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樂高 Mindstorms EV3 之 LeJOS 安裝說明 - Windows 篇

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閲讀次數：9420 發表時間：2014/10/22
tags: Java Mindstorms EV3 LeJOS 樂高 Windows 機器人

樂高 Mindstorms EV3 之 LeJOS 安裝 – Mac OS 篇 << 前情

樂高Mindstorms EV3介紹

樂高是一家很有名的積木玩具公司，從各種簡單與套裝的積木，大人與小孩都很喜歡。不過樂高發展的機器人積木玩具，也已經有十幾年的歷史了，從第一代的RCX、第二代的NXT，到目前最新的第三代EV3，結合積木與機器人的概念，讓大家自己組裝可以控制的機器人。

目前最新的Lego Mindstorms EV3，主要分為家用版與教育版。家用版套件包含基本的主機（Brick）、馬達、感應器與零件，家用版套件可以依照官方的組裝說明，組裝十幾種不同的機器人，家用版詳細的產品介紹可以在樂高官方網站查詢；教育版比家用版多了一些感應器與零件，例如陀螺儀感應器，教育版另外有擴充套件可以選購，所以可以組裝更多不同的機器人。

Lego Mindstorms EV3還有一個非常值的討論的，就是它也可以使用Java程式控制，樂高為Mindstorms開發一套「LEJOS」平台，標題就是「Java for LEGO Mindstorms」。LEJOS提供一套可以控制機器人Java API和Eclipse Plugin，你可以把寫好的程式傳送到EV3主機（Brick），執行程式以後，機器人就會照著程式碼開始運作。LEJOS目前的版本是「0.8.1 beta」，距離正式版本已經不遠了，目前的功能也很完整，不過相關的文件比較少，所以這篇文章提供想要先試試的朋友，搶先體驗撰寫Java程式控制樂高機器人，這一篇介紹在Windows平台的安裝與設定方式，上一篇已介紹過MacOS平台。

如果你想要體驗Java機器人程式設計，需要有這些設備：

  • Lego Mindstorms EV3套件（家用版或教育版都可以）
  • 無線網路
  • EV3使用的USB無線網卡
  • Windows電腦
  • Micro SD Card（至少2GB）

下載與安裝需要的軟體

LEJOS使用Eclipse為開發工具，也為Eclipse開發一套Plugin，方便程式撰寫、傳輸與執行。因為LEJOS目前採用版本是Java SE 7，所以也要先安裝好Java SE 7 JDK。依照下列的步驟安裝需要的軟體：

下載與安裝Java SE 7 JDK

  1. 開啟Oracle官方網站準備Java SE 7 JDK。
  2. 選擇下載Java SE 7的JDK：
    LeJOSWin_001
  3. 同意版權聲明後選擇Windows x86的下載連結：
    LeJOSWin_002
  4. 儲存與執行下載的檔案，安裝好Java SE 7 JDK。

下載、安裝LEJOS與製作系統記憶卡

  1. 先建立一個儲存所有檔案的資料夾，例如「C:\MyEV3」。
  2. Oracle為LEJOS建立一個特別版本的Java SE Embedded 7，開啟下載網站。同意版權聲明後，選擇Java SE Embedded 7的下載連結，儲存下載的檔案到C:\MyEV3資料夾：
    LeJOSWin_003
  3. 開啟LEJOS官方網站準備下載LeJOS。
  4. 選擇「0.8.1-beta」：
    LeJOSWin_004
  5. 選擇「leJOS_EV3_0.8.1-beta_win32_setup.exe」，儲存下載的檔案到C:\MyEV3資料夾：
    LeJOSWin_005
  6. 執行上一個步驟下載的檔案開始安裝LeJOS。
  7. 選擇「Next」：
    LeJOSWin_006
  8. 選擇Java SE 7 JDK安裝資料夾後選擇「Next」：
    LeJOSWin_007
  9. 選擇「Next」：
    LeJOSWin_008
  10. 選擇「Next」：
    LeJOSWin_009
  11. 選擇「Next」：
    LeJOSWin_010
  12. 選擇「Install」：
    LeJOSWin_011
  13. 確定勾選「Launch EV3SDCard utility」後選擇「Finish」：
    LeJOSWin_012
  14. 安裝程式器動系統記憶卡製作程式，準備好一張2GB的Micro SD記憶卡，在我的電腦的記憶卡圖示按滑鼠右鍵，選擇「格式化」後選擇「開始」：
    LeJOSWin_013
  15. 記憶卡格式化完成後，在系統記憶卡製作程式視窗選擇「Refresh」：
    LeJOSWin_014
  16. 「Select SD driver」選擇記憶卡的磁碟機後選擇「JRE」：
    LeJOSWin_015
  17. 選擇在第二個步驟下載的檔案後選擇「開啟」：
    LeJOSWin_016
  18. 選擇「Create」：
    LeJOSWin_017
  19. 選擇「確定」：
    LeJOSWin_018
  20. 開始製作記憶卡：
    LeJOSWin_019
  21. 製作完成：
    LeJOSWin_020
  22. 選擇「Exit」結束，退出製作好的記憶卡：
    LeJOSWin_021

