ROSA 系統開發 11 ─ PS2 搖桿控制

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圖片來自 http://www.ltc.com.tw/

能與 Arduino 相連接的遊戲模組，以 PS2 搖桿最常見，俗稱香菇頭，它有 5 pin 端子，為 +, -, B, X, Y，分別與 Arduino 的 5V、GND、Dx、Ax、Ax 相接，Dx 是數位輸入腳，平時為 0當有按壓時為 1，Ax 為類比輸入腳，平常讀值約為 512，當搖桿偏一邊為 ＜200 或 ＞800，所以可以用這判斷搖桿偏向何處。

// (C) 2015, Bridan Wang, CC BY-NC-SA 3.0 TW
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// normal pin control

byte D_IN(byte p){

  pinMode(p, INPUT);

  return digitalRead(p);

}

unsigned int A_IN(byte p){

  pinMode(p, INPUT);

  return analogRead(p);

}

void PROCESS_1sec(void){

  Serial.print("A0 - (Y) ");

  Serial.println(A_IN(A0));

  Serial.print("A1 - (X) ");

  Serial.println(A_IN(A1));

  Serial.print("A2 - (B) ");

  Serial.println(D_IN(A2));

}

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訓練數學感 77 ─ 平方數和

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話說數學家高斯在小時候就懂 1 到 100 總和速解，我的小朋友也對我出題，有沒有 1 到 100 的平方數和的公式解？

也就是 1² + 2² + 3² + ..... + 100² = ?

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ROSA 系統開發 10 ─ 蜂鳴器 (Buzzer)

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蜂鳴器在嵌入式系統中，是很常見的硬體裝置，因為它可以發出聲音，提示操作者目前系統的狀態，本文將說明如何加入蜂鳴器功能。

// (C) 2015, Bridan Wang, CC BY-NC-SA 3.0 TW
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// pin 8    Buzzer

#include "MeBuzzer.h"

MeBuzzer buzzer;

byte pitch = 0;

const PITCH[] = {
  // C    C#   D    D#   E    F    F#   G    G#   A    A#   B

  0, 131, 139, 147, 156, 165, 175, 185, 196, 208, 220, 233, 247,
};

// pin 2,3   IR

#include "MeIR.h"

MeIR ir;

const byte IR_CODE[][13] = {

  //X,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  A,  B,  C,  D,  E, 
    0, 12, 24, 94,  8, 28, 90, 66, 69, 70, 71, 68, 67, 
    0,  1,  3,  5,  6,  8, 10, 12,  7,  9, 11,  2,  4, 
};

void IR_CHECK() {   // for mBot car
  static byte sound = 0;
  static byte pre_ir;
  byte i;
  byte j;

  if (sound != 0){
    if (--sound == 0) {
      buzzer.noTone();
      ir.loop();
    }
  } 
  if (sound==0) {
    j = ir.key();
    for (i = 12; i＜13; i--) {
      if (j == IR_CODE[0][i] && pre_ir != j) {
pre_ir = j;
if (i==0)
         ;
else {
         pitch = IR_CODE[1][i];
         buzzer.tone(PITCH[pitch]);
         sound = 2;    // 2 x 100ms
         // Serial.print("IR - ");
         // Serial.println(pitch);
}
break;
      }
    }
  }
  if (sound == 0)
    ir.loop();

}

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數學之美 3 ─ 圖解三角函數角和差

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有些東西，只要欣賞就好，這張圖對剛學三角函數的中學生，非常實用。

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ROSA 系統開發 9 - LED 顯示

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mBot 電路示意圖

在 mBot 本體上有三顆 LED 可被 ROSA 控制，這三顆 LED 皆由 D13 腳輸出控制，L 為一般 LED，D13 HIGH 時燈亮，LOW 時燈滅，而 RGB LED1 及 RGB LED2，則是 WS2812 4 pin RGB LED，可以串聯多顆同型 LED，只要串聯傳送控制訊號即可。









