夜市小霸王

我的ESP32實做書籍：https://youyouyou.pixnet.net/blog/post/121105860
博客來網址：https://www.books.com.tw/products/0010901195

數位寫入是最基礎的Arduino課程，用來指定某腳位輸出高電壓(HIGH=3.3V)或低電壓(LOW=0)。通常我們必須先告訴ESP32要使用那一個腳位，是用作輸入偵測，還是輸出以開啟某個裝置(例如LED)，語法則是

• pinMode(腳位,模式);//宣告腳位模式語法腳位是腳位編號，模式則有作為輸入INPUT或輸出OUTPUT，都是大寫
• digitalWrite(腳位,電位);//數位寫入語法，腳位是腳位編號，電位則有HIGH或LOW都是大寫，也可以寫1或0

這裡要注意的是ESP32的腳位(如下圖，腳位解說可參閱本文：第一篇 ESP32 Arduino開發環境架設)，除了灰色系統用之外，GPIO34-39僅能提供INPUT，另外有些腳位則是有特殊用途，因此筆者會先避開

• TXRX：GPIO1、3
• I2C：GPIO21、22
• SPI：GPIO5、18、19、23

                                                      ▲ESP32編號腳位圖

一、ESP32+LED線路佈置

ESP32不像arduino把插孔預留在主板上，而是腳位向下，因此為了方便起見，多會將ESP32插入麵包板中（如下圖），方式是將ESP32的USB插孔朝下，麵包板的編號1朝下，數字多的朝上。

將ESP32腳位對準後，完整用力的壓入麵包板中，避免接觸不良。

                               ▲ESP32插入麵包板的方式與位置

再加上ESP32-S的腳位是寫在下方，一旦插入麵包板就無法看到腳位，為了方便起見，會指定所有學生插入相同的位置，參考下圖，不過這樣就會變成實際GPIO編號與麵包板序號不同，例如你可能會說將LED長腳插入GPIO4，學生可能會以為是右側4號，也就是GPIO15，這個很常發生。因此腳位圖，是非常好用的。

我們先準備一個LED，LED的口訣是「長正短負」，也就是長腳接正極，短腳接負極(在arduino中負極可視為GND=接地)，這次我們要用GPIO15作為練習，因此我們將它長腳插入GPIO15(麵包板右側4號)，短腳插入右側藍色線的位置，這裡預設是要作為GND，因此最後我們再拿一根公對公杜邦線將GND(麵包板右19)引入右側藍色線的位置，這樣整個右側藍色都是GND。

如此便算是設定好本次練習的線路，接下來就可來寫程式。

                        ▲ESP32 LED練習接線圖

二、程式撰寫

這次我們來練習LED最常見的範例叫做Blink，也就是閃耀，我們希望它亮一秒後，暗一秒，不斷的重複，
開啟Arduino IDE後，寫入以下程式，相關說明都註解在程式內。

void setup() {

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架構好ESP32的開發環境後（http://t.ly/O3jqD），就可以開始寫程式，一般來說除了一開始的helloworld之外，arduino有很多感測及輸出模組(塊)，依據難度可以暫時分成以下幾個類型，以後會依序介紹。

1. 數位輸出：供電就會啟動，不需要任何控制，例如：LED、Relay、錄放音等，LED也可作為類比輸出pwm
2. 數位感測：這類感測器只會提供兩個選項：HIGH(高電壓)、LOW(低電壓)，例如振動感測、人體感測器HC-SR501、觸摸感測器TTP223B，有人經過時會給HIGH，沒人時會給LOW。
3. 類比感測：這類項目比較多，例如火焰大小、水位、雨滴、土壤、氣體mq2，這類感測可以提供一個0-4095之間的數值，例如水位感測的數值為100，代表該處有一點點水，若回覆4095則是代表水已經滿了，因此類比感測能提供變化較多的數值提供使用者作為參考。
4. 類比輸出：蜂鳴器、伺服馬達、DC馬達等，在ESP32中類比輸出pwm稍微複雜些，可以引入analogWrite的lib，或者直接寫ledcSetup控制。
5. I2C類感測器：例如1602LCD、MPU-6000陀螺儀加速器。
6. SPI模塊：高速傳輸設備，例如SD卡、RC522 RFID、TFT顯示器等。
7. UART模塊：源自於RS232，例如BLE藍芽通訊，也可以用來讓兩個arduino傳輸資料
8. 其他特殊類：例如WIFI網路、聲音、影像，這類較為複雜的傳感器，需要透過特殊的函式庫來讀取資訊。

