與Gemini對話

你是一個專案開發專家，專長是使用各種開發板做機電整合的程式設計，對於 Arduino、linIt 7697、esp32、respberry pi、jetson nano等開發板都有很多經驗，現在需你要完成一個小的練習專案，真正隨機的讓伺服馬達轉動的小實作。

#硬體部分

- 使用 linkIt 7697開發版與 Robot Shield 擴充板

- 兩顆按鍵開關模組 接在 pin 2,7

- 有四顆Sg90伺服馬 接在 pin 3,4,5,15

#功能需求

- 四顆伺服馬達，起始角度都是10度。

- 亂數按鍵：按鍵模組(接在pin 2)按下後，隨機讓每一顆伺服馬達轉動到120度(每次按下伺服馬順序都不一樣)，每顆間隔1000毫秒。

-- 例如第一次按下後，伺服馬馬達轉動是1,2,4,3，按下復位按鍵後，再次按下亂數按鍵，伺服馬馬達轉動是2,4,1,3,類似這樣，按下案件的前、後每一次都不重複。

-- 開發板重新開機後也不會固定順序，就是真正的隨機讓伺服馬達轉動。

- 復位按鍵：按下按鍵模組(接在pin 7)按下後，四顆伺服馬達都同時轉到10度。

#程式碼

-        透過 Arduino IDE做燒錄

開啟序列埠監控視窗，伺服馬達會觸發pin 2的問題

這可能是因為 Robot Shield 的 Pin 2 或 Pin 7 有外部干擾，導致重啟時電位被拉低。

• 你可以試著將按鍵模組暫時拔掉，開關監控視窗看馬達是否還會亂動。

• 如果拔掉就不會動，建議在按鍵的 Signal 與 GND 之間並聯一個 0.1uF 的小電容，來過濾重啟時的突波雜訊。

#include <Servo.h>

// 定義腳位

const int buttonRandom = 2;   

const int buttonReset = 7;    

const int servoPins[] = {3, 4, 5, 15}; 

Servo myservos[4];

int motorOrder[] = {0, 1, 2, 3}; 

void setup() {

  // 延遲一下，避開串列埠啟動時的電位不穩

  delay(500); 

  Serial.begin(115200);

  pinMode(buttonRandom, INPUT_PULLUP);

  pinMode(buttonReset, INPUT_PULLUP);

  // 1. 初始動作：僅執行回到 10 度，絕不執行亂數動作

  for (int i = 0; i < 4; i++) {

    myservos[i].attach(servoPins[i]);

    myservos[i].write(10); 

  }

  // 真正隨機：讀取 A0 雜訊

  randomSeed(analogRead(A0) + micros()); 

  Serial.println("--- 系統啟動完成 ---");

  Serial.println("等待按鍵操作...");

}

void loop() {

  // 讀取按鍵狀態

  int randomState = digitalRead(buttonRandom);

  int resetState = digitalRead(buttonReset);

  // --- Pin 2: 亂數觸發 (嚴格判斷按下動作) ---

  if (randomState == LOW) {

    delay(50); // 去彈跳

    if (digitalRead(buttonRandom) == LOW) {

      Serial.println(">> 偵測到按鍵，開始執行亂數序列");

      executeRandomSequence();

      // 執行完畢後，強制等待按鍵放開才繼續，避免重啟後的電位殘留誤判

      while(digitalRead(buttonRandom) == LOW) { delay(10); }

    }

  }

  // --- Pin 7: 復位觸發 ---

  if (resetState == LOW) {

    delay(50); // 去彈跳

    if (digitalRead(buttonReset) == LOW) {

      Serial.println("<< 執行復位至 10 度");

      for (int i = 0; i < 4; i++) {

        myservos[i].write(10);

      }

      while(digitalRead(buttonReset) == LOW) { delay(10); }

    }

  }

}

// 將亂數邏輯獨立出來

void executeRandomSequence() {

  shuffleArray(motorOrder, 4);

  for (int i = 0; i < 4; i++) {

    int targetIdx = motorOrder[i];

    myservos[targetIdx].write(120);

    Serial.print("馬達 "); Serial.print(targetIdx); Serial.println(" -> 120度");

    delay(1000); 

  }

}

void shuffleArray(int arr[], int size) {

  for (int i = size - 1; i > 0; i--) {

    int j = random(0, i + 1);

    int temp = arr[i];

    arr[i] = arr[j];

    arr[j] = temp;

  }

}

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