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Maker系列

Arduino拉霸遊戲機開發(Using Arduino to Develop a Slot Game Machine)

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Arduino拉霸遊戲機開發(Using Arduino to Develop a Slot Game Machine)

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出版日期:2014-12-25
出版:渥瑪數位(渥瑪數位有限公司)
作者: 曹永忠、許智誠、蔡英德
語言: 繁體中文(台灣)
檔案格式:PDF
頁數:518

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內容簡介

在克里斯.安德森(Chris Anderson)所著『自造者時代:啟動人人製造的第三次工業革命』提到,過去幾年,世界來到了一個重要里程碑:實體製造的過程愈來愈像軟體設計,開放原始碼創造了軟體大量散佈與廣泛使用,如今,實體物品上也逐漸發生同樣的效應。網路社群中的程式設計師從Linux作業系統出發,架設了今日世界上絕大部分的網站(Apache WebServer),到使用端廣受歡迎的FireFox瀏覽器等,都是開放原始碼軟體的最佳案例。
現在自造者社群(Maker Space)也正藉由開放原始碼硬體,製造出電子產品、科學儀器、建築物,甚至是3C產品。其中如Arduino開發板,銷售量已遠超過當初設計者的預估。連網路巨擘Google Inc.也加入這場開放原始碼運動,推出開放原始碼電子零件,讓大家發明出來的硬體成品,也能與Android軟體連結、開發與應用。
目前全球各地目前有成千上萬個「自造空間」(makerspace)─光是上海就有上百個正在籌備中,多自造空間都是由在地社群所創辦。如聖馬特奧市(SanMateo)的自造者博覽會(Maker Faire),每年吸引數10萬名自造者前來朝聖,彼此觀摩學習。但不光是美國,全球各地還有許多自造者博覽會,台灣一年一度也於當地舉辦Maker Fair Taiwan,數十萬的自造者(Maker)參予了每年一度的盛會。
世界知名的歐萊禮(O'Reilly)公司,也於2005年發行的《Make》雜誌,專門出版自造者相關資訊,Autodesk, Inc.主導的Instructables - DIY How To Make Instructions(http://www.instructables.com/),也集合了全球自造者分享的心得與經驗,舉凡食物、玩具、到3C產品的自製經驗,也分享於網站上,成為全球自造者最大、也最豐富的網站。
本系列『Maker系列』由此概念而生。面對越來越多的知識學子,也希望成為自造者(Make),追求創意與最新的技術潮流,筆著因應世界潮流與趨勢,思考著『如何透過逆向工程的技術與手法,將現有產品開發技術轉換為我的知識』的思維,如果我們可以駭入產品結構與設計思維,那麼了解產品的機構運作原理與方法就不是一件難事了。更進一步我們可以將原有產品改造、升級、創新,並可以將學習到的技術運用其他技術或新技術領域,透過這樣學習思維與方法,可以更快速的掌握研發與製造的核心技術,相信這樣的學習方式,會比起在已建構好的開發模組或學習套件中學習某個新技術或原理,來的更踏實的多。
本系列的書籍,因應自造者運動的世界潮流,希望讀者當一位自造者,將現有產品的產品透過逆向工程的手法,進而了解核心控制系統之軟硬體,再透過簡單易學的Arduino單晶片與C語言,重新開發出原有產品,進而改進、加強、創新其原有產品的架構。如此一來,因為學子們進行『重新開發產品』過程之中,可以很有把握的了解自己正在進行什麼,對於學習過程之中,透過實務需求導引著開發過程,可以讓學子們讓實務產出與邏輯化思考產生關連,如此可以一掃過去陰霾,更踏實的進行學習。
本書要以『Arduino拉霸遊戲機開發』來進行自造產品設計,主要是使用市售已故障的拉霸遊戲機,將其主要零件拆除,透過逆向工程的技術,重新開發微電腦控制器,進而開發出一台Arduino拉霸遊戲機。主要的目的是希望學子可以學到全自動化的基礎觀念與基礎能力。作者們的巧思,希望讀者可以了解與學習到作者寫書的初衷。

