用 Arduino 控制 LED 閃爍與按鈕互動（入門實作教學）

24 4 月

用 Arduino 控制 LED 閃爍與按鈕互動（入門實作教學）

為什麼從 LED 開始學 Arduino？Arduino 是最受歡迎的開源開發板之一，而 LED 閃爍與按鈕互動的練習，是每個新手進入嵌入式開發的第一步。不但簡單、成功率高，還能快速建立成就感。

你會用到的材料

實作一：讓 LED 閃爍

接線圖：LED 長腳接 Arduino 的 pin 13，短腳接電阻，再接 GND.

void setup() {
pinMode(13, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(13, HIGH); // 開燈
delay(500); // 等 0.5 秒
digitalWrite(13, LOW); // 關燈
delay(500); // 等 0.5 秒
}

提示：LED 沒亮？檢查方向、接地是否正確。

實作二：按下按鈕才亮燈

接線圖：按鈕一腳接 pin 2，一腳接 GND（可加上 pull-up 電阻或用內建功能）

void setup() {
pinMode(2, INPUT_PULLUP);
pinMode(13, OUTPUT);
}
void loop() {
if (digitalRead(2) == LOW) {
digitalWrite(13, HIGH); // 按下時亮燈
} else {
digitalWrite(13, LOW); // 放開時關燈
}
}

推薦給初學者的感測器套件組

如果你學會 LED 控制，下一步可以挑戰更多感測器，推薦：

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Raspberry Pi AI Camera
11 4 月

CP 值爆表！用 Raspberry Pi 打造 AI 視覺專案，免花大錢超越想像！

樹莓派 Raspberry Pi 一直是最受歡迎的開發平台，原廠推出的 AI 相機攝影模組，讓影像與人工智慧應用變得更平易近人。這篇文章將帶您一步步了解它的功能、應用，並附上實際安裝教學和可直接運行的範例程式碼，讓您在 5 分鐘內就能跑出您的第一個 AI 專案。

Raspberry Pi AI Camera 是什麼？

Raspberry Pi AI Camera 是一款支援高解析度的攝影模組，可搭配 Raspberry Pi 4 或 5 使用。它的強大之處在於能與 OpenCV、 TensorFlow Lite 等 AI 工具無縫整合，實現即時影像辨識、物件追蹤等功能。

這款模組適合做什麼？

  • AI 教育入門專案
  • 智慧家庭監控系統
  • 客製化人臉辨識門禁
  • 商店客流分析與統計
  • 智慧寵物餵食器或互動玩具

專案硬體準備清單

  1. Raspberry Pi 4 或 5 (建議搭配風扇或散熱片)
  2. AI 相機模組
  3. 高速 microSD 記憶卡 (建議 32GB 以上)
  4. 螢幕、滑鼠、鍵盤 (或透過 SSH 遠端連線)

安裝與設定教學：五分鐘點亮你的 AI 之眼

步驟一：安裝 Raspberry Pi OS

請至Raspberry Pi 官方網站下載 Raspberry Pi Imager 工具，並使用它將最新版的 Raspberry Pi OS (64-bit with desktop) 安裝到您的 microSD 卡中。

步驟二：啟用相機介面

將記憶卡插入 Pi 並開機後，打開終端機 (Terminal)，輸入指令 sudo raspi-config。在選單中，依序選擇：「3 Interface Options」→「C1 Camera」，選擇 <Yes> 來啟用相機功能。完成後，系統會提示您重新啟動，請選擇 Yes。

