達人專欄前言&致謝
為甚麼說「從零開始」呢，主要因為這是我第一次接觸硬體，之前覺得硬體很難、很可怕，但是畢業前想給自己挑戰一下，所以毅然決然決定期末課堂專題要做出一個遙控車車。想要致謝的是，非常感謝開發路上與我討論、解惑的巴友們，謝謝你們，讓我不會被無助感勸退。
*使用ESP8266是因為他比較便宜，要做到低延遲可能要使用ESP32的藍芽功能，但我還滿會燒壞板子的，所以先用便宜的。
成品：
程式碼一樣在個人網站上比較方便觀看
。
。遙控器材料
- ESP8266
- 3V電池 (兩個3A電池串聯)
- MCP3008：類比數位轉換器(ADC)，主要是因為ESP板子只有一個類比接口，但JoyStick有兩個(x,y)類比訊號，所以須使用ADC擴充。
- JoyStick模組
NodeMCU ESP8266
叫它ESP8266其實不太正確，ESP8266是上面的wifi模組晶片，而下面比較大的是NodeMCU擴充基座。
ESP8266 晶片
再注意的是NodeMCU有分V3 (CH340)，和V2(CP2102 )兩版，主要差在尺寸和USB晶片，如果要再買擴充基座的話要仔細看好版本。
(左)NodeMCU V3；(中)NodeMCU V2 ；(右) V2的擴充基座。 但V2的USB微處理器被我燒掉了。 
簡單介紹針腳，詳細規格可參照[1]。
左半邊多為"S"開頭的針腳，S表"Serial"，通常是走SPI協定時需要用到。
硬體傳輸介面[2]
傳輸介面常見的有UART、I2C、SPI，通常板子上都會提供多種介面針腳供使用。
UART
UART使用RX和TX接口進行一對一傳輸： R表接收"Receive"、T表傳輸"Transport"。 當兩裝置要透過UART相接時，需Rx接另一端的Tx，反之亦然。
例如以前的序列埠(Serial port) RS系列，以前鍵盤是透過這種接頭連接電腦，現在多演變成USB了。
優點：接孔簡單。
缺點：傳輸慢、只能一對一。
RS-232母接頭 (圖源)
I2C
I2C一樣只使用兩個針腳(串列資料線SDA、串列時鐘線SCL)連接，但透過時脈分流，達到一對多個裝置的連接。[3]
有些裝置(如加速度模組)會提供走I2C介面或SPI介面的接口。
如果走I2C介面，可只接SDA和SCL，SDO是走SPI介面的。
優點：可接多個裝置。
缺點：不能同時發送與接收訊息。
冷知識：2是2次方的意思，英文應唸作："I squared C"
SPI (串行外設介面)
採全雙工，能同時傳輸與接收訊息，且可接多個裝置(N+3條線)。
記憶體(如SD卡、快閃)是基於這個介面做發展的。
圖源[4]，每多接一個裝置就需多一條SS線路。SS(片選訊號)一般為低電位，由主機選擇要使要哪個裝置。
優點：速度較快、可接多個裝置。
缺點：每多接一個裝置就需多一條SS線路。
講完古之後，接下來要解釋怎麼接JoyStick。
2軸JoyStick 模組
圖源
針腳如下：
- GND：接地。
- +5V：電源，接3v即可使用。
- VRx：輸出類比x軸資訊。
- VRy：輸出類比y軸資訊。
- SW：按鈕(輸出0,1)。
圖源[5]，x,y值域[0,1023]，介於中間時回傳[512,512]。 
MCP3008
由於JoyStick需要2個類比接口，而NodeMCU只有一個A0針腳，所以會需要透過數位類比轉換器(analog digital converter,ADC)去做擴充。
MCP系列應該都可以，我是手邊剛好有MCP3008就直接拿來用了。(不同版跟能讀取的位元數有關，3008能讀8位元(0~1023))
圖源[6]
接口：
- VDD：通常指正電輸入[7]。
- VRef：轉換過程的參考電壓，不能超過VDD。 這裡為了方便，可以跟VDD接同一個3v3電源輸入。
- AGND：類比接地。
- CLK：時脈訊號。
- Dout：輸出(MISO)。
- Din：輸入(MOSI)。
- CS：晶片選擇。
- DGND：數位接地，可跟AGND接同一個。
[範例] (使用[8]提供的函式庫)
結果(joy stick只接在channel 0 和 1，其他是亂數)
我這邊多做了標準化，讓值介於[-1,1]。 因為我硬體本身的y軸的值有點歪掉了，所以在標準化時做數值補償。
電池供電
整理一下NodeMCU有以下幾種供電方式：
- VIN： 能接4.5~10V的電源輸入(例如9V電池)。且會經過降壓處理，確保流入晶片的電壓為3.3V。
- USB供電：感覺是最穩的，我在實做車子時試過串聯或並聯了多個模組，在9V電池供電情況下會有電流不足的問題，但USB供電卻可以解決。
- 3.3V：直接將電源輸入接在3v3針腳，最危險，因為這是直接流過晶片，沒經過任何降壓等保護，只要超過3.6V就有高機率燒死晶片。
後記：
這系列應該會有3章，分別介紹遙控器、車車、Wifi。焊接的介紹應該會打在車車那篇。
參考&延伸閱讀資料：
- NodeMCU ESP8266 Specifications, Overview and Setting Up (make-it.ca)
- 【Maker進階】認識UART、I2C、SPI三介面特性 | MakerPRO科技創新實作社群媒體
- I²C - 維基百科，自由的百科全書 (wikipedia.org)
- 序列周邊介面 - 維基百科，自由的百科全書 (wikipedia.org)
- In-Depth: How 2-Axis Joystick Works? Interface with Arduino & Processing (lastminuteengineers.com)
- 從類比到數位轉換器讀取值 | Microsoft Learn
- Vcc、Vee、Vdd、Vss、Vref的區別_白粥行的博客-CSDN博客_vcc和vee的區別
- nodesign/MCP3008: MCP3008 - Analog to digital converter Arduino library (github.com)
