用于互動裝置廣告的通用控制器

翁昊明+遲冬祥+吳限+何佳秋

摘要：隨著科技的發展，新興事物正在不斷涌現，比如3D打印、VR、物聯網等。這些技術的興起使得未來的市場出現了無限的可能。廣告作為國內市場經濟的最好的營銷手段之一，存在的巨大的市場，然而，人們對于過去單一而枯燥的電視、報刊形式的廣告已經產生了疲倦感，因此，廣告形式需要進一步開拓創新?；有问降膹V告充分抓住了廣告的注意力經濟現象，相比于傳統廣告更能給予顧客聽覺與視覺上的刺激，再加上開發者適當的創意，能使互動廣告給人以過目不忘的感受。本文主要研究互動廣告通用控制器的設計以及應用，主要包括控制器的PCB板設計，各個傳感器控制程序的開發，以及控制器調試窗口的設計。本文擬用Arduino作為開發平臺，實現個各傳感器對繼電器的控制，繼電器連接大功率電機，從而實現交互功能。并且使用Winforms作為控制器調試窗口的開發平臺，實現與Arduino的通訊，并能便捷地調整繼電器的延時時長。此通用控制器可用于教育科研方面，開發者可以使用任意傳感器迅速搭建一款控制器，可迅速縮短研發周期。

關鍵詞：互動；廣告；通用控制器

中圖分類號：TP11 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）06-0002-03

1 研究背景

隨著信息化時代的到來，人類接受信息的途徑越來越廣泛，新媒體借著信息時代的春風如雨后春筍般蓬勃發展，人們也越來越關注于新媒體的到來。同時，生活質量的提高也使人們的消費觀念產生了一定的改變，戶外的廣告變得更加多元化。在信息爆炸的今天，人們接收到的信息超過了負荷，人們對于過去單一而枯燥的電視、報刊形式的廣告已經產生了疲倦感。由于廣告主以及媒體都在思考著如何讓廣告更加富有創意，探索一種新型的廣告傳播方式，于是互動廣告逐漸進入大家的眼簾。

互動廣告最關鍵的點在于“互動”，“互動”一詞，借用于社會學，并被廣告學和傳播學領域廣泛使用。在廣告設計過程中，旨在讓受眾有種身歷其境的代入感，能與這種可視可聽可感知的媒介進行交流，這是互動廣告與傳統廣告的最大區別。藝術的形式有很多種，互動裝置也是其中之一，這種跨學科的藝術與技術的結合給人以煥然一新的感覺。由于人們的藝術觀念的更新，人們也慢慢接受了互動的藝術形式，同時隨著科技的進步，這種創新成為了可能。與在傳統戶外廣告受眾只能被動接受信息不同，它更加注重消費者的心理需求，注重和消費者的互動交流。簡而言之，互動廣告更注重于受眾體驗。所以，我們有必要研究這種新型廣告方式，探討它的存在價值，它的介入會給傳統媒體帶來什么影響，以及它的受限是什么。利用現有的技術，如何制作互動廣告，搭建一個制作平臺是，我們的研究方向。

2 硬件部分結構設計

設計硬件系統時，首先確立硬件的部分的組成。本文所設計的控制器硬件部分主要由四個部分組成：傳感器、PCB板、繼電器、Arduino。傳感器是控制器的“眼睛”，他能讓控制器感知這個世界，是控制器的輸入端，也是實現互動效果的第一步，由于是通用控制器，所以可以兼容各種傳感器。繼電器是控制器的“手”，要達成互動效果，需要繼電器來運作，可以向繼電器接入大功率電機，實現創意的互動方案。Arduino是控制器的“腦子”，所有的運算都在Arduino中處理，沒有了Arduino，所有的傳感器都無法正常使用，也無法實現“手”的控制，本文使用Arduino UNO開發板作為主控板。這三個原件都安裝在一塊自主設計的PCB電路板上，也是我們的控制器的“身體”，所有部件搭建在此之上，構筑了一個完整的控制器模型，硬件結構框圖如圖1所示。

