DTR控制

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.IO.Ports;

namespace DTR1060330_1
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.PortName = "COM1";
            serialPort1.BaudRate = 9600;
            serialPort1.Parity = Parity.None;
            serialPort1.DataBits = 8;
            serialPort1.StopBits = StopBits.One;
            button2.Enabled = false;
            button3.Enabled = false;
            button4.Enabled = false;
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            button1.Enabled = false;
            button2.Enabled = true;
            button3.Enabled = true;
            button4.Enabled = true;
            serialPort1.Open();
        }

        private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.DtrEnable = true;
            button3.Enabled = false;
            button4.Enabled = true;
        }

        private void button4_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.DtrEnable = false;
            button4.Enabled = false;
            button3.Enabled = true;
        }

        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            button1.Enabled = true;
            button2.Enabled = false;
            button3.Enabled = false;
            button4.Enabled = false;
            serialPort1.Close();
        }
    }
}

UDP單向資料傳送

UDPserver

使用計時器，每隔1毫秒接收資料

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;

namespace udpsever
{
    public partial class Form1 : Form
    {
     
        string text2;
        public delegate void AddDataDelegate();
        IPEndPoint ipep = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 5555);

        UdpClient uc;
     
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void addData()
        {
            label1.Text = "Waiting for a client...";
        }
        private void addData_1()
        {
            label1.Text = text2;
        }
     
        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            uc = new UdpClient(5555);
            this.Invoke(new AddDataDelegate(addData));
            timer1.Enabled = true;  
        }

        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {

            timer1.Enabled = false;
            uc.Close();
            text2 = "Stop.....";
            this.Invoke(new AddDataDelegate(addData_1));
         
        }

        private void Form1_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e)
        {
            uc.Close();
        }

        private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            if (uc.Available != 0)
            {
                text2 = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(uc.Receive(ref ipep));
                this.Invoke(new AddDataDelegate(addData_1));
            }          
        }
    }
}

UDPclient
單向傳送資料

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;

namespace udpclient
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        IPEndPoint ipep;
        Socket server;
        string ip;
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            ip = textBox1.Text;
            ipep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse(ip), 5555);
            server = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);
        }

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            ip="127.0.0.1";
            textBox1.Text = ip;
        }

        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            string text = textBox2.Text;
            byte[] sendByte = Encoding.UTF8.GetBytes(text);
            server.SendTo(sendByte, ipep);
        }
    }
}

C# 控制 Arduino 2個LED

C#
加入
using System.IO.Ports;
程式碼
        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.PortName = "COM10";
            serialPort1.BaudRate = 9600;
            serialPort1.Parity = Parity.None;
            serialPort1.DataBits = 8;
            serialPort1.StopBits = StopBits.One;
            button1.Enabled = true;
            button2.Enabled = false;
            button3.Enabled = false;
            button4.Enabled = false;
            button5.Enabled = false;
            button6.Enabled = false;
           
            label1.Text="斷線中";
        }
        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.Open();
            button1.Enabled = false;
            button2.Enabled = true;
            button3.Enabled = true;
            button4.Enabled = false;
            button5.Enabled = true;
            button6.Enabled = false;
            label1.Text = "連線中";
        }
        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.Write("b");
            serialPort1.Write("d");
            serialPort1.Close();
            button1.Enabled = true;
            button2.Enabled = false;
            button3.Enabled = false;
            button4.Enabled = false;
            button5.Enabled = false;
            button6.Enabled = false;
            label1.Text = "斷線中";
        }
        private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.Write("a");
            button1.Enabled = false;
            button2.Enabled = true;
            button3.Enabled = false;
            button4.Enabled = true;
            label1.Text = "LED1 ON";
        }
        private void button4_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.Write("b");
            button1.Enabled = false;
            button2.Enabled = true;
            button3.Enabled = true;
            button4.Enabled = false;
            label1.Text = "LED1 OFF";
        }
        private void button5_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.Write("c");
            button1.Enabled = false;
            button2.Enabled = true;
            button5.Enabled = false;
            button6.Enabled = true;
            label1.Text = "LED2 ON";
        }
        private void button6_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.Write("d");
            button1.Enabled = false;
            button2.Enabled = true;
            button5.Enabled = true;
            button6.Enabled = false;
            label1.Text = "LED2 OFF";
        }