下載與安裝Eclipse、LeJOS Plugin

  1. 開啟Eclipse官方網站準備下載開發工具。
  2. 選擇「Eclipse Standard」的「Windows 32 Bit」下載連結：
    LeJOSWin_022
  3. 選擇下載圖示，儲存下載的檔案到C:\MyEV3資料夾：：
    LeJOSWin_023
  4. 解壓縮下載的Eclipse開發工具檔案。
  5. 啟動C:\MyEV3\eclipse\Eclipse.exe。
  6. 輸入一個儲存應用程式專案的資料夾後選擇「OK」：
    LeJOSWin_024
  7. 選擇Eclipse功能表「Help -> Install New Software…」:
  8. 選擇「Add」按鈕：
    LeJOSWin_025
  9. Name輸入「LeJOS Plugin」，Location輸入「http://lejos.sourceforge.net/tools/eclipse/plugin/ev3」，選擇「OK」:
    LeJOSWin_026
  10. 勾選「leJOS EV3 Support」後選擇「Next」：
    LeJOSWin_027
  11. 選擇「Next」：
    LeJOSWin_028
  12. 同意版權聲明後選擇「Finish」：
    LeJOSWin_029
  13. Eclipse開始下載與安裝Plugin：
    LeJOSWin_030
  14. 選擇「OK」：
    LeJOSWin_031
  15. 安裝完成，選擇「Yes」重新啟動Eclipse：
    LeJOSWin_032

啟動與設定LeJOS

把記憶卡插入EV3的插槽，開啟EV3的電源，系統開始執行初始化的工作，需要一些時間，請耐心等候。

EV3套件裡面有一條USB傳輸線，可以透過它傳輸寫好的程式，不過如果是設計一些會讓機器人移動的程式，那你就得抱著電腦跟著它跑了。所以會比較建議使用無線網路傳輸的方式，會比較方便一些。目前LeJOS作業系統支援的USB無線網卡，在官方網站還沒有完整的說明，不過Edimax EW-7811Un是目前大家普遍測試過的，詳細的產品資訊請參考官方網站。

在EV3主機上的操作，都是使用面板上的按鍵，「1」是回到上一步；「2」是確認；「3」是上下左右移動：

LeJOSWin_033

準備好USB無線網卡後，依照下列的步驟執行設定的工作，

  1. 如果EV3已經開機，先關機後再插入USB無線網卡。
  2. 使用LeJOS開機完成後，選擇功能表的「WiFi」：
    LeJOSWin_034
  3. 選擇你的無線基地台名稱：
    LeJOSWin_035
  4. 輸入無線網路的密碼：
    LeJOSWin_036
    LeJOSWin_037
  5. 選擇「D」完成設定：
    LeJOSWin_038
  6. 系統完成無線網路的設定後，會在畫面上顯示EV3的IP位址：
    LeJOSWin_039

第一個Java機器人程式

完成上面所有的工作後，啟動Eclipse，執行LeJOS初始化的設定：

  1. 選擇Eclipse功能表「Eclipse -> 偏好設定」。
  2. 選擇「leJOS EV3」目錄後選擇「Browse」：
    LeJOSWin_040
  3. 選擇「C:\Program Files (x86)\leJOS EV3」目錄後選擇「確定」：
    LeJOSWin_041
  4. 勾選「Connect to named brick」，Name輸入顯示在EV3主機上的IP位址，最後選擇「OK」完成設定：
    LeJOSWin_042

接下來準備建立LeJOS應用程式專案：

  1. 選擇Eclipse功能表「File -> New -> Project…」。
  2. 選擇「LeJOS EV3 -> LeJOS EV3 Project」後選擇「Next」：
    LeJOSWin_043
  3. 特別留意專案使用的JRE必須是「JavaSE-1.7」，選擇「Finish」：
    LeJOSWin_044

建立好LeJOS應用程式專案後，在這個專案建立一個包含main方法的Java類別，名稱為「MyFirstRobot」，把程式碼修改為下面的內容：

import lejos.hardware.Sound;

import lejos.utility.Delay;

public class MyFirstRobot {
    public static void main(String[] args) {
        // 叫兩聲
        Sound.twoBeeps();
        // 休息三秒
        Delay.msDelay(3000);
        // 叫一聲
        Sound.beep();
    }
}

儲存寫好的程式，在程式碼「MyFirstRobot.java」上按滑鼠右鍵，選擇「Run As -> LeJOS EV3 Program」，Eclipse會自動包裝應用程式，傳送到EV3主機後自動執行。

參考資訊：

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關於作者

Michael

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張益裕。目前的工作是講師與作者，專長是教育訓練課程規劃、教材編製與課程推廣，技術書籍與專欄寫作。涵蓋的領域有OOAD、Java程式設計、JavaFX、Java Embedded、Android與SQL。已出版電子書Google Play圖書與Pubu。

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