步驟三：測試相機是否正常運作

重新開機後，再次打開終端機，輸入測試指令：libcamera-hello。如果螢幕上成功顯示了幾秒鐘的即時影像畫面，就代表您的相機已經設定完成！

步驟四：安裝 OpenCV 函式庫

OpenCV 是我們用來進行影像處理與人臉偵測的核心工具。在終端機中，輸入以下指令來更新並安裝：

sudo apt update
sudo apt install python3-opencv -y

步驟五：執行人臉偵測範例程式碼

安裝完畢後，從應用程式選單中打開 Thonny Python IDE，建立一個新的 Python 檔案 (例如 `face_detect.py`)，並將以下程式碼完整複製貼上。


import cv2

# 啟動攝影機 (通常是 0 號)
cap = cv2.VideoCapture(0)

# 載入 OpenCV 內建的、預先訓練好的人臉偵測模型
face_cascade = cv2.CascadeClassifier(cv2.data.haarcascades + 'haarcascade_frontalface_default.xml')

while True:
    # 讀取每一幀的影像
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
        print("無法讀取影像，請確認相機連接。")
        break

    # 將彩色影像轉換為灰階 (有助於偵測)
    gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

    # 執行人臉偵測
    faces = face_cascade.detectMultiScale(gray, scaleFactor=1.1, minNeighbors=5, minSize=(30, 30))

    # 在偵測到的人臉周圍畫上藍色方框
    for (x, y, w, h) in faces:
        cv2.rectangle(frame, (x, y), (x+w, y+h), (255, 0, 0), 2)

    # 顯示結果影像
    cv2.imshow('AI Face Detection by TaiwanIOT.com', frame)

    # 按下 'q' 鍵即可退出迴圈
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break

# 釋放資源並關閉所有視窗
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

點擊 Thonny 的「運行」按鈕，然後看看螢幕上的神奇效果吧！

專家提示： 這段程式碼中的 cv2.imshow() 指令需要在圖形化桌面環境下運行。如果您使用的是沒有桌面的 Raspberry Pi OS Lite 版本，並透過 SSH 連線，將無法看到影像視窗。

CP 值最高的 AI 視覺入門磚

這顆 Raspberry Pi AI 相機是每個 AIoT 初學者、開發者或老師的好幫手。它證明了您不需要花大錢購買 NVIDIA Jetson 或其他高階運算模組，也能透過 Raspberry Pi 與 Python，打造出功能完整、充滿樂趣的智慧視覺應用。

延伸閲讀

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09 4 月

Arduino uno 可以做什麼？6大應用指南帶你從零開始玩轉開發板

想玩 Arduino Uno 卻不知從何開始？本文精選6個超有趣的新手專案，從智慧檯燈到溫濕度計，讓你零基礎也能做出實用作品。提供專案概念與所需材料清單，立即點燃你的創客魂！

什麼是 Arduino Uno？

Arduino Uno 是一款基於 ATmega328P 微控制器的開源開發板。它擁有 14 個數位輸入/輸出腳位（其中 6 個可作 PWM 輸出），6 個類比輸入，以及 USB 供電和通訊接口。
它被廣泛應用於學術、創客、工程設計與 IoT 原型開發，是初學者與專業人員都愛用的基礎工具。

Arduino Uno 可以做什麼？

以下是幾個熱門應用範例，不僅容易實作，也非常適合學習與展示：

自動化控制系統

用 Arduino Uno 控制繼電器模組，可製作自動開關燈、風扇、插座等裝置，實現居家自動化控制。

簡易智慧家居專案

結合紅外線接收器、感測器與控制模組，你可以打造紅外線遙控燈光、光感應燈、自動窗簾等智慧裝置。

機器人與自走車

Arduino Uno 可與馬達驅動板（L298N）搭配使用，製作避障小車、循跡機器人、語音控制小車等多種互動機器人。

環境監測系統

透過 DHT11、MQ-2 等感測器，你可以製作溫濕度監測器、空氣品質偵測器，並可延伸至 IoT 應用。

 LED 燈光與互動裝置

用 LED、蜂鳴器與紅外線感測器創造互動燈箱、感應燈光、音樂裝置，適合創意設計與展覽用途。

STEM 教育與課堂專題

許多學校利用 Arduino Uno 教授程式設計與基礎電學，學生可以藉此完成專題製作或創意競賽。

為什麼選擇 Arduino Uno？

  • 入門簡單：眾多教學資源與範例專案，新手也能快速學會。
  • 擴充模組多：可連接藍牙、Wi-Fi、感測器等模組，功能彈性大。
  • 全球社群活躍：找不到解法？社群論壇一定有人遇過，資源超豐富。
  • 開放原始碼：硬體、軟體都可自由修改與擴充，支援創新應用。

