title: "在 Arduino 上於 60 分鐘內打造一隻迷你虛擬寵物 🐾"
published: true
description: "將 Arduino Uno Q 變成 Kiku，一隻具有動畫 LED 臉孔、情緒與鍵盤控制的 Tamagotchi 風格虛擬寵物。"
tags: arduino, beginners, programming, hacktoberfest
如果你的第一個硬體專案，不是另一個閃爍的 LED，而是一隻會餓、會跟你玩、會睡覺，還會對你輸入的內容做出反應的小寵物，會怎麼樣？
來認識 Kiku。🌸
Kiku 是 Her AI Studio 的吉祥物與內部寵物；這是一個社群計畫，致力於幫助新一代女性學習並使用 AI 進行創作。
在這個迷你工作坊中，我們要把 Kiku 縮小到整隻寵物都能住進一塊 Arduino Uno Q 裡。
完整教學可在 Her AI Studio 課程 中找到
你需要準備：
- 一塊 Arduino Uno Q
- 一條 USB 傳輸線
- 你的筆電
- Arduino App Lab
- 約 60 分鐘
提示！為了慶祝 Hacktoberfest 2026，Major League Hacking 的紀念贈品包會隨這些 Arduino 一起出貨，所以你可以把這個工作坊當作你的 Hack Day 入門，開始接觸硬體駭客活動。
噓，Kiku 正在睡覺
到了最後，你會得到一隻迷你 Tamagotchi 風格的寵物，它的臉會顯示在板子上的 LED 矩陣上。你可以從鍵盤 餵牠、跟牠玩，還能讓牠睡覺。更重要的是，你會看到只需要少少的程式碼，就能做出一種彷彿有生命的行為。
你將學到什麼
這個專案結合了幾個很實用的嵌入式程式設計概念：
- 將程式燒錄到實體硬體上
- 透過 Serial 與微控制器溝通
- 在 LED 矩陣上繪製圖像
- 追蹤應用程式狀態
- 回應使用者輸入
- 建立簡單動畫
- 製作一個迷你狀態機
如果你平常大多寫的是只待在筆電裡的軟體，那麼看到自己的程式突然出現在實體硬體上，會是一件特別有成就感的事。
第 1 部分：先確認板子真的有在運作
在打造虛擬寵物之前，先從嵌入式開發者版本的 "Hello, world!" 開始：讓 LED 閃爍。
用 USB 把你的 Uno Q 連接到筆電，並開啟你已下載的 Arduino App Lab。登入你的板子。
建立一個新應用程式，看看自動產生的樣板程式碼。打開 sketch.ino，寫一個基本的閃爍範例：
void setup() {
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
delay(1000);
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
delay(1000);
}在 App Lab 中按下 run。
如果內建 LED 每秒亮滅一次，它活了！
如果板子沒有被偵測到，請檢查你的 USB 傳輸線。有些 USB 線只能供電，不能傳輸資料。
第 2 部分：讓你的 Arduino 有辦法聽你說話
現在我們需要讓 Kiku 聽得到我們。當然，我們也可以加按鈕或感測器（在完整工作坊與完整 AI Kit 裡我們就是這麼做的），但其實已經有一個更簡單的介面：Serial 通訊。
用來上傳程式的同一條 USB 連線，也能在程式執行時傳遞筆電與 Arduino 之間的訊息。在 App Lab 裡，它看起來像這樣：
在 setup() 中開始 Serial 通訊：
void setup() {
Serial.begin(9600);
}接著檢查是否有輸入字元：
void loop() {
if (Serial.available() > 0) {
char typed = Serial.read();
if (typed == 'f') {
// 餵 Kiku
}
if (typed == 'p') {
// 跟 Kiku 玩
}
if (typed == 's') {
// 睡覺或起床
}
}
}你的鍵盤等於變成了這個實體裝置的控制器。
要和 Kiku 互動，我們會用 3 個按鍵：
f → 餵食
p → 玩耍
s → 睡覺 / 起床第 3 部分：讓 Kiku 有一點感覺
虛擬寵物需要的不只是指令，它還需要狀態。Kiku 會追蹤三個簡單的數值：
int hunger = 3;
int joy = 6;
int energy = 8;
