軟體架構 硬體把超聲波訊號變成了 0 與 1，但這條鏈路每 16 ms 才走完一個 bit —— 即整個通訊的成敗取決於「你什麼時候去讀那支腳」。讀到早一點或讀到晚一點，收到的就是不同的位元。 這種工作在 8051 上用輪詢是不可能做好的，所以架構一開始就切成兩半： 分工很明確：Timer 0 每 250 µs 中斷一次，在裡面推進發送與接收兩個狀態機；主迴圈負責解析輸入、組裝訊息、印出統計。ISR 只負責取樣與組裝，像 CRC 檢查、分段重組、ACK 判斷這些都留給主迴圈，免得把中斷拖長。 這樣切的結果是：位元的...
為什麼要做一個水下通訊設備 以前跑船的時候，我常常在當值時盯著Echo Sounder看他的反射波。想著或許能從中找到大魚的蹤跡，滿足作為釣魚愛好者的心。大學的課上有學到Echo Sounder的原理是超聲波回波測深。我就在想，超聲波除了這個功能以外，能不能做些其他的事情。後來上網查到超聲波還可以看胎兒發育之類的，更有甚者，還可以通訊。 於是，一個念頭在腦中萌芽：不如來做一個超聲波通訊模組吧！ 水下無線通訊第一個反直覺的地方是：電磁波在水裡幾乎不能用。海水對 RF 的衰減極大，低頻雖然能傳得遠一點，但代價是天線尺寸...
ESP32 伺服馬達 SG90 控制：PWM 脈衝控制與多軸管理 如果你手上有一顆 SG90，想用 ESP32 讓它老老實實轉到你要的角度，那你來對地方了。這篇我打算用「邊做邊講」的方式，把 ESP32 控制伺服馬達這件事從頭拆開：訊號怎麼送、角度怎麼換算、多軸怎麼同步、動作怎麼變順，最後再談那個最容易被忽略、也最常把專案搞死的地方 —— 電源。 先講一個事實：SG90 大概是市面上最便宜的微型伺服馬達之一，便宜到你會想一次買一整包。它的應用場景也很廣，機器手臂、雲台、智慧門鎖、RC 模型，甚至只是想在桌上放一個會...
ESP32 SD 卡讀寫：SPI 與 SDMMC 模式完整教學 做 IoT 專案做到某一天，你一定會遇到這個問題：資料太多，RAM 裝不下，得存到卡上。SD 卡就是最常用的那張卡 —— 感測器資料記錄（Data Logging）、放韌體更新檔、存多媒體檔案，幾乎都靠它。 而 ESP32 支援兩種 SD 卡通訊模式：SPI 模式與 SDMMC 模式。這兩條路不是「新的比較好」那麼簡單，它們在腳位數量、可用 GPIO、最高速度上各有取捨。這篇我會把兩條路都走一遍，從最底層的初始化序列，一路講到實際的資料記錄程式。本文依...
ESP32 藍牙傳統 SPP（Serial Port Profile） ESP32 是一顆雙模藍牙晶片，同時支援 Bluetooth Classic（BR/EDR）與 Bluetooth Low Energy（BLE）。而在這兩者之間，最容易被低估、卻也最實用的其實是老派的藍牙傳統 SPP：它把無線藍牙連線模擬成一個虛擬序列埠，讓原本跑在有線 UART 上的設備，幾乎不用改程式就能變成無線的。 這件事的價值在於「不用重新發明協定」。你原本寫的序列埠讀寫邏輯、你儀器手冊上寫的 AT 指令、你的 Modbus 輪詢程式...
ESP32 雙核心架構與 FreeRTOS 工作分配 很多人第一次聽到 ESP32 是雙核心，反應都是「那是不是寫起來會變兩倍快？」這篇就是要回答這個問題 —— 答案是有機會，但前提是你得先搞懂哪些事可以並行、哪些事註定要排隊。 ESP32 搭載 兩個 Xtensa LX6 核心（PRO_CPU 與 APP_CPU），各以 240 MHz 獨立運作，共享同一記憶體空間和周邊匯流排。把工作正確地分配到兩個核心（Task Pinning），確實能明顯改善 IoT 設備的整體效能與回應速度；但分配錯了，就只是多花了一堆堆...
ESP32 HTTP/HTTPS REST API 用戶端 把感測器資料送上雲端、或從雲端把控制指令收回來 —— 這是 IoT 設備最核心的日常工作。而這條路的通用語言就是 HTTP/HTTPS 與 RESTful API。好消息是，ESP32 接任何後端服務（ThingSpeak、Firebase、AWS IoT，或你自己架的一台小主機）用的都是同一套方法。 壞消息是，HTTPS 那一段的細節比表面上看起來多：TLS 握手、憑證驗證、時鐘同步、記憶體用量，每一個都可能讓你卡住半天。這篇會從最簡單的 GET 一路講...
ESP32 電容式觸摸感測器 如果你的專案需要一顆按鈕，但你不想開孔、不想擔心進水、也不想面對機械接點的磨損 —— 那 ESP32 其實已經把答案內建在晶片裡了。 ESP32 內建 10 通道電容式觸摸感測器（Capacitive Touch Sensor），透過測量 RC 震盪電路的放電次數來偵測觸摸。這項功能在 IoT 裝置中非常實用：觸控按鈕、滑桿、近距離感測、水位偵測，甚至連 Deep Sleep 的觸摸喚醒都靠它。 與傳統機械按鈕比較 先講結論 —— 它不是「比較炫的按鈕」，而是在幾個面向上真的勝出： 特...
MPU6050 六軸慣性感測器 當你的專案需要知道自己「現在歪了幾度」的時候，第一個會遇到的零件大概就是 MPU6050。它是 InvenSense 推出的 MEMS 六軸慣性感測器，把 3 軸陀螺儀與 3 軸加速度計整合在單一晶片裡，還內建了 DMP（Digital Motion Processor）這顆硬體姿態融合引擎。 它之所以普及，原因很單純：便宜、好接（兩條 I2C 線）、而且姿態解算可以直接交給晶片自己做。從無人機飛控、手機螢幕旋轉、機器人平衡到 VR/AR 頭盔，需要即時姿態追蹤的地方幾乎都有它。 規...
ESP32-CAM 與 OV2640 攝影機 如果你想用最低的成本做一個「會看的裝置」，那 ESP32-CAM 幾乎是標準答案。它是 AI-Thinker 推出的模組，把 ESP32 晶片、OV2640 200 萬像素 CMOS 感測器、PSRAM 與 microSD 插槽全部塞在一片小電路板上，還帶著 Wi-Fi 與藍牙。 它常被拿來做視覺 IoT、人臉辨識、遠端監控與影像串流。但真正讓人卡住的通常不是程式，而是幾個很底層的細節：DVP 的時序、SCCB 的暫存器、PSRAM 有沒有開。這篇會把這幾件事一次講清楚...