BMduino程式設計篇（基礎篇）

本書是「BMduino系列程式設計」的第一本書，主要教導新手與初階使用者之讀者熟悉使用BMduino開發板使用最基礎的數位輸出、數位輸入、類比輸出、類比輸入、網際網路連接、網際網路基礎應用等等。

　　BMduino開發板最強大的不只是它的簡單易學的開發工具，最強大的是它網路功能與簡單易學的模組函式庫，幾乎Maker想到應用於物聯網開發的東西，只要透過眾多的周邊模組，都可以輕易的將想要完成的東西用堆積木的方式快速建立，而且BMduino開發板市售價格比原廠Arduino Yun或Arduino + Wifi Shield更具優勢，最強大的是BMduino開發板低廉的價格與Wifi與藍芽模組都可以透過外加方式擴充，更符合物聯網的基本需求，這是今年以來BMduino開發板為何這樣火熱的原因，希望透過這個系列書籍的分享，讓Maker不需要具有深厚的電子、電機與電路能力，就可以輕易駕馭BMduino開發板與周邊模組。

　　筆者很早就開始使用BMduino開發板，也算是先驅使用者，感謝社團法人中華倍創STEAM教育發展協會與倍創科技的支持，本書才得以付梓出版，若沒有這些先進協助，本書無法付梓，所以筆者不勝感激，希望筆者可以推出更多的入門書籍給更多想要進入「BMduino開發板」、「物聯網」、「健康醫療」、「AI科技」這個未來大趨勢，所有才有這個系列的產生。

<序>

推薦序

　　在科技日新月異的時代，微控制器不再只是工程師手中的專業工具，而是每一位創客、學生及開發者理解科技運作的起點。BMduino 開發板正是以此理念為基礎而誕生——秉持開放、易學、可實作的精神，讓更多人能以最直覺的方式，進入電子與程式設計的世界。

　　本書以「從原理到實作」為核心，引導讀者一步步理解 BMduino 的硬體架構、基本電路與驅動邏輯，並透過實際範例，逐步掌握感測、控制、通訊等應用。不同於單純的範例彙集，本教材更重視背後的機制與原理，讓學習不止於模仿，而能融會貫通、靈活創作。

　　本書內容涵蓋從基礎微控制器架構，數位與類比訊號處理，至輸入輸出介面設計，包括GPIO、PWM、ADC 及通訊協定（如I2C、SPI、UART）等核心技術。除此之外，書中還包含實務專案設計流程，協助讀者將理論運用於真實世界的應用，培養問題分析及系統整合能力。

　　學習微控制器實作不僅需要理解程式碼的撰寫，更要掌握硬體特性及其運作原理，這是許多初學者易忽略卻關鍵的環節。BMduino 專為教育及創新應用設計，其開放架構與豐富的周邊擴充性，為學習者提供了理想的平台，兼具實用與擴展潛力。

　　在當今物聯網與智慧自動化迅速發展的浪潮中，擁有扎實的微控制器知識與實作能力，將是每位科技從業者不可或缺的專業技能。期望透過本書，能幫助讀者培養紮實的基礎，激發持續學習的熱情，並啟發無限創意，成為未來科技革新的推動者。

　　本教材特別針對創客及高中職等中等學校學生設計，教學目標著重於培養學生獨立思考與動手實作能力。透過循序漸進的內容安排與豐富專案實例，激發學生對電子與程式設計的興趣，鼓勵他們將創意轉化為具體作品。教材同時兼顧理論基礎與實務操作，使學生能在理解微控制器原理的基礎上，勇於挑戰自我，完成從簡單應用到複雜系統整合的多樣專案，為未來升學和職涯發展奠定堅實基礎。

　　我們相信，透過不斷實作與探索，讀者將能在BMduino平台上發揮自身潛力，創造屬於自己的智慧應用。願本書成為你踏上創新之路的良師益友，陪你一起迎接未來科技挑戰，照亮探索電子與程式世界的每一步。

倍創科技股份有限公司總經理 徐人凱

<內容連載>

開發板介紹
 
BMduino 開發板是一系列低成本，低功耗的單晶片微控制器，BMduino-UNO BM53A367A 是 Holtek 32-bit MCU HT32F52367 的開發板，特別設計成與 Arduino UNO R3 開發板腳位兼容，可支援Arduino IDE 開發平台和 Keil IDE 開發平台，幫助初學者更容易地學習程式設計。
 
BM53A367A 採用 3.3V 系列 Arm® Cortex® -M0+內核的 HT32F52367 為主控 MCU，支援多種供電方式， 具備額外的 I2C、SPI、UART、USB 等常用通訊介面。
 