Arduino Uno 是創客入門的最佳拍檔

給初學者的定心丸：真的沒寫過程式也能玩！

很多人聽到「電子開發」或「物聯網」就覺得門檻很高，擔心自己不懂程式。但這正是 Arduino Uno 最棒的地方！它被設計出來，就是為了讓沒有程式背景的人也能輕鬆上手。

別怕寫程式，你只需要「複製貼上」！

Arduino 的程式語言雖然基於 C++，但已經被簡化得像英文單字一樣直觀。更重要的是，網路社群上充滿了大量的現成範例程式碼。對初學者來說，你完全不需要從零開始寫程式，只要找到符合你需求的專案範例，將程式碼複製貼上，稍微修改幾個參數（例如腳位或時間），就能讓你的專案動起來。

透過這個過程，你不是在硬背程式，而是在模仿中學習。當你做出一個又一個專案後，自然會慢慢理解每個指令的作用，最終也能自己創造出獨特的程式邏輯。

所以，如果你對電子開發充滿熱情，但又擔心程式問題，請放心，Arduino Uno 就是你的最佳起點。現在，就一起動手來玩吧！

常見問題（FAQ）

Arduino Uno 適合完全沒經驗的新手嗎？

是的，Arduino Uno 是專為初學者設計的開發板，即使沒有程式經驗，也可以透過大量範例與教學快速上手。

Arduino Uno 有哪些應用範圍？

Arduino Uno 常用於智慧家庭、環境監控、學生專題、感測器實驗、LED 控制、自走車等各類電子創作與原型設計。

Arduino Uno R3 和 Uno R4 有什麼差別？

Uno R4 使用更快的 32 位元處理器，記憶體更大，支援 USB-C 與 CAN Bus，效能較 Uno R3 明顯提升。適合進階使用或需要較大資源的應用。

要學 Arduino Uno 需要先學 C++ 嗎？

不需要。Arduino 使用簡化過的 C 語言結構，有大量範例與教學，許多初學者都是邊學邊做逐漸熟悉的。

Arduino Uno 可以取代樹莓派嗎？

不行。Arduino Uno 是微控制器（MCU），適合控制感測器與簡單邏輯，而樹莓派是微型電腦（CPU），適合跑作業系統與影像處理等任務。

延伸閱讀

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Arduino Alvik 機器人
09 4 月

Arduino Alvik 開源機器人全攻略：從功能特色到程式安裝教學

Arduino Alvik 是一款由 Arduino 及其合作夥伴開發的開源機器人平台，旨在讓使用者學習和實踐機器人技術，並提供廣泛的硬體和軟體支援。這款機器人設計簡單、易於擴展，完美結合了 Arduino 開源硬體的優勢，適合各種年齡層的學習者，從入門到進階者都能使用它來進行各種有趣的專案。 Alvik 機器人的設計專注於靈活性和可擴展性，使用者可以根據自己的需求選擇不同的感測器、馬達和其他外部設備進行定制，創造不同的功能和應用場景。這使得它不僅適合機器人愛好者，也適合教育領域中的 STEM 教學。

 

主要特點：

  1. 開源平台：Arduino Alvik 是一個完全開源的機器人平台，這意味著用戶可以查看並修改其硬體設計和軟體代碼。這使得它成為學習機器人技術和編程的理想工具。
  2. 兼容 Arduino 生態系統：這款機器人與 Arduino 開發板和其他 Arduino 擴展模組兼容，用戶可以輕鬆擴展硬體來加入更多功能，如感測器、顯示器和無線通信模組等。
  3. 可編程性：Arduino Alvik 支援基於 Arduino IDE 的編程環境，用戶可以使用 C/C++ 編程語言來設計機器人的行為和功能。
  4. 簡單的硬體設計：Alvik 機器人的設計簡單，易於組裝和維護，即使是沒有硬體設計經驗的使用者也能輕鬆上手。
  5. 多樣化的應用場景：從簡單的機器人行走到複雜的自動導航，Arduino Alvik 提供了豐富的擴展性，讓使用者可以構建各種應用，例如循跡機器人、聲音識別、避障系統等。

