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駭客系列

Arduino 互動字幕機設計(The Interaction Design of a Led Display by Arduino Technology)

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Arduino 互動字幕機設計(The Interaction Design of a Led Display by Arduino Technology)

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出版日期:2014-05-25
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:532

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內容簡介

駭客一詞曾經指的是那些聰明的程式撰寫人員。但今天,許多人認為『駭客』是指利用電腦安全漏洞,入侵電腦系統的人。本系列不是讓您成為一位入侵別人電腦的罪犯,而是回到最早『駭客初衷』,讓您擁有駭客的觀點、技術、能力,駭入每一個產品設計思維,並且成功的重製、開發、超越原有的產品設計,這才是一位對社會有貢獻的『駭客』。
在這知識經濟時代,也該有個知識創新革命。本系列『駭客系列』由此概念而生。面對越來越多的知識學子,為了追趕最新的技術潮流,往往沒有往下紮根,去了解許多知識背後所必須醞釀的知識基礎,追求到許多最新的技術邊緣,往往忘記了如果沒有配套的基礎科技知識,所學到的知識與科技,在失去這些基礎科技資源的支持之下,往往無法產生實際生產技術與創造能力。
如許多學習程式設計的學子,為了最新的科技潮流,使用著最新的科技工具與軟體元件,當他們面對許多原有的軟體元件沒有支持的需求或軟體架構下沒有直接直持的開發工具,此時就產生了莫大的開發瓶頸,這些都是為了追求最新的科技技術而忘卻了學習原有基礎科技訓練所致。
筆著鑒於這樣的困境,思考著『如何快速轉化眾人技術為我的知識』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。
目前許多學子在學習程式設計之時,恐怕最不能了解的問題是,我為何要寫九九乘法表、為何要寫遞迴程式,為何要寫成函式型式…等等疑問,只因為在學校的學子,學習程式是為了可以了解『撰寫程式』的邏輯,並訓練且建立如何運用程式邏輯的能力,解譯現實中面對的問題。然而現實中的問題往往太過於複雜,授課的老師無法有多餘的時間與資源去解釋現實中複雜問題,期望能將現實中複雜問題淬鍊成邏輯上的思路,加以訓練學生其解題思路,但是眾多學子宥於現實問題的困惑,無法單純用純粹的解題思路來進行學習與訓練,反而以現實中的複雜來反駁老師教學太過學理,沒有實務上的應用為由,拒絕深入學習,這樣的情形,反而自己造成了學習上的障礙。
本系列的書籍,針對目前學習上的盲點,希望讀者當一位產品駭客,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、創新其原有產品固有思維與架構。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。
這本書以市面常見的字幕機商品為主要開發標的,透過手機Apps,可以心中想法到字幕上,甚至可以傳播訊息到友人的字幕上,傳情達意。所以本書要以『Arduino 互動字幕機』來進行產品設計,透過手機App的方式傳情達意,相信整個研發過程會更加了解。

章節目錄

自序 3
自序 5
目 錄 7
圖目錄 11
表目錄 14
駭客系列 16
Arduino 起源 19
Arduino特色 21
Arduino硬體-Duemilanove 21
Arduino硬體-UNO 23
Arduino硬體-Mega 2560 24
程式設計 26
區塊式結構化程式語言 27
註解 30
變數 31
型態轉換 37
邏輯控制 42
算術運算 48
輸入輸出腳位設定 52
時間函式 61
數學函式 63
亂數函式 68
通訊函式 70
章節小結 77
字幕機 79
字幕機 79
本書主題字幕機 79
研究主題 80
章節小結 80
Led 簡介 82
LED發展歷史 83
LED優點 85
LED缺點 86
發光二極體基本原理 87
白光發光二極體的原理 89
LED的使用 91
推動LED 92
章節小結 93
藍芽控制 95
藍芽名字由來 95
甚麼是藍芽 96
藍芽起源 96
藍芽的運作原理-跳頻展頻技術 97
藍芽的特性 99
藍芽的應用 100
藍芽模組測試 102
藍芽的進階應用 109
Android手機藍芽模組設定 117
開發手機藍芽連線的接收端程式 120
使用個人電腦模擬藍芽連線的發射端 126
章節小結 131
驅動Led發光二極體 133
章節小結 138
Max7219驅動器 140
如何控制矩陣式LED 140
何謂MAX7219 143
Max7219 規格 144
Max7219 Led顯示模組介紹 154
使用Max7219 Led顯示模組 157
進階使用Max7219 Led顯示模組 165
整合多字幕型Max7219 Led顯示模組 172
LedControl函數用法 182
章節小結 187
彩色字幕機 189
Colorduino Shield 190
驅動Colorduino 192
使用者自行繪製 200
隨機炫麗畫面的彩色字幕機 210
接受外界命令控制之彩色字幕機 220
接受外界進階命令的彩色字幕機 237
接受外界進階繪圖命令的彩色字幕機 260
章節小結 289
互動字幕機製作 291
設計APPs 291
接受藍芽傳輸字幕碼 302
互動字幕機APP設計 334
章節小結 346
作者介紹 348
附錄 349
LedControl 函式庫(原始版) 349
LedControl 函式庫(安宸科技版) 363
Max7219 Led 模組線路圖 380
MAX7219 資料 381
Colorduino 函式庫 398
RGB控制板線路圖 415
DM163 資料手冊 416
74HC138 資料手冊 438
74HC595 資料手冊 457
Appinventor參考資料 480
參考文獻 586

作者介紹

曹永忠 (Yung-Chung Tsao),專研於軟體工程、軟體開發與設計、物件導向程式設計。現為自由作家,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
範例網址:https://github.com/brucetsao/eLed


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、靜宜大學主任秘書、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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