Pieceduino氣氛燈程式開發（智慧家庭篇）Using Pieceduino to Develop a WIFI-Controlled Hue Light Bulb （Smart Home Series）

本書針對智慧家庭為主軸，進行開發各種智慧家庭產品之小小書系列，主要是給讀者熟悉使用Arduino Compatiable開發板：PieceDuino開發板(http://www.pieceduino.com/)來開發氣氛燈泡之商業版雛型(ProtoTyping)，進而介紹這些產品衍伸出來的技術、程式攥寫技巧，以漸進式的方法介紹、使用方式、電路連接範例等等。
PieceDuino開發板最強大的特點：他是完全Arduino Compatiable開發板，搭載Lenonard相同的單晶片：ATmega32u4，並在板內加上無線模組: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，這對於家庭運用上，不只是足夠，還是遠遠超過其需求。

曹永忠 (Yung-Chung Tsao) ，國立中央大學資訊管理學系博士，目前在國立暨南國際大學電機工程學系與國立高雄科技大學商務資訊應用系兼任助理教授與自由作家，專注於軟體工程、軟體開發與設計、物件導向程式設計、物聯網系統開發、Arduino開發、嵌入式系統開發。長期投入資訊系統設計與開發、企業應用系統開發、軟體工程、物聯網系統開發、軟硬體技術整合等領域，並持續發表作品及相關專業著作。
Email:prgbruce@gmail.com
Line ID：dr.brucetsao WeChat：dr_brucetsao
作者網站：https://www.cs.pu.edu.tw/～yctsao/myprofile.php
臉書社群(Arduino.Taiwan)：https://www.facebook.com/groups/Arduino.Taiwan/
Github網站：https://github.com/brucetsao/
原始碼網址：https://github.com/brucetsao/ESP_Bulb
Youtube：https://www.youtube.com/channel/UCcYG2yY_u0m1aotcA4hrRgQ

許智誠（Chih-Cheng Hsu）
美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)資訊工程系博士，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系專任副教授，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、多層式網頁系統、系統整合、金融資料探勘、Python建置(金融)資料探勘系統。
Email: khsu@mgt.ncu.edu.tw
作者網頁：http://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系教授，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。曾擔任台灣資訊傳播學會理事長，台灣國際計算器程式競賽暨檢定學會理事，台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：http://www.csce.pu.edu.tw/people/bio.php?PID=6#personal_writing

Ameba RTL8195AM系列的書是我出版至今五年多，出書量也破一百一十本大關，專為瑞昱科技的Ameba RTL8195AM開發板在物聯網教學上的書籍，當初出版電子書是希望能夠在教育界開一門Maker自造者相關的課程，沒想到一寫就已過四年，繁簡體加起來的出版數也已也破百本的量，這些書都是我學習當一個Maker累積下來的成果。
這本書可以說是我的書另一個里程碑，之前都是以專案為主，以我設計的產品或逆向工程展開的產品重新實作，但是筆者發現，很多學子的程度對一個產品專案開發，仍是心有餘、力不足，所以筆者鑑於如此，回頭再寫基礎感測器系列與程式設計系列，希望透過這些基礎能力的書籍，來培養學子基礎程式開發的能力，等基礎扎穩之後，面對更難的產品開發或物聯網系統開發，有能游刃有餘。
目前許多學子在學習程式設計之時，恐怕最不能了解的問題是，我為何要寫九九乘法表、為何要寫遞迴程式，為何要寫成函式型式…等等疑問，只因為在學校的學子，學習程式是為了可以了解『撰寫程式』的邏輯，並訓練且建立如何運用程式邏輯的能力，解譯現實中面對的問題。然而現實中的問題往往太過於複雜，授課的老師無法有多餘的時間與資源去解釋現實中複雜問題，期望能將現實中複雜問題淬鍊成邏輯上的思路，加以訓練學生其解題思路，但是眾多學子宥於現實問題的困惑，無法單純用純粹的解題思路來進行學習與訓練，反而以現實中的複雜來反駁老師教學太過學理，沒有實務上的應用為由，拒絕深入學習，這樣的情形，反而自己造成了學習上的障礙。
本系列的書籍，針對目前學習上的盲點，希望讀者從感測器元件認識、、使用、應用到產品開發，一步一步漸進學習，並透過程式技巧的模仿學習，來降低系統龐大產生大量程式與複雜程式所需要了解的時間與成本，透過固定需求對應的程式攥寫技巧模仿學習，可以更快學習單晶片開發與C語言程式設計，進而有能力開發出原有產品，進而改進、加強、創新其原有產品固有思維與架構。如此一來，因為學子們進行『重新開發產品』過程之中，可以很有把握的了解自己正在進行什麼，對於學習過程之中，透過實務需求導引著開發過程，可以讓學子們讓實務產出與邏輯化思考產生關連，如此可以一掃過去陰霾，更踏實的進行學習。
這四年多以來的經驗分享，逐漸在這群學子身上看到發芽，開始成長，覺得Maker的教育方式，極有可能在未來成為教育的主流，相信我每日、每月、每年不斷的努力之下，未來Maker的教育、推廣、普及、成熟將指日可待。

