樹藝AI故事機開發紀錄V1.0-02：用三個按鈕選擇水井三寶故事

完成V1.0-01功能鍵與板載LED測試後，本階段將HUB 8735 Ultra擴充成三個獨立故事按鈕，分別代表「脂片龜／烏龜」、「白馬」及「姻緣花」。實測過程中發現GPIO 13無法正常觸發，因此將第三顆按鈕改接GPIO 12後，三個故事事件均能正確辨識。

系列前導閱讀：
HUB 8735 Ultra開發環境與基本設定，可先參考：《國產Wi-Fi晶片8735 Ultra初體驗》。

一、本階段開發目標

V1.0-02預定完成以下功能：

建立三個水井三寶故事按鈕。
每顆按鈕對應一個故事編號及故事名稱。
加入按鍵除彈跳，避免按一次卻產生多次事件。
按住按鈕時不連續重複觸發。
使用LED閃爍次數區分三個故事。
透過序列監控顯示完整故事事件。

按下故事按鈕 → 按鍵除彈跳 → 判斷故事角色 → 顯示事件 → LED閃爍

二、實際測試電路

▲ HUB 8735 Ultra連接三顆外接按鈕，分別作為脂片龜、白馬及姻緣花故事選擇鍵。

三顆按鈕可用不同顏色協助辨識：

按鈕	故事角色	GPIO	LED提示
按鈕1	脂片龜／烏龜故事	GPIO 10	閃爍1次
按鈕2	白馬故事	GPIO 11	閃爍2次
按鈕3	姻緣花故事	GPIO 12	閃爍3次

三、實測發現：GPIO 13無法正常工作

原始規劃使用：

GPIO 10：脂片龜／烏龜故事
GPIO 11：白馬故事
GPIO 13：姻緣花故事

實際接線與測試後，GPIO 10及GPIO 11可以正常讀取按鍵，但GPIO 13未能正確觸發第三個故事事件。

將第三顆按鈕改接GPIO 12，並把程式改為：

const int FLOWER_BUTTON_PIN = 12;

重新燒錄後，三顆故事按鈕均能正常運作。

原始配置：GPIO 10、11、13
實測修正：GPIO 10、11、12

本次結果代表GPIO 13在目前HUB 8735 Ultra板卡、開發板套件及接線配置中，不適合直接作為第三顆故事按鈕。這是本次實機測試結果，不宜直接推論所有RTL8735B板卡的GPIO 13都不能使用。

四、按鈕接線方式

程式使用內部上拉電阻，因此每顆按鈕只需接在GPIO與GND之間。

故事按鈕	按鈕一端	按鈕另一端
脂片龜／烏龜	GPIO 10	GND
白馬	GPIO 11	GND
姻緣花	GPIO 12	GND

三顆按鈕可以共用同一個GND。

接線安全提醒：使用INPUT_PULLUP時，按鈕應接在GPIO與GND之間，不要接到5V。若接到5V，不但邏輯不符，也可能增加接線錯誤或硬體損壞的風險。

五、GPIO 12與功能鍵的注意事項

HUB 8735 Ultra板上的功能鍵也與GPIO 12相關，因此第三顆姻緣花按鈕使用GPIO 12後，必須特別注意開機與燒錄操作。

正常執行程式時，GPIO 12可以作為姻緣花故事按鈕。
燒錄前仍可使用板上功能鍵進入Flash Mode。
一般重新開機時，不要持續按住GPIO 12外接按鈕。
若GPIO 12在RESET時維持低電位，可能影響開機模式判斷。
燒錄完成並按RESET後，先放開所有外接按鈕。

GPIO 12同時承擔故事輸入與功能鍵相關用途。正式製作故事機時，應避免參觀者在系統開機或重新啟動的瞬間持續按住姻緣花按鈕。

六、V1.0-02完整修正版程式

以下程式已將姻緣花按鈕由GPIO 13修正為GPIO 12。

/*
 * HUB 8735 Ultra 樹藝AI故事機
 * V1.0-02：三個水井三寶故事按鈕
 *
 * GPIO 10：脂片龜／烏龜故事
 * GPIO 11：白馬故事
 * GPIO 12：姻緣花故事
 */

const int TURTLE_BUTTON_PIN = 10;
const int HORSE_BUTTON_PIN  = 11;
const int FLOWER_BUTTON_PIN = 12;

// 按鍵除彈跳時間
const unsigned long DEBOUNCE_TIME = 50;

// 儲存每顆按鈕的狀態
struct StoryButton {
  int pin;
  const char* storyId;
  const char* storyName;
  int ledBlinkCount;

  bool stableState;
  bool lastReading;
  unsigned long lastChangeTime;
};

