微電子互動創作2019
一、授課教師
- 藝術學院學士班講師：劉士達老師 shihta@mx.nthu.edu.tw
- 課程助教：吳柏瑤 r3a2t10@gmail.com
- 課程FB社團：微電子互動創作
二、課程說明(Course Description)
●課程目標：
1.培養同學對電子感測器的相關原理認識與使用
2.培養同學操作Arduino相關軟硬體工具
3.培養同學結合Arduino與感測器並搭建出藝術作品雛形
4.培養同學進行互動科技藝術的研發入門知識
●課程介紹： 現今科技技術的日新月異，各種電子感測器在藝術作品中的廣泛應用已成趨勢。本課程的目標，期待學生在修習此一課程後，能獨立使用Arduino達到一定水準，並對微電子原理與應用更加熟悉，以利未來藝術創作或互動科技研發的進行。
●實習作品說明：
1.實作作業(實習作業一)：根據前面幾週所教的Arduino軟硬體實作內容進行作品製作，需具備外型設計與電路洞洞板藏入作品裝置內。最少須使用一個基本元件(LED控制、開關控制、繼電器控制、…等)以及一種感測器或模組元件(光敏感測器、溫度感測器、PiezoSensor感測器、馬達、…等)以上，整合入作品當中。
2.創意發想報告(實習作業二)：根據前面幾週所學的感測器與電子元件，至少選用2種元件與2種以上感測器，進行作品製作與軟硬體整合內容發想，需根據設計的內容進行報告，並將實際成品於期末作果呈現展示出來。
三、指定用書(Text Books)
超圖解Arduino互動設計入門，趙英傑，2016，旗標出版社。
四、參考書籍(References)
Massimo Banzi，”2009 Getting Started with Arduino”，2009，OReilly。 Michael Margolis，”Arduino Cookbook , 2nd Edition”，2011，OReilly。
林義翔、劉士達，”建置無線感測網路”，2012，歐萊禮。
五、教學方式(Teaching Method)
個人課堂作業、作品實作。
六、教學進度(Syllabus)
| 週次 | 課程進度 | 上課日期 | 備註 |
| 第 1 週 | 課程介紹、相關材料介紹 |
2/19 | |
| 第 2 週 | 開放硬體的全球趨勢與互動科技相關案例、Arduino介紹、軟體安裝與基本控制(LED、開關控制) |
2/26 | ●小作業1 |
| 第 3 週 | Arduino與電子電路概論、Arduino程式語法(一)、繼電器控制、電晶體控制、電池、電壓控制、麥克風放大器模組 | 3/5 | |
| 第 4 週 | Arduino與類比訊號、Arduino程式語法(二)、可變電阻、光敏電阻、溫度感測、PiezoSensor | 3/12 | ●小作業2 |
| 第 5 週 | Arduino與馬達、Arduino程式語法(三)、servo、步進馬達、直刷馬達控制 | 3/19 | ●小作業3 |
| 第 6 週 | Arduino創意發想與實作作業報告 (實習作業一) | 3/26 | ★實作報告(實習作業一) |
| 第 7 週 | Arduino與感測器、Arduino程式語法(四)、加速度感測器、距離感測(超音波、紅外線) | 4/2 | ●小作業4 |
| 第 8 週 | Arduino與電腦的通訊方式(Arduino＋Processing)、Serial USB to TTL、藍芽控制模組 | 4/9 | ●小作業5 |
| 第 9 週 | Arduino與LED燈串、LED矩陣顯示(7段顯示、矩陣) | 4/16 | |
| 第 10 週 | —印象清華開幕佈展，5/28補課 | 4/23 | |
| 第 11 週 | Arduino與ESP8266 物聯網晶片、差分訊號RS485 | 4/30 | ●小作業6 |
| 第 12 週 | —老師請假，停課一週— | 5/7 | |
| 第 13 週 | 期中作業 | 5/14 | ★期中考 |
| 第 14 週 | LED矩陣、ESP8266、MP3、電容感測、電路設計
[補課5/7] |
5/21 | ●小作業7 |
| 第 15 週 | 互動藝術作品與PCB電路整合(ATMEGA328 Bootloader)
PCB電路製作實務 + Arduino與電源電路、焊接教學、電子選料、手工洗電路板 [補課4/16] |
5/28 | ●小作業8 |
| 第 16 週 | Arduino與實體裝置創意發想(實習作業二)、PCB電路設計 | 6/4 | ★創意發想報告(實習作業二) |
| 第 17 週 |
互動科技開發實務(RFID、機構設計與電子電路、傳遞訊息封包格式設計、群體控制) | 6/11 | |
| 第 18 週 | 期末成果呈現 | 6/18 | ★期末考 |
***材料包需自行準備，詳細材料清單請按我***
七、成績考核(Evaluation)
小作業(10%)+實習作業(15%+12%) +期中作業(25%) +期末作業(30%)+平時成績(8%)
●作業繳交要求說明：(包括小作業、實習作業一、期中、期末作業)
只要是上傳作業到iLMS一律需繳交上傳：
- PPT (請製作3~10頁的簡要作品報告，報告時間控制在3分鐘以內)
- 程式碼(一律用原始碼打包壓縮成zip後上傳，請勿丟word、pdf、其它格式造成助教困擾)
- 作品照片(3~10張，不同角度跟細節，或是接線圖的線路)
- 作品運作影片(上傳到youtube，把連接設定為公開或僅開放知道連結權限，並把影片連結放入報告內)
- 繳交期限一律在下次上課前一天晚上23:59系統自動關閉，無法補交或遲交補件，請提早準備。
- 其它要求
●平時成績說明：
事假限2次，其它不可抗力之因素(生理期、病假、…等)每月限1次，不扣平時成績分數。
無故曠課扣1分總分，連續累計曠課超過3次則發學習預警。
●期中作業說明： 需根據個人的作品提案進行，每一位同學需針對實習作業一的作品進行改良，並加入新學習的感測器與零件，並跟Processing軟體進行簡易的操作互動。期中考方式說明如下：
1. 期中考前一周進行期中考作業準備，包括作品外觀、所需耗材、相關電路、程式碼的紙本。
2.期中考當天僅能準備作品拆解後的樣貌進入考場，Arduino內部寫入blink範例程式碼，並現場抽籤決定操作電腦，操作電腦僅有arduino主程式與相關程式庫，無法連網。
3.程式碼需印成紙本攜入考場，可攜帶電路接線圖紙本，相關作品所需之材料需預先準備好帶入，缺少零件或材料不可離開考場或與同學借用。
4.作業組裝完畢並運作完成請舉手讓助教或老師拍照+錄影後，將作品帶離考場，不可留下材料或任何紙本。
5.其它未詳盡規範或說明於期中考前一周公告。
作品的外觀與整線須簡潔具有美感，所製作的互動作品需編寫作品意涵、作品操作說明、作品程式碼、作品互動流程等文件與報告上傳至iLMS。
●期末作業說明： 需進行分組的編排，分組的成員最小1位，最多2位同學，成員數量越多的小組必須提出作品製作之分工，根據分工的內容進行期末作品審查。作品的外觀與整線須簡潔具有美感，所製作的互動作品需編寫作品意涵、作品操作說明、作品程式碼邏輯圖、作品程式碼、作品互動流程、作品介紹影片、作品展示等資料並上傳至iLMS。期末作品展示的形式與地點日後會再公布。
八、可連結之網頁位址
https://kenneth.tw/
http://arduino.cc
http://adafruit.com/
http://sparkfun.com