這裡我們先從最簡單的HelloWorld開始吧。

HelloWorld

先了解Arduino的程式結構，主要分成Setup()與Loop()，Setup用來做初始設定，Arduino只會執行一次，然後就會執行Loop，Loop就是迴圈，會不斷重複的執行，一般要做什麼重複感測（例如每1分鐘感測一次溫濕度），都會放在Loop這裡。

通常我們第一個程式是標準HelloWorld，用以檢測開發環境是否正常、晶片有沒有故障之類。而這隻程式暫時沒有用到Loop，我們僅須寫在Setup中。

HelloWorld程式會用到第一個物件Serial：序列通訊，用以將Arduino的資訊傳輸到開發工具的序列視窗，如果你常寫程式的話就是Log除錯的功能，將獲得的資料顯示出來，主要是Arduino沒有程式中斷點(Breakpoint)功能，所以Serial非常重要，每一隻程式幾乎都會用到。

Serial.begin(115200);//代表以胞率115200啟動序列通訊，另外一個常見的胞率是9600，兩者速度對人類來說是幾乎一樣的，這裡建議先用115200。
Serial.println("Hello World!");//代表在訊列視窗中顯示HelloWorld並換行，另外一個語法是Serial.print()，這樣的寫法是印出資料後不換行。
delay(1000);//delay代表休息，1000=1000ms=1秒，所以這句代表休息一秒
整個程式的意思將HelloWorld每秒印在序列視窗一次，重複執行不停止。

點選上傳程式按鈕後，ESP32要注意需要在畫面出現.....____......____.....時
按住ESP32右下側按鈕(BOOT或標示為IO0)不放，直到畫面跳開
（ 如果太晚放開，要在燒錄完畢後，按一下左側RESET重開機以開始工作 ） 

完成程式上傳後，點選開啟序列視窗按鈕，可以看到每秒不斷出現的Hello World，若無顯示任何資訊，請先檢查胞率設定是否相同。

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因朋友的需求，所以做了一個網路控制的mp3播放器，控制方式是使用web的url讀取內部指令，其實我也做過藍芽跟紅外線的，晚點再整理一下。

一、材料準備

1. ESP32：詳細說明請參考網址 https://youyouyou.pixnet.net/blog/post/119410732，(露天搜尋https://t.ly/p7A6M)
2. Dfplayer mini mp3：在露天搜尋"Dfplayer"，另外還有一款mp3-TF-1xP，其結構功能是完全一樣的
   
3. Speaker：露天搜尋"Arduino 喇叭 歐姆"，網路常見的是8歐姆，也可以買更大的
   
4. 記憶卡：依照需要購買適合大小的記憶卡，記得最高支援32G，太大不支援

二、接線，請參考下圖

1. RX接在GPIO13，編號可以在程式內更改，本次使用esp32的硬體序列，而以往的經驗ESP32的軟體序列似乎有點問題。
2. TX這裡我沒接，功能是可以查詢mp3 player的狀態，因為我沒有用到所以沒接
3. speaker可不分正負極
   

三、複製mp3到記憶卡中

• 依照規定，先在記憶卡中建立一個名稱為mp3的資料夾，再將需要播放的mp3檔案放入，檔案必須更改為000x.mp3
  

四、寫入ESP32程式

1.下載函式庫並完成安裝： https://github.com/DFRobot/DFRobotDFPlayerMini

2.複製程式如下，並請記得修改第5-6行的wifi連線資訊

五、展示

執行方法很簡單，就是在網址列輸入要播放的mp3檔案，例如輸入「 http://192.168.1.133/?mp3=4; 」代表要播放第四首歌，其中尾巴的「;」不可省略，此處為作為判斷結尾用。