BMduinoUNO 開發板使用Arm® Cortex® -M0+ 內核的HT32F52367 為主控 MCU，其功能強大無比，特別介紹BMduino 開發板特色於下列所述：
 
BMduino 開發板特色：
⚫ MCU：HT32F52367 (64-pin LQFP 封裝)
- Cortex®-M0+，60MHz
- Flash 記憶體：256KB
- SRAM：32KB
⚫ 31 個數位 I/O 腳位 (其中 17 個可作為 PWM 輸出)
⚫ 7 個類比輸入，A/D 轉換器解析度為 12-bit
⚫ 14 個外部中斷
⚫ EEPROM：4KB
⚫ 通訊介面：UART、SPI、I2C、USB
⚫ 電源輸入：USB 介面 x 2，DC 介面，外部 Vin
- e-Link32 Lite USB：Type-C USB 介面
- Native USB：Type-C USB 介面，支援 BC 1.2 與快充 QC 2.0，快充預設升壓為 12V
- DC 介面：DC Jack (桶式插座)，連接外部電源 (例如：變壓器)，電壓範圍 DC 5V～24V
- 外部Vin：Vin 腳位，電壓範圍 DC 5V～24V
⚫ 除錯工具：e-Link32 Lite (ICE)，透過開發板上的 e-Link32 Lite 電路進行程式除錯
⚫ 燒錄方式：
- ICP (In-Circuit Programing)：透過開發板上的e-Link32 Lite 電路進行燒錄
- IAP (In Application Programming)：透過 COM 埠進行燒錄 (與 Arduino UNO R3 相同)
⚫ 開發環境：支援 Arduino IDE、Keil IDE
⚫ 連接器：
- BMCOM1：腳距 2.54mm，可選 3.3V 或 5V
- BMCOM2：腳距 1.0mm，可選 3.3V 或 5V
- SPI1：腳距 2.54mm，可選 3.3V 或 5V
⚫ 與 Arduino UNO R3 開發板腳位相容
⚫ 尺寸：54 x 94 x 14 mm
⚫ 淨重：28.5g
⚫ 產品包含：1. BM53A367A x 1 | 2. 跳帽 x 1
BMduino UNO 開發板使用Arm® Cortex® -M0+ 內核的HT32F52367 為主控 MCU，特別設計成與 Arduino UNO R3 開發板腳位兼容，可支援 Arduino IDE 開發平台和 Keil IDE 開發平台，幫助初學者更容易地從原來Arduino 開發板使用者可以無痛轉換到BMduino UNO 開發板學習程式設計，特別介紹BMduino 開發板強大的競爭力於下列所述：
 
BMduino 開發板強大競爭力：
⚫ Arduino UNO R3 腳位相容
◼ BMduino-UNO BM53A367A 的腳位與 Arduino UNO R3 相容，電壓準位為 3.3V (Arduino UNO R3 則為 5V)。
◼ 除了標準的 Arduino UNO R3 腳位之外，BM53A367A 另提供BMCOM1 及 BMCOM2 兩個連接器，並貼心地設計用跳帽設定連接器的電壓準位為 3.3V 或 5V。
◼ 板上自帶有電壓轉換電路，讓您在外接使用 5V 電壓的模組
時，可以直接連接 BMCOM，不須擔心電壓轉換的問題。
⚫ 燒錄方式
◼ BM53A367A 開發板上自帶有 e-Link32 Lite 電路，可用來除錯及燒錄，因此 BM53A367A 燒錄程式時不須使用 TX 及 RX腳位 (Arduino UNO R3 則需使用)。
◼ Arduino UNO R3 上的 6-pin ICSP 連接器，在 BM53A367A 上則不需要有 ICSP 的功能，因此 BM53A367A 將此 6-pin 連接器設計成為另一組 SPI/UART 介面，其電壓準位也可用跳帽選擇 3.3V 或 5V，外接 5V 的模組時不需額外的電壓轉換電路。
⚫ 開發環境
◼ 除了在 Arduino IDE 開發環境下工作，BM53A367A 也可工作於 Keil IDE 開發環境，其使用方式與 ESK32-30510，HT32F52367 開發套件相同。
⚫ 原廠自創BMCOM 生態技術特色
◼ BMCOM 是一個由 I2C/UART 模組所組成的生態系統，其中包括感測器、執行器、顯示器和無線模組等，可以加速原型設計。
◼ BMCOM 連接器有兩種型式：BMCOM1 是 2.54mm 間距的 5 針接頭，而 BMCOM2 是 1mm 間距的 5 針 JST 連接器。