 

安裝指南

要在 Arduino Alvik 機器人上安裝程式碼，您可以使用 Arduino Lab for MicroPython 或 Arduino IDE。以下是兩種方法的詳細步驟：

方法一：使用 Arduino Lab for MicroPython

  1. 下載並安裝 Arduino Lab for MicroPython：
    • 前往 Arduino Lab for MicroPython 頁面，下載適用於您作業系統的版本。
    • 安裝完成後，啟動該應用程式。
  2. 連接 Alvik 機器人：
    • 使用 USB-C 線纜將 Alvik 機器人連接到電腦。（註：電腦是透過 USB 供電給控制板，因此無論機器人電源開關是否開啟，電腦皆可識別。但建議在燒錄程式時保持馬達電源關閉，以免機器人突然移動。）
  3. 設定工作目錄：
    • 在 Arduino Lab for MicroPython 中，建立一個新的資料夾（例如 “Alvik”），並將其設為工作目錄。
  4. 建立並執行程式碼：
    • 在工作目錄中，建立一個新的 Python 檔案（例如 “obstacle_avoider.py”）。
    • 編寫或貼上您希望運行的程式碼。
    • 點擊視窗上方的「連接 (Connect)」按鈕連線後，點擊「執行 (Run)」按鈕即可測試程式碼。
    • 注意：若需讓機器人開機自動執行，請將檔案名稱命名為 main.py 並儲存於機器人的儲存空間中。

 

方法二：使用 Arduino IDE (C++)

⚠️ 重要提醒：使用 Arduino IDE 上傳 C++ 程式碼會覆蓋掉出廠預設的 MicroPython 韌體。若日後需要改回使用 MicroPython，需要重新燒錄 MicroPython 韌體。

  1. 安裝 Arduino IDE：
    從 Arduino 官方網站 下載並安裝最新版本的 Arduino IDE。
  2. 安裝 Alvik 所需的程式庫：
    啟動 Arduino IDE，前往「工具」>「開發板」>「開發板管理員」。
    在搜尋欄中輸入「Nano ESP32」，找到並安裝「Arduino Nano ESP32」開發板套件。
    接著，前往「程式庫管理員」，搜尋「Alvik」，找到並安裝最新版本的 Alvik 程式庫。
  3. 連接 Alvik 機器人：
    使用 USB-C 線纜將 Alvik 機器人連接到電腦。
  4. 選擇開發板和連接埠：
    在 Arduino IDE 中，前往「工具」>「開發板」，選擇「Arduino Nano ESP32」。
    然後，前往「工具」>「連接埠」，選擇對應的連接埠（例如 COM3 或 /dev/ttyUSB0）。
  5. 開啟範例程式碼並上傳：
    前往「檔案」>「範例」>「Arduino_Alvik」，選擇一個範例（例如「Drive」）。
    點擊工具列左上角的「上傳 (Upload)」按鈕（向右箭頭圖示）。IDE 將會編譯程式碼並自動燒錄至機器人中。

 

注意事項：

  • 確保您的電腦已安裝必要的驅動程式，以正確識別 Alvik 機器人。
  • 在使用 Arduino IDE 時，若遇到連接問題，可以嘗試重新插拔 USB 線或按下開發板上的 Reset 按鈕。
  • 更多詳細資訊和教學，請參考 Arduino Alvik 使用手冊。

透過上述步驟，您即可成功在 Arduino Alvik 機器人上安裝並運行程式碼。

 

延伸閲讀

介紹 Arduino Alvik 機器人

資料來源：由台灣物聯科技技術團隊實測整理匯整。
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08 4 月

