Grove Starter Kit for Arduino v3 入門套件

Arduino 能夠讓非科班出身的愛好者（您？），也能簡單上手，但是覺得接線很麻煩？害怕因為接錯腳位而燒壞電路板？或是需要快速連接許多功能模組，卻因為腳位衝突與雜亂接線而大傷腦筋？

選用本 Grove 套件與其他 Grove 模組，您將可以迅速地擺脫上述煩惱，快速穩固地隨插即用，立即精準運行您精心設計的應用程式！

Grove 是一個用於快速原型設計的模組化電子平台。每個模組有一個功能，如觸摸傳感器，或是製造聲音效果等。只要將 Grove 模組插到 Grove 擴展板即可利用提供的示例代碼。Grove 是全球前三大開源硬體製造商 SeeedStudio 主推的簡易型模組連接介面標準，SeeedStudio 並且持續將各種需要的模組 Grove 化，對於各階層使用者都能帶來極大的便利性！

隨著 Grove 模組家族日益擴大，SeeedStudio 也不斷地發揮 Grove 快速插拔的特性，針對 TI LaunchPad、MTK LinkIt ONE、Raspberry Pi… 等各式主流開發母板，都設計有對應的擴充子板，因此您在 Grove 介面模組上的投資，還可以快速移植到其他開發母板繼續沿用！

MCUapps 也將於 2015 年起，正式將 Grove 系列模組，陸續引進至台灣！

這是針對 Arduino 的 Grove 初學者套件，我們增加了專案設計中更常見的模組。

新板的異動如下：

• 內部佈局最佳化，用專業的設計讓收納盒中的產品模組更規範、更具防護功能
• 升級的海報式說明書，給每個 Grove 模組更合理更直觀的描述
• Grove 發光二極管仍然有三種顏色，但集中到一塊電路板上
• 考慮到產品體驗整體的趣味性，我們優化了兩個傳感器，Grove聲音傳感器升級至 V1.2，Grove 溫度傳感器升級至貼片式的 V1.1
• 傳輸線由 24AWG 升級至 26AWG，線長調整到 200mm 統一長度，數量調整為 10 根
• 完美升級的 Grove 液晶紅綠藍背光屏帶來更加有趣的體驗

零件列表

• Grove 基礎擴展板一個（可連接 16 個 Grove 模組，並可選擇 3.3V 或 5V 供電）
• Grove 液晶 RGB 背光屏一個
• Grove 微型繼電器一個
• [Grove 蜂鳴器]一個
• [Grove 聲音傳感器]一個
• [Grove 觸摸傳感器]一個
• [Grove 旋轉角度傳感器]一個
• [Grove 溫度傳感器]一個
• [Grove 發光二極管]一個
• [Grove 光照傳感器]一個
• [Grove 按鍵]一個
• 直插藍色發光二極管一個
• 直插綠色發光二極管一個
• 直插紅色發光二極管一個
• 微型伺服一個
• Grove 傳輸線 10 條
• 9V 插座適配器一個
• Grove 開發套件手冊一本
• 綠色透明收納盒一個

本套件全部 Grove 模組的範例與源碼，請至 Github 下載： Sketchbook_Starter_Kit_V2.0

原廠連結：http://www.seeedstudio.com/wiki/Grove_-_Starter_Kit_v3_Grove入门套件v3

產品介紹

Grove是一個用於快速原型設計的模塊化的電子平台，不涉及銲接與面包板。僅將Grove模塊插上Base Shield即可利用提供的示例代碼。Grove入門套件包含大量的傳感器和執行器 ，所以剛開始的時候可能會有點混亂。

 

前言

關於Grove

Grove是一個模塊化、現成的工具集。像樂高積木一樣，需要用構建塊方法組裝電子產品。相比於使用傳統的面包板以及元器件組裝的學習方法，Grove大大簡化並集中學習過程。Grove系統有一個Base Shield和很多具有標準連接器的模塊。任何微處理器的輸入輸出都可以很容易通過Base Shield連接至Grove模塊，每個Grove模塊有一個單一的功能，例如一個簡單的– Button或一個更複雜的心律傳感器。為了幫你快速入門，每個部分都有清晰的說明文檔和演示代碼。

