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Raspberry Pi 好好玩
- 報到系統篇
台灣樹莓派
Aug 9, 2014 /MakerConf
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姓名標示 — 非商業性 — 相同方式分享
CC (Creative Commons)
姓名標示 — 你必須給予 適當表彰、提供指向本授權
條款的連結，以及 指出（本作品的原始版本）是否已
被變更。你可以任何合理方式為前述表彰，但不得以
任何方式暗示授權人為你或你的使用方式背書。
非商業性 — 你不得將本素材進行商業目的之使
用。
相同方式分享 — 若你重混、轉換本素材，或依本
素材建立新素材，你必須依本素材的授權條款來
散布你的貢獻物。
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●
Raspberry Pi 官方經銷商
●
專注 Raspberry Pi 應用與推廣 , 舉辦社群活動
關於我們
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●
COSCUP,MakerConf,PyCon,HKOSCon 講者
●
投影片
●
https://speakerdeck.com/piepie_tw
●
程式碼
●
https://github.com/piepie-tw
分享 x 教學
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本場次屬「教學與教育的應用」
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Maker = 解決問題的人
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2012 COSCUP 報到
http://www.plurk.com/p/h39baa
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2013 COSCUP 報到
https://www.flickr.com/photos/coscup/9634483039/
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2014 COSCUP 報到
http://www.ithome.com.tw/news/89509
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●
2012 年以人工開 10 個櫃台報到 (1119 人 )
●
2013 年以平板感應 NFC 的方式 ( 約 1500 人 )
●
2014 年在報到入口加裝感應門 ( 約 1560 人 )
●
1 分鐘可以有 41 人報到
●
平均一人報到時間為 1.46 秒
●
有 197 人通過閘門但卡片感應失敗
●
2013/2014 的 NFC 由雪爾萊克 (Sharelike) 提供
近年來 COSCUP 報到方式
http://www.ithome.com.tw/news/89509
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●
問題：
●
本次活動原來預估會有 300 人參加
●
報到區需要 3 人以上
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●
問題：
●
本次活動原來預估會有 300 人參加
●
報到區需要 3 人以上
●
可能的解決方法：
●
每個人上傳照片 , 會場以人臉識別報到
●
寫手機 App, 讓所有人安裝 , 報到用手機感應
●
寄發 NFC 識別證 , 報到時用識別證感應
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●
問題：
●
本次活動原來預估會有 300 人參加
●
報到區需要 3 人以上
●
可能的解決方法：
●
每個人上傳照片 , 會場以人臉識別報到
●
寫手機 App, 讓所有人安裝 , 報到用手機感應
●
寄發 NFC 識別證 , 報到時用識別證感應
●
考慮因素：
●
實做時間 , 價格 , 學習性
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NFC 近場通訊
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http://blogs.ifsworld.com/2013/06/come-on-apple-nfc-is-good-for-business/
NFC 線圈
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http://us.moo.com/nfc/
http://blogs.ifsworld.com/2013/06/come-on-apple-nfc-is-good-for-business/
NFC 線圈
可做成貼紙
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http://2d-code.co.uk/nfc-business-card/
http://us.moo.com/nfc/
http://blogs.ifsworld.com/2013/06/come-on-apple-nfc-is-good-for-business/
NFC 線圈
可做成貼紙
NFC 名片和手機互動的應用
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常用的 NFC Reader + NFC Tag:
PN532 + MiFare Classic Cards
https://www.adafruit.com/products/364
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NFC Data Exchange Format
(NDEF)
Beginning NFC - Near Field Communication with Arduino, Android, and PhoneGap
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●
硬體
●
NFC Reader: PN532
●
NFC Tag: MiFare 感應白卡
●
軟體
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Libnfc, pynfc
●
邏輯
●
事先儲存感應白卡的 UID
●
當 reader 讀到 tag 的 UID 時做比對
實做 NFC 感應所需要的準備
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這樣就可以紀錄不同的識別證
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為這次報到系統再加一些東西吧
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●
能顯示報到者的資訊
●
除了會場報到 , 工作坊報到也能使用
●
可以列印抽獎聯或收據
●
可雲端同步資料
●
可擴充硬體
多加的功能與對應的硬體
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●
能顯示報到者的資訊 ( 螢幕顯示 )
●
除了會場報到 , 工作坊報到也能使用 ( 資料庫 )
●
可以列印抽獎聯或收據 ( 熱感式印表機 )
●
可雲端同步資料 ( 無線網卡 )
●
可擴充硬體 ( 串接 )
多加的功能與對應的硬體
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熱感式印表機
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熱感式紙張應用
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熱感式紙張應用
熱感式印刷原理
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熱感式紙張應用
熱感式印刷原理
常見熱感式印表機
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熱感式紙張應用
熱感式印刷原理
常見熱感式印表機 手持式熱感式印表機
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●
內建 BIG-5 中文字型
●
支援 RS-232 或 TTL 通訊介面
●
可印圖形 / 曲線 / 文字等
●
印刷速度 : 6cm/s
●
解析度 : 8 點 /cm
本次選用的印表機特色與規格
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和印表機溝通：從 Serial 送 Raw Byte
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再來說說觸控螢幕吧
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●
觸控螢幕 = 螢幕 + 觸控
●
螢幕 = HDMI 或 RCA 或 RGB
●
觸控 = USB 或 SPI/I2C
Raspberry Pi 的觸控螢幕選擇
chalk-elec
HDMI + USB
Gechic 1002
HDMI + USB
Adafruit PiTFT
RGB + SPI
SainSmart 3.2”
RGB + SPI
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如何將畫面輸出到螢幕？