bool asleep = false;我們會把每個數值視為 0 到 10 之間的值。這樣一來，動作就可以透過增加或減少這些數值來改變寵物。例如餵 Kiku 會降低飢餓值（但不要餵過頭！）：
hunger = max(0, hunger - 3);
joy = min(10, joy + 1);玩耍可能會讓 Kiku 更開心，但也會消耗體力：
joy = min(10, joy + 3);
energy = max(0, energy - 2);
hunger = min(10, hunger + 1);讓時間變得重要
如果 Kiku 的狀態只有在我們輸入內容時才會改變，那牠就不會特別有「活著」的感覺。
所以我們引入時間！每隔幾秒，tick() 函式會更新 Kiku 的狀態，像這樣：
void tick() {
if (asleep) {
// 回復體力
} else {
// 消耗體力
// 逐漸降低愉悅
}
// 逐漸變餓
}在你的程式中，請使用較短的間隔，這樣比較容易觀察到變化（之後你也可以再調整，讓你的寵物放輕鬆一點）：
const unsigned long TICK_MS = 10000;也就是每 10 秒更新一次。離開 Kiku 一下子再回來，牠的狀態肯定已經不同了——被晾著不管時，牠們可是會鬧脾氣的！
讓狀態變成一張臉
Kiku 會把內部狀態轉換成 Uno Q 的 LED 矩陣上的表情。我們可以定義牠的眼睛：
enum Eyes {
EYES_OPEN,
EYES_CLOSED,
EYES_HAPPY,
EYES_PEEK
};以及嘴巴的表情：
enum Mouth {
MOUTH_FLAT,
MOUTH_SMILE,
MOUTH_FROWN,
MOUTH_OPEN,
MOUTH_DOT
};現在我們的程式可以把狀態轉換成情緒：
Mouth moodMouth() {
if (hunger >= 7 || joy <= 3)
return MOUTH_FROWN;
if (joy >= 7)
return MOUTH_SMILE;
return MOUTH_FLAT;
}當然，Kiku 並不是真的在感受快樂或飢餓，不過只靠幾個變數與條件判斷，突然就開始像有個性了。
把動作連結到行為
現在各個部分就串起來了。你的主迴圈有三個工作：
- 聽取指令。
- 隨時間更新 Kiku 的狀態。
- 畫出合適的表情。
簡化後如下：
void loop() {
if (Serial.available() > 0) {
char typed = Serial.read();
if (typed == 'f') feed();
if (typed == 'p') play();
if (typed == 's') toggleSleep();
}
// 當經過足夠時間時更新數值
// 計算眨眼
// 重新繪製 Kiku
}這就是你的 Kiku 的核心架構。也試試看用你自己的裝置來跑！
在 App Lab 中開啟 Serial Monitor，然後輸入：
fKiku 吃飯。
接著輸入：
pKiku 玩耍。
再來：
sKiku 睡覺。
接下來呢？
試著做一些修改，改變 Kiku 的個性。
1. 改變時間
修改 TICK_MS。
2. 發明一個表情
讓 Kiku 眨眼、驚訝，或是難過。
3. 再加一個指令
例如：
c → 清理我們實際做出了什麼？
表面上，我們做出了一隻可愛的虛擬寵物。往深一層看，我們其實探索了幾個會出現在更大型系統中的概念：
輸入處理：Serial 指令變成事件。
狀態管理：變數記住每次迴圈之間發生了什麼。
狀態轉換：動作會改變那些狀態。
基於時間的行為：即使沒有直接輸入，系統也會改變。
渲染：內部狀態透過 LED 矩陣變得可見。
人機互動：動畫與節奏讓簡單的邏輯看起來更有表現力。
如果你為 Hacktoberfest 做出了自己的 Kiku，我們很想看看你給牠設計了什麼樣的個性。🌸
本文由 Her AI Studio 作為送給 Hacktoberfest 駭客們的禮物；這是一個為下一代 AI 女性所設的社群計畫。
完整的 Kiku 工作坊包含完整的 Arduino 程式、練習、知識檢核與其他資源，可在 Her AI Studio 課程 中取得。
原文出處：https://dev.to/heraistudio/build-a-tiny-virtual-pet-on-arduino-in-60-minutes-2cf
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