BS2板內
7. 焊接Relay (繼電器)腳位
8. 看電路圖接BS2接線
9. 測試語音板是否正確播放
10. 錄製語音板
11. 先準備材料

 

• 錄音操作方式
  • 將MIC與/短路。
  • 把/與REC短路。
  • 壓住AN#鍵不放即開始錄音，LED亮起，對麥克風說話， 鬆鍵時一段錄音結束， LED滅。
  • 在壓住AN#鍵即錄第二段，如此錄音、分段，直到語音IC錄滿自動停止。
  • 全部錄音完畢時，按STOP鍵(LED亮)，使語音段回到最前面。

 

• 放音操作方式
  • 將PLAY與/短路。
  • 當按壓AN#鍵即開始播放，播放時LED亮起，放音結束時 LED滅。

• 籤詩
  吉人相遇本和同，況有持謀天水翁，人力不勞公論協，事成功倍笑談中。
  羨君兄弟好名聲，只管謙撝莫自矜，單詔槐黃相逼近，巍巍科甲兩同登。
  巍巍獨步向雲間，玉殿千官第一班，富貴榮華天付汝，福如東海壽如山。
  嗟子從來未得時，今年星運頗相宜，營求動作都如意，和合婚姻誕貴兒。
  望渠消息尚長安，常把菱花仔細看，見說文書將入境，今朝喜色上眉端。
  君今百事且隨緣，水到渠成聽自然，莫嘆年來不如意，喜逢新運稱心田。
  彼亦儔中一輩賢，勸君持達與周旋，此時賓主歡相會，他日王侯卻並肩。
  碧玉池中開白蓮，莊嚴色相自天然，生來骨格超凡俗，正是人間第一仙。

 

• 電路圖

 

實體接線圖

 

 

實體完成圖

 

五、程式說明

請自行參考範例程式內容

 

六、文件下載

• BASIC Satamp 程式下載
• 範例程式下載

 

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一、目的與應用

當運動員如棒球投手在練習握球時，設計一種手套裝有壓力感測器，讓運動員帶上該感壓手套並握著棒球，可以讀出各點的壓力值，進而輔助球員正確的姿勢。

二、所需零件

• 控制器2選1
  MCC0002 (Arduino 控制器)，數量：1
  EDE0018 (BASIC stamp微控制器教育套件(USB))，數量 : 1
• SSO0016 (Memory Stick Datalogger 資料儲存模組) ， 數量 : 1
• 其它：
  • ADC0834  數量 : 2
  • 玻璃纖維萬用板(洞洞板) 數量 : 1
  • 排針(1條40P) 數量 : 1
  • 杜邦線 數量 : 22條

 

三、動作說明

我們可分別利用有線方式(RS232)與無線方式(藍芽)來讀取壓力感測器的數值並做分析，利用免費的資料分析軟體StampPlot監看感壓sensor的力量曲線的變化。或是藉由隨身碟組成的的資料儲存器(data logger)將資料存在隨身碟中，等動作記錄完後，利用電腦的Excel來分析。

 

四、製作說明

無DataLogger模組電路圖(使用StampPlot)

 

有DataLogger模組電路圖

 

實體完成圖

 

實體操作圖

 

 

五、程式說明

請自行參考程式內容

 

六、文件下載

• BASIC Satamp 程式下載
• StampPlot 程式下載
• 無DataLogger壓力程式下載
• 有DataLogger程式壓力下載

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一、目的與應用

利用光敏電阻(Cds)感應戶外的光線強度, 進而控制自己庭院的110V AC的照明燈, 達成節能減碳與環保的目的 。

 

二、所需零件

• 控制器 2選1
  MCC0002 (Arduino 控制器)， 數量：1
  EDE0018 (BASIC stamp微控制器教育套件(USB)) ，數量 : 1
• SSR固態繼電器，數量：1
• 光敏電阻，數量：1

 

三、動作說明

利用BS2讀取光敏電阻對環境光的感應值，進一步設定你想要做動的光感應值，將這個值寫入你的BS2程式中，就可以控制電燈何時打開與關閉。

 

四、製作說明

首先，接好光敏電阻，如下

鍵入以下BS2程式 :
‘ {$STAMP BS2}
‘ {$PBASIC 2.5}
time VAR Word
DO
HIGH 2
PAUSE 100
RCTIME 2, 1, time ‘這個指令是BS2用來處理類比轉數位的最好方法，time這個值就是對應cds的感應數值
DEBUG HOME, “time = “, DEC5 time
LOOP
以上, 可以先測試你的BS2是否可以正常與光敏電阻運作。

註 : 相關上述詳盡資料, 請參考 “何謂微處理器”一書的第七章

接著請你接上SSR與電燈, 如下:

註 : 上述電路，使用時要注意只能對電流較低的電器，若是你使用高電流的電器如冷氣、冰箱等，請參考下面的圖 :

加上以下程式 :
‘ {$STAMP BS2}
‘ {$PBASIC 2.5}
time VAR Word
LOW 0 ‘ Pin0等於LOW, SSR不會導通, 電燈是暗的
DO
HIGH 2
PAUSE 100
RCTIME 2, 1, time ‘這個指令是BS2用來處理類比轉數位的最好方法，time這個值就是對應cds的感應數值
DEBUG HOME, “time = “, DEC5 time
IF time = 120 THEN
HIGH 0 ‘ Pin0 等於HIGH時, SSR就會導通, 110V電源就會輸入電燈
ENDIF
LOOP

 

五、參考資料

What’s a Microcontroller v2.2 (.pdf) , (WAM 何謂微處理器中文版手冊, 請點擊下載)

 

六、文件下載

• BASIC Satamp 程式下載

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