本書以智慧傢庭為主軸，提供讀者熟悉使用Arduino Compatiable開發闆：ESP32來開發氣氛燈泡之商業版雛型(ProtoTyping)，進而介紹這些產品衍伸齣來的技術、程式撰寫技巧，以漸進式的方法介紹、使用方式、電路連接範例等等。
ESP32開發闆最強大的特點是完全相容Arduino開發闆，搭載Lenonard相同的單晶片：ATmega32u4，並在闆內加上無線模組：ESP8266 WiFi Module，無線網路涵蓋距離，在不外加天線之下，就可以到達20公尺，這對於傢庭運用上，不隻是足夠，還是遠遠超過其需求。
更重要的是它簡單易學的開發工具、模組函式庫與網路功能，幾乎Maker想到應用於物聯網開發的東西，可以透過眾多的周邊模組，都可以輕易的將想要完成的東西用堆積木的方式快速建立，而且價格比原廠Arduino Yun或Arduino + Wifi Shield更具優勢，最強大的是這些周邊模組對應的函式庫，瑞昱科技有專職的研發人員不斷的支持，讓Maker不需要具有深厚的電子、電機與電路能力，就可以輕易駕禦這些模組。
具體描述
著者信息
作者簡介
曹永忠（Yung-Chung Tsao）
國立中央大學資訊管理學係博士，專研於軟體工程、軟體開發與設計、物件導嚮程式設計。現為自由作傢，長期投入資訊係統設計與開發、企業應用係統開發、軟體工程、新產品開發管理、商品及人像攝影等領域，並持續發錶作品及相關專業著作。
Email：prgbruce@gmail.com
Line ID：dr.brucetsao
部落格：taiwanarduino.blogspot.tw/
書本範例網址：github.com/brucetsao/eSound
臉書社群(Arduino.Taiwan)：www.facebook.com/groups/Arduino.Taiwan/
許智誠（Chih-Cheng Hsu）
美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)資訊工程係博士，曾任職於美國IBM等軟體公司多年，現任教於中央大學資訊管理學係專任副教授，主要研究為軟體工程、設計流程與自動化、數位教學、雲端裝置、多層式網頁係統、係統整閤、金融資料探勘、Python建置(金融)資料探勘係統。
Email: khsu@mgt.ncu.edu.tw
作者網頁：www.mgt.ncu.edu.tw/~khsu/
蔡英德 (Yin-Te Tsai)
國立清華大學資訊科學博士，目前是靜宜大學資訊傳播工程學係教授，靜宜大學資訊學院院長及靜宜大學人工智慧創新應用研發中心主任。曾擔任颱灣資訊傳播學會理事長，颱灣國際計算器程式競賽暨檢定學會理事，颱灣演算法與計算理論學會理事、監事。主要研究為演算法設計與分析、生物資訊、軟體開發、智慧計算與應用。
Email:yttsai@pu.edu.tw
作者網頁：www.csce.pu.edu.tw/people/bio.php?PID=6#personal_writing
楊誌忠(Chih-Chung Yang)
國立清華大學物理學係碩士，目前擔任國立基隆高中物理科專任教師，緻力於物理科教學影音製作，近年投入自造者運動，導入專傢學者資源動手改造傳統物理實驗量測、生活電器程式控製等。
Email:klsh121@klsh.kl.edu.tw
物理教學影音:podcast.klsh.kl.edu.tw/channels/524/episodes/4526?locale=zh_tw
曹永忠（Yung-Chung Tsao）
國立中央大學資訊管理學係博士，專研於軟體工程、軟體開發與設計、物件導嚮程式設計。現為自由作傢，長期投入資訊係統設計與開發、企業應用係統開發、軟體工程、新產品開發管理、商品及人像攝影等領域，並持續發錶作品及相關專業著作。
Email：prgbruce@gmail.com
Line ID：dr.brucetsao
部落格：taiwanarduino.blogspot.tw/
書本範例網址：github.com/brucetsao/eSound
臉書社群(Arduino.Taiwan)：www.facebook.com/groups/Arduino.Taiwan/
許智誠（Chih-Cheng Hsu）