認識Arduino

如果你是初次使用Arduino，請完成以下步驟：

• 下載Arduino集成開發環境並安裝Arduino驅動
• 安裝微控制器
• 下載並導入Grove-Starter Kit 隨筆集

Grove-Starter Kit 隨筆集下載地址在這裡。現在你已經準備好探索Grove啦。

模塊介紹

零件列表

‧Base Shield一個

‧Grove– LCD RGB Backlight一個

‧Grove– Relay一個

‧Grove– Buzzer一個

‧Grove– Sound Sensor一個

‧Grove– Touch Sensor一個

‧Grove– Rotary Angle Sensor一個

‧Grove– Temperature Sensor一個

‧Grove– LED一個

‧Grove– Light Sensor一個

‧Grove– Button一個

‧直插藍色– LED一個

‧直插綠色– LED一個

‧直插紅色– LED一個

‧Grove– Servo一個

‧Grove導線10根

‧9V插座適配器一個

‧Grove開發套件手冊一本

‧綠色塑料盒一個

模塊細節

Grove - Base Shield

我們先從Grove - Base Shield開始。Base Shield是電子塊Base Shield的新版本。Base Shield與Seeeduino v3.0(168p和328p)、Arduino UNO以及Duemilanove兼容。Base Shield上有16個Grove端口，具體可分為數字端口（8個）、模擬端口（4個）和I2C（4個）三個不同的功能區。

• 數字端口

如圖所示的八個數字端口，相當於Arduino UNO上的數字引腳0至9。它們通常被用於讀一個只輸出0或1的數字傳感器或者打開關閉一個執行器。

• 模擬端口

左邊是四個用於讀取模擬量的Grove端口。模擬傳感器可返回0~1023之間的數據。相比於數字傳感器返回的0或1，模擬讀取更加詳細和精確。

• I2C端口

在數字端口之下是四個I2C Grove端口。I2C是一種通過SCL、SDA兩條線傳輸數據的低速率總線協議。SCL是同步I2C總線數據傳輸的時鐘線，SDA是數據線。
關於怎樣使用Grove - Base Shield的詳細信息請參照Base Shield v2

Grove - LCD RGB Backlight

Grove能夠提供簡單明了的界面供你設置喜歡的顏色。採用I2C協議與單片機通信。數據交換與背光屏控制所需的引腳數目從十個上降低為兩個，使得輸入輸出端口可用於其他任務。此外，Grove– LCD RGB Backlight支持用戶自定義的字符。
示例
示例告訴您怎樣在屏幕上打印文本以及更改背光屏的顏色。路徑如下：
File -> Sketchbook -> Grove_RGB_Backlight_LCD -> HelloWorld。

提示
這是一個16×2的液晶屏。能夠顯示兩行十六字文本，支持英語和日語。除了內置語言，您可以自定義字符。您可以通過自定義顯示模式來構建特殊字符。您可以在[https://github.com/Seeed-Studio/Grove_LCD_RGB_Backlight/archive/master.zip
這裡]找到關於自定義字符的示例

Grove – Relay

Relay對於放大Arduino控制能力非常有用。Grove接口將控制信號反饋給Relay，進而控制螺絲接線端外部電路的開/關。外部電路的電壓可以達到220V。所以好好利用Relay來開始真正的有難度項目。
示例
示例顯示了怎樣用一個– Button控制Relay：File -> Sketchbook -> Grove_Realy

提示
Relay是一種電子控制機械開關。其大小取決於載流能力。Relay越大（本質上是塑料盒部分），載流能力越強。
使用電源電壓時務必小心，如有疑問請尋求專業持證電工幫助。
關於Grove – Relay的詳細使用請參閱Grove-Relay page。

Grove– Buzzer

Grove簡單又有趣。蜂鳴片連接到數字輸出，當輸出高電平時會發出聲音。或者將它連接到一個模擬脈衝寬度調製輸出來產生各種音調和效果。
示例
你可以使用Grove– Button的代碼使– Buzzer在開關按下時鳴叫。但Grove– Buzzer可以更好玩，用它可以演奏歌曲！這個來自Oomlout.com的小示例可演奏一首家庭童謠「一閃一閃亮晶晶」。
代碼路徑為：File -> Sketchbook -> Grove_Buzzer 。


提示
壓電式– Buzzer怎樣工作呢？通常每個壓電– Buzzer中有兩個陶瓷薄片。當加上電壓時兩個薄片相互吸引或者相互排斥。薄片的震動引起空氣變化而發出聲音。當震動頻率改變時聲音的頻率同時發生改變。
關於Grove– Buzzer的詳細信息，訪問這裡。

Grove– Sound Sensor

Sound Sensor模塊就是一個簡單的麥克風。它基於LM358運放和駐極體麥克風，可用於監測環境中的聲音信號強度。
示例
Grove– Sound Sensor的代碼用於控制– LED，其強度顯示了周圍環境的聲音信號
File -> Sketchbook -> Grove_Sound_Sensor
  

