製作一個Arduino專案不只是寫Code（一）

用了Arduino之後，深覺利用程式來控制電路邏輯，可以讓不熟悉電子工程的人很容易上手來製作自己想要的電路功能，能根據不同的輸入或感應器的讀數，來控制不同的設備、儲存什麼資訊、發送什麼訊息等；甚至連結無線網路、跟手機、網站等連線、實現遙控或IOT設備都有可能。

不過實作一陣子之後就會發現，有時候花時間解決的問題往往不在Arduino本身，而是在如何供電、如何連接線路、如何驅動某個設備、搜尋跟採買適合的零件、甚至怎樣製作一個精美的外殼等事情上。如何克服這些事，而讓你的小專案完成，這裡有些經驗可以分享一下。
可參考如何自製藍牙音箱，替你的專案打造一個夠水準的外殼。

完成一個專案，所需要的各個部分，包含Arduino本身的邏輯，這就好像人的大腦一樣，從程式來判斷所接收到的訊息應該做什麼動作。如何驅動及控制各種設備，這在網路上很多Arduino教學或者書籍上都會有寫：怎樣點亮LED、驅動小馬達及伺服器、控制繼電器、接收微動開關訊號、使用光敏電阻、接收溫度氣壓感應器、顯示資訊在LED上、讀寫SD卡等等。但是這些都是著重在如何撰寫程式碼來達到讀寫GOIP腳位訊號及各種判斷式，或者如何利用I2C/SPI搭配程式庫來連結不同周邊設備等，這是專案的核心，但距離完成專案，還有一大步。

第一個會面對到的問題大概就是電源 - 如何替你的Arduino供電。我們在撰寫程式時，Arduino是連接在電腦的USB上，傳輸程式以及供電都從USB埠來，USB能穩定的供應5V以及最高500mA的電源。但離開了電腦，該用什麼電源呢？用UNO的人第一個會想到用9V電池，用電池扣加插頭插進UNO的插座裡。這個插座要求是DC7-12V的電源，這個範圍的電池並不好找，串聯4個AA電池也才6V，串聯再多，體積跟重量就越來越大了。

還有，搭配專案周邊的電路板並不一定都是5V、有的是3.3V，有的是12V等，其中3.3/5V可以由Arduino直接供應，但如果需要的電流過大（UNO每個pin腳供應40mA，3.3V供應50mA）則要跳過Arduino來供電。所以可行的方案大概會有：

• 用USB 5V變壓器來供電，這是插牆上插頭的方案，一般電流可到1A或2A。
• 9V電池或4-6個AAA的電池盒，9V電池其實電容量不高，很快就會把電用光，作為一個要持續久一點的專案，這個選項可能不適合。
• 用行動電源透過USB供電，一般行動電源都有1000mAh以上，充電也簡單，但是體積就稍微大了些，還需要一條長長的USB線。
• 使用Li-PO鋰聚合物電池，有3.7/7.4/11.1V等電壓可選擇，但是鋰電池使用跟充電都比較麻煩，弄不好還有可能爆炸，所以使用這個方案一定要小心，確定你對鋰電池有足夠的基本知識，再小心的去使用它。鋰電池的好處就是密度高，它可以做的很小，又有各種尺寸可以搭配你的專案，但是放電跟充電都要注意，不能過度放電，否則就再起不能。不能過度充電，否則容易起火或爆炸，所以購買有保護板的鋰電池以及慎選充電器以及充電場所（附近不要有易燃物）是需要注意的。另外供航空模型或電動車等使用的鋰電池強調放電係數C（比如說15C或20C），這一點在製作Arduino專案時通常不需要，除非你要做的是無人機UAV，而且這類的鋰電池通常不加保護板（因為主板上通常有保護電路），所以購買時要認清楚。

除了電池，升壓（穩壓）電路也很重要，4個AA電池加起來是6V，但隨著使用時間過去電壓會慢慢下降，要是掉到5V以下有可能運行就不穩了。或者用4顆AA充電電池，電壓是4.8V，一顆3.7V的鋰電池，都需要升壓電路來供應穩定的5V給Arduino。另外電壓升越高供應給Arduino只是變成熱能而已，Arduino內部運作還是用5V，從外部供應9V其實有些電都浪費掉了。這塊升壓電路買起來也不貴，只是它又占一個體積，以及需要焊接連線測試等，所以需要用到電池的專案這個部分也要規劃進去。

簡略的說，用4個AA充電電池配固定5V輸出電路，插進Vin跟GND腳位就可以替UNO或Nano供電了。什麼？你說不用麵包板要怎麼插進UNO或連上Nano？這就開始牽扯到「佈線」了，下一篇再繼續談。