自製ARC Reactor 方舟反應爐造型燈(全程教學，需要3D列印)PART 3

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前面PART 1 PART 2 都已經把外殼及LED燈做好了，那這章要來講一下電路及程式。
如果你還沒看過PART 1 或PART 2，請直接點選PART 1、PART 2

雖然PART 2 有講過接下來要用的材料，但我還是再提醒一便好了
注意：如果你在PART 2 就已經準備好所有材料工具，不用理會這篇的前置準備


準備材料：

1. Arduino Nano *1
2. HC-06或YFROBOT 藍芽模組*1


3. 3 pin小開關*1
4. 杜邦線(母頭)5條(因為PART 2 已經用掉四條了)
5. 4號電池*3(簡易版)
.
.
.
以下為進階版，若只想做入門可以不用準備
5. 3.7V聚合物鋰電池(200mah以上推薦，大小不超過35*30*15mm)(進階版)

6. 充電模組TP4056 *1(進階版)
7. 升壓模組(輸出5V)*1(進階版)

準備工具：

1. 尖嘴鉗
2. 熱熔膠槍
3. 銲槍
4. 剪刀
5. 美工刀
6. 絕緣膠帶*1
7. 斜口鉗(建議)


開始製作！！！

第一步：電路
兩張圖上半部都是同一種電路，只是用電池及充電的地方不同
(希望不會太難懂)


　 　

通訊電路說明：

內圈燈的RGB 3腳位，分別接在Arduino Nano板上的D3 , D5 , D6上
外圈燈的RGB 3腳位，分別接在Arduino Nano板上的D9 , D10 , D11上
藍芽模組的腳位有Vcc , Gnd , Txd , Rxd，分別連結3V3 , Gnd , Rxd , Txd
(Rxd接Txd，Txd接Rxd)
以上三個的Gnd接一起
　 　

充電電路說明：(簡易版忽略)

電池與充電模組並聯，並將其中的正極接到開關的一端，而負極連到升壓模組的負極位置
開關的中間端連到升壓模組的正極
升壓模組的USB接都要去掉，並將負極連到Gnd，正極連到Vin


第二步：接杜邦線
將4條杜邦線依照前面的電路圖連接Arduino板及藍芽模組
注意下面的圖，這相當於前面電路圖LED , 藍芽模組的負極3條接在一起，最後連到Gnd
連好後用絕緣膠帶纏住

把在PART 2已經接好的內圈燈及外圈燈接到Arduino Nano上
(如果你已經接電卻還沒像這樣亮請不要擔心，因為程式還沒灌)

第三步：接電
請先將最後一條杜邦線對切


簡易版：將對切的杜邦線，分別插在VIN、GND上，然後VIN接開關端，GND接電池組負極



進階版：將對切的杜邦線，分別插在VIN、GND上，然後VIN接升壓模組正極，GND接負極


第四步：組裝
請把你已經焊好接好的電路放入基座中
圖中的1號洞是裝充電模組、2號洞是裝開關(簡易版只須看2號洞)
至於電池及升壓模組可以依你的喜好擺放(但盡量讓內部保持不緊繃的狀態)

充電模組裝好後，把開關插在基座側邊的洞口(如果發現你的基座外殼沒有字，不用擔心，這只是我自己的名字)

再來將連接電源的兩條杜邦線接到Arduino Nano上的VIN及GND
(還沒灌程式，所以理論上就算通電了也不會亮)

第五步：灌程式
我們要灌的程式有兩個，一個是給Arduino Nano，另一個是手機app
而下面我先給的是Arduino IDE的原始碼(你可以直接複製，或是點連結下載)
https://drive.google.com/open?id=0B7jVBSrty8G7VWxYRWJrOVZ4OTA
#include <SoftwareSerial.h> 
#include <Wire.h>  //引用二個函式庫SoftwareSerial及Wire SoftwareSerial 
#define LEDR1 9//紅1燈腳位
#define LEDG1 10//綠1燈腳位
#define LEDB1 11//藍1燈腳位  
#define LEDR2 3//紅2燈腳位
#define LEDG2 5//綠2燈腳位
#define LEDB2 6//藍2燈腳位  
  int r1 = 0;
  int g1 = 0;
  int b1 = 0;
  int r2 = 0;
  int g2 = 0;
  int b2 = 0;
  int mode = 1;//
  byte cmmd[10];
  float adjustR1 = 0.5;
  float adjustG1 = 0.3;
  float adjustB1 = 0.3;
  float adjustR2 = 0.9;
  float adjustG2 = 0.9;
  float adjustB2 = 0.9;
  unsigned long previousMillis = 0;
  long randomInterval = 1000;
  long breatheInterval = 50; 
SoftwareSerial I2CBT(0,1); //定義PIN0及PIN1分別為RX及TX腳位 
void setup() { 
  Serial.begin(9600); //Arduino起始鮑率9600 
  I2CBT.begin(9600); //藍牙鮑率9600

  pinMode(LEDR1, OUTPUT);
  pinMode(LEDG1, OUTPUT);
  pinMode(LEDB1, OUTPUT);  
  pinMode(LEDR2, OUTPUT);
  pinMode(LEDG2, OUTPUT);
  pinMode(LEDB2, OUTPUT);  

