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讓Arduino感控電路隨插即用的OnDuino專案

作者:陸向陽

 

在文章開始前,或許各位可以想一下以下問題:

1. 同樣是開放硬體,Raspberry Pi有許多款式的外殼可以用,為何Arduino沒有?

2. 樂高Mindstorm NXT的感測器、驅動器,與本體控制系統間的連接,就如同將滑鼠、鍵盤接上電腦的USB埠那麼簡單,隨便找個位置接上即可使用,為何Arduino連接感測器卻相當繁瑣,要從類比輸入、數位輸出入、PWM等接腳特性開始了解呢?

Arduino的接線複雜,讓一般人敬而遠之。

Arduino的接線複雜,讓一般人敬而遠之。

3. Raspberry Pi上的Scratch很好玩,但呈現與互動只能在電腦螢幕上,有沒有可能實體化呢?

4. 因為Raspberry Pi對更小的兒童還不夠親和,所以有人發起Kano募資專案,將Raspberry Pi包裝的更簡單便利,為何Arduino沒有呢?

讓Arduino更有親和力

如果對以上的問題描述抱有同感,那麼由中原大學電子系學生發起的OnDuino專案,可能是一個嘗試解決上述問題的解方。

OnDuino以Arduino硬體為基礎,為其添加外殼,基本的LED、基本的蜂鳴器等,使它類似Kano般,能更像一個高完成度的套裝(電腦)系統。

Onduino專案提出了用USB連線的簡化連結策略,相當有創意。

Onduino專案提出了用USB連線的簡化連結策略,相當有創意。

而更重要的是,OnDuino把Arduino的GPIO完全遮蓋,改用8組micro USB埠來運用其GPIO資源(可能直接取用GPIO線路,也可能使用I2C介面等),Arduino的感測器、驅動器隨便接上哪一個埠都能使用,不用再去了解與設計線路,這個硬體線路的簡化、抽象化工程,是OnDuino提案中最具技術含量的部份。

進一步地,為了讓兒童、學童接觸與使用OnDuino,OnDuino也捨棄Arduino原有的程式語言(C++、Processing),改用免費軟體Snap4Arduino(簡稱Snap4A),讓兒童熟悉與運用一套比較簡單的程式語言來操控OnDuino。Snap4A是由發展S4A的同一團隊所開發,據Onduino團隊測試後,因相容性較高而選用。

在整合了Snap4A後,OnDuino的發起者也規劃了應用與活動,學童拿到OnDuino後,除了熟悉基本操作外,可以嘗試構想與實現自己的一套電子(童)話劇,運用紙板設計出自己的人物、場景等,而後將感測器、驅動器裝設於紙板後方,以此表演一場話劇。

以話劇為應用目標,OnDuino團隊也在實現目標的前後設計配套活動,包含應用之前的教學(OnDuino專案成員已有教學經驗),與應用實現後的話劇比賽。

透過Onduino讓兒童故事劇場的角色可以輕鬆動起來。

透過Onduino讓兒童故事劇場的角色可以輕鬆動起來。

對Onduino的肯定與期許

整體而言,MakerPRO認為OnDuino提案具有兩大正面意義:

  1. Arduino是為義大利非電子工程背景的學生所設計,Raspberry Pi則為英國高中(含)以下的學童所設計,Scratch程式語言是麻省理工學院提出,台灣針對兒童、學童發起的電子專案太少,此有激勵作用。
  2. 單純的電子硬體銷售已逐漸走向微利,能持續高價銷售多結合其他要素,如軟體、內容、服務等,而實體配套活動亦有類似意味,這個專案可能對其他類似專案具有啟發、示範的效果。

最後,這麼有趣又有意義的專案,我們當然希望大家一起來支持OnDuino跨過群募的門檻。至於下一步,我們有兩點建議:

  1. 可以考慮公開(或與註冊的協力夥伴議定授權協議)簡化、抽象化的電路設計,甚至開放機殼設計(孔位、尺寸),而允許他人用3D列印發展出更多樣式的機殼;
  2. 找到其他業者推出更多支援的感測器、驅動器;
  3. 有更多活動公司提出其他類型的比賽,例如電腦鼠走迷宮(老梗)、機器人踢足球(也是老梗),或者可以比賽設計電子花燈,比賽設計電子彈珠台等;

期許建起更大、更友善和熱絡的OnDuino生態系統能逐漸擴展、壯大起來。

陸向陽

陸向陽

從電子科系畢業後,即以媒體人的角色繼續這段與「電子科技」的不解之緣。歷任電子技術專書作者、電子媒體記者、分析師等角色,並持續寫作不殆。近來投入Arduino、Raspberry Pi等開放硬體的研究與教程介紹。
陸向陽

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