// (C) 2015, Bridan Wang, CC BY-NC-SA 3.0 TW
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// pin 13   LED
#include "adafruit_neopixel.h"
#define LEDPIN     13
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(2, LEDPIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
void setup() {
  // pin 13
  strip.begin();
  strip.show(); // Initialize all pixels to 'off'

}

void PROCESS_100ms(void){

  static byte  led = 0;

  led = 1 - led;

  digitalWrite(13, led);    // LED L

}

void PROCESS_1sec(){
  static byte red = 0;
  static char dir = 100;
  red += dir;
  if (red >= 200) dir = -100;
  else if (red == 0) dir = +100;
  strip.setPixelColor(0, strip.Color(red, 0, 0));   // LED1
  strip.show();

  static byte i = 0;
  i = 1 - i;
  if (i == 0)
    strip.setPixelColor(1, strip.Color(0, 20, 0));  // LED2
  else
    strip.setPixelColor(1, strip.Color(0, 0, 20));
  strip.show();

}

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訓練數學感 76 ─ 房貸

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圖片來源 中國經濟網

假設要購屋貸款1000萬，固定年利率 2%，並且無寬限期條件，請問貸款 20 年分期本息攤還，與貸款 30 年本息分期攤還，差異在哪？

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ROSA 系統開發 8 ─ 程式設計風格

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在繼續進行其它單元內容前，需要說明一下 ROSA 程式設計風格，讓讀者深入了解為什麼 ROSA 採取一些程式獨特風格或是設計技巧，不敢直言這些方法一定是最棒最好，但是個人就是喜歡這樣風格。

從前面小節內容，讀者們已經看過 ROSA 程式範例，眼尖的讀者可能發現，基本上 ROSA 的常數、副程式名稱都是以英文字母大寫表示，記憶變數都是以英文字母小寫表示。ROSA 之所以這樣方式撰寫，是經過多年摸索的經驗，因為可以從名稱上立即判別它是變數、常數或是副程式。不過引用外部程式庫或是特殊用語時，則是依照外部習慣名稱命名方式撰寫，否則依循 ROSA 習慣寫作。

第二點，

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訓練數學感 75 ─ 智取金幣

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甲乙兩人挖出許多金幣，共有三十袋，第一袋有一枚，第二袋有兩枚，第三袋有三枚，依此排序，也就是編號幾號的袋子裏就有多少枚金幣。

因為是乙先發現的，所以由乙訂出一個分金幣的規則，他要求分金幣規則如下：
每當甲從待分區拿一袋金幣時，乙也可以從待分區拿走甲的號碼因數的袋子，如果待分區沒有符合因數的袋子時，乙可以從甲方拿走所有符合因數的袋子。

例如，甲先拿 9 號袋子，乙則可以拿 3、1 號袋子。接著甲拿 6 號袋子，乙可以拿 2 號袋子，甲再拿 27 號袋子，因為乙無法從待分區拿取任何袋子，所以他可以從甲方拿走 27、9 號袋子。

那麼，甲怎樣可以拿到最多的金幣？

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ROSA 系統開發 7 ─ mBot 避碰模式

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前面章節已經介紹 ROSA 應用於 mBot 的紅外線操控車及循跡車，現在繼續加入避碰車功能。

// (C) 2015, Bridan Wang, CC BY-NC-SA 3.0 TW
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void PROCESS_100ms(void){
  IR_CHECK();
  WA_CHECK();
}

// pin 17,16   UltraSound   A3,A2
void WA_CHECK(void){
  if (line_state != LINE_WA) return;
  if (GET_DISTANCE(17, 16) < 15.0)    // cm
    MOTOR(MOVE_RIGHT, car_speed);
  else
    MOTOR(MOVE_FORWARD, car_speed);
}

float GET_DISTANCE(unsigned char trig, unsigned char echo){
  D_OUT(trig, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trig, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  pinMode(echo, INPUT);
//               pin   read     us
  return pulseIn(echo, HIGH, 30000) / 58.0;   // cm
}

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