安裝 LPCXpresso

這篇將說明 LPCXpresso 的安裝與設定，我把安裝程序分成三個部份：

1. 安裝 LPCXpresso
2. 安裝 Subversion, RSE 與 RXTX 外掛
3. 設定環境

STEP 1：安裝 LPCXpresso

• 到 Code-Red 的 LPCXpresso 官網註冊一個帳號：http://lpcxpresso.code-red-tech.com/LPCXpresso/
• 用你註冊的帳號登入 LPCXpresso 官網，然後點 Download。寫這篇時，我下載的是 LPCXpresso v4.3.0，大小為 216 MB。

• 裝好軟體後，啟動時會出現底下的警告，說軟體沒註冊 Debug code size 將限制在 8KB 內，必須進行產品啟動才能將限制放寬到 128KB：

• 點選 Help > Product activation > Create Serial number and Activate，然後把底下視窗兩個選項都打勾：

• 此時會自動打開瀏覽器連到 Code-Red 網站：

• 直接點選 "Send me my activation code"，然後到你的 Email 信箱收 Activation Code
• 點 Help > Product activation > Enter Activation code，輸入 Email 收到的 Activation Code：

• 產品啟動完成後，便會看到 Debug limit 已擴增到 128k（備註：這裏簡單說明一下，有關 LPCXpresso 的 Code Size 限制，是指 Debug mode 下最多 128k，但是在 Release mode 是沒有限制的）：

STEP 2：安裝 Subversion, RSE 與 RXTX 外掛

• 點 File > Switch Workspace > Other 把 Workspace 改到沒有中文路徑名的目錄，避免 LPCXpresso 發生水土不服的狀況
• 點 Help > Install New Software，輸入 Subversion 外掛來源：http://subclipse.tigris.org/update_1.8.x，然後照下圖勾選必要的選項，按下 Next 並照安裝指示把 Subersion 外掛裝起來

• 點 Help > Install New Software，輸入 RSE (Remote System Explorer) 外掛來源：http://download.eclipse.org/tm/updates/3.4，然後照下圖勾選必要的選項，按下 Next 並照安裝指示把 RSE 外掛裝起來

• 點 Help > Install New Software，輸入 RXTX 外掛來源：http://rxtx.qbang.org/eclipse，然後照下圖勾選必要的選項，按下 Next 並照安裝指示把 RXTX 外掛裝起來

STEP 3：設定環境

• 點 Window > Show View > Other，出現底下視窗後，選擇 SVN 檔案庫：

• 你可以選擇把 SVN 檔案庫 VIEW 拉到比較方便的位置，如：

• 完成後的畫面：

• 點 Window > Show View > Other，出現底下視窗後，選擇 Remote Systems：

• 你可以選擇把 Remote Systems VIEW 拉到比較方便的位置，如：

• 完成後的畫面：

以上是 LPCXpresso 安裝程序的概略說明 ，如果你需要一步步的安裝介紹，可以參考「LPCXpresso + FreeRTOS 即時多工．全新體驗」這份講義。當你裝好 LPCXpresso 後，泡杯濃縮咖啡喝，休息一下吧。

參考資料

• 「LPCXpresso + FreeRTOS 即時多工．全新體驗」講義
• nano1768 Handbook

nano1768 與 UNOT.NET 簡介

nano1768

nano1768 是一塊基於 ARM Cortex-M 32-bit MCU 的板子，很適合當作雛型開發的平台 (prototyping platform)。它是台灣英倍達國際設計研發的產品。

         
▲ nano1768

nano1768 的尺寸很迷你，長寬只有 54mm x 26mm，雖然如此，它的心臟卻很強，因為它用的是 NXP LPC1768 32 位元微控制器，運算速度高達 100 MHz。內建 Ethernet, USB，而且還有豐富的周邊介面與 Flash 記憶體，如果你詳細看它的規格 會發現 nano1768 的硬體功能遠比傳統 8 位元微控制器強大很多。

底下摘要條列一些我認為是 nano1768 的特色，完整技術規格可以在英倍達國際網站這個頁面上找到。

核心：

• Core: ARM Cortex-M3
• Frequency: 100 MHz
• Flash: 512 KB
• microSD: 128 MB up to 16 GB, FAT32
• RAM: 64 KB (User RAM: 32 KB)
• Power (Vin): 60-120 mA (USB 5V or DC 9-12V)

