【Nodebot #1】 Johnny Five node小時鐘教學

Posted By Ryan Hu on 6 月 10, 2019 in 教學文 | 0 comments

作者：Ryan Hu

本篇文章將會教大家，利用 Johnny-Five 製作小時鐘，這是教學系列文的第一集，趕快將所需的硬體軟體備齊，製作一個專屬時鐘吧！

繼上篇利用 node.js 進入硬體的世界 — Johnny-Five 所述，雖然 STM32F4 已經到我手邊（好想快點開始玩，把 Linux 弄上去架個 server 之類的來練練功，不然該忘的也差不多都忘了…），不過答應自己要做的東西就得真的做出來才行。這篇文章就是要分享利用上次提到 Johnny-Five node package 來做一個小時鐘。

這其實是我在國外網站看到的一個小專案，在沒有看到相關 C/C++ repo 或是 source code download link 的情況下，決定自己手搞一個。另外，由於之前太懶，做的東西都沒放上 github，現在也懶得整理過去的專案，因為真的太多了，不過從現在開始的專案都會丟上去（誰叫用學校帳號辦這麼爽），所以有興趣的同好朋友們，可以自己抓下來玩玩。

在此附上 github repo 連結：https://github.com/4D616B6572/Johnny-Five-clock

接下來進入主題，就先從硬體開始吧。

硬體周邊需求

Arduino UNO x 1
麵包板 x 1 （非必須，也可以很霸氣的直接焊起來）
SG90 伺服馬達 x 7 （因為我想做成 7 段顯示器的樣子）
跳線 -> ∞
各種紙板，泡綿膠等美工用具

如標題所示，這只是本專案的 part 1，上方所列的硬體需求只是單一數字的實作，既然要變成時鐘，那少說也得準備四個數字，不過硬體方面就得再思考要怎麼準備，畢竟 UNO 腳位有限，我也不可能拿四塊板子，除非我準備用來和 UNO 溝通的主機（ eg. STM32F4 ）有這麼多 USB 埠，屆時想到會在下篇文章分享，若有想法的同好朋友也歡迎提出討論。

軟體執行操作

事實上，整份 code 不到 100 行，而且也不難，只是要一直嘗試，一些原先在 Arduino 上很直覺的事情，但在 nodebot 上卻不是如此，畢竟 nodebot 在操作上本身就跟一般單晶片專案的思維不太一樣，講得有點籠統，不過沒關係下方會一併說明。

NodeBots 字面上的意思，是可以通過 Node 控制的機器人；也是一個具有多面向的技術概念，更是一個共享代碼、創意的社群。（圖片來源：NodeBots官網）

在整個過程中，不知道是我 Google 能力有待加強還是真的確實如此，我在網路上並沒有找到太多有關 Johnny-Five 實作專案的文章，多數都是如何使用、起頭、點燈之類的初階分享。

因此我會針對和 Arduino 真的很不一樣的點來做說明，其他有寫過 node.js 的同好一定看得懂程式碼本身在做的事情。

Johnny-Five 最重要的兩件事，第一：new，一個 five.Board() 的物件稱之為 board，再來 board.on (“ready”, [callback])；callback function 在「ready」後被執行；第二，REPL （read-eval-print-loop），是重點中的重點，是 Johnny-Five 能讓 nodebot 活得像一般單晶片一樣的主要媒介。

相信有看過介紹 Johnny-Five 套件相關文章的朋友，一定都對第一個重點不陌生，不然也不可能點起 UNO 版上的 LED。至於第二個，應該相對不熟悉，而這也我主要想分享的部分。

Johnny-Five 是一個 JavaScript 的機器人與 IoT 平台（圖片來源：Johnny-Five 官網）

board.on （”ready”, [callback]）; 如同 Arduino 裡的 void setup()，兩者都是做些初始化以及「一次性的操作（ eg. call function ）」，那 REPL 是不是就相對應應該會是 Arduino 裡的 void loop()？目前我覺得不是，之所以說「目前」是因為以我現在對 Johnny-Five 的理解，我對於在此套件中要做到像一般單晶片 eg. Arduino void loop() 不斷執行定義在其內的所有 function 的可行性（包括 ISR 的註冊）打了一個大問號。

舉個簡單的例子來說明，在一般的 Arduino 環境內如果想要讓 LED 不斷閃爍，從最基礎的 Blink 範例程式可以知道，只要 HIGH 和 LOW 加個 delay 交替放在 void loop() 中執行即可，但在 nodebot 我目前並不曉得要怎麼做到這件事，這次的專案是因為剛好我要抓的是時間，所以我可以註冊一個 setInterval，讓它每秒回傳一個數字回來，但如果不是固定時距，而是一個特別的 pattern 那豈不是糟了？

另外上方提到 nodebot 可以註冊類似 ISR 的功能，這件事對於有寫 js 的同好朋友一定也不意外，畢竟 js 就是 event driven 的語言，js 的 callback function 就是在處理 “某件事觸發後”，去執行一個相對應的行為，而在 firmware 就像是 button.on（”down”, [callback]），指button 被按下時執行 callback，非常直覺且合理。

想要解決 nodebot 不能真正做到 loop 的行為，講到這不知道有沒有人跟我一樣有一個暴力的想法：「那就寫一個 function 裡面有個 while（1）不就得了？這樣我只要在進入REPL 後，執行某個 function 一次，他就如同 Arduino 的 loop() 一樣，能夠跑到天荒地老？」

照理來說好像可以，但直覺告訴我應該不行，感覺REPL 會直接被綁架，不能動作，待我實驗，下回揭曉！

最後就用 nodebot 時鐘單一數字成果的 GIF 作為本篇結尾吧！