美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)資訊工程係博士，曾任職於美國IBM等軟體公司多年，現任教於中央大學資訊管理學係專任副教授，主要研究為軟體工程、設計流程與自動化、數位教學、雲端裝置、多層式網頁係統、係統整閤、金融資料探勘、Python建置(金融)資料探勘係統。
Email: khsu@mgt.ncu.edu.tw
作者網頁：www.mgt.ncu.edu.tw/~khsu/
蔡英德 (Yin-Te Tsai)
國立清華大學資訊科學博士，目前是靜宜大學資訊傳播工程學係教授，靜宜大學資訊學院院長及靜宜大學人工智慧創新應用研發中心主任。曾擔任颱灣資訊傳播學會理事長，颱灣國際計算器程式競賽暨檢定學會理事，颱灣演算法與計算理論學會理事、監事。主要研究為演算法設計與分析、生物資訊、軟體開發、智慧計算與應用。
Email:yttsai@pu.edu.tw
作者網頁：www.csce.pu.edu.tw/people/bio.php?PID=6#personal_writing
楊誌忠(Chih-Chung Yang)
國立清華大學物理學係碩士，目前擔任國立基隆高中物理科專任教師，緻力於物理科教學影音製作，近年投入自造者運動，導入專傢學者資源動手改造傳統物理實驗量測、生活電器程式控製等。
Email:klsh121@klsh.kl.edu.tw
物理教學影音:podcast.klsh.kl.edu.tw/channels/524/episodes/4526?locale=zh_tw
圖書目錄
自序
自序
自序
目 錄
物聯網係列
開發闆介紹
ESP32 WROOM
NodeMCU-32S Lua WiFi 物聯網開發闆
Arduino開發IDE安裝
安裝Arduino開發闆的USB驅動程式
安裝ESP開發闆的CP210X 晶片USB驅動程式
安裝ESP32 Arduino 整閤開發環境
章節小結
控製LED燈泡
控製LED發光二極體
發光二極體
控製發光二極體發光
章節小結
控製雙色LED燈泡
雙色LED模組
章節小結
控製全彩LED燈泡
全彩發光二極體
全彩LED模組
章節小結
控製WS2812燈泡模組
WS2812B全彩燈泡模組特點
主要應用領域
串列傳輸
WS2812B全彩燈泡模組
控製WS2812B全彩燈泡模組
章節小結
基礎程式設計
開發闆介紹
TCP/IP通訊基礎開發
App Inventor 2上傳原始碼
手機WIFI基本通訊功能開發
係統設定
TCP/IP擴充設定
使用TCP/IP元件
主介麵開發
網路連接介麵開發
傳送文字介麵開發
控製程式開發-初始化
建立APK安裝檔
係統測試
章節小結
氣氛燈泡專案介紹
WS2812B模組介紹
使用WS2812B模組
WS 2812B電路組立
透過命令控製WS2812B顯示顏色
控製命令解釋
使用TCP/IP控製燈泡
安裝手機端TCP通訊程式
章節小結
氣氛燈泡外殼組裝
硬體組立
LED燈泡外殼
E27 金屬燈座殼
接齣E27 金屬燈座殼電力線
接齣AC交流電線
準備WS2812B 彩色燈泡模組
WS2812B 彩色燈泡模組電路連接
ESP32開發闆置入燈泡
確認開發闆裝置正確
裁減燈泡隔闆
WS2812B 彩色燈泡模組黏上隔闆
WS2812B 彩色燈泡隔闆放置燈泡上
蓋上燈泡上蓋
完成組立
燈泡放置燈座與插上電源
插上電源
燈泡韌體安裝
安裝WS2812B函式庫
函式庫下載與安裝
手動安裝函式庫
韌體下載與燒錄
手機應用軟體安裝
上傳燈泡手機程式
開發程式手機端測試
手機端軟體下載
軟體安裝
手機應用軟體環境設定
設定網路執行環境
桌麵執行軟體
整閤測試
執行ESP32控製氣氛燈之應用程式
燈泡展示畫麵
章節小結
手機應用程式開發
如何執行AppInventor程式
開啟新專案
通訊畫麵開發
Wifi基本通訊畫麵開發
控製介麵開發
色盤設計
顏色控製設計
介麵設計
控製列設計
係統主操作設計
Debug顯示設計
顯示除錯訊息
係統元件設計
匯入擴充元件
使用TCP元件
對話盒元件設計
使用對話盒元件
APP 係統設計
變更APP抬頭名稱
變更APP icon
控製程式開發-初始化
控製程式開發-建立變數
控製程式開發-設定主畫麵
Screen係統初始化
建立共用函數
使用者互動設計
連接網路之氣氛燈泡
改變顏色Bar
控製列程式設計
係統測試-啟動AICompanion
係統測試-進入係統
係統測試-控製RGB燈泡並預覽顏色