周邊：

• 10/100 base Ethernet x 1
• USB Host/Device x 1
• GPIO x 26
• UART x 3
• CAN Bus x 2
• SPI x 2
• I2C x 2
• PWM x 6
• ADC x 6
• DAC x 1

Pin Assignment

UNO.NET

為了讓熟悉 Arduino 的使用者順利進入 nano1768 的世界，英倍達國際另外設計了一塊與 Arduino 相容的板子 UNO.NET。當你拿到 UNO.NET 後，在包裝盒裏會看到如下的內容：

▲ 圖片來源：英倍達國際。圖中 Android 公仔並不包含在產品包裝內，可別誤會了。

其實可以這樣說，UNO.NET 只是一個殼而已，在使用的時候，你必須讓 nano1768 跟 UNO.NET 兩個合體，也就是把 nano1768 疊在 UNO.NET 身上才行，沒有 nano1768 的話 UNO.NET 是動不了的。如果沒有特別聲明，之後文中提到 UNO.NET 時，指的都是合體後的悟天克斯，唔，我是說 nano1768+UNO.NET。

看一下底下這張照片，你可以看到 UNO.NET 的腳位與 Arduino 完全相容，當然，相較於 Arduino，UNO.NET 的硬體能力有過之而無不及，因為 UNO.NET 的周邊多很多，而且還有 Ethernet 與 USB Host 通訊的能力:

 

值得注意的是，nano1768/UNO.NET 可以透過 USB 供電，但是它用的是 USB A/Mini-B 的 cable。

你也許會問「那程式的開發跟 Arduino 一樣嗎？」，嗯，應該這麼說，nano1768-UNO.NET 有一個叫作 uCXpresso Framework 可以讓你開發程式，但是如果你還是習慣 Arduino 的寫程式風格 (Coding Style)，也沒關係，因為英倍達國際已經把 Arduino core library 移殖到 nano1768-UNO.NET 上，所以你仍然可以像在寫 Arduino 的程式一樣使用 nano1768-UNO.NET。

IDE

nano1768 軟體開發環境使用的是 LPCXpresso，它是 Elicpse-based 的 IDE，如果你熟 Eclipse，很快就可以上手。LPCXpresso 的介面如下:

小結

nano1768 是硬體功能非常強大的一個微控制器開發平台，尤其它具備 Ethernet 和 USB Host 介面而且還有 microSD，很適合做網路應用, USB 應用，甚至結合手機與雲端服務開發各式感測、監控與自動化的應用。在台灣的開放硬體世界中，nano1768 的軟體和硬體技術算是很有水準的，所以在技術服務方面應該不是問題，不至於會發生找不到支援的狀況。衷心期待將來會看到更多 nano1768 的應用。

參考資料

• 英倍達國際的露天賣場
• nano1768 Handbook
• nano1768 Spec
• UNO.NET Reference

使用 Arduino 遙控家電

前言

躺在床上看書看累了，你想倒頭就睡，卻懶得下床關燈嗎？或是窩在舒服的沙發上看電視，你想開個電風扇涼快一下，卻連抬個腿都覺得麻煩嗎？「拿起一個遙控器，按一下把電燈關掉，再按一下就把電風扇打開。」，如果可以這樣，該是多麼美好的一件事！

這聽起來很困難嗎？不！一點都不！本專題要告訴您如何使用紅外線遙控插座，藉此控制電器的開關，並且以 Arduino 自製一個簡單的紅外線遙控器，利用 Arduino 來遙控紅外線插座。

 

STEP 1:

把紅外線插座插到 110V 插座 (圖1)，先按一下黑色按鈕讓燈亮，再按住按鈕約 3 秒鐘，等燈亮後手放開，此時燈會閃爍 (圖2)，代表紅外線插座已進入紅外線學習模式：

▲ 圖 1：將紅外線插座插入110V插座

▲ 圖 2: 按住按鍵 3 秒鐘後放開，此時燈會閃爍，表示已進入紅外線學習模式

拿起家裏任何一個遙控器，對著紅外線插座按任一鍵 (圖3)，這個紅外線插座很聰明，當你聽到繼電器發出嗒的一聲時，表示它已經把紅外線學起來了。

▲ 圖 3：用遙控器對著紅外線插座按任一鍵

完成設定後，馬上來做個簡單的測試，將電器 (例如電風扇、立燈) 插到紅外線插座上，然後按一下遙控器同一顆按鍵，此時電器電源會打開 (圖4)，再按一下，便會關閉電源 (圖5)。

