微處理器其實是一個簡單的小型電腦，它具有記憶體可以儲存外部燒錄的程式並且具有輸出輸入裝置(I/O)，這些輸出輸入的裝置可以透過簡單的程式語言來規劃及使用，例如去達成一些馬達控制，sensor資料接收等等。所使用的程式語言非常的簡單，學生只需要了解基本的程式語法及簡單的電路架構，就能完成複雜的機電控制。
Arduino控制板
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日期 |
進度 |
內容 |
核心能力 |
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9/17 |
Arduino簡介 |
Arduino簡介與控制板的認識 序列埠通信(監控視窗)接腳0,1 簡單程式設計 |
1.能開啟blink範例，上傳後成功執行。 2.能修改blink範例。 |
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建立控制電路 |
認識麵包板及基本電子元件 看懂電路圖 學會使用電錶 |
1.能使用麵包板。 2.看懂電路圖並實作於麵包板上。 3.能使用電表測電阻及電壓。 4.能辨認電阻色碼值。 |
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9/24 10/1 10/8 |
LED控制 |
程式變數宣告 跑馬燈效果 基本程式觀念_迴圈 |
1.了解變數宣告的意義及不同變數的差異。 2.能辦認LED、二極體的極性接腳。 3.能使用digitalWrite()、delay()指令。 4.能使用S.erial.println()。 5.能使用for()廻圈。 6.了解並會使用流程圖。 |
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偵測外在輸入狀態 |
認識開放式按鍵 數位輸入 |
1.能製作按鍵電路並配合arduino使用。 2. 能使用digitalRead()、if()else、while（）、 do..while()、random()指令 3.能配合序列埠監控視窗追蹤程式執行狀況。 |
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10/15 |
口頭報告 |
紅綠燈控制作業 含影片播放 |
含設計繳交進度：第五週10/15五下班前 |
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10/22 10/29 11/5 |
轉動控制 |
認識標準伺服機模組 運動控制 |
1能建立並使用伺服機電路。 2.能藉由arduino控制伺服機角度及轉速。 3.能使用arduino指令讓UNO從序列埠監控視窗接收訊號。 |
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轉動測量 |
認識RC電路的應用 電壓變化測量 |
1.了解定位計(可調電阻)工作原理。 2.了解不同類別的電容器並能識別電容器值的大小及接腳極性。 3.能建立RCtime電路並透過arduino程式測量電容放電時間。 4.了解scaling and offset過程。 5.能透過網路了解新指令的語法及使用方式。 |
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11/12 |
口頭報告 |
布幕升降控制作業 含影片播放 |
放含設計繳交進度： 第九週11/12五下班前 |
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11/19 11/26 12/3 |
數字的顯示控制 |
認識七段顯示器模組 個位數、多位數字的顯示控制 |
1.了解並能建立七段顯示器電路。 2. 了解並能使用DDRD、PORTD及 map()指令。 3.了解二進位,八進位十進位及十六進位的觀念。 4.能宣告並使用陣列語法。 |
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偵測環境亮度變化 |
認識感光元件_光敏電阻 類比輸入 |
1.了解光敏電阻的工作原理。 2. 能建立副程式來簡化程式碼。 |
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12/10 |
口頭報告 |
隔空擲骰子作業 含影片播放 |
含設計繳交進度： 第十三週12/10五下班前 |
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12/17 12/24 12/31 1/7 |
聲音的輸出 |
認識壓電揚聲器元件 演奏音樂 |
1.能利用tone()及noTone()指令控制揚聲器。 2.能利用巨集指令#define及#include簡化程式碼。 3.了解基本的樂理,並透過arduino程式演奏出特定音樂。 4.了解switch()case語法。 |
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12/31 |
元旦(補假) |
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全彩顏色的控制 |
認識三色LED元件 類比輸出(PWM) |
1.了解混色原理。 2.能透過電路或程式來提高混色效果。 3.能利用analogWrite()指令,達到類比輸出的控制。 |
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1/14 |
口頭報告 |
七鍵電子琴作業 含影片播放 |
含設計繳交進度：第十七週1/7五下班前 所有檢查及報告的最後繳交日期為1/14五下班前 |
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書面報告與實作：60% 口頭報告與影片：30% 實驗態度 10% ※實驗態度：將由助教不定時任意指定同學說明實驗內容，以對實驗的熟悉程度進行評分。 |
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為加強修課同學的實驗能力，一切將強調訓練同學獨力完成實驗的能力，所以修課者需要專心致力投入實驗課程並遵守以下規定。如無法做到者，在選課前，請考慮清楚是否要加修本門實驗課。 1.
LAB BOOK：凡修課者，需準備一本有劃橫線的A4筆記本，作為預習報告及實驗記錄之用。筆記本右側頁面請自行於右上方加註頁碼。 2.
書面報告："設計"檢查通過後，才交書面報告(含預習問題)。完成者交給助教批改，並準備下一個實驗。遲交一週成績打八折，再遲交不計分，但會列入學期末成績參考。 3.
若有需要紀錄的程式練習、示波器波形圖(需註明VOLTS/DIV,TIME/DIV)或其他實驗結果則需記錄在報告內。 4.
實驗報告：預習問題、練習部分：程式碼與註解(程式碼第一行註解需標示姓名與學號，最後以姓名為檔名將程式碼mail給助教(含設計程式)。設計：程式流程圖、程式碼與註解、電路圖及說明。 5. 只要報告內容或程式雷同，不論原因為何，雷同報告皆以零分計算並扣實驗態度分數。 6. 兩人一組，組報告2個設計；個人報告2個設計。 |
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1. 修課時間為星期三下午5:10~7:00，請同學必須來實驗室完成實驗內容。希望同學自行注意實驗進度，使實驗盡可能在學期內完成。若時間有限的同學請自行評估是否加選本課程。 2. 學期末，須自行將所有實驗器材歸還。未規還者，總成績將不予計分。 |