Arduino程式
void setup() {
    Serial.begin(9600);     // 開啟 Serial port, 通訊速率為 9600 bps
    // 初始化 LED 接腳
   pinMode(12, OUTPUT);
   pinMode(11, OUTPUT);
 }       
 void loop() {
    // 檢查是否有資料可供讀取
   if (Serial.available() > 0) {
      // 讀取進來的 byte
      int inByte = Serial.read();
      // 根據收到的字元決定要打開或關掉 LED
      switch (inByte) {
      case 'b':    
        digitalWrite(12, LOW);
        break;
      case 'a': 
        digitalWrite(12, HIGH);
        break;
      case 'd':    
        digitalWrite(11, LOW);
        break;
      case 'c': 
        digitalWrite(11, HIGH);
        break; 
      default:
        // 關掉所有的 LED
        digitalWrite(12, LOW);
      }
    } 
 } 

C#控制Arduino LED、Arduino傳送超音波測距數值至C#

本篇文章為C#傳送字元至Arduino、Arduino回傳字串至C#續文
修改串列埠連線設定方式，取消連線按鈕，改為直接由下拉式選單選擇後連線
新增Arduino回傳超音波測距數值至C#的功能

C#

程式碼
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.IO.Ports;


namespace _0150531
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        string dis, text2;
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }
        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.BaudRate = 9600;
            serialPort1.Parity = Parity.None;
            serialPort1.DataBits = 8;
            serialPort1.StopBits = StopBits.One;
            button1.Enabled = false;
            button2.Enabled = false;
            button3.Enabled = false;
            comboBox1.Items.AddRange(SerialPort.GetPortNames());
            label1.Text = "PC狀態：尚未連線";
        }
        private void comboBox1_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.PortName = comboBox1.Text;
            serialPort1.Open();
            comboBox1.Enabled = false;
            button1.Enabled = true;
            button2.Enabled = true;
            button3.Enabled = true;
            timer1.Enabled = true;
            label1.Text = "PC狀態：連線中";
        }
        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.Write("0");           
            comboBox1.Enabled =true;
            button1.Enabled = false;
            button2.Enabled = false;
            button3.Enabled = false;
            timer1.Enabled = false;
            label1.Text = "PC狀態：斷線中";
            label2.Text = "Arduino回傳：";
            serialPort1.Close();
        }
        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.Write("1");
            button3.Enabled = true;
            button2.Enabled = false;
            label1.Text = "送出指令：LED ON";
        }
        private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.Write("0");
            button2.Enabled = true;
            button3.Enabled = false;
            label1.Text = "送出指令：LED OFF";
        }
        private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            label2.Text = text2;
        }
        private void serialPort1_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
        {
            dis = serialPort1.ReadLine();
            if (dis.IndexOf('C') == 0)
                text2 = "Arduino回傳:" + dis;
            else
                text2 = "wrong";
        }
    }
}

Arduino
這裡不用 Arduino 內建的 Ping 範例，而是使用 HC-SR04 Ultrasonic Sensor Library
這個 library把測距的公式都包成了函式庫，較方便使用
使用時必須先將下載的壓縮檔解壓縮
將 HCSR04Ultrasonic整個檔案夾複製到Arduino的libraries