若輸入mp3=0;則代表停止播放的意思

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之前用YOLO的測試時，在純CPU狀況下以webcam做影像物件辨識，以intel i7, 16G檢測800*600的大小，大概每秒2-4張

不過如果影像是來自ESP32CAM的串流視訊，一樣800*600的大小，會變慢到每秒1張。

若你沒有GPU做加速，但也想要加快檢測速度，可以改用tiny版，速度可以快10倍左右，但是檢測的效果會比較差。
修改的方法很簡單，先下載這個壓縮檔，內部包含兩個檔案，下載網址：https://t.ly/JvKz5

1. yolov3-tiny.cfg
2. yolov3-tiny.weights

將上述檔案放置在yolo同一個資料夾中，並修改程式的第30，31行的內容如下：

modelConfiguration = "yolov3-tiny.cfg"
modelWeights = "yolov3-tiny.weights"

接下來是測試狀況

1.Yolo標準版效能與測試結果：以我的電腦來說，標準版的檢測大概每秒3張，而檢測效果非常好
就算是只有一隻手，她都能判斷出這是人。

2.Yolo Tiny版效能與測試結果：大約每秒30張，只有手的時候就檢測不出來是人，甚至手機如果螢幕沒打開的狀況，她也認不出來是手機。

總而言之，要選yolo標準版跟tiny版，視需要而定，需要快不需要準確度，可以選tiny版，如果需要準確，可以選標準（可是會掉格...那還不是一樣）

下次來使用GPU加強物件辨識。

學校買了兩台Zenbo，想想如何來應用，看過很多場所雖然買了這類的機器人，卻只會使用內建的服務
問問天氣、問問名子這種無聊極致的問題，既然買了就要用他來展示學校的空間特色。

Zenbo Junior開發的三種模式

一、預設模式：開機後預設啟動，會出現可愛的臉，也可辨識一些基本語音。

• 能辨識語音指令包括以下所列
  
  
  

二、Zenbo實驗室：https://zenbolab.asus.com/

• 實驗室可利用拖曳方式建立程式碼，

1. chrome為開發模式，cmd執行，開啟chrome

"C:\Program Files (x86)\Google\Chrome\Application\chrome.exe" --allow-running-insecure-content
或
"C:\Program Files\Google\Chrome\Application\chrome.exe" --allow-running-insecure-content

2. 開啟https://zenbolab.asus.com/（如有需要，請建立帳號）
3. 將Zenbo開啟並連上網路，注意，開發電腦必須與Zenbo連上同一個區域網路。
4. 開啟Zenbo的實驗室APP，觀察IP位址。
   
5. 將電腦與Zenbo連線，輸入
   
6. 連線後，開始撰寫程式。
7. 程式完成後，可直接點選執行。
8. 本界面也是由Python撰寫，因此也可參考其程式碼，點選右上角，可切換積木模式或程式碼模式。
   

三、Python開發模式

1. 先至Zenbo SDK下載Python SDK及範例程式：
   SDK：https://zenbo.asus.com/developer/documents/Python-SDK-Getting-Started/Setup-PyZenbo
   範例程式：https://zenbo.asus.com/developer/tools/
2. 開啟Python（本次使用VScode），執行python setup.py install，以安裝Pyzenbo模組
   
3. 開啟hello.py後執行，即可聽到Zenbo說hello。
   

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我開發的程式很多元，雖然都是半調子，但是還能混口飯吃。我開發專案時，通常會混用這些工具，一般前端client會用.net開發windows或b4a開發Android界面，中介層使用IIS HTML、asp.net做資料接取及API，後端常用MySQL資料庫。這樣做速度最快，開發也最穩定。