▲ 圖 4：按一下打開電器，此時燈會亮

▲ 圖 5：再按一下關閉電器，此時燈會熄滅

STEP 2:

下一步是使用 Arduino 讀取遙控器的紅外線訊號。

首先是連接電路，將 38kHz 紅外線接收器接到 Arduino 上。紅外線接收器的接法如圖 6 所示，接收器的 Vout 腳接到 pin 2 腳位，Vcc 接到 5V 輸出腳位，GND 接到 Arduino 的 GND 腳位。

▲ 圖 6：紅外線接收器線路接法

接著是安裝 IRRemote Library。請將 IRRemote Library 下載後（註1），解壓縮放到 libraries 資料夾底下即可，例如 "C:\arduino-1.0.1\libraries"

將底下的程式輸入Arduino IDE 並上傳至 Arduino 板子上：

程式上傳完畢後，打開 Serial Monitor，接著拿起遙控器，對著紅外線接收器按下按鍵（要用跟紅外線插座一樣的同一個按鍵），這時候 Serial Monitor 會顯示紅外線訊號的編碼，如圖 7 所示：

▲ 圖 7：遙控器紅外線訊號

請將解到的 Protocol 種類與編碼記錄下來（本例為 NEC 協定，編碼為 4CB3817E），待會我們會用到。

STEP 3:

下一步我們將使用 Arduino 來發射紅外線，以遙控紅外線插座。

首先一樣是先連接電路，我們要把紅外線發射器和一顆按鈕接到 Arduino。紅外線發射器的接法如圖8所示，發射器的長腳要接到 pin 3 腳位，並且串接一顆 100 ohm 電阻，短腳要接到 GND 腳位。至於按鈕則是一支腳接到 5V輸出腳位，另一支腳接到 pin 4 腳位，同時接一個 10K 電阻連接到 GND 腳位。

將底下的程式輸入Arduino IDE 並上傳至 Arduino 板子上：

本例所用的是講 NEC 協定的遙控器，所以程式呼叫 sendNEC() 發射紅外線訊號，如果你在 STEP 2 解到是其它紅外線協定，必須改呼叫其它函式，例如 sendSony(), sendRC5(), sendRC6(), sendSharp() 等。另外，記得將程式裏的紅外線編碼換成你遙控器的編碼。

大功告成了，此時按下按鈕後，Arduino 就會遙控紅外線遙控插座，你便可以打開或關閉電器的電源囉。

假如你有 Ethernet Shield、Wi-Fi Shield 或者是藍芽擴充模組，你只要利用 Arduino 和紅外線遙控插座，然後再寫個手機 App 便可以利用手機來遙控家電的開關了。這部份就留給你當作功課了。

註1: IRRemote Library 可由以下連結下載：

https://github.com/coopermaa/Arduino-IRremote

材料表：

1) 一張 Arduino 板子，一條 USB 傳輸線，以及 Arduino IDE 軟體開發環境:

2) 一顆 38 kHz 的紅外線接收器 (Infrared Receiver)，如 TSOP2438, TSOP4438, PNA4602, FM-8038TM2-5DN。

▲ 紅外線接收器(Infrared Receiver)

3) 一顆發射波長為 940nm (nanometer, 奈米) 的紅外線發射器

4) 一個紅外線遙控插座 (可在露天或淘寶買到)

上傳與下載檔案

在熟悉 Dropbox 的認證程序 (Authentication) 後，接著我們來學習如何上傳、條列與下載檔案。

你可以拿底下的範本來練習 (來自 Dropbox Python SDK Docs):

有關如何取得 App key 與 App secret，請參考「建立 app 取得 App key 與 App Secret」一文

上傳檔案

檔案的上傳很簡單:

put_file 這個 method 需要 2 個參數，第 1 個參數指定檔案在 Dropbox 上的存放路徑，第 2 個參數是一個 file object，也可以是 string。如果成功上傳，sample.txt 會被放在 app folder 或者 Dropbox 的根目錄下 (根據你的 app 的 access type 而定)。在 response 中，會有剛剛上傳的檔案的 metadata，內容會像這樣:

條列檔案或資料夾的 metadata

假設使用者 app folder 的檔案結構如下，裏面包含一個空的資料夾 Sample Folder 以及剛剛上傳的 sample.txt:

我們可以針對檔案或資料夾呼叫 metadata:

就會得到類似這樣的結果:

從 metadata 中你可以獲得很多資訊，例如完整的檔案路徑 (path)，file sizes (bytes)，上次修改日期 (modified) 等。

假如要知道資料夾有沒有變動，我們要自行保存並比較 hash。

下載檔案

檔案的下載也很簡單，只要呼叫 get_file_and_metadata:

get_file_and_metadata 會傳回兩個值，一個是檔案的資料，另一個是檔案的 metadata。你必須呼叫 .read() 才能取得檔案的內容。

總結

底下是本文的完整程式碼，使用之前記得先建一個 sample.txt，並且輸入你的 app ket, app secret 與 access type 。

參考資料

• Dropbox Python SDK Docs

Dropbox SDK 範例中文支援

前幾天把玩了一下 Dropbox SDK 範例，有網友反應，說 Dropbox 官方的 web_upload_app.py 是可以上傳檔案到 Dropbox，但是如果檔名裏有中文，上傳就會失敗。我發現，不只 web_upload_app.py，cli_client.py 也有同樣的問題。

我做了一個新的版本，用這個版本，現在就算檔名有中文也沒問題了。你可以點底下的連結下載檔案:

cli_client.py

web_upload_app.py

我是拿 dropbox-python-sdk-1.5.1 的版本來改的，底下摘要說明我修改的地方:

cli_client.py

這支程式我只動到兩三行，全部都在 DropboxTerm 的 do_put() method 裏。新舊版程式碼對照如下 (註: 簡單起見，底下拿掉了程式文件說明):

舊版:

新版:

web_upload_app.py

這支程式只動到 ExampleHandler 的 upload_page() method。新舊版程式碼對照如下:

舊版:

新版:

參考資料

• 把玩 Dropbox SDK 範例

Authentication

這篇說明如何用 Python SDK 去跟 Dropbox 進行認證。Dropbox 用的認證通訊協定是 OAuth 1.0 (Open Authentication Protocol)。網路上有很多的資料和 libraries 可以讓你用 OAuth 去跟 Dropbox 認證，但我們不必從零開始，因為 Dropbox 提供的 Python SDK 很簡單，只要三個步驟就可以搞定。

註: 本文內容大部份取自 Dropbox developers 網站

在開始之前，我們必須先做兩件準備工作：

第 1 件: 準備 App key 和 App secret

首先，你必須準備好 app key 和 app secret 以及 app 所用的 access type:

# Get your app key and secret from the Dropbox developer website
APP_KEY = 'INSERT_APP_KEY_HERE'
APP_SECRET = 'INSERT_SECRET_HERE'

# ACCESS_TYPE should be 'dropbox' or 'app_folder' as configured for your app
ACCESS_TYPE = 'INSERT_ACCESS_TYPE_HERE'

有關如何取得 App key 與 App secret，請參考「建立 app 取得 App key 與 App Secret」一文。

第 2 件: 建立認證用的 session 物件

接著我們必須建立一個 session 物件。session 物件主要是負責認證的工作。在建立 session 物件時，記得把 App key, App secret 和 access type 一併傳入，同時引用 Dropbox SDK 的 libraries:

# Include the Dropbox SDK libraries
from dropbox import client, rest, session

# Create a session object for holding OAuth authentication info
sess = session.DropboxSession(APP_KEY, APP_SECRET, ACCESS_TYPE)

前面提到，認證只要三個步驟，這三個步驟是:

1. 取得 request token
2. 使用者授權給 reqeust token
3. 用 request token 來交換 access token

底下說明分別說明:

Step 1: 取得 request token

取得 request token 的方法很簡單，只要呼叫 obtain_request_token 這個 SDK method 即可:

request_token = sess.obtain_request_token()

Step 2: 使用者授權給 reqeust token

取得 request token 後，接著就要請使用者授權給 app。方法是導引使用者到 Dropbox 網站取得他的同意，request token 要傳到 build_authorize_url 建立一個授權用的 URL，像這樣:

url = sess.build_authorize_url(request_token)
print "url:", url
print "Please visit this website and press the 'Allow' button, then hit 'Enter' here."
raw_input()

上面只是印出 URL 然後請使用者在授權完畢後按個 Enter 鍵，這是為了方便說明，在實際的應用中，通常我們會直接顯示 Dropbox 的認證網頁，而且可能會順便傳入一個 callback URL，以便在使用者同意授權之後就直接跳轉回到你的應用程式。

當使用者瀏覽 build_authorize_url 產生的 URL 時，Dropbox 會確認使用者以他的帳戶登入，並且呈現一個像底下這樣徵詢同意的畫面:

為了避免有心人士非法取得授權，Dropbox 提供的 requst token 使用壽命只有 5 分鐘，所以如果使用者沒有在 5 分鐘之內授權，request token 就會失效，必須重新取得。

Step 3: 用 request token 來交換 access token

一旦取得使用者的授權，我們就可以拿 request token 來交換 access token，方法是透過 obtain_access_token 這個 SDK method:

# This will fail if the user didn't visit the above URL and hit 'Allow'
access_token = sess.obtain_access_token(request_token)

access token 就是 app 之後用來向 Dropbox 發任何 API requests 所需的，必須妥善保存。如果把 access token 保存起來的話，你就不需要再重覆前面這些步驟，除非使用者重新安裝你的 app。

好了，認證工作完成後，接下來就簡單了，當你要存取使用者的 Dropbox 資源時，只要把 session 物件傳給 DropboxClient 就可以了。例如，當我們呼叫 account_info 時，這個 method 就會回傳一個以 dictionary 保存的使用者的帳戶資訊:

client = client.DropboxClient(sess)
print "linked account:", client.account_info()

底下是用 pprint 印出帳戶資訊的一個例子:

總結

當你看到這邊，你就已經學會 Dropbox API 的認證，這是使用 Dropbox API 最基本而且也是最重要的一堂課。底下是完整的範例:

參考資料

• Adding authentication to your app

把玩 Dropbox SDK 範例

Dropbox 官方 Python SDK 附帶了一些範例，位於 example 資料夾中：

其中 cli_client.py 是一個 Dropbox 的指令介面工具，而 web_upload_app.py 則可以讓你透過 Web 上傳檔案到 Dropbox，這兩個範例很適合入門，我們來看怎麼使用這兩個範例。

設定 App key 與 App secret

要執行這些範例，我們需要修改範例程式填入事先申請的 App key 與 App secret，並且輸入 app 所用的 access type:

# XXX Fill in your consumer key and secret below
# You can find these at http://www.dropbox.com/developers/apps
APP_KEY = 'XXX'
APP_SECRET = 'XXX'
ACCESS_TYPE = 'app_folder' # should be 'dropbox' or 'app_folder' as configured for your app

有關如何取得 App key 與 App secret，請參考「建立 app 取得 App key 與 App Secret」一文。

cli_client.py

cli_client.py 是一個 Dropbox 的指令介面工具，可以讓使用者以指令的方式上傳下載檔案。cli_client.py 的使用方法大致如下：

Step 1: 執行方式：

python cli_client.py

Step 2: 載入程式後，可以下 help 指令看有哪些指令可用：

Step 3: 第一次使用必須輸入 login 進行登入：

如上圖紅框處，輸入 login 後會自動產生一個 URL，請複製貼到瀏覽器上訪問這個 URL，接著 Dropbox 會詢問你要不要授權給 app，此時請點選 Allow:

授權後，網頁會出現成功的訊息：

Step 4: 回到 cli_client.py 的畫面，按下 Enter 鍵，這時候 Dropbox 會出多 Apps > a-demo-app 這一層資料夾：

Step 5: 之後便可以下指令來操作使用者的 a-demo-app 這個資料夾的內容了。你可以下 account_info 指令取得帳戶資訊：

下載檔案要用 get 指令，上傳檔案用 put 指令，要刪除檔案或資料夾用 rm 指令。至於指令的用法請用 help 指令查看說明文件。

web_upload_app.py

web_upload_app.py 是一個可以讓你透過 Web 上傳檔案到 Dropbox 的工具。web_upload_app.py 的使用方法大致如下：

Step 1: 執行方式：

python web_upload_app.py

執行後，程式會要求你打開瀏覽器連到 http://localhost:8000

▲ Web Server 預設開啟在 port 8000，你可以再加一個參數自行決定要用哪個 port number

Step 2: 打開瀏覽器連到 http://localhost:8000

Step 3: 一樣，Dropbox 會詢問你要不要授權給 app，此時請點選 Allow:

 

Step 4: 通過授權後，會看到一個上傳檔案用的網頁介面：

在這個網頁介面上，你可以上傳檔案，例如我上傳了一個 Main.c：

上傳完畢後，過沒多久，我的 Dropbox 就同步收到剛剛上傳的檔案了。(檔案路徑會是在 Dropbox 的 Apps > a-demo-app > Main.c)

在原來的 web_upload_app.py 視窗中，你可以看到所有的 HTTP Requests:

參考資料

• 建立 app 取得 App key 與 App Secret
• 安裝 Python SDK