#include <Ultrasonic.h>
#define TRIGGER_PIN  11
#define ECHO_PIN     12
Ultrasonic ultrasonic(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN);
String dis;
void setup() {
   Serial.begin(9600);     // 開啟 Serial port, 通訊速率為 9600 bps
   // 初始化 LED 接腳
   pinMode(13, OUTPUT);
}      
void loop() {
   // 檢查是否有資料可供讀取
   if (Serial.available() > 0) {
     char inByte = Serial.read();
     switch (inByte) {
     case '0':   
       digitalWrite(13, LOW);
       break;
     case '1':
       digitalWrite(13, HIGH);
       break;
     default:
       digitalWrite(13, LOW);
     }    
   }
   else{
     distance();
   }  
}
void distance()
{
  float cmMsec;
  long microsec = ultrasonic.timing();
  cmMsec = ultrasonic.convert(microsec, Ultrasonic::CM); // 計算距離，單位: 公分
  dis=String(cmMsec);
  Serial.println("CM:"+dis);
  delay(50);
}

結果

上述的作法有一些問題存在
C#的計時器用來每隔一段固定時間顯示label2.Text
即表單上變更顯示Arduino回傳字串的時間間隔是由C#的計時器來決定
並非是串列埠收到data即變更顯示label2.Text
另外 當按下斷線按鈕時 很可能 serialPort1_DataReceived還在執行
(??不確定 但的確出現當掉的狀況)

因此變更作法
不再使用計時器固定時間變更顯示label2.Text
直接當串列埠收到資料時 即變更顯示label2.Text
但是 在serialPort1_DataReceived中採用透過 delegate 及 Invoke 來執行 addData()
這是因為 Windows Forms 是 Multi-threading 的機制
如果不這麼寫，直接在 serialPort1_DataReceived 把資料給label2
會遇到「跨執行緒作業無效」的錯誤
另外將計時器的角色做修改
利用 test2作為判斷 當test2=1時 addData()可執行
test2=0 則否
當按下斷線按鈕時 令test2=0 且啟動計時器
此時  addData()便不再執行
直到計時器時間到 再執行斷線serialPort1.Close();

結果
(1)當C#收到data即變更顯示
(2)解決按下斷線按鈕時出現當掉的狀況

修正後程式碼
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.IO.Ports;


namespace _0150531
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        int test = 1;
        string dis, text2;
        public delegate void AddDataDelegate();
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.BaudRate = 9600;
            serialPort1.Parity = Parity.None;
            serialPort1.DataBits = 8;
            serialPort1.StopBits = StopBits.One;
            button1.Enabled = false;
            button2.Enabled = false;
            button3.Enabled = false;
            comboBox1.Items.AddRange(SerialPort.GetPortNames());
            label1.Text = "PC狀態：尚未連線";
        }

        private void comboBox1_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            test = 1;
            serialPort1.PortName = comboBox1.Text;
            serialPort1.Open();
            comboBox1.Enabled = false;
            button1.Enabled = true;
            button2.Enabled = true;
            button3.Enabled = true;
            label1.Text = "PC狀態：連線中";
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
                serialPort1.Write("0");
                comboBox1.Enabled = true;
                button1.Enabled = false;
                button2.Enabled = false;
                button3.Enabled = false;
                timer1.Enabled = true;
                test = 0;               
        }

        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.Write("1");
            button3.Enabled = true;
            button2.Enabled = false;
            label1.Text = "送出指令：LED ON";
        }

        private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.Write("0");
            button2.Enabled = true;
            button3.Enabled = false;
            label1.Text = "送出指令：LED OFF";
        }

        private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.Close();
            timer1.Enabled = false;
            label1.Text = "PC狀態：斷線中";
            label2.Text = "Arduino回傳：";
        }

        private void serialPort1_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
        {
            if (test==1)
                this.Invoke(new AddDataDelegate(addData));           
        }
        private void addData()
        {
            dis = serialPort1.ReadLine();
            if (dis.IndexOf('C') == 0)
                text2 = "Arduino回傳:" + dis;
            else
                text2 = "wrong";
            label2.Text = text2;
        }
    }
}