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先從硬體架構講起
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LCD 和 Framebuffer 的關係
http://www.clivemaxfield.com/diycalculator/popup-h-console.shtml
不同顏色深度顯示的結果
資料透過顯示卡輸出到螢幕的示意圖
從 Framebuffer 透過 DAC 轉換後輸出到螢幕
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16-bit = 16 pin
現實是：沒有這麼多腳位可以用
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4094 - 序列轉並列
http://www.channel9.msdn.com
http://www.xuan.idv.tw/wordpress/?p=1181
4094 腳位說明
4094 時序圖
序列轉並列示意圖
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●
一個 4094 只能輸出 8bits
●
16bits 需串接兩個 4094
●
再外接一顆 IC 做訊號同步處理
訊號同步
http://www.myu.ac.jp/~xkozima/lab/raspTutorial3.html
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電路圖
http://www.myu.ac.jp/~xkozima/lab/raspTutorial3.html
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÷Pi – 轉換電路 - LCD
http://www.myu.ac.jp/~xkozima/lab/raspTutorial3.html
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以上是顯示部份電路圖
再加上觸控的電路圖吧
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電路圖
http://ozzmaker.com/2013/05/23/raspberry-pi-with-a-3-2-tft-with-touch-control/
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再講講軟體
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http://blog.csdn.net/stefzeus/article/details/6258216
SPI / I2C / UART / PWM
GPIO
(General Purpose Input/Output)
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●
決定是輸入還是輸出
●
寫值到某根腳位
●
從某根腳位讀值
●
決定是正緣觸發還是負緣觸發
●
等待中斷 (interrupt) 的發生
那軟體做什麼 ? 控制硬體
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●
直接修改 register 的值
●
步驟 1, 看 datasheet
●
步驟 2, 查 register
●
步驟 3, 填對應的值
●
透過 driver 進行操作
控制硬體的方法
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看 datasheet
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BCM2835 ARM Peripherals
http://www.raspberrypi.org/wp-content/uploads/2012/02/BCM2835-ARM-Peripherals.pdf
共 205 頁
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查 register
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●
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存取 register= 在記憶體位置讀寫值
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// RPI.h
struct bcm2835_peripheral {
unsigned long addr_p; // 指到實體記憶體位址
int mem_fd; // 開啟/dev/mem 的fd
void *map; // memory map 的回傳
volatile unsigned int *addr; // 指到register 的位址
};
// RPI.c
struct bcm2835_peripheral gpio = {GPIO_BASE};
先定義週邊成一個 structure
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1. 開啟記憶體裝置
2. 映射到實體記憶體空間
// RPI.c
fd = open(“/dev/mem”, O_RDWR|O_SYNC);
mmap(NULL,
BLOCK_SIZE,
PROT_READ,
MAP_SHARED,
mem_fd,
addr_p);
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在顯示器上畫畫面 = 寫 Framebuffer
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void fb_init (int *fb_width, int *fb_height)
●
{
●
fb_fd = open(“/dev/fb0”, O_RDWR);
●
fb_mem = (unsigned char *)
●
mmap(NULL, fb_size, PROT_READ | PROT_WRITE,
MAP_SHARED, fb_fd, 0);
●
}
●
●
unsigned char *fb_get ()
●
{
●
return (unsigned char *) fb_mem;
●
}
開啟 Framebuffer 裝置
http://www.myu.ac.jp/~xkozima/lab/raspTutorial3.html
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void lcd_send (unsigned char *buffer)
●
{
●
lcd_comdat(0x4f, 0x00, 0x00); // 繪圖開始位置(x,y) = (0,0)
●
lcd_comdat(0x4e, 0x00, 0xef);
●
lcd_com(0x22); // 繪圖命令傳輸
●
spi_send_buffer(buffer);
●
}
●
●
void main ()
●
{
●
lcd_init(IMAGE_SIZE);
●
while (1)lcd_send(fb_get());
●
}
將 /dev/fb0 資料轉送到 GPIO
http://www.myu.ac.jp/~xkozima/lab/raspTutorial3.html
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第一版：沒有觸控功能的觸控螢幕
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第二版：觸控功能接上去了
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最後：整合硬體並實做報到功能
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Raspberry Pi Model B
●
PN532 NFC Reader + NFC Tag
●
觸控螢幕
●
熱感應印表機
●
一堆線材和電容電阻
所需零件
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指揮挺組合 +UI
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DEMO 請到報到處看
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結果還是有三個人在報到櫃台
- 因為要給發票和識別證吊牌
https://www.flickr.com/photos/sph999999/14718132127/in/set-72157646412879852
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●
以觸控螢幕說明 Linux 顯示系統
●
從查找 datasheet 學習軟硬整合能力
●
透過不同的硬體介面控制週邊裝置
●
以一個簡單的系統解決實際問題
●
合作的重要性 ...
本次實做在教學上的應用
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識別證加工過程
感謝辛苦的師大學弟們
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Raspberry Pi Rocks the World
Thanks