// 建立三顆故事按鈕
StoryButton storyButtons[] = {
  {
    TURTLE_BUTTON_PIN,
    "001",
    "脂片龜／烏龜故事",
    1,
    HIGH,
    HIGH,
    0
  },
  {
    HORSE_BUTTON_PIN,
    "002",
    "白馬故事",
    2,
    HIGH,
    HIGH,
    0
  },
  {
    FLOWER_BUTTON_PIN,
    "003",
    "姻緣花故事",
    3,
    HIGH,
    HIGH,
    0
  }
};

const int BUTTON_COUNT =
  sizeof(storyButtons) / sizeof(storyButtons[0]);

unsigned long eventCounter = 0;

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);

  for (int i = 0; i < BUTTON_COUNT; i++) {
    pinMode(storyButtons[i].pin, INPUT_PULLUP);
  }

  Serial.println();
  Serial.println("======================================");
  Serial.println("HUB 8735 Ultra");
  Serial.println("Tree Art AI Story Machine");
  Serial.println("V1.0-02 Three Story Buttons");
  Serial.println("======================================");
  Serial.println("GPIO 10：脂片龜／烏龜故事");
  Serial.println("GPIO 11：白馬故事");
  Serial.println("GPIO 12：姻緣花故事");
  Serial.println("--------------------------------------");
  Serial.println("系統準備完成，請按下故事按鈕。");
}

void loop() {
  for (int i = 0; i < BUTTON_COUNT; i++) {
    updateStoryButton(storyButtons[i]);
  }
}

/*
 * 讀取、除彈跳及判斷單次按鍵事件
 */
void updateStoryButton(StoryButton &button) {
  bool currentReading = digitalRead(button.pin);

  // 發現讀值改變，重新計算穩定時間
  if (currentReading != button.lastReading) {
    button.lastChangeTime = millis();
    button.lastReading = currentReading;
  }

  // 讀值穩定超過除彈跳時間
  if ((millis() - button.lastChangeTime) >=
      DEBOUNCE_TIME) {

    // 穩定狀態真的發生改變
    if (currentReading != button.stableState) {
      button.stableState = currentReading;

      // INPUT_PULLUP：LOW表示按下
      if (button.stableState == LOW) {
        triggerStory(button);
      }
    }
  }
}

/*
 * 單次故事觸發事件
 */
void triggerStory(const StoryButton &button) {
  eventCounter++;

  Serial.println();
  Serial.println("======================================");

  Serial.print("EVENT NO：");
  Serial.println(eventCounter);

  Serial.print("STORY ID：");
  Serial.println(button.storyId);

  Serial.print("STORY NAME：");
  Serial.println(button.storyName);

  Serial.print("BUTTON GPIO：");
  Serial.println(button.pin);

  Serial.println("EVENT TYPE：STORY_SELECTED");
  Serial.println("STATUS：TRIGGERED");
  Serial.println("======================================");

  blinkStoryLED(button.ledBlinkCount);
}

/*
 * 利用LED閃爍次數辨識故事
 */
void blinkStoryLED(int blinkCount) {
  for (int i = 0; i < blinkCount; i++) {
    digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
    delay(200);

    digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
    delay(200);
  }
}

由於文章以HTML方式發表，程式中的小於符號、比較符號及參考符號已使用HTML實體編碼，貼到Blogger後會正常顯示為Arduino程式。

七、按鍵除彈跳與單次觸發

1. 為什麼需要除彈跳？

機械按鈕按下時，接點不會立即形成一次乾淨的電位變化，而可能在數毫秒內產生多次高低跳動。如果直接讀取GPIO，按一次可能被誤判成按了很多次。

本程式設定50毫秒除彈跳：

const unsigned long DEBOUNCE_TIME = 50;

2. 為什麼按住不會一直觸發？

程式只在穩定狀態由HIGH變成 LOW時觸發故事。

if (button.stableState == LOW) {
  triggerStory(button);
}

因此操作結果為：

按下：觸發一次。
持續按住：不重複觸發。
放開：回到等待狀態。
再次按下：產生下一次事件。

八、LED閃爍代表哪個故事？

LED閃爍	故事	未來對應音訊
1次	脂片龜／烏龜	001.mp3
2次	白馬	002.mp3
3次	姻緣花	003.mp3

目前LED閃爍是故事事件的視覺測試。進入下一階段後，將把LED事件延伸成SD卡MP3播放。

九、正確燒錄流程

按住板上功能鍵 → 按下並放開RESET → 放開功能鍵 → 上傳 → 成功後再按RESET

步驟1：確認Arduino IDE已選擇HUB 8735 Ultra及正確COM埠。

步驟2：按住板上的功能鍵。

步驟3：按下並放開RESET鍵。

步驟4：最後放開功能鍵。

步驟5：在Arduino IDE按下「上傳」。

步驟6：等待顯示upload success。

步驟7：燒錄完成後，確定三顆外接按鈕都已放開，再按一下RESET。

十、序列監控開機結果

燒錄完成並按下RESET後，序列監控顯示：

== Rtl8735b IoT Platform ==

[Normal mode]

BootFromNORFlash

[Start Boot ROM...]