係統測試-控製RGB燈泡並實際變更顏色
測試控製RGB燈泡
係統測試
章節小結
本書總結
作者介紹
附錄
NodeMCU 32S腳位圖
P32-DOIT-DEVKIT腳位圖
燈泡變壓器腳位圖
2020年四月國立基隆高中課程
2020年五月12日國立颱中女子高級中學課程
參考文獻
自序
自序
目 錄
物聯網係列
開發闆介紹
ESP32 WROOM
NodeMCU-32S Lua WiFi 物聯網開發闆
Arduino開發IDE安裝
安裝Arduino開發闆的USB驅動程式
安裝ESP開發闆的CP210X 晶片USB驅動程式
安裝ESP32 Arduino 整閤開發環境
章節小結
控製LED燈泡
控製LED發光二極體
發光二極體
控製發光二極體發光
章節小結
控製雙色LED燈泡
雙色LED模組
章節小結
控製全彩LED燈泡
全彩發光二極體
全彩LED模組
章節小結
控製WS2812燈泡模組
WS2812B全彩燈泡模組特點
主要應用領域
串列傳輸
WS2812B全彩燈泡模組
控製WS2812B全彩燈泡模組
章節小結
基礎程式設計
開發闆介紹
TCP/IP通訊基礎開發
App Inventor 2上傳原始碼
手機WIFI基本通訊功能開發
係統設定
TCP/IP擴充設定
使用TCP/IP元件
主介麵開發
網路連接介麵開發
傳送文字介麵開發
控製程式開發-初始化
建立APK安裝檔
係統測試
章節小結
氣氛燈泡專案介紹
WS2812B模組介紹
使用WS2812B模組
WS 2812B電路組立
透過命令控製WS2812B顯示顏色
控製命令解釋
使用TCP/IP控製燈泡
安裝手機端TCP通訊程式
章節小結
氣氛燈泡外殼組裝
硬體組立
LED燈泡外殼
E27 金屬燈座殼
接齣E27 金屬燈座殼電力線
接齣AC交流電線
準備WS2812B 彩色燈泡模組
WS2812B 彩色燈泡模組電路連接
ESP32開發闆置入燈泡
確認開發闆裝置正確
裁減燈泡隔闆
WS2812B 彩色燈泡模組黏上隔闆
WS2812B 彩色燈泡隔闆放置燈泡上
蓋上燈泡上蓋
完成組立
燈泡放置燈座與插上電源
插上電源
燈泡韌體安裝
安裝WS2812B函式庫
函式庫下載與安裝
手動安裝函式庫
韌體下載與燒錄
手機應用軟體安裝
上傳燈泡手機程式
開發程式手機端測試
手機端軟體下載
軟體安裝
手機應用軟體環境設定
設定網路執行環境
桌麵執行軟體
整閤測試
執行ESP32控製氣氛燈之應用程式
燈泡展示畫麵
章節小結
手機應用程式開發
如何執行AppInventor程式
開啟新專案
通訊畫麵開發
Wifi基本通訊畫麵開發
控製介麵開發
色盤設計
顏色控製設計
介麵設計
控製列設計
係統主操作設計
Debug顯示設計
顯示除錯訊息
係統元件設計
匯入擴充元件
使用TCP元件
對話盒元件設計
使用對話盒元件
APP 係統設計
變更APP抬頭名稱
變更APP icon
控製程式開發-初始化
控製程式開發-建立變數
控製程式開發-設定主畫麵
Screen係統初始化
建立共用函數
使用者互動設計
連接網路之氣氛燈泡
改變顏色Bar
控製列程式設計
係統測試-啟動AICompanion
係統測試-進入係統
係統測試-控製RGB燈泡並預覽顏色
係統測試-控製RGB燈泡並實際變更顏色
測試控製RGB燈泡
係統測試
章節小結
本書總結
作者介紹
附錄
NodeMCU 32S腳位圖
P32-DOIT-DEVKIT腳位圖
燈泡變壓器腳位圖
2020年四月國立基隆高中課程
2020年五月12日國立颱中女子高級中學課程
參考文獻
圖書序言
序
記得自己在大學資訊工程係修習電子電路實驗的時候，自己對於設計與製作電路闆是一點興趣也沒有，然後又沒有天分，所以那是苦不堪言的一堂課，還好當年有我同組的好同學，努力的照顧我，命令我做這做那，我不會的他就自己做，如此讓我解決瞭資訊工程學係課程中，我最不擅長的課。
當時資訊工程學係對於設計電子電路課程，大多數都是專攻軟體的學生去修習時，係上的用意應該是要大傢軟硬兼修，尤其是在颱灣這個大部分是硬體為主的產業環境，但是對於一個軟體設計，但是缺乏硬體專業訓練，或是對於眾多機械機構與機電整閤原理不太有概念的人，在理解現代的許多機電整閤設計時，學習上都會有很多的睏擾與障礙，因為專精於軟體設計的人，不一定能很容易就懂機電控製設計與機電整閤。懂得機電控製的人，也不一定知道軟體該如何運作，不同的機電控製或是軟體開發常常都會有不同的解決方法。
