大家好我目前高中三年級，我目前有需要做專題的需求，當我在課本上看到分離卡不能量側角度時，我就想讓我更常用的游標卡尺可以量測角度，以上是我問Ai的結果，如果可以的話請大家播出空檔幫我看看，能不能成功，謝謝。🙇🏻♂️🙇🏻♂️
數位化「分離卡測量角度」裝置製作步驟
這份指南將帶你從材料準備、硬體組裝到程式編寫與測試，確保你的專題能順利完成。
🔹 1. 材料準備
項目 用途 預估成本 (台幣)
數位游標卡尺 測量長度 200-500
MPU6050 角度感測器 測量角度 100
Arduino Nano（或 Uno） 控制處理數據 200
OLED 0.96” 顯示器 顯示測量結果 150
杜邦線 連接元件 50
3D 列印固定架（可選） 穩定感測器與卡尺 50
鋰電池模組（可選） 提供行動電源 100
總計 約 700 - 1000
🔹 2. 硬體組裝
(1) 安裝數位游標卡尺
• 選擇 具有數據輸出功能 的數位游標卡尺（如帶 RS232、USB、或 SPI 通訊協定的型號）。
• 若卡尺不支援數據輸出，可改為「手動輸入長度」，後續再優化。
(2) 固定 MPU6050 角度感測器
• 固定方式：
• 使用 3D 列印支架（最佳選擇）
• 或用熱熔膠、雙面膠、螺絲固定在卡尺的一端
• 感測器擺放位置：
• 方式 1（推薦）：固定在卡尺的「滑動端」，這樣當卡尺夾住物品時，感測器可以測得「開合角度」。
• 方式 2：固定在卡尺的「固定端」，測量整個裝置相對於桌面的傾角。
(3) 連接電子元件
使用杜邦線連接 MPU6050、OLED 顯示器與 Arduino：
元件 Arduino Nano 接腳
MPU6050 VCC 5V
MPU6050 GND GND
MPU6050 SCL A5
MPU6050 SDA A4
OLED VCC 5V
OLED GND GND
OLED SCL A5
OLED SDA A4
📌 注意：
• MPU6050 和 OLED 共用 I2C 通訊，所以 SCL、SDA 接同樣的 Arduino 腳位（A4, A5）。
• 若使用鋰電池供電，需確保 Arduino 能夠穩定供電給感測器和螢幕。
🔹 3. 程式編寫
(1) 安裝 Arduino 開發環境
1. 下載並安裝 Arduino IDE。
2. 安裝 MPU6050 庫 和 Adafruit SSD1306 顯示庫：
• MPU6050：
工具 → 庫管理員 → 搜尋 Adafruit MPU6050 → 安裝
• OLED 顯示器：
工具 → 庫管理員 → 搜尋 Adafruit SSD1306 → 安裝
(2) 上傳 Arduino 程式
📌 程式功能：
• 讀取 MPU6050 傳感器的 角度
• 顯示 長度（手動輸入）與角度 在 OLED 螢幕
• 可擴展至 數位卡尺自動讀取長度
#include <wire.h>
#include <adafruit_mpu6050.h>
#include <adafruit_ssd1306.h>
#include <adafruit_gfx.h>
// 初始化 MPU6050 傳感器 & OLED
Adafruit_MPU6050 mpu;
Adafruit_SSD1306 display(128, 64, &Wire);
void setup() {
Serial.begin(115200);
Wire.begin();
// 初始化 MPU6050
if (!mpu.begin()) {
Serial.println("MPU6050 初始化失敗！");
while (1);
}
// 初始化 OLED 顯示器
if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) {
Serial.println("OLED 顯示初始化失敗！");
while (1);
}
display.clearDisplay();
}
void loop() {
sensors_event_t a, g, temp;
mpu.getEvent(&a, &g, &temp);
// 計算角度
float angle = atan2(a.acceleration.y, a.acceleration.x) * 180 / PI;
// 顯示數據
display.clearDisplay();
display.setTextSize(1);
display.setCursor(0,0);
display.print("Length: ");
display.print(10.50); // TODO: 若有卡尺輸出，可改為讀取數據
display.print(" cm");
display.setCursor(0, 20);
display.print("Angle: ");
display.print(angle);
display.println(" deg");
display.display();
delay(500);
}
🔹 4. 測試與校準
(1) 測試 OLED 顯示
• 上電後，應該看到「長度: 10.50 cm」、「角度: XX.X°」在 OLED 螢幕上。
(2) 測試角度感測器
1. 擺放卡尺 在桌面，記錄 OLED 顯示的角度（應接近 0°）。
2. 將卡尺張開不同角度（例如 30°、45°、90°），確認 OLED 顯示角度是否合理。
(3) 校準角度感測器
• 若角度有偏差，可透過「補償值」修正：
float angle_offset = 2.5; // 手動調整這個數值
float angle = atan2(a.acceleration.y, a.acceleration.x) * 180 / PI + angle_offset;
(4) 若要加入數位卡尺自動讀取
1. 確認你的數位卡尺是否有數據輸出（RS232、USB、SPI）。
2. 若有，需使用「TTL 轉 RS232 模組」來讀取卡尺數據並傳入 Arduino。
</adafruit_gfx.h></adafruit_ssd1306.h></adafruit_mpu6050.h></wire.h>
