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LinkIt ONE穿戴式裝置與物聯網應用:LinkIt ONE的SD卡與音樂播放

馥林文化_96
・2015/12/16 ・1459字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 544 ・八年級

文/CAVEDU教育團隊

各位讀者,本系列專欄已經進入第4 回了,大家有一起動手做嗎? LinkItONE 這塊Arduino 相容板很適合用來進行各種穿戴式裝置與物聯網專題,歡迎和我們一起學習!本期要介紹LinkItONE 的音源輸出功能,要不要做一個小型MP3 隨身聽呢?

LinkIt ONE 的SD 卡與音效輸出

LinkIt ONE 有一個音源接頭,可以接上耳機或小型喇叭等播音裝置。您只要在SD 卡中放置音樂檔,並在程式中指定路徑與檔案名稱即可播放。在本範例中的檔案名稱為hello.mp3 ,如果使用不同檔名的音樂檔的話,請記得在程式碼中修改檔名。LinkIt ONE 支援的音效格式還有.aac、.amr 與.wav , 您可以運用音樂播放功能,在系統偵測到某些狀況時自動播放音樂,打造如歡迎光臨之類的功能。LinkIt ONE 背面有一個SIM 卡與SD 記憶卡的雙用插槽, 請插入您的micro SD 記憶卡槽(圖1),並安裝本文最後的程式即可。

圖1 LinkIt ONE 背面的micro SD 記憶卡插槽(圖左邊緣部分凸起位置)

所需零件:

  • LinkIt ONE開發板
  • 耳機或桌上型小喇叭(需另接電源)
  • micro SD卡,1片(容量根據您所要播放的音效檔案大小與數量而定)
  • 按鈕,1個
  • 220Ω電阻,1個

音樂播放器是有許多實體按鈕的,本範例會使用一個按鈕來依序切換五個功能。您在市面上可以買到的按鈕如圖2 ,兩支腳或四支腳都可以,本範例採用兩支腳的版本。一邊請先串連一個220Ω 電阻接地, 再分接到LinkIt ONE 的數位腳位D5 , 另一邊則直接接到板子上的5V 腳位, 完成如圖3。

圖2 市面上常見的按鈕
圖3 完成圖。

程式說明

本範例是一個迷你音樂播放器,可以利用接在 D5 腳位上的按鈕來切換「播放」、「設定音量」、「暫停」、「繼續播放」與「停止播放」等功能,這五個功能算是音樂播放程式的基本功能,您可以觀察一下您手邊的iPod 或是音樂播放器還有哪些按鈕。接著介紹程式中幾個比較重要的指令:
設定一個字元陣列做為暫存器,可以存放音樂播放器是處在哪一個狀況。

函式Scan_KEY() 是用來檢查按鈕是否壓下。

建立一個Change_Status 的函式,用按鈕切換目前的控制模式。在一開始有先定義KEY 為五種模式:「Play」( 播放)「SetVolume」( 設定音量)、「Pause」( 暫停)、「Resume」( 繼續播放)、「Stop」(停止播放)。然後根據status 這個值,執行指定動作。本函式可接受外部傳進來的參數,並以switch 結構來執行五個case 的其中一個,藉此對應到音樂播放器的功能。您可看到有一個名為default 的case ,如果收到沒有定義的參數的話,就會由default 來處理,以本範例來說就是直接跳出迴圈。您可以在switch 結構中加入更多case 來擴充您的音樂播放器。

主程式中會判斷音樂是不是已經播放完畢,並且將KEY 變會預設的Play繼續播放音樂。如果再按一下按鈕就可以停止播放。

操作時, 請把耳機或小型喇叭等播音裝置接上LinkIt ONE 的音源接頭,並將您想要的音效檔(別忘了:檔名與副檔名要完全一致)燒錄進一張micro SD 記憶卡中,再插入LinkItONE 背面的 SIM/SD 卡插槽即可。本期專欄要怎麼改裝呢?您可以加裝多個按鈕,讓本範例的五個功能都有獨立的對應按鈕的內容來控制更多裝置, 例如簡訊內容為「ONOFF」,就可以分別控制LED 與電風扇的開關。畢竟發簡訊需要費用啦,要好好運用它的內容才行。

相關標籤: LinkIt ONE
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馥林文化_96
54 篇文章 ・ 6 位粉絲
馥林文化是由泰電電業股份有限公司於2002年成立的出版部門,有鑒於21世紀將是數位、科技、人文融合互動的世代,馥林亦出版科技機械類雜誌及相關書籍。馥林文化出版書籍http://www.fullon.com.tw/


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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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科技魅癮_96
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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》