Arduino另一個程式
 #define trigPin  11
 #define echoPin  12

 float echotime, distance;
float obs_dis()
{
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(15);
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  echotime=pulseIn(echoPin, HIGH);
  distance=echotime/2/29.1; 
}


 String dis;
 void setup() {
    Serial.begin(9600);     // 開啟 Serial port, 通訊速率為 9600 bps
    // 初始化 LED 接腳
   pinMode(trigPin, OUTPUT);
    pinMode(echoPin, INPUT);
   pinMode(13, OUTPUT);
 }      
 void loop() {
    // 檢查是否有資料可供讀取
   if (Serial.available() > 0) {
      char inByte = Serial.read();
      switch (inByte) {
      case '0':   
        digitalWrite(13, LOW);
        break;
      case '1':
        digitalWrite(13, HIGH);
        break;
      default:
        digitalWrite(13, LOW);
      }    
    }
    else{
      obs_dis();
      dis=String(distance);
   Serial.println("CM:"+dis);
   delay(50);
    }  
 }

蛙式運動車機構模擬(2006?)

2006(或2005?)的學生專題作品
利用SolidWorks畫出元件並組合
再以visual Nastran Desktop進行機構模擬
作的蠻好的，不過沒有完全成功
下坡模擬還OK，平地和上坡就做模擬不出來
visual Nastran Desktop作機構模擬只能假設成剛體碰撞
實際上輪子和地面接觸不會是剛體接觸
實際地面給輪子的作用力可能是一個重要模擬因素
其實我們也可做一些人工的假設條件，讓平地和上坡模擬可以成功
不過加入這種難以確認是否有意義的人工條件
就算讓模擬成功，也只是騙騙外行人
所以，最後就只做下坡模擬

機構爆炸圖

模擬結果

環保回收物分類機器人(2009)

2009學生作品

第十三屆TDK機器人創思與設計競賽(自動組)
競賽成績：三勝二敗

指導這組學生參加TDK競賽時，老實說，我還不懂機電整合和機器人
只懂一些繼電器、計時器基礎配線，以及氣壓迴路
感測器、單晶片可說完全不懂
學生能完成作品，完全是靠同事黃老師
我只負責教他們一些很基礎的東西
例如配線和C語言
另外就是出點子、加油打氣和籌經費、找資源

這屆參賽的成績是三勝二敗，可以說是前十六強吧
很可惜沒進決賽(前八強)
預賽前三場，很完美的滿分取勝
第四場一開始也很順利，只要贏了，就進決賽了
當時還在想，要開始傷腦筋晚上住宿的問題了
沒想到，瞬息萬變，最後一關機器人好像出問題了
而對手雖然一開始不順，最後卻順利跑完全程
這場就這樣敗了
在等待敗部賽時(第五場)，檢查了一下機器人
似乎是感測發生問題，但時間太短，找不出哪個線路故障
所以第五場不意外地：敗

指導完這組學生，有很大收穫
以單晶片作為控制器的機電整合、自動控制系統的實作
要如何進行大致懂個八成
也因為這一次帶學生的經驗
讓我對機器人更加地投入
另外，系統的可靠性問題是個大學問ㄚ
這一點，到現在還是沒機會學習

可自動下降階梯之障礙物掃除機器人(2012)

指導學生參賽作品
2012第六屆全國大專學生創新設計實作競賽第三名

這個作品所有的機構與電控模組幾乎都是自己動手做的
包括循軌感測模組、紅外線障礙物感測模組、馬達驅動模組、 控制器模組
都是自行設計電路、佈線、洗電路板、焊接、測試到組合
由一顆顆感測元件、IC、電阻等電子元件，以及馬達，組出所有電控系統
機構部分也是，由一根根鋁擠型、螺絲等，最後能完成作品，真的還蠻感動的
只可惜太慢完成，參加2011TDK競賽前來不及做測試
還好在2012第六屆全國大專學生創新設計實作競賽，獲得第三名
也讓學生們重拾信心
早期的學生還真是刻苦耐勞ㄚ