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【活動報導】Hack to Refund第二季:Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2開發板任務

   

作者:陸向陽

活動內容

此前DigiKey與MakerPRO已合作舉辦一次Hack to Refund,由MakerPRO在DigiKey上選購一片開發板,並以線上影片型態示範該板的5個功能實證,各方創客只要比照採購並提出到貨單證明便可獲得$900回饋,而進一步提交相同功能實證的影片與說明文件則可再獲得$500。相關細節可見官網。

本次活動選定的開發板為Arduino(已屬Qualcomm但仍維持中立營運)的Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2開發板,5項功能實證則為LED燈號閃爍、三軸加速度感測器感測、上下左右四向手勢識別、距離近接感測以及Yes/No關鍵字語音識別。參與活動者至少要完成前4個功能實證,最後的語音識別則為選擇性實證,屬多多益善。

另外活動也有挑戰鼓勵獎,會從提交成果中具挑戰、具特色者,給予更多的獎勵,此次的獎品為Philips行動充電器。

創客學員成果

與前次活動相比,此次活動所有創客學員都使用Arduino IDE 2.x,前次活動主要是使用ADI/MAXIM MAX32655FTHR開發板,長期以來ADI/MAXIM使用的開發工具為MSDK(MicroSDK),但在2025年改行CFS(CodeFusion Studio),故有些創客學員使用MSDK有些則用CFS,或是用VS Code(Visual Studio Code)附加外掛的方式來開發,此次則相對一致。

另外此次活動的功能實證並沒有像上次一樣使用開發板內的預裝(pre-install)程式,故沒有因為直接進行其他實證,跳略過第一個預裝程式實證,而難以再次進行預裝實證的問題。簡言之第二次的活動變數減少、更為順利。

獲獎準則

這次選出的5名挑戰鼓勵獎依提交時間順序為蘇○萍、劉○亨、洪○梁、洪○順以及Wei-*** Chang,5名均完成5個功能驗證。

蘇○萍的驗證影片具高度商業質感,用及視訊剪輯、背景音樂等;劉○亨則在下載GitHub範例程式則遭遇防火牆阻擋但最終克服;洪○梁與洪○順的驗證影片則有非常詳整的說明;Wei-*** Chang的驗證影片也有剪輯質感,同時有修改提升範例程式及完成HID鍵盤功能驗證(將於後述)。

圖1提交的功能驗證影片具高度商業質感(圖片來源:活動參與創客蘇○萍)

圖2 完成將開發板模組成USB鍵盤對電腦進行文字輸入的實證,即打出Hello world文字(圖片來源:活動參與創客WEI *** CHANG)

參與亮點

必須說,參與活動的創客可謂是「臥虎藏龍」,許多創客並非單純載入範例程式碼、使用範例程式碼,而是會修改程式碼,讓功能驗證有更多變化,例如改變輸出文字,改變LED燈號顏色(將於後述)等。

或者,若開發板在連通Arduino IDE後,IDE會偵測開發板的韌體版本,並連網比對是否有更新的版本,從而提示開發者更新開發板的韌體,若接受了該提示進行更新,則無法直接線上下載TensorFlow Lite for Microcontroller的函式庫與範例程式,變成需要去GitHub上去手動下載與安裝不再更新的範例程式。

此方面MakerPRO的影片示範是以下載成包的 .zip檔案至本機端後,解壓縮並放置到對應的位置,而後重新啟動Arduino IDE使其偵測到,但也有更熟悉軟體開發的創客直接使用git clone指令來添加,此為更高段的方式。

圖3 以git clone指令取得GitHub上範例程式(圖片來源:活動參與創客洪○梁)

或有人修改近接感測的範例程式,在遠近距離與LED燈號亮度對應變化,太遠則LED燈號亮,中距離燈號變暗,近距離更暗等,也有創客改成距離不同會產生燈色變化,都很具創意。

進一步的,驗證影片中也有創客很仔細去驗證X、Y、Z三軸的對應變化,例如只在一個軸向翻轉開發板,確保兩軸不動,只有一軸在Arduino IDE的序列埠監督器上產生動態曲線變化。或者,也有人在近接感測上使用可以手持的遮蔽物,比起MakerPRO影片示範中單純用手遮蔽,顯的更加專業。

圖4 將近接感測的驗證程式改成能與LED燈號亮度對應變化(活動參與創客張○安)

相關心得

最後談談相關心得,由於MakerPRO最初的功能實證提案中,是有3色LED燈號與人機互動裝置(Human Interface Device, HID)USB鍵盤模擬等驗證,但因為幾個考量仍決定撤換,改用其他功能驗證。

撤換的考慮之一是3色LED燈號理論上可以驅動但缺乏直接可用的範例程式(部份具備,但僅是其他功能驗證程式的一部份),怕給參與活動的人帶來困擾,以盡可能減少變數的設想而撤換。

另外撤換USB鍵盤模組(讓開發板變成一個USB鍵盤,對電腦輸入文字)是一旦上傳Sketch(即Arduino應用程式)到開發板後會立即產生文字輸入動作,怕因此造成電腦誤操作的風險,故將其撤換。

不過,由於最初的文案已經見於MakerPRO官網,之後提交新的5個功能驗證,直接以影片方式播放,若未觀看影片者,可能會以第一版文案為主展開實證,如此提交的實證也就會有差別,但此次一律認定可以。

還有,其實MakerPRO影片中的示範有部份忽略說明,例如Yes/No語音識別在藍燈/紅燈的識別狀態外,其實還有無法識別的綠燈(Unknown),但已到實證示範影片的尾聲,忘了提及。

其他有趣的也包含,事實上驗證影片的提交只需要是數分鐘的短影片即可,但有些創客提交的版本為十數分鐘甚至達二十分鐘,需要花點時間找到關鍵時間點,才能確認有實際展示功能;或有部份未能在影片中證明完成實證,但透過說明文件中的抓圖畫面,仍可確認其完成實證。

整體而言,此次活動參與的創客的軟硬體認知與實務能力都遠高於活動的設想,且具多元性,例如有創客以Mac環境進行開發實證,或有女性創客參與活動,且實證能力出色。

展望後續,Hack to Refund活動將會依據執行經驗與各方的意見,持續精進努力,相信後續會有更好的活動體驗。

(責任編輯:謝嘉洵。)

陸向陽

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Author: 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。

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