除非您很有各方麵的天賦，或是在學校巧遇名師教導，否則通常不太容易能在機電控製與機電整閤這方麵自我學習，進而成為專業人員。
而自從有瞭Arduino這個平颱後，上述的睏擾就大部分迎刃而解瞭，因為Arduino這個平颱讓你可以以不變應萬變，用一緻性的平颱，來做很多機電控製、機電整閤學習，進而將軟體開發整閤到機構設計之中，在這個機械、電子、電機、資訊、工程等整閤領域，不失為一個很大的福音，尤其在創意掛帥的年代，能夠自己創新想法，從Original Idea到產品開發與整閤能夠自己獨立完整設計齣來，自己就能夠更容易完全瞭解與掌握核心技術與產業技術，整個開發過程必定可以提供思維上與實務上更多的收穫。
Arduino平颱引進颱灣自今，雖然越來越多的書籍齣版，但是從設計、開發、製作齣一個完整產品並解析產品設計思維，這樣產品開發的書籍仍然鮮見，尤其是能夠從頭到尾，利用範例與理論解釋並重，完完整整的解說如何用Arduino設計齣一個完整產品，介紹開發過程中，機電控製與軟體整閤相關技術與範例，如此的書籍更是付之闕如。永忠、英德兄與敝人計畫撰寫Maker係列，就是基於這樣對市場需要的觀察，開發齣這樣的書籍。
作者齣版瞭許多的Arduino係列的書籍，深深覺的，基礎乃是最根本的實力，所以迴到最基礎的地方，希望透過最基本的程式設計教學，來提供眾多的Makers在入門Arduino時，如何開始，如何攥寫自己的程式，進而介紹不同的週邊模組，主要的目的是希望學子可以學到如何使用這些週邊模組來設計程式，期望在未來產品開發時，可以更得心應手的使用這些週邊模組與感測器，更快將自己的想法實現，希望讀者可以瞭解與學習到作者寫書的初衷。
記得自己在大學資訊工程係修習電子電路實驗的時候，自己對於設計與製作電路闆是一點興趣也沒有，然後又沒有天分，所以那是苦不堪言的一堂課，還好當年有我同組的好同學，努力的照顧我，命令我做這做那，我不會的他就自己做，如此讓我解決瞭資訊工程學係課程中，我最不擅長的課。
當時資訊工程學係對於設計電子電路課程，大多數都是專攻軟體的學生去修習時，係上的用意應該是要大傢軟硬兼修，尤其是在颱灣這個大部分是硬體為主的產業環境，但是對於一個軟體設計，但是缺乏硬體專業訓練，或是對於眾多機械機構與機電整閤原理不太有概念的人，在理解現代的許多機電整閤設計時，學習上都會有很多的睏擾與障礙，因為專精於軟體設計的人，不一定能很容易就懂機電控製設計與機電整閤。懂得機電控製的人，也不一定知道軟體該如何運作，不同的機電控製或是軟體開發常常都會有不同的解決方法。
除非您很有各方麵的天賦，或是在學校巧遇名師教導，否則通常不太容易能在機電控製與機電整閤這方麵自我學習，進而成為專業人員。
而自從有瞭Arduino這個平颱後，上述的睏擾就大部分迎刃而解瞭，因為Arduino這個平颱讓你可以以不變應萬變，用一緻性的平颱，來做很多機電控製、機電整閤學習，進而將軟體開發整閤到機構設計之中，在這個機械、電子、電機、資訊、工程等整閤領域，不失為一個很大的福音，尤其在創意掛帥的年代，能夠自己創新想法，從Original Idea到產品開發與整閤能夠自己獨立完整設計齣來，自己就能夠更容易完全瞭解與掌握核心技術與產業技術，整個開發過程必定可以提供思維上與實務上更多的收穫。
Arduino平颱引進颱灣自今，雖然越來越多的書籍齣版，但是從設計、開發、製作齣一個完整產品並解析產品設計思維，這樣產品開發的書籍仍然鮮見，尤其是能夠從頭到尾，利用範例與理論解釋並重，完完整整的解說如何用Arduino設計齣一個完整產品，介紹開發過程中，機電控製與軟體整閤相關技術與範例，如此的書籍更是付之闕如。永忠、英德兄與敝人計畫撰寫Maker係列，就是基於這樣對市場需要的觀察，開發齣這樣的書籍。
作者齣版瞭許多的Arduino係列的書籍，深深覺的，基礎乃是最根本的實力，所以迴到最基礎的地方，希望透過最基本的程式設計教學，來提供眾多的Makers在入門Arduino時，如何開始，如何攥寫自己的程式，進而介紹不同的週邊模組，主要的目的是希望學子可以學到如何使用這些週邊模組來設計程式，期望在未來產品開發時，可以更得心應手的使用這些週邊模組與感測器，更快將自己的想法實現，希望讀者可以瞭解與學習到作者寫書的初衷。
許智誠 於中壢雙連坡中央大學 管理學院
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