章節目錄

自序 ii
自序 iv
目 錄 vi
圖目錄 x
表目錄 xv
Maker系列 1
Arduino 4
Arduino特色 6
Arduino硬體-Duemilanove 6
Arduino硬體-UNO 8
Arduino硬體-Mega 2560 9
程式設計 11
區塊式結構化程式語言 12
註解 15
變數 16
型態轉換 21
邏輯控制 26
算術運算 32
輸入輸出腳位設定 36
時間函式 55
數學函式 57
亂數函式 62
通訊函式 64
如何燒錄Bootloader 71
章節小結 85
拉霸遊戲機介紹 87
拉霸機遊戲規則 88
拉霸機遊戲核心元件 90
拉霸機遊戲核心需求 92
章節小結 92
滾輪控制 94
拉霸機遊戲核心控制需求 95
監控步進馬達轉動 98
三組同動滾輪組 101
章節小結 105
馬達 108
馬達介紹 108
控制馬達介紹 113
L298N DC電機驅動板 117
章節小結 120
步進馬達 122
步進馬達 122
步進馬達介紹 124
步進馬達相數介紹 129
步進馬達動作介紹 130
簡單控制步進馬達介紹 134
ULN2003 步進馬達驅動板 135
使用時序圖方式驅動步進馬達 139
使用Stepper函式庫驅動步進馬達 147
Stepper函式 151
章節小結 152
藍芽控制 154
藍芽名字由來 154
甚麼是藍芽 155
藍芽起源 155
藍芽的運作原理-跳頻展頻技術 156
藍芽的特性 157
藍芽的應用 159
藍芽模組測試 161
藍芽的進階應用 168
Android手機藍芽模組設定 175
開發手機藍芽連線的接收端程式 178
使用個人電腦模擬藍芽連線的發射端 183
章節小結 189
拉霸遊戲機控制器開發 191
參數化控制拉霸遊戲機的滾輪 191
修正三顆馬達不同步問題 195自序 ii
自序 iv
目 錄 vi
圖目錄 x
表目錄 xv
Maker系列 1
Arduino 4
Arduino特色 6
Arduino硬體-Duemilanove 6
Arduino硬體-UNO 8
Arduino硬體-Mega 2560 9
程式設計 11
區塊式結構化程式語言 12
註解 15
變數 16
型態轉換 21
邏輯控制 26
算術運算 32
輸入輸出腳位設定 36
時間函式 55
數學函式 57
亂數函式 62
通訊函式 64
如何燒錄Bootloader 71
章節小結 85
拉霸遊戲機介紹 87
拉霸機遊戲規則 88
拉霸機遊戲核心元件 90
拉霸機遊戲核心需求 92
章節小結 92
滾輪控制 94
拉霸機遊戲核心控制需求 95
監控步進馬達轉動 98
三組同動滾輪組 101
章節小結 105
馬達 108
馬達介紹 108
控制馬達介紹 113
L298N DC電機驅動板 117
章節小結 120
步進馬達 122
步進馬達 122
步進馬達介紹 124
步進馬達相數介紹 129
步進馬達動作介紹 130
簡單控制步進馬達介紹 134
ULN2003 步進馬達驅動板 135
使用時序圖方式驅動步進馬達 139
使用Stepper函式庫驅動步進馬達 147
Stepper函式 151
章節小結 152
藍芽控制 154
藍芽名字由來 154
甚麼是藍芽 155
藍芽起源 155
藍芽的運作原理-跳頻展頻技術 156
藍芽的特性 157
藍芽的應用 159
藍芽模組測試 161
藍芽的進階應用 168
Android手機藍芽模組設定 175
開發手機藍芽連線的接收端程式 178
使用個人電腦模擬藍芽連線的發射端 183
章節小結 189
拉霸遊戲機控制器開發 191
參數化控制拉霸遊戲機的滾輪 191
修正三顆馬達不同步問題 195
修正三顆馬達不同步問題 199
拉霸遊戲機整合藍芽程式 204
章節小結 214
整合手機應用於拉霸遊戲機 216
使用APP Inventor 2第一步開發 216
Android 手機Apps同步畫面 233
章節小結 244
本書總結 245
作者介紹 246
附錄 247
Arduino開發IDE安裝 247
Arduino函式庫安裝 262
Appinventor參考資料 290
Stepper 函式庫 396
AccelStepper 函式庫 406
AccelStepper Class Member List 445
L297A 晶片資料 461
L298 H Bridge 晶片資料 472
L298N 電路圖 485
L298N 原廠資料手冊 486
參考文獻 499


修正三顆馬達不同步問題 199
拉霸遊戲機整合藍芽程式 204
章節小結 214
整合手機應用於拉霸遊戲機 216
使用APP Inventor 2第一步開發 216
Android 手機Apps同步畫面 233
章節小結 244
本書總結 245
作者介紹 246
附錄 248
Arduino開發IDE安裝 248
Arduino函式庫安裝 263
Appinventor參考資料 291
Stepper 函式庫 397
AccelStepper 函式庫 407
AccelStepper Class Member List 446
L297A 晶片資料 462
L298 H Bridge 晶片資料 473
L298N 電路圖 486
L298N 原廠資料手冊 487
參考文獻 500

作者介紹

曹永忠 (Yung-Chung Tsao):目前為台灣資訊傳播學會秘書長與自由作家,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
Arduino部落格:http://taiwanarduino.blogspot.tw/
範例原始碼網址:https://github.com/brucetsao/eSlot
臉書社群(Arduino.Taiwan):https://www.facebook.com/groups/Arduino.Taiwan/
Arduino活動官網:http://arduino.kktix.cc/
Youtube:https://www.youtube.com/channel/UCcYG2yY_u0m1aotcA4hrRgQ


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、台灣資訊傳播學會理事長、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。
Email:yttsai@pu.edu.tw

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