提示
麥克風收集所有頻率的聲音強度。電位計擔當門衛，當你完全順時針旋轉時可通過的頻率帶寬變寬，當你逆時針旋轉時可通過的頻率帶寬變窄。
關於使用Grove– Sound Sensor的的詳細信息，參閱Grove-– Sound Sensor頁面。
 

Grove– Touch Sensor

Grove– Touch Sensor用觸摸代替– Button。它可以檢測到手指在附近時引起的電容值改變，即無論手指直接觸摸或者僅僅只是靠近觸摸板，傳感器都會輸出一個高電平。
示例
Grove– Button代碼可用於這個模塊。在以下路徑可找到代碼：File -> Sketchbook -> Grove_Buzzer 。
 
提示
這是一種可供選擇的瞬時的Button。Grove– Touch Sensor檢測圓形區域內的電容變化；手指距離這個區域越近，電容值的變化越大。即使手指與傳感器之間有一張紙也能可靠工作。
關於Grove– Touch Sensor的詳細使用信息，請參閱Grove– Touch Sensor頁面。

Grove– Rotary Angle Sensor

Grove電位器產生的模擬電壓在0~VCC,角度值在300度之內呈線性變換。電阻值為10Ω，適合Arduino使用。這個也可被稱為「– Rotary Angle Sensor」。
示例
示例展示怎樣讀取一個– Rotary Angle Sensor的值。路徑為File -> Sketchbook -> Grove_Rotary_Angle_Sensor。

提示
旋轉電位計與旋轉編碼器看起來非常像實則有很大不同。旋轉電位計本質上是一個滑動電位計，它想滑動電位計一樣是以模擬的方式反映了一個單位。
關於Grove– Rotary Angle Sensor的詳細使用說明參見Grove-– Rotary Angle Sensor頁面。

Grove– Temperature Sensor

Grove– Temperature Sensor用一個熱敏電阻來返迴環境溫度。我們的板子將模擬輸入引腳采到的電壓值轉換成溫度。工作溫度範圍是-40到125℃。
示例
示例說明怎樣將原始輸出換算成溫度，換算好的攝氏度的數據可在串口監視器中看到。路徑：File -> Sketchbook -> Grove_Temperature_Sensor。
 
提示
Grove– Temperature Sensor用於檢測環境溫度。使用Grove– Temperature Sensor的詳細信息參閱Grove– Temperature Sensor。

Grove - LED

Grove - LED模塊為Arduino/Seeeduino初學者設計以便進行數字端口的控制。它可方便安裝於盒子或者桌子表面，用於能量或信號的指示燈。
示例
用LED實現的呼吸燈示例：File -> Sketchbook -> Grove_LED 。
 
提示
我們為您準備了三種顏色的LED燈，您可通過改變Grove - LED的插槽來得到你想要的顏色。LED燈平頭有一個陰極，圓頭有一個陽極。陽極需要安裝在標有「+」的位置才能正常工作。
有關Grove-LED的詳細信息請參閱Grove-LED頁面。

Grove光線傳感器

光線傳感器也叫光敏電阻器（縮寫為LDR）。通常光線傳感器的阻值會隨著環境光強度的增加而降低。
示例
示例實現當光照強度低於預定閾值會打開LED燈。代碼路徑：File -> Sketchbook -> Grove_Light_Sensor 。
 
提示
模擬光線傳感器輸出範圍是從0到1023，但對於環境光強不是線性輸出。
關於Grove光線傳感器的詳細使用說明參閱Grove-光線傳感器。

Grove– Button

這個新版本的Grove– Button模塊包含一個獨立的– Button開關，且使用下拉電阻配置-準備使用微控制器的數字輸入。– Button信號標誌SIG線，NC線在Grove模塊中尚未使用。
示例
示例向您展示怎樣用– Button控制LED燈的開與關。代碼路徑：File -> Sketchbook -> Grove_Button 。
 
提示
「瞬時」意味著– Button被按下後會彈回。按下時– Button輸出高電平，釋放時輸出低電平。

Grove – Servo

 
一款可以精確控制位置的制動器。 示例 我們準備了一個利用電位計控制伺服位置的例子。代碼路徑：File --> Sktechbook --> Grove– Servo：
 
提示 Grove Grove– Servo 內置硬件可實現不同目的：您可用它來驅動一個小風扇，舉起一個對象或模擬一個鐘的指針。

演示工程

1、花杯

描述 你想要一杯花來緩解疲憊的心靈嗎？這個項目由Grove– LED與– Touch Sensor構成。當傳感器被撫摸時，可愛的LED將會發出溫暖舒適的光效。
材料清單