一、物聯網開發工具：

1. arduino ide，IoT開發工具：https://youyouyou.pixnet.net/blog/post/119383183

二、網頁及視窗程式開發：

1. VS.net 2017或2019 社群免費版，大名鼎鼎宇宙最肥開發工具組，全部安裝要你210G，請斟酌安裝開發模組：https://youyouyou.pixnet.net/blog/post/119683104
2. IIS express，網頁伺服器，如果作業系統是Server版本，請直接使用IIS Server：https://me1237guy.pixnet.net/blog/post/62600393
3. Github版本控制工具：https://github.com/

三、人工智慧：

1. anaconda，可建立虛擬環境，用來隔離不同專案：https://www.anaconda.com/distribution/
2. VScode，可以視為微軟.net簡易版，可跨平台開發多種程式，包括python：https://code.visualstudio.com/

四、資料庫(MSSQL或MySQL安裝一套即可)：

1. Tableau線上即時分析軟體，可對資料庫即時圖形化資料，用來嚇唬人特別有用： https://www.tableau.com/zh-tw
2. SQL develop，微軟佛心提供的完整版免費SQL Server（但不可作為商業用途）：https://www.microsoft.com/zh-tw/sql-server/sql-server-downloads#
3. SQL Management，SQL Server視覺化管理平台：https://docs.microsoft.com/zh-tw/sql/ssms/download-sql-server-management-studio-ssms?view=sql-server-ver15
4. MySQL，免費全能的資料庫，唯一的缺點是跟VS.net語法有點不太相容： https://dev.mysql.com/downloads/
5. MySQL Cluster，叢集資料庫： https://youyouyou.pixnet.net/blog/post/119326123

五、Android與iOS開發：

1. Android Studio，android開發工具，記得要開啟設定，下載最新版開發核心版本及模擬器： https://developer.android.com/studio
2. Java SDK，Java 開發工具，但是好像分成13版跟8版，似乎目前還是8版為主，連結為我的備份：https://t.ly/OdM9l
3. B4a android快速開發工具： https://www.b4x.com/b4a.html
4. B4i iOS快速開發工具： https://www.b4x.com/b4i.html
5. Virtual Box虛擬機器，如果要開發iOS，一定需要一台MAC電腦，此時可以用虛擬機器來做： https://youyouyou.pixnet.net/blog/post/120149406

六、Unity 3D互動：

1. Unity，可製作3D、VR、AR等互動，目前我還是以2018.2.8f為主： https://unity3d.com/get-unity/download/archive

七、流程圖工具：

1. Visio超好用的啦

我的ESP32實做書籍：https://youyouyou.pixnet.net/blog/post/121105860
博客來網址：https://www.books.com.tw/products/0010901195

電子紙是一種最新的顯示裝置，大家也許都有聽過，操作方式雖然跟LCD、TFT差不多，但是電子紙最重要的特性就是用電量很少，而且在無電的狀態下，會保持最後一次顯示的內容，還有就是螢幕180可視，不像LCD, TFT可能只有120度，因此適合用來需要長期顯示，但改變次數不多的環境，例如貨價標籤、一些不常改變的告示、名牌等（我暫時先想到這些）。

今天拿到的是最新的產品，以電子紙平常不耗電的特性，僅用手機的NFC就可以改變電子紙的內容，廠商也提供搭配的APP，只要手機支援NFC就可以立即改變內容。而且過程完全不需用到任何電池，非常適合難以接電的地方，例如貨架、廁所這類（還是想不到很多適用環境）。

無源電子紙

開箱後，先看看外觀，感覺簡潔厚實，也沒有任何接口，應該可以作成防水，現在這款應該是沒做防水。

接下來看看如何更新內容，還有效果如何。
1.首先到微雪網站下載APP（目前僅有Android），網址： http://www.waveshare.net/wiki/4.2inch_NFC-Powered_e-Paper
下載後直接安裝APP，開啟後如以下畫面

