國家級印鈔機

製作動機:因為有人去年在南濱公園被拍了一張追焦照，然後被扣牌六個月，於是我們決定製作出測速機器監督大家有沒有超速。

#include <LiquidCrystal.h>

// LCD 腳位 (Shield 固定接法)

LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7);

// 腳位定義

#define IR1_PIN 2    // 中斷腳 (左感測器)

#define IR2_PIN 3    // 中斷腳 (右感測器)

#define BUZZER_PIN 11

#define LED_PIN 12

// 按鍵定義 (使用 Shield 的鍵盤)

#define BTN_RIGHT   0

#define BTN_UP      1

#define BTN_DOWN    2

#define BTN_LEFT    3

#define BTN_SELECT  4

#define BTN_NONE    5

// 測速變數

volatile unsigned long time1 = 0, time2 = 0;

volatile float speed = 0;

volatile bool direction_R = true; // true=右 (IR1→IR2), false=左 (IR2→IR1)

float speedLimit = 30.0;          // 預設速限 (cm/s)

const float SENSOR_DISTANCE = 8.5; // 感測器間距 (cm)

void setup() {

  lcd.begin(16, 2);

  lcd.print("Speed: -- cm/s");

  lcd.setCursor(0, 1);

  lcd.print("Limit: ");

  lcd.print(speedLimit);

  lcd.print(" cm/s");

  pinMode(IR1_PIN, INPUT);

  pinMode(IR2_PIN, INPUT);

  pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);

  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

  // 設定中斷（雙邊緣觸發）

  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(IR1_PIN), irTrigger, CHANGE);

  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(IR2_PIN), irTrigger, CHANGE);

}

// 統一的中斷處理函數

void irTrigger() {

  static unsigned long lastTime = 0;

  static int lastSensor = 0; // 0=無, 1=IR1(左), 2=IR2(右)

  int ir1State = digitalRead(IR1_PIN);

  int ir2State = digitalRead(IR2_PIN);

  unsigned long currentTime = millis();

  // 判斷觸發順序

  if (ir1State == LOW && lastSensor != 1) { // 左感測器 (IR1) 觸發

    if (lastSensor == 2) { // 前一次是右感測器 → 方向 R→L (右到左)

      direction_R = false;

      speed = (SENSOR_DISTANCE * 1000.0) / (currentTime - lastTime);

      updateDisplay();

    }

    lastSensor = 1;

    lastTime = currentTime;

  } 

  else if (ir2State == LOW && lastSensor != 2) { // 右感測器 (IR2) 觸發

    if (lastSensor == 1) { // 前一次是左感測器 → 方向 L→R (左到右)

      direction_R = true;

      speed = (SENSOR_DISTANCE * 1000.0) / (currentTime - lastTime);

      updateDisplay();

    }

    lastSensor = 2;

    lastTime = currentTime;

  }

}

// 更新 LCD 顯示

void updateDisplay() {

  lcd.setCursor(7, 0);

  lcd.print("     "); // 清除舊數據

  lcd.setCursor(7, 0);

  lcd.print(speed, 1); // 顯示速度 (1位小數)

  lcd.print(direction_R ? " R " : " L "); // R=右, L=左

}

// 讀取按鍵

int readKeypad() {

  int val = analogRead(A0); // Shield 按鍵接 A0

  if (val < 50)   return BTN_RIGHT;

  if (val < 200)  return BTN_UP;

  if (val < 400)  return BTN_DOWN;

  if (val < 600)  return BTN_LEFT;

  if (val < 800)  return BTN_SELECT;

  return BTN_NONE;

}

// 檢查超速

void checkSpeedLimit() {

  if (speed > speedLimit && speed < 1000) {

    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);

    tone(BUZZER_PIN, 1000, 500);

  } else {

    digitalWrite(LED_PIN, LOW);

    noTone(BUZZER_PIN);

  }

}

// 按鍵調整速限

void adjustSpeedLimit() {

  int key = readKeypad();

  if (key == BTN_UP) { // 按 UP 鍵增加速限

    speedLimit += 5.0;

    if (speedLimit > 100) speedLimit = 10.0;

    lcd.setCursor(7, 1);

    lcd.print("     "); // 清除舊速限

    lcd.setCursor(7, 1);

    lcd.print(speedLimit, 1); // 顯示新速限

    delay(300); // 防抖延遲

  } else if (key == BTN_DOWN) { // 按 DOWN 鍵減少速限

    speedLimit -= 5.0;

    if (speedLimit < 10) speedLimit = 100.0;

    lcd.setCursor(7, 1);

    lcd.print("     ");

    lcd.setCursor(7, 1);

    lcd.print(speedLimit, 1);

    delay(300);

  }

}

void loop() {

  adjustSpeedLimit(); // 檢查按鍵調整速限

  checkSpeedLimit();  // 檢查是否超速

  delay(100);

}