1. Arduino 一個；

2. Grove-Base Shield一個；

3. Grove– LED六個；

4. Grove -– Touch Sensor；

5. 6×6cm的彩色紙六張；

6. 9V電池和9V電池夾子一個。

注意：LED的數量是任意的。基礎套件中有三個。您可根據杯子容量增減。我有個大杯子，所以我增加了三個。 步驟
1、折花蕾


選擇您喜歡的花型按照步驟製作。谷歌搜索可以找到很多。網上有很多摺紙愛好者或者藝術家願意分享他們的手工藝品。
在這裡我選擇了鬱金香，向日葵、玫瑰百合聽起來也非常棒。
摺疊芽時，您需要留一個小孔讓Grove的接線通過。
2、設置

用10釐米的接線將芽和– Touch Sensor連接在Grove - Base Shield上。然後給控制器寫入如下代碼：

void setup()
{
  pinMode(2, OUTPUT);
  pinMode(4, OUTPUT);
  pinMode(6, OUTPUT);
  pinMode(7, OUTPUT);
  pinMode(11, OUTPUT);
  pinMode(13, OUTPUT);
  pinMode(9, INPUT); //pin of touch sensor
}

void loop()
{
  int switchState = digitalRead(9);
  if(switchState == HIGH)
  {
    digitalWrite(2, HIGH);
    digitalWrite(4, HIGH);
    digitalWrite(6, HIGH);
    digitalWrite(7, HIGH);
    digitalWrite(11, HIGH);
    digitalWrite(13, HIGH);
  }
  else
  {
    digitalWrite(2, LOW);
    digitalWrite(4, LOW);
    digitalWrite(6, LOW);
    digitalWrite(7, LOW);
    digitalWrite(11, LOW);
    digitalWrite(13, LOW);
  }
  delay(100);
}

3、上電、安放


使用便攜式9V電源給花供能並將它們安放在杯子中。成功啦！享受你的花杯吧！

2、問候

(下載自think.bigchief.it)
描述 你怎樣向朋友問好？Big Chief會說「搖頭更好」。當Big Chief紙玩具背靠著背時，會通過晃動來打招呼。
材料清單

1. Arduino一個；

2. Grove - Base Shield一個；

3. Grove磁開關一個；

4. Grove震動器一個；

5. 紙玩具兩個；

6. 磁鐵一個；

7. 9V電池及9V電池夾子一個。

注意：LED的數量是任意的。基礎套件中有三個。您可根據杯子容量增減。我有個大杯子，所以我增加了三個。 步驟
1、打印

在互聯網上選擇一個你喜歡的樣式。確保給磁鐵或者磁開關加震動器留夠空間。與上面折花一樣網上有很豐富的式樣。
2、填充器件
裁剪紙玩具時務必集中精力，才能得到整齊的玩具。隨後即可填充器件。我用雙面膠在Big Chief（就這麼稱呼它吧）背面粘了一個大磁鐵。

我在第二個Big Chief背面的相同位置粘了一個磁開關，並在腳上粘了震動器。

3、整體固定 

認真遵守印張上的說明。將Grove接線插入Big Chief中的兩個Grove模塊就能上述所示的兩個可愛的紙玩具。
4、上傳程序 

將下面的程序燒入Arduino，即可讓玩具們動起來。

void setup()
{
  pinMode(11, INPUT);
  pinMode(9, OUTPUT);
}

void loop()
{
  int sensorState = digitalRead(11);
  if (sensorState == 1) digitalWrite(9, HIGH);
  else digitalWrite(9, LOW);
  delay(100);
}

產品特性

• 標準化—可擴展的拼圖形狀，統一的四引腳連接器，螺絲孔網格，邊緣焊點，減少重複開發，不同工程可重複使用減少對環境的污染
• 緊湊—2cm×2cm大小，無縫接合，表面安裝元器件，2.0mm接線
• 友好—易連接，傻瓜式，多種擴展模式，開放的DIY、庫和演示代碼
• 充足—有普通的基本電路（– Button、– LED）及專業的傳感器（陀螺儀、指南針）等多種選擇，根據要求可繼續增加，第三方支持，可重複使用
• 基於社區—通過投票、民主設計、項目和配置共享、利益共享商業模式滿足需求，可出租及重複使用

資源

• PDF原理圖
• Eagle原理圖
• Grove - Button 源文件
• Grove - LED 源文件
• Grove - Buzzer 源文件
• Grove - Rotary Angle Sensor 源文件
• Grove - Temperature Sensor 源文件
• Grove - Relay 源文件
• Base Shield 源文件
• Grove - Sound Sensor 源文件
• Grove - Buzzer 源文件