探索AI與物聯網的無限可能（AIOT）

隨著科技的快速發展，人工智慧（AI）與物聯網（IoT）技術正深刻影響我們的世界。無論是智能家居、自動化工廠，還是智慧農業，IoT設備的應用範圍已經無所不在。然而，這些創新技術的核心，離不開開發者與創客們的不斷探索與實踐。台灣物聯科技有限公司（Taiwan IoT）專注於為AI與物聯網開發者提供最完整的創客硬體資源，包括開發板、感測器（Sensor）、電子模組等，助力創客們將想法變為現實！

1. 物聯網與AI開發的核心：開發板

開發板是物聯網專案的基石，無論是AIoT應用、機器學習邊緣計算，還是智能監控，都需要一款強大的開發板來支撐。例如：

  • Raspberry Pi（樹莓派）：適合AI計算、影像處理、邊緣運算，廣泛應用於智慧家居與AI機器學習專案。
  • ESP32：內建Wi-Fi與藍牙模組，適用於物聯網設備、遠端監控與智能設備開發。
  • Arduino：開發者入門必備，適合控制簡單的IoT裝置，如智能開關、溫濕度監測等。

這些開發板均具備強大功能，能夠快速搭建AIoT專案，幫助創客們更輕鬆地進行智慧應用開發。

2. 感測器（Sensor）：物聯網裝置的「感官」

物聯網的核心在於數據，而感測器就是獲取數據的關鍵元件。例如：

  • 溫濕度感測器（DHT11、DHT22、BME280）：適用於智慧農業、環境監控、室內氣候調節等應用。
  • 光照感測器（TSL2561、BH1750）：可用於智能照明、植物生長監測，優化光源管理。
  • 氣體感測器（MQ系列）：可偵測CO2、甲烷、酒精等氣體，適合空氣品質監測、智能安防。
  • IMU慣性測量單元（MPU6050、MPU9250）：用於機器人平衡控制、無人機姿態測量等應用。

透過這些感測器，您的AIoT專案可以更準確地收集環境數據，實現更精確的自動化決策。

3. 電子模組：強化IoT設備功能

除了開發板與感測器，電子模組也是IoT應用開發中不可或缺的元素。我們提供的電子模組涵蓋通訊、顯示、控制等多個領域。

  • Wi-Fi / LoRa / NB-IoT 模組：提升IoT設備的遠端通訊能力，適用於智慧城市、工業自動化。
  • OLED / TFT 顯示模組：幫助開發者為設備加入圖形界面，顯示即時數據資訊。
  • 繼電器模組：實現高功率設備控制，適用於智能家居、智慧工廠等場景。

這些電子模組可與開發板無縫整合，使您的AIoT專案更具功能性與穩定性。

4. AIoT應用開發：邁向智慧未來

隨著AI與IoT技術的結合，人工智慧物聯網（AIoT）已成為未來發展趨勢。透過AI演算法，物聯網設備可以進行更智能的數據分析與決策。

  • AI影像識別：結合樹莓派與OpenCV，可用於人臉識別、車牌辨識、智慧監控等應用。
  • 智能語音助手：透過ESP32與麥克風模組開發語音控制系統，打造智慧家居體驗。
  • 邊緣計算設備：利用NVIDIA Jetson Nano，進行即時AI推理，適用於機器視覺、無人機控制。

這些應用場景充分展示了AI與IoT的無限可能，而台灣物聯科技有限公司則致力於提供開發者所需的所有硬體資源，讓您的創意能夠快速落地。

台灣物聯科技不僅提供多樣化的AIoT開發硬體，還擁有以下優勢：

  • 全方位的產品種類：開發板、感測器、電子模組一應俱全，滿足不同開發需求。
  • 專業技術支援：提供詳細的產品資料與技術文件，幫助開發者快速上手。
  • 便捷的購物體驗：透過官方網站https://www.taiwaniot.com.tw/，輕鬆選購所需設備。

延伸閲讀

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