=== Load PARTBL ===

這些訊息代表：

RTL8735B已經重新啟動。
目前處於Normal Mode。
系統由NOR Flash載入剛才燒錄的程式。
Boot ROM開始讀取系統分割表。

完成底層開機後，程式會顯示：

======================================
HUB 8735 Ultra
Tree Art AI Story Machine
V1.0-02 Three Story Buttons
======================================
GPIO 10：脂片龜／烏龜故事
GPIO 11：白馬故事
GPIO 12：姻緣花故事
--------------------------------------
系統準備完成，請按下故事按鈕。

十一、預期的故事事件

按下脂片龜／烏龜按鈕

EVENT NO：1
STORY ID：001
STORY NAME：脂片龜／烏龜故事
BUTTON GPIO：10
EVENT TYPE：STORY_SELECTED
STATUS：TRIGGERED

按下白馬按鈕

EVENT NO：2
STORY ID：002
STORY NAME：白馬故事
BUTTON GPIO：11
EVENT TYPE：STORY_SELECTED
STATUS：TRIGGERED

按下姻緣花按鈕

EVENT NO：3
STORY ID：003
STORY NAME：姻緣花故事
BUTTON GPIO：12
EVENT TYPE：STORY_SELECTED
STATUS：TRIGGERED

十二、本次測試結果

V1.0-02測試完成：

GPIO 10可以觸發脂片龜／烏龜故事。
GPIO 11可以觸發白馬故事。
GPIO 13在本次配置中無法正常觸發。
第三顆按鈕改接GPIO 12後，可以觸發姻緣花故事。
三顆按鈕均可維持單次觸發。
按住按鈕時不會連續產生故事事件。
LED可依故事分別閃爍1、2、3次。
序列監控可顯示故事ID、名稱、GPIO及事件編號。

測試項目	結果	處理方式
GPIO 10	正常	保留作為脂片龜按鈕
GPIO 11	正常	保留作為白馬按鈕
GPIO 13	未正常觸發	本版本暫不使用
GPIO 12	正常	改作姻緣花按鈕
按鍵除彈跳	正常	50毫秒穩定判斷
單次觸發	正常	放開後才能再次觸發

十三、從三個按鈕走向故事播放

V1.0-02已經建立完整的故事選擇架構：

三個實體按鈕 → 三個故事ID → 三種LED提示 → 三個故事事件

下一步只要將故事事件連接到音訊播放函式：

001 → 播放脂片龜故事
002 → 播放白馬故事
003 → 播放姻緣花故事

就能從「按鈕測試器」進一步發展成真正的離線樹藝故事機。

結語

硬體開發不能只依照腳位圖推測，仍須透過實際接線、序列輸出及功能驗證確認可用性。本次原先選用GPIO 13，但實測無法正常觸發；改用GPIO 12後，三個水井三寶故事按鈕均能穩定工作。

這次修正也再次說明「逐層測試」的重要性：先確認按鈕事件，再加入SD卡及MP3播放，可以大幅降低整合過程的除錯難度。

下一階段將進入V1.0-03：microSD卡與三個MP3故事檔案測試，讓三顆按鈕真正播放脂片龜、白馬及姻緣花的故事。

延伸閱讀：《國產Wi-Fi晶片8735 Ultra初體驗》

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2026年8月23日星期日

[水井村USR] 樹藝AI故事機開發紀錄V1.0-02：用三個按鈕選擇水井三寶故事

樹藝AI故事機開發紀錄V1.0-02：用三個按鈕選擇水井三寶故事

一、本階段開發目標

二、實際測試電路

三、實測發現：GPIO 13無法正常工作

四、按鈕接線方式

五、GPIO 12與功能鍵的注意事項

六、V1.0-02完整修正版程式

七、按鍵除彈跳與單次觸發

1. 為什麼需要除彈跳？

2. 為什麼按住不會一直觸發？

八、LED閃爍代表哪個故事？

九、正確燒錄流程

十、序列監控開機結果

十一、預期的故事事件

按下脂片龜／烏龜按鈕

按下白馬按鈕

按下姻緣花按鈕

十二、本次測試結果

十三、從三個按鈕走向故事播放

結語

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二、實際測試電路

三、實測發現：GPIO 13無法正常工作

四、按鈕接線方式

五、GPIO 12與功能鍵的注意事項

六、V1.0-02完整修正版程式

七、按鍵除彈跳與單次觸發

1. 為什麼需要除彈跳？

2. 為什麼按住不會一直觸發？

八、LED閃爍代表哪個故事？

九、正確燒錄流程

十、序列監控開機結果

十一、預期的故事事件

按下脂片龜／烏龜按鈕

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