最後，請大家可以加入Maker的Open Knowledge的行列。


曹永忠 於貓咪樂園

自序
自序
自序
目 錄
物聯網系列
開發板介紹
控制LED燈泡
發光二極體
控制發光二極體發光
章節小結
控制雙色LED燈泡
雙色發光二極體
控制雙色發光二極體發光
章節小結
控制全彩LED燈泡
全彩二極體
控制全彩發光二極體發光
章節小結
全彩LED燈泡混色原理
全彩二極體
混色控制全彩發光二極體發光
章節小結
控制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
控制WS2812B全彩燈泡模組
章節小結
基礎程式設計
開發板介紹
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
系統設定
TCP/IP擴充設定
使用TCP/IP元件
主介面開發
網路連接介面開發
傳送文字介面開發
控制程式開發-初始化
建立APK安裝檔
系統測試
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
透過命令控制WS2812B顯示顏色
控制命令解釋
使用TCP/IP控制燈泡
安裝手機端TCP通訊程式
章節小結
氣氛燈泡外殼組裝
LED燈泡外殼
E27 金屬燈座殼
接出E27 金屬燈座殼電力線
準備AC交流轉DC直流變壓器
連接AC交流轉DC直流變壓器
連接DC輸出
放入AC交流轉DC直流變壓器於燈泡內
準備WS2812B 彩色燈泡模組
WS2812B 彩色燈泡模組電路連接
Pieceduino開發板置入燈泡
準備燈泡隔板
裁減燈泡隔板
WS2812B 彩色燈泡模組黏上隔板
WS2812B 彩色燈泡隔板放置燈泡上
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
軟體下載
軟體安裝
設定網路執行環境
桌面執行軟體
執行Pieceduino控制氣氛燈之應用程式
燈泡展示畫面
章節小結
手機應用程式開發
如何執行AppInventor程式
開啟新專案
系統設定
TCP/IP擴充設定
使用TCP/IP元件
使用時鐘元件
主介面開發
開發網路連接功能
開發變更顏色功能
開發預覽顏色功能
開發及時預覽顏色功能
開發顯示Debug訊息
色盤控制介面開發
系統控制介面開發
控制程式開發-初始化
控制程式開發-建立變數
控制程式開發-系統初始化
控制程式開發-建立網路控制
控制程式開發-共用函式設計
控制程式開發-連接氣氛燈泡
控制程式開發-使用者操作
控制程式開發-即時顯示自動傳送程序
系統測試-啟動AICompanion
系統測試-進入系統
系統測試-控制RGB燈泡並預覽顏色
系統測試-控制RGB燈泡並實際變更顏色
結束系統測試
章節小結
進階程式開發色盤功能
開啟原有專案
修改系統名稱
進行擴增
色盤介面
系統對話盒
控制程式開發-初始化
控制程式開發-建立變數
控制程式開發-使用者函式設計
控制程式開發-色盤控制
控制程式開發-擴充對話盒視窗
系統測試-啟動AICompanion
系統測試-進入系統
系統測試-控制RGB燈泡
系統測試-控制RGB燈泡並實際變更顏色
結束系統測試
章節小結
本書總結
附錄
Pieceduino腳位圖
燈泡變壓器腳位圖
參考文獻