[第三課] ARDUINO IDE/ XIAO開發環境與程式庫建立

『Arduino是一個開源嵌入式硬體平台，用來供使用者製作可互動式的嵌入式專案。此外Arduino作為一個開源硬體和開源軟體的公司，同時兼有專案和使用者社群。』～維基百科

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雖然，我也算是電子工程的科班出身，但因為好奇心的驅使，常常喜歡『不務正業』跨足到其他各式的領域；而且經常是十年一次循環。Arduino IDE 源於義大利，非常適合喜歡自己動手的自造者使用。在NFC ACCP開發之初，就決定用一個創用(Creative Commons, CC)專案的方式來分享；選用Arduino來開發，也正好符合這個本意。另外，為了避免造成『硬體障礙』，也提供事先組裝完成的NFC ACCP，只要打開電源、插上USB接頭，就可以輕易連上電腦，改造屬於你自己個性機組；也可以讓同好共享。

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NFC ACCP 是以 Microchip ATSAMD21-G18 微控制器為核心的 Seeeduino XIAO 主板，與其專用含OLED顯示器的擴充板(XIAO Expansion Board)為主體所構成；使用Arduino IDE來開發與編譯此專案前，必須先安裝相關的主板(Board)與會使到的程式庫(Libraries)；

首先，在 Arduino -> Preferences... 裡的 Additional Boards Manager URLs: 加入下面的連結

https://files.seeedstudio.com/arduino/package_seeeduino_boards_index.json

然後，到 Tools -> Boards: -> Board Manager 尋找 “Seeed SAMD Boards" 並安裝；(圖2-1) 

安裝完主板，接下來要將其所連結的模組，包括：DFPlayer MP3 Mini、RTC與本身的OLED顯示器等，安裝它們的驅動程式庫：

• RTC PCF8563 https://github.com/Bill2462/PCF8563-Arduino-Library
• SAMD SLEEP Mode https://github.com/LowPowerLab/LowPower
• DFRobot DFPlayerMini https://github.com/DFRobot/DFRobotDFPlayerMini
• OLED Display U8g2 https://github.com/olikraus/U8g2_Arduino/archive/master.zip

點選上面的連結，下載這些程式庫的ZIP 檔；然後回到Arduino選單--> Sketch -->

Include Library --> Add .ZIP Library，(圖2-2) 然後指到剛下載ZIP的檔案，就可以完成安裝。請務必逐一點選完成所有程式庫的安裝。

                                圖2-1                                                            圖2-2
 

以上，全部安裝成功後，就可以去 NFC ACCP的Github原始碼網站， 在選單<> Code 下 --> Code--> Download ZIP ，來載程式原始碼，解開ZIP檔會得到一個名為 NFC_ACCP-main 的目錄，請先將此目錄更名為 MP3_ACCP_NFCduino_V1H_EQ ，然後在此目錄下，點選核心(主)程序： MP3_ACCP_NFCduino_V1H_EQ.ino 即可。

上圖可以看到此NFC ACCP的所有程序，而我習慣把一些功能性(Function)的程序，另外以Tab方式獨立出來，一方面可以讓閱讀性提高，不至於讓主程序變得很冗長；也可以清楚知道各功能模組的運作。這些Tabs包括：

• Display 顯示本機狀態、目前時間、播放模式與音軌的目錄與曲目編號...等。
• GenRandom 產生隨機選擇且不重複的某區間序列。
• NFC_ReWriter 啟動ISO14443A通訊協定的設定，並支援對NFC Type II的TAG掃描與其記憶體的讀取及編寫。
• QuizGame 以世界10國的國歌為題的語音問答(Quiz)遊戲程序：答對3題則過關，反之，答錯達3題就失敗。
• SetPlayer 設定MP3播放器播放時的音量、等化器(EQ)模式與取得播放器目前的狀態。
• SetRTC 設定與調整RTC的日期與時間，並顯示目前的時間。
• TagPgmer 可以針對特定的X-DISC，進行曲目資訊(Page 0x24 - 0x27)的複製功能。