3 PCB電路板設計

在設計PCB電路板時考慮到所有元器件都得安裝在板上，所以為Arduino UNO主控板留有專用的裝配口，并根據Arduino Uno的引腳，在電路板上設計了4組4Pin傳感器接口，4組3Pin數字信號輸入接口以及4組3Pin模擬信號輸入接口，每組接口都配備有電源引腳以及接地引腳，方便用戶插入傳感器使用。此外，電路板配備了兩個繼電器，另留有兩組繼電器安裝位置。當用戶將傳感器插入通用控制器后，可以通過傳感器檢測周圍環境，繼而控制繼電器的閉合。PCB板如圖2所示。

4 軟件設計（控制程序部分）

在本裝置中，軟件部分設計包括兩個部分，分別是Arduino開發板的程序設計和控制器調試助手的軟件設計。軟件部分功能框圖如圖3所示。

首先得把傳感器接收到的數據進行處理、解碼、分析并判斷該信號是否為交互信號，根據用戶使用的傳感器種類不同，解碼的方法不同。控制程序儲存于自主設計的一款調試助手軟件中，一共有七種傳感器的使用示例代碼，可供用戶使用。在這些程序中，考慮到能源的節省，采用了中斷的方法，定義了中斷函數，每50毫秒檢測一次外界環境。由于通用控制器的調試助手軟件的存在，所以需要讓Arduino開發板檢測是否有數據從電腦端發送，若有數據發送，則接收后更改Arduino中繼電器延時的變量參數，控制程序流程圖如圖4所示。

5 軟件設計（控制器調試助手部分）

本程序使用Winforms開發環境設計了一個控制器調試助手，方便用戶調整繼電器延時。當用戶想使用不同的傳感器控制繼電器時，可以使用本助手查看相應的繼電器控制程序進行燒錄。在本系統軟件設計由串口檢測程序、延時調整程序、串口通信程序等幾部分組成，調試助手界面如圖5所示。

在調試助手中設計了自動檢測Arduino串口的功能，把Arduino UNO連接到電腦后，打開控制器調試助手，點擊相應打開串口就可使用。主界面有滑條控件，滑動滑條后，繼電器延就會實時改變。

6 實驗結果分析

本節測試的是裝置的輸出控制程序，以紅外距離傳感器作為例子進行繼電器控制實驗。當選擇完控制程序并傳輸成功后，控制器開始工作，初始延時為0秒，當有物體接近傳感器時，繼電器紅燈發亮，說明繼電器閉合，若繼電器連接電機，則電機開始工作，結果圖如圖6所示。

打開控制器調試助手串口，調整延時。如圖7所示，延時會實時改變，此時繼電器延時會延長至為2秒。

7 互動實驗結果分析

向花瓶中安裝一臺小型風扇，并向花瓶中噴些許香水，然后將風扇電源線接入繼電器，供上12V電壓，成品如圖8所示。本互動實驗所使用的傳感器為紅外測距傳感器，當有物體靠近傳感器時，繼電器應該閉合，風扇啟動。

當手靠近紅外測距傳感器時繼電器紅燈亮起，風扇啟動，瓶中香味散出，如圖9所示，實驗成功。本成品可應用于香水廣告，當有人靠近聞花香時，風扇啟動，香水味散發而出。能很好的為香水品牌做推廣。

8 結語

本設計以繼電器、傳感器、Arduino UNO板的組合，基于Arduino平臺根據人的位置或者行為控制繼電器，從而達到與人互動的效果。這個互動的效果的靈感來自于含羞草，人觸摸含羞草的葉子葉子就會閉合，利用各種傳感器的配合，就能模仿出這種效果。本設計中樣例代碼中所使用的傳感器有：紅外傳感器、觸摸傳感器、超聲波傳感器，已經廣泛的應用于實際生活中，特別是觸摸傳感器，新穎的功能深受人們的喜愛，逐漸代替了傳統按鈕。另外，此通用傳感器的輸出也不局限于一種，結合眾人的創意可以開發出無窮的互動效果?？刂破髡{試助手程序方便了用戶開發應用時的需要，簡單而人性化的操作界面令控制器的使用更加簡單便捷。endprint