Ameba ARDUINO: Getting Started with AMB01 (RTL8195)

Required Environment

目前Ameba RTL8195AM支援Windows 7/8/10 及更高版本的32位元/64位元，Linux ubuntu以及MAC OS作業系統。並且使用 Arduino IDE 1.8.12 之後的版本。

Introduction to Ameba

Ameba是一張開發板，適合開發各式的感測器或物聯網應用。它上面的介面有Wifi, GPIO, NFC, I2C, UART, SPI, PWM, ADC，這些介面可以接一些電子元件像是LED燈、開關、壓力計、溫濕度感測器、PM2.5粉塵感測器等等。
這些資料可以經由內建的Wifi上傳到雲端，搭配手機的App實現物聯網的實作。

Ameba與Arduino Uno的大小差不多，圖中上方是Ameba，下方則是Arduino Uno，Ameba的針腳與Arduino Uno相容，Ameba右邊多了NFC天線，如果沒用到NFC天線可以將右邊的板子裁掉。

Ameba使用Micro USB供電，一般的手機充電線就可以用在Ameba上。

Setting up Development Environment

Step 1. 安裝Driver

首先將Micro USB接上Ameba，另一端接上電腦:

第一次接上Ameba需要安裝USB驅動程式，Ameba使用標準的Arm MBED CMSIS DAP driver，你可以在這個地方找到安裝檔及相關說明:
https://developer.mbed.org/handbook/Windows-serial-configuration

在 “Download latest driver” 下載 “mbedWinSerial_16466.exe” 並安裝之後，會在裝置管理員看到mbed serial port:

Step 2. 安裝Arduino IDE開發環境

Arduino IDE在1.6.5版之後，支援第三方的硬體，因此我們可以在Arduino IDE上開發Ameba，並共享Arduino上面的範例程式。在Arduino官方網站上可以找到下載程式：

https://www.arduino.cc/en/Main/Software

安裝完之後，打開Arduino IDE，為了讓Arduino IDE找到Ameba的設定檔，先到 “File” -> “Preferences”

然後在 Additional Boards Manager URLs: 填入：

Arduino Ameba package v1.0.0 至 v2.0.5

https://github.com/Ameba8195/Arduino/raw/master/release/package_realtek.com_ameba_index.json

Arduino Ameba package v2.0.6 以上

https://github.com/ambiot/amb1_arduino/raw/master/Arduino_package/package_realtek.com_ameba1_index.json

Arduino IDE 1.6.7以前的版本在中文環境下會有問題，若您使用1.6.7前的版本請將 “編輯器語言” 從 “中文(台灣)” 改成 English。在Arduino IDE 1.6.7版後語系的問題已解決。

填完之後按OK，然後因為改編輯器語言的關係，我們將Arduino IDE關掉之後重開。

接著準備選板子，到 “Tools” -> “Board” -> “Boards Manager”

在 “Boards Manager” 裡，它需要約十幾秒鐘整理所有硬體檔案，如果網路狀況不好可能會等上數分鐘。每當有新的硬體設定，我們需要重開 “Boards Manager”，所以我們等一會兒之後，關掉 “Boards Manager”，然後再打開它，將捲軸往下拉找到 “Realtek Ameba Boards”，點右邊的Install，這時候Arduino IDE就根據Ameba的設定檔開始下載Ameba所需要的檔案：

如果您遇到 GitHub 下載問題，請參考以下“下載/軟體開發套件”中的鏈接。有3個部分。

1. “Ameba1_Arduino_patch1_SDK”，請至少選擇 1 個 SDK。目前有 5 個最新發布的 SDK 選項。
2. “Ameba1_Arduino_patch2_Tools”，請根據您的作業系統進行選擇。有 Windows、Linux 和 MacOS。
3. “Ameba1_Arduino_Source_Code”，此部分為可選下載，用來參考最新原始碼。

https://www.amebaiot.com.cn/zh/ameba-arduino-summary/

下載選擇的文件，然後解壓（patch1 和patch2 是必須的）。有“Install_中文.doc”/“Install_中文.pdf”供您參考安裝步驟。根據您的系統，請運行“Offline_SDK_installation_tool”文件夾中的安裝工具。

安裝工具運行成功後，您可以打開Arduino IDE並選擇 “tools” -> “Board“ -> “Boards Manager…”。
嘗試在列表中找到“Realtek Ameba Boards”，點擊“Install”，Arduino IDE開始下載Ameba所需的文件。

接著將板子選成Ameba，選取 “tools” -> “Board” -> “Arduino Ameba”：

這樣開發環境就設定完成了。

Try the First Example

Step 1. 編譯並上傳

Arduino IDE提供許多內建的範例，這些範例只要打開經過編譯上傳之後就可以在板子上執行。我們先嘗試 Blink 範例。
打開 “File” -> “Examples” -> “01.Basics” -> “Blink”

選了 Blink 之後，Arduino IDE會打開另一個視窗，裡面已經有寫好的程式碼。

我們直接編譯這份程式碼，點選 “Sketch” -> “Verify/Compile”

接著會看到 Arduino IDE 下方的訊息列出現一些訊息，代表它正在編譯。編譯完成之後，會看到類似底下的訊息。（沒有紅色訊息就代表沒問題）

接著我們就可以上傳編譯好的程式碼到Ameba上面。先確定Ameba跟電腦之間的線有接上，然後點選 “Sketch” -> “Upload”

接著訊息欄又開始印出一些訊息，這個步驟要等比較久一點，大約要等數十秒到一分鐘，完成之後在訊息欄會看到 “upload finish” 的訊息就代表上傳完成。
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Step 2. 測試 Blink 範例

Arduino 不只提供許多範例，也提供每個範例的說明文件，包括如何接線，程式碼的說明，技術內容等等……。這些範例不只是可以在Arduino的板子上使用，也可以在Ameba上面使用。
所以我們可以在Arduino 網站上找到 Blink 的相關說明：

https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Blink
簡單來說，Blink 這個讓 LED 燈泡閃爍，它使用的GPIO接腳是13
Ameba的Pin一樣在D13的位置，根據Ameba的接腳位置圖：

於是我們將電阻以及LED燈泡連接如下圖：
（NOTE：LED裡，長腳的是正極，接到D13的地方，短腳的是負極，接到GND的地方）

然後按一下Reset按鈕，就可以看到燈炮在閃爍，這個實驗就完成了。
如果以上過程遇到問題，請參考 Trouble-shooting 看是否能解決。