首頁	需要開啟NFC功能喔	首頁畫面

2.先拿預設的微雪電子圖形來測試（畫面有點模糊...），先選好圖形後，手機靠近電子紙約2-5cm內後，手機就會開始傳輸，大約5秒即可完成圖形上傳。

選好圖形	顯示結果

3.接下來馬上自拍一張照片來測試看看，因為只有黑白的，所以這個....有點像遺照，建議各位以後不要用自拍

先拍好照片	上傳照片

4.作成QRcode看看好不好用，先把LINE的QRcode複製下來，用小畫家加上文字。用掃描器確認過是可以掃出來的。

先編好圖形	在APP中調整一下大小	QRcode還不錯

5.來做名牌看看，例如做一個評審牌，一樣先在小畫家做好再上傳，不過其實APP裡面也有打字的功能，只是我不太會操作。

在小畫家先做好名牌	如果只有文字看起來很不錯

6.來做價格標籤看看，一樣先做好價格標籤的圖形，再上傳上去即可看到結果，這裡要注意，如果是實物照片，建議顏色要深一點，不然會不清楚。

由於個人有開發iOS APP的需求，因此需要一台MAC電腦xcode進行編譯，但是你也知道MAC電腦貴森森，而且我也從心裡討厭APPLE的東西，所以後來就一直在找如何用在VirtualBox安裝MacOS的方式，Google到高人的文章後發現真的可以，就開始實做，並把過程紀錄如下。

參考資料： https://www.geekrar.com/install-macos-mojave-on-vmware/

1.請先自行安裝統VirtualBox主程式及延伸工具組(extension pack)
網址：https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads

2.下載MaxOS Catalina版本作業系統的虛擬硬碟檔，並解壓縮
(這是網路下載的，原始網址： https://www.geekrar.com/install-macos-mojave-on-vmware/ )
網址：https://t.ly/AmgLp

3.下載VirtualBox Boot Image開機用虛擬硬碟檔，並解壓縮
網址：https://t.ly/gDLmv

4.建立虛擬機器：macOS Catalina(名稱可自行修改，但建議先用這個，因為後面的cmd指令已經寫好)

5.選擇使用剛剛步驟2下載的Catalina的虛擬磁碟檔案為主硬碟檔

6.完成建立虛擬機器後，進入虛擬機器的設定部份，依照需求提高記憶體及處理器個數
建議記憶體4G以上，但不要超過記憶體總量1/2，CPU可選1/2，例如8CPU電腦，可選4CPU。

寫app最快的方法當然是用webview包裝，不過最近android升級為API 28以後，已經不允許明碼傳輸，如果你的webview還用無加密http協定就會出現：

「Cleartext HTTP traffic to xxx not permitted 」

報錯訊息，兩個方法可以解決，一是宣告app允許無加密傳輸，或者就是把自己的網站改為https協定。在這裡四個步驟，很快就能升級網站為ssl加密。

1. 申請網站dns名稱
2. 申請網站ssl服務
3. 安裝openssl將ssl憑證crt改為pfx格式
4. 設定iis的ssl通信協定

1.申請網站dns名稱

這裡我們利用交通大學提供的免費dns服務：https://nctu.me/

申請方式非常簡單，還中文界面，因此我就不說明太多。

2.申請ssl服務、3.安裝openssl將ssl憑證crt改為pfx格式、4.設定iis的ssl通信協定

這部份完全參考這篇文章：

http://tech.smallya.net/2016/07/07/%E4%BD%BF%E7%94%A8-ssl-for-free-%E7%94%A2%E7%94%9F-lets-encrypt-ssl-%E6%86%91%E8%AD%89%E4%B8%8A%E5%82%B3%E7%B5%A6-iis-%E7%AB%99%E5%8F%B0%E4%BD%BF%E7%94%A8/

在上述free ssl申請網址輸入自己步驟1完成的網址後，下載檔案放置到iis中的.wellknow資料夾中（關於「.wellknow」資料夾要如何在windows中建立，可以參考：https://blog.miniasp.com/post/2017/01/01/Create-gitignore-editorconfig-from-Windows-Explorer）

隊很懶....網路資源很多，現在的知識可以透過其他人的知識累積，踏在前人的肩膀上，就看你願不願意跨出那一步。