【Maker Club】Intel Edison Wi-Fi 無線遙控攝影車

T 客邦在 9/19 假三創生活園區舉辦 Intel Edison Wi-Fi 無線遙控攝影車實作坊,由於參加者多有技術背景,因此雖然 Intel Edison 這塊板子較 Arduino 複雜些,學員們還是很快上手,甚至還有高一學生也在時間內順利組裝完成。

什麼是 Intel Edison

和其他開發板相比,Intel Edison 是塊著重在 Wi-Fi 功能的開發板,其搭載的功能非常多元, 以低功耗的高效能雙核心 CPU 搭配單核心微型控制器,可支援複雜的資料蒐集作業,內建 Wi-Fi、藍牙、LE、記憶體與儲存裝置,簡化配置,另外再加上 40 個多工 GPIO 介面,能讓開發者依照設計選用擴充板,提供擴充彈性。

【Maker Club】Intel Edison Wi-Fi 無線遙控攝影車

Intel Edison 的核心是一組 Intel Atom 22 奈米系統單晶片,具備 500Mhz 雙核心 CPU 和 100Mhz MCU,可先以低耗電狀態的 MCU 收集並預先處理資料,再將篩選過的資料傳送給 CPU 進行分析。軟體相容性方面,適用於 Intel Edison 的 Intel IoT 開發者工具組支援 C、C++、Python、Node.js/Javascript 等用於開發上網感測器物聯網應用程式的程式語言。同時支援多種整合式開發環境,如 Arduino、Eclipse、Wyliodrin 與 Intel XDK。 

【Maker Club】Intel Edison Wi-Fi 無線遙控攝影車

本日課程:Wi-Fi 無線遙控攝影車

為了要讓參加的學員能了解 Edison 開發板所能提供的強大 Wi-Fi 功能,這次將課程目標設定為開發一台能利用手機 Wi-Fi 無線遙控的攝影車。以往其他開發板所開發出來的遙控車通常都是透過藍牙控制前進或轉彎,或是利用遙控車上的攝影機判讀地上的線條讓遙控車循線自走,但由於 Edison 開發板內建 Wi-Fi 功能,因此我們本次在遙控車上裝上攝影機,連線後就能及時從手機或平板上看見攝影機拍到的畫面,進而控制攝影車的前進方向。

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課程講師:Motoduino 團隊

這次的 Wi-Fi 無線遙控攝影車由 Motoduino 團隊(慧手科技)負責講解,他們長期與學校老師合作推動科普教育,並利用啟發及娛樂方式激發孩子的科學創意潛能,著重在創意學習利用實做把創意實現出來,且使用開源方式持續分享給自造者或創客,同時提供基礎開發平台及套件並提供多種創意應用實例,像這次的 Wi-Fi 無線遙控攝影車就是一例。

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▲主講者為中間的 Dennis 老師,專長為網路應用程式開發、彩色影像處理、色彩管理及影像辨識、Android 手持裝置應用設計、開放硬體相關設計(Arduino/Raspberry pi)。

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動手實作:Intel Edison Wi-Fi 無線遙控攝影車

由於這次參與的學員大多是初次接觸 Edison,再加上 Intel Edison 的架構比較複雜,為了讓學員能夠將完整的安裝流程以及開發架構都走完,Motoduino 一開始先請學員們先從相對容易的遙控車的組裝開始著手。

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老師將整個組裝過程切分為數個階段,先在講台上講解流程後,再讓學員自己動手組裝並從旁協助,第一個步驟先讓大家由基本的電池盒、馬達等元件組裝到車底板開始,然後再陸續將開發板往上搭建上去,並進行相關的電路連接。過程中也有不少學員會拿著組裝到一半的裝置到講台前比對講師的作品除錯,雖然整體組裝不算太困難,但由於需要注意一些正接、反接的方向問題,因此還是需要一點點的細心。

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最後組裝好的 Wi-Fi 遙控攝影車長得就如同下圖一樣,插有 Intel Edison 的這塊就是 Edison 搭配Arduino的底板(Intel Edison Arduino Breakout Board ),而上面所插的另一塊板子則是馬達驅動板,主要是用來控制遙控車的馬達驅動相關的功能。而在車子前方黑色方形的物體就是攝影機,可以用來監控影像。

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安裝開發環境

組裝完畢後,接下來就要安裝開發環境。由於 Intel Edison Arduino Breakout Board 裡頭整合了 Arduino 的開發環境,因此整個過程中除了要安裝 Edison 的驅動程式以及韌體之外,還要安裝 Arduino IDE 的開發環境。安裝順序如下:

  1. Edison driver
  2. FTDI driver
  3. Edison Firmware (v1.6.1)
  4. Arduino IDE (1.6.4)

在安裝開發環境的過程中,要將新版的 Edison 韌體寫入,然後再用 PuTTy 從電腦連進 Edison 去進行相關的操作Edison 預設的作業系統是「Yocto Linux」,這是一個 Linux 基金會所推動針對物聯網開發的 Linux 嵌入系統專案,你可以在上面利用 Linux的 指令來進行相關的命令以及應用。

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安裝好開發環境之後,接下來就是要驅動影像遙控車,在這個部分需要安裝 ffmpeg 到 Yocto Linux 上,這是用來進行影像壓縮以及串流的工具。此外,還要安裝 Node.js,這是網站程式的後端框架。完成了這一連串的工作,就可以透過網頁接收到攝影機所即時看到的影像。

做到這邊還沒有結束,接下來還需要安裝 Arduino 的開發環境以及上傳驅動遙控車的程式,在這個部分主要是負責控制遙控車的部分,學員可以透過老師預先寫好的驅動遙控車的程式,將程式寫入 Arduino,就可以完成。

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障礙物測試區

為了要讓學員們實際操作剛組裝好的 Wi-Fi 遙控攝影車,我們也準備了簡單的障礙物測試區讓學員可以拿著遙控車在此試試操控性能。

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學員心得

廖先生:由於兒子在家就非常喜歡玩遙控車,因此這次特地帶兒子一起來參加 Maker Club 活動,先前已經有接觸過 Arduino,這次體驗過 Edison 後覺得非常有趣,之後會考慮投入更多心力研究。

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陳先生:目前是高一生,以前有製作過 Arduino 自走車,這次體驗過 Edison 開發板後對於他的擴展性感到印象深刻,回去之後會再深入研究,看看 Edison 開發板還有什麼可能性。

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張先生:對嵌入式有興趣,因此先前有接觸過相關活動,由於有一定的基礎,因此這次上課起來覺得滿簡單的,覺得 Edison 在影像處理方面還滿順滿快的,可無線遙控又可以擴充,覺得在這塊開發板上可以有更多的發揮。

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學員合照

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