【Intel Edison】開發板製作簡易的4軸機器手臂

有關 Intel Edison（個人觀點）→Edison：創客界的賓士級開發板。去年 IDF 峰會上，Intel 推出以創客市場為主的 Edison 開發板。在這個已經不再是藍海的市場而言，在未深入了解其規格之前，以價位來看，著實會令許多人懷疑它是否真的具有競爭力。

因為，除了創客們所喜好的Arduino系列開發板之外，RaspberryPi近期也推出了第二代的四核心的開發板，再加上支援ARM mbed平台的多數開發板(如NXP)、聯發科LinkIt等等，這些開發板都是在這一、兩年陸續推出，並且也都是瞄準IOT物聯網這塊產業大餅。

本文作者：睿揚創新科技，李世欽 / 技術支援：CAVEDU教育團隊，袁佑緣、徐豐智

一、整合性高、內外皆美

以筆者從事微處理器嵌入式系統開發逾30年，所使用過的微處理器不可勝數的經驗來觀察，Intel 這次的開發板可謂來勢汹汹。以硬體規格而言，無庸置疑是目前市場上的頂級產品，深入探究其功能，更可以發現其中有些獨到的特點，值得注意：

1. 一顆 SOC 內含一個500Mhz DualCore Atom，及另一顆 X486 Pentium 架構的處理器所合成之硬體架構，並整合 Wifi、BT 功能晶片，對於嵌入式及物聯網相關省電的裝置應用極為適合(如穿戴式裝置)。
● 透過 Semaphore 機制，兩個 Processors 之間可以利用 Mutual Exclusive 取得底層資源，不會衝突。
● 可以 Eclipse 環境，獨立撰寫 X486 Pentium Processor 上的程式(可以連接一些 Timing Critial 的感測器 )，並可以在系統 Bootup 的時候啟動。

2. 結合 Intel Edison Arduino 的相容板 (Arduino Breakout Board)。
● 相容於 Arduino 開發環境，並能執行現存於 Arduino 板子上已開發過的軟體，無須重寫。

3. 軟體開發環境的多元化。
● 軟體工程師可以自由選擇 Intel XDK、Elipse、Arduino 開發環境，或直接使用 Linux。並可選擇不同的程式語言：C/C++、Python、NodeJS 等；開發環境也提供許多完整的範例程式。

4. Intel 雲端應用網站結合。
● 物聯網的相關運用，Intel Edison 所連結的感測器資料可以上傳到 Intel 雲端。

二、開發機器手臂之工具需求

所需工具綜合整理如下：

● Intel Edison 主板

● Intel Edison Arduino Breakout Board (Arduino 相容板)

● 簡易型機器手臂一組

● 十字起子

● 三用電表

● 尖嘴鉗

● 杜邦縣

● 針腳

● 7-12v 直流變壓器

三、開發機器手臂之步驟

[步驟一] Intel Edision 環境安裝

至 Intel 網站，https://software.intel.com/enus/iot/hardware/edison/downloads

下載並參考 Intel 開發者網站詳細的安裝步驟：
https://software.intel.com/zh-cn/get-started-edison-windows-step1

有關安裝的程序，網路上文章已相當多，在此不贅述。

依以下步驟可以確定開發環境是否安裝無誤：

1. Intel Edison Arduino 延伸板是否已經與 PC 連接妥當，如下圖。

右上方電線為電源輸入，右下方第一條為 Micro USB 1；第二條為 Micro USB 2。

(1) 外接電源，需提供7~15v直流電源。

● PC 的USB port不足以提供足夠電源。

(2) MicroUSB-1 連接電腦之 USB Port，並開啟 Putty 軟體連接正確 COM Port (以裝置管理員確認)，如下圖，可進入 Edison 的 Yocto Linux 作業系統，如下圖。

(3) 如上圖，如果欲選擇使用 Putty SSH(Connection Type 選項)，需以 Wi-Fi 方式登入 Edison 之 Linux 系統。開啟 Edison 之 Wi-Fi，可先登入 Linux 環境並執行指令：#configure_edision --wifi，指令執行之後，系統會掃描所有的無線 Wi-Fi AP；之後可選擇所欲連接的無線 AP 之 SSID。使用 Linux 指令#ifconfig，找出本機的 IP 位址，填入 Putty 的視窗中，再輸入 Linux 帳號密碼即可遠端登入。

(4) 而如果希望 Linux 系統開機後直接連上已選定無線 AP，可以直接修改以下檔案加入 SSID，執行以下指令：#vi /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf ，如下圖。

(5) 利用 Micro USB-2 連接電腦另一個 USB Port，可開啟 Arduino 軟體開發環境，作為下載程式的 COM Port。

2. 確定 Edison 上使用的 Yocto Linux 作業系統版本號

值得需要注意的是：edison-image-ww18-15之後的版本 (例如下載官網網上的最新版是 edison-image-ww25.5-15)，在 Micro USB-2拔除後 Arduino 程式皆將不會繼續執行。請安裝ww18-15的作業系統版本，或參考以下網站之解決方案https://communities.intel.com/thread/77945，”Run Arduino Sketch on Boot Workaround”。

3. 軟體開發環境及程式語言有很多的選擇，如以下幾類：

(1) Intel XDK 開發環境 (程式語言：Node.JS)

● 提供許多完整的 API Node.Js 範例程式

(2) Elipse 開發環境(程式語言：C, C++)

● 提供許多完整的 API C++範例程式

(3) Arduino 開發環境(程式語言：Arduino-C)

● 可以直接使用 Arduino 提供的範例程式

本篇以選擇使用 Arduino 開發環境來說明機器手臂製作的過程。