} 

void loop() {  
  unsigned long currentMillis = millis();  
  analogWrite(LEDR1, r1);
  analogWrite(LEDG1, g1);
  analogWrite(LEDB1, b1);
  analogWrite(LEDR2, r2);
  analogWrite(LEDG2, g2);
  analogWrite(LEDB2, b2);
  if (((I2CBT.available()))>0)
  {  //判斷有沒有訊息接收 
    for (int i=0; i<7; i++) {
      Serial.println(cmmd[i]=I2CBT.read());//將接收的訊息顯示出來      
    }//for
  } //if
  Serial.print("cmmd[0] = ");
  Serial.println(cmmd[0]);
  
  switch(cmmd[0]){
    case 0:
    r1=cmmd[1];
    g1=cmmd[2]*0.9;
    b1=cmmd[3]*0.9;
    r2=cmmd[4]*0.3;
    g2=cmmd[5]*0.2;
    b2=cmmd[6]*0.2;
    break;
    case 1:
    if(currentMillis - previousMillis >= randomInterval){
      previousMillis = currentMillis;
      Random();
      randomInterval = cmmd[1]*10;     
    }
    break;
    case 2:
    if(currentMillis - previousMillis >= breatheInterval){
      Breathe();
      previousMillis = currentMillis;
      breatheInterval = cmmd[1]*10;
    }
    
    break;    
    default:
    r1=cmmd[1];
    g1=cmmd[2];
    b1=cmmd[3];
    r2=cmmd[1];
    g2=cmmd[2];
    b2=cmmd[3];
    break;   
}
}
void Breathe(){
  Serial.print("mode = ");
  Serial.println(mode);
  if (mode == 1){
    if(r1>=250){
      mode = 2;
    }
    else{
      r1+=5;
      r2+=5;
    }
  }
  else if (mode == 2){
    if(g1>=250){
      mode = 3;
    }
    else{
      g1+=5;  
      g2+=5; 
    }
  }
  else if (mode == 3){
    if(b1>=250){
      mode = 4;
    }
    else{
      b1+=5;
      b2+=5;
    }
  }  
  else if (mode == 4){
    if(r1<=5){
      mode = 5;
    }
    else{
      r1-=5;
      r2-=5;
    }
  }
  else if (mode == 5){
    if(g1<=5){
      mode = 6;
    }
    else{
      g1-=5;
      g2-=5;
    }
  }
  else if (mode == 6){
    if(b1<=5){
      mode = 1;
    }
    else{
      b1-=5;
      b2-=5;
    }
  }      
}
void Random(){
  r1 = random(0, 255);
  g1 = random(0, 255);
  b1 = random(0, 255);    
  r2 = random(0, 255);
  g2 = random(0, 255);
  b2 = random(0, 255);    
}

在上傳程式時，要注意：
記得先在開發版選Arduino Nano，以及選擇序列埠(圖片僅供參考)


而手機程式呢，我則是使用App Inventor 2來撰寫
這是Apk檔案的連結https://drive.google.com/open?id=0B7jVBSrty8G7U3VkMFVXZjlsczg
App的用法我在這裡就不多做說明了，因為本身在第一次啟動程式就會出現教學

至於你可能會在App的教學中看到右下角有個錄音的按鍵
但到了正式的程式中卻又沒有，那是因為之前我有多做了一個錄音的功能，但在這次的實作中並不會用到，所以我把那個功能刪了


第六步：收尾
當以上所有步驟都完成後，我們要來把最後的收尾動作做好
但其實也不難，除了測試好所有功能外，還要檢查有沒有短路或接觸不良，你不妨可以拿它甩一甩或敲一敲，不要害怕不小心弄壞，因為如果作品是堅固的話，這點小動作是不會影響品質的，接著要小心外圈和內圈接觸的地方，因為那裏極有可能會短路，一旦短路了也不要怕，中間隔著幾張小紙片就好。

在蓋上燈罩前，先保持連線狀態，並讓燈保持全亮，這樣可以檢視在移動的過程中是否有問題，最後蓋上你的蓋子，如果過程都沒有問題的話，那麼恭喜你，你已經完成了這考驗耐性及手藝的艱鉅任務，並且成功自製了一顆方舟反應爐(偽)>.<

最後希望你很enjoy在手製的過程中，就如同一位Maker般，也謝謝你願意耐心地看完我這篇長文！

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