01 利用BlocklyDuino玩ATmega328P

(2022/06/02)

前陣子看到大家都在開箱ICShop的Pixel:Bit雙合一的主控板，今天把它跟同樣ICShop的EZ Start Kit+做一結合，先只利用BlocklyDuino來寫ATmega328P晶片上的程式，測試下來有一些成功，有一些不成功，如：溫濕度感測器、光敏電阻、RGB LED燈，我也不知為何會不成功?只有等待官方的積木程式釋出才會比較相容吧！其實這樣也算成功了，下一步再來用BlocklyDuino玩ESP32晶片，感謝吉哥已完成IPS LCD的積木，可以顯示彩色畫面及文字。最後再利用BlocklyDuino來把ATmega328P晶片及ESP32晶片做互動！第一部份測試內容如下，供參

一、認識Pixel:Bit

• 一板雙用：Pixel:Bit 正面有一塊 1.3 吋的彩色 LCD，可讓使用者顯示資訊，或是將鏡頭拍攝到的畫面顯示在 LCD 上。為了解決 I/O 擴充的問題，特別加入了 ATmega328P，與 ESP32 所負責的功能不同，ATmega328P 專注在金手指腳位控制，經由 UART 與 ESP32 相互溝通，實現雙晶片控制的概念。

  • ATmega328P (本文先以此為主)

  • ESP32

  • UART 切換開關

    • 兩顆微控制器將共用一個 Micro USB 插座，經由切換開關，可以決定由誰使用。共有三個模式可切換，分別是 PRO MINI、ESP 與 GO 模式。

    • PRO MINI 模式：可對 ATmega328P 通訊並燒錄程式。

    • ESP 模式：可對 ESP32 通訊並燒錄程式。

    • GO 模式：將 ATmega328P 與 ESP32 互連，使其可互相通訊。

• 官方教學文件

  • https://www.circuspi.com/index.php/2022/04/26/pixelbit-unit1/ (有更多的硬體介紹)

  • https://www.circuspi.com/index.php/2022/04/27/pixelbit-unit2/

  • https://www.circuspi.com/index.php/2022/04/28/pixelbit-unit3/

  • https://www.circuspi.com/index.php/2022/05/03/pixelbit-unit4/

  • https://www.circuspi.com/index.php/2022/05/09/pixelbit-unit5/

  • https://www.circuspi.com/index.php/2022/05/12/pixelbit-unit6/

  • https://www.circuspi.com/index.php/2022/05/16/pixelbit-unit7/

  • https://www.circuspi.com/index.php/2022/05/20/pixelbit-unit8/

二、Pixel:Bit與EZ Start Kit+ 的結合

• 為增加Pixel:Bit可控制的元件及感測器，所以讓它與EZ Start Kit+做結合

• 為適合國中小學生的使用，這邊採用BlocklyDuino的積木程式平台來寫程式

  • 由於後面會用到1.3吋IPS LCD的螢幕顯示，建議【吉哥積木】要更新到20220531版

    • https://sites.google.com/jes.mlc.edu.tw/ljj/linkit7697/%E5%A6%82%E4%BD%95%E5%AE%89%E8%A3%9D%E5%90%89%E5%93%A5%E8%87%AA%E8%A3%BD%E7%A9%8D%E6%9C%A8

• Pixel:Bit相容micro:bit金手指的腳位圖

三、Pixel:Bit的ATmega328P測試

• 先把【UART切換開關】切換到【PRO MINI 模式】

• 進入BlocklyDuino

• 測試一：依序點亮及關閉3顆LED燈

  • 紅色LED燈(IO4 ->P13 ->D13)

  • 黃色LED燈(IO5 ->P14 ->D12)

  • 紅色LED燈(IO6 ->P15 ->D11)

  • 程式如下：

• 選板子、選埠號後進行燒錄，出現如上的錯誤時

  • 再進入Arduino IDE (執行 BlocklyDuino3\arduino-1.8.5\arduino.exe)

  • 一樣選上面的板子及埠號後，關閉離開Arduino IDE

  • (2022/06/27更新)使用F2版，要選3.3V, 8MHz

• 再重新燒錄一次

  • 這次就會燒錄成功了 (如下圖)

  • EZ Start Kit+的LED燈要從擴展板上供電才會亮，所以要採用擴展板供電

  • 這時就會看到三顆LED燈依序點亮及滅掉

• 測試二：在OLED屏幕上顯示中英文字

  • OLED程式積木採用【吉哥積木】/【模組】/【OLED 128*64】

  • 測試程式，如下：

• 測試三：在OLED屏幕上顯示溫、濕度及光亮度及可變電阻值

  • DHT11(IO7 ->P16 ->D10)

  • 光感測器(IO1 ->P1 ->A0)

  • 可變電阻器(IO2 ->P2 ->A1)

  • 測試程式，如下：(2022/06/27更新)

• 測試結果：

  • 溫度、濕度的值已有值顯示了(2022/06/27更新)(之前都是0)

  • 光敏電阻的值會受光影響，但最大值只到約737，完全遮光有時到50幾，有時到150幾，有時值會怪怪的(2022/06/27更新)

  • 可變電阻的值正確，介於0(順時針到底)~1023(逆時針到底)間

• 測試四：按A鍵亮紅燈、按B鍵亮黃燈、按A+B鍵滅燈

  • A鍵(D4)

  • B鍵(D5)

  • EZ Start Kit+上的A鍵(IO11 ->P5 ->D4)

  • EZ Start Kit+上的B鍵(IO15->P11 ->D5)

  • 由上可知，主板與擴展板上的A、B鍵相同

  • 先取得，按下鍵後的數位值

  • 測試程式，如下：

    • 發現：

      • 未按下時，該腳位的數位值為1

      • 按下時，該腳位的數位值為0

• 按A鍵亮紅燈、按B鍵亮黃燈、按A+B鍵滅燈

  • 程式如下

• 同理，按A鍵啟動繼電器、按B鍵關閉繼電器

  • 繼電器(IO13 ->P9 ->D8)

• 測試五：測試蜂鳴器

• 蜂鳴器(IO0 ->P0 ->D3)

• 播放全家便利商店入店時的音樂

• 簡譜：3 1 5(低音) 1 / 2 5~ 2 / 3 2 5(低音) 1

• 結果：每一音調積木下要再多一個等待積木(2022/06/27重試)

• 測試六：測試燈條

• RGB LED燈(IO16 ->P12 ->D9)

• 發現：(2022/06/27更新)已能正確顯示顏色了，要選3.3V, 8MHz