2014/05/12

True. Arduino is fun.
萊恩大兵第一次去 Openlab.Taipei 時, 當場就被 Time Plotting Clock 的療瘉效果吸引住. 看著機械手臂自動地提筆寫時間, 收筆歸位, 再抹去前次時間, 重新寫下現在時間. 每分鐘每分鐘周而始, 心情都平靜下來了.  好想要一個喔. 就請 Honki 幫忙帶著萊恩大兵, 從零件採購到組裝校正, 一步一步的親手做一個來.

瞎調了好幾天, 萊恩大兵總算掌握住訣竅, 讓 Time Plotting Clock 學會寫 26 個英文字母. (字跡歪歪扭扭的, 像小學生寫的字.. XD.)
abcdef
ghijk

lmnopq
rstuvw

xyz
(冴羽獠有來電詢問租用此看板)

以下是萊恩大兵的心得/筆記, 分享出來, 希望能對社群對國家社會對這世界有點貢獻. XD. 要攻略 Time Plotting Clock 的程式碼, 大抵要知道:

座標系統

  • 白板左下是原點 (0, 0).
  • 白板右上, 約莫是筆筒的位置, 座標為 (75.2, 47).


提筆高度

有三個不同級別.
控制提筆高度的函式

  • lift(0): 讓筆頭接觸白板. (也就是要寫字啦.)
  • lift(1): 相對於 lift(0), 這級別的筆頭位置有稍微高一點, 筆頭沒和白板接觸. (這是寫字運筆的高度, 可用來寫不連續的筆劃..)
  • lift(2): 把筆頭抬到最高. (這是為了要收筆入筆筒, 太低會撞到..)


畫線函式

  • drawTo (x, y): 人如其名. 這函式主要就是用來畫線的. [從現在位置畫到 (x,y) 處]. 衍生的功用就是~ 寫字運筆時, 搭配 lift(1) 來移動筆頭的位置.
    畫線的函式
  • bogenUZS(x, y, radius, start, end, ratio)
    畫弧線(順時針方向)的函式

  • bogenGZS(x, y, radius, start, end, ratio)
    畫弧線(逆時針方向)的函式


bogenUZS() 和 bogenGZS() 這兩個函式是用來畫弧線的.  要解析這兩個函式, 需要用到三角函數與極座標.  
三角函數. (快還給老師了)
  • y = radius * cos (θ)
  • x = radius * sin (θ)
  • 圓角度的定義是逆時針方向 (0/90/180/360/450...)或是順時針方向 (0/-90/-180/-270/-360..)



從兩個函式裡面的 inkr 值 [bogenUZS() 為 -0.05, bogenGZS() 為 0.05] 可得知, bogenUZS() 在 while 迴圈判斷的角度是漸減的, 也就是順時鐘方向畫弧線.  反之 bogenGZS() 的 while 迴圈則是角度漸增, 也就是逆時鐘方向畫弧線.

而兩個函式的 start, end 參數, 很明顯是定義弧線的起迄. 原程式開發者的叫用方法, 都是餵, 例如 0.8/1.57/-6.7/-3.84 之類的數值. 剛開始萊恩大兵參不透這些數值的意義, 瞎調了兩三天完全不得要領.
搞不懂 end 值為 -4 時, 會幾乎畫了一圈圓?
萊恩大兵去找了數學老師詢教, 才終於知道這些數值是徑度. 什麼是徑度? 
徑度. (已經還給老師了)

一個圓有 360°, 也等於是 2π 徑(度). 換算下來 1 徑度等於 57.3° (角度). 所以, 0.8 徑度 = 45.84°, 6.7 徑度 = 383.91°. 從 6.7 徑(度) 到 0.8 徑(度), 就是從 383.91° 轉到 45.84°

呵呵, 江湖一點訣, 領悟之後. 萊恩大兵造字就省事多了. 

造字..

以 'd' 為例, 先移到 (3, 10), 時針從 -277.9° 畫到 -89.9°. 接著再向上拉到 (3, 15) 即可. 寫來看看.
一堆 d.
Okay, 形狀有了, 認的出來是 'd'. 
字的線條還不優. 這就留待日後改進了.

問題與待改進的地方

  • 同一個字在不同位置, 形狀多少有差異. (可想而知, 同角度之下, 離轉軸愈遠, 畫出的弧線就愈長. Time Plotting Clock 手臂寫字原理, 本質上就是在畫弧線. 在不同位置時, 筆畫會有誤差是合理的. 要解決這問題. 似乎得每一個字, 在不同位置, 都需做適當修正.)
  • Time Plotting Clock 最適當的書寫範圍: 
  • x 介於 10 ~ 50 之間.
  • y 介於 10 ~ 35之間. (這是萊恩大兵的經驗值, 待參考)
  • 這台 Time Plotting Clock 不太適合寫小字(或太精細的字). 像 'f' 的橫桿, 程式明明是下 (2,5) 畫到 (5,5), 結果卻是一條歪七扭八的線.
    歪七扭八的字跡
  • 造字沒注意美感, 字體重心沒在同一水平線上.
    歪七扭八的字跡
  • 未來, 整合 SpaceBrew, 讓它可遠端輸入, 變成留言板. 
  • 還要能一鍵切換報時/寫字模式.




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