指導教授:吳佳駿 教授 作者:曾俞傑、傅雋、李昱德、董晉嘉、婁志宇 前言 因應科技的快速發展,市面上大多數的垃圾桶已無法符合大多數民眾的期待。所以我們將會利用現代科技的技術,將垃圾桶的性能發揮到極致,提升大眾的生活品質。 研究動機 當你在用餐或是吃零食,手上都是餅乾屑時,走到垃圾桶邊,還是要用手將垃圾桶打開? 又或者是,當垃圾車來時,不知道今天的垃圾是否要倒掉? 而我們將會針對這些問題來設計出相對因應設備。 圖(一)市面上相似功能的智慧垃圾桶 研究設備及器材 杜邦線、排針、多心線 Arduino基本套件 伺服馬達 雷射切割壓克力箱(模擬垃圾桶) LCD面板 超音波感測器 學校電腦 開發工具及技術 超音波掃瞄垃圾量 -通知使用者清理 -隨時監控方便管理 自動感應垃圾蓋 -自動開啟 -不用觸摸髒髒的垃圾桶蓋 移動輔助輪 -不再需要離開座位 GPS定位系統 -定位垃圾車位置 作品構想 研究過程及成品展示 在研究一開始,我們就設定了我們所需的智慧垃圾桶功能,有超音波感測垃圾量、超音波感測與垃圾桶的相對距離(垃圾桶蓋自動開關),以及LCD面板顯示垃圾量及開啟、關閉功能。 圖(二) 數位接腳設置 D-3 伺服馬達 (將垃圾桶蓋開關) D-7 超音波感測器 (測試垃圾量) D-8 超音波感測器 (測試前方距離是否>= 30cm) 12-C LCD螢幕顯示器 (顯示垃圾量及顯示開關) (圖三) 本組的智慧垃圾桶成品範例 結論 […]
指導教授:曹永忠 博士 作者:陳柏任 概念發想 感應的技術普遍應用在生活當中,而在發達的社會中汽車成為家家戶戶不可或缺的代步工具之一,但安全卻成為其疑慮,透過簡單的超音波感測器及蜂鳴器試著組裝成簡易的汽車雷達,希望藉此能降低車禍發生機率以及停車糾紛! 作品構想 硬體方面,我們使用的開發板是webduino,webduino的優點是可以因為web的開發模式簡單達成跨平台的需求,亦可以因為網路連線而能遙控操作,缺點則是也受限於網路連線,若無網路則無法運作。 開發工具、技術 Ameba 8195AM N條連接線蜂鳴器*1 超音波模組*1 超音波程式庫(library) 麵包版 code 系統介紹 程式碼 #include <Ultrasonic.h> // 使用超音波的程式庫 #define TRIGGER_PIN 12 // 定義模組triger端為數位接腳12 #define ECHO_PIN 13 // 定義模組echo端為數位接腳11 int spk=8; // 定義揚聲器為數位接腳13 Ultrasonic ultrasonic(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN); //設定HC-SR04初始化參數 void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(spk, OUTPUT); } void loop() { float cmMsec; // 定義浮動數 long microsec = ultrasonic.timing(); // […]
作者:Roland Shiu 創作發想 由於從小生長於環境優美、空氣品質極佳的花蓮,很清楚環境品質對生活的影響是有多麼的深遠,來到新竹工作後,每天看著灰濛濛的天空以及超標的PM2.5指數,想說身為Maker,該來為台灣的環境貢獻自己的心力。 如果你也常因為霾害、紫爆而惶恐,不用擔心,現在就讓我們來帶大家認識低成本、高效率且可攜式的空氣清淨機吧!! 運用材料與器具 DIY可攜式空氣清淨機又可分為普通版與專業進階版,主要是在製造工具的使用和事後操作維護的差異: 1. 普通版 普通版只需使用剪刀和膠帶即可製作,優點是成本低,制作時間快,約半小時可完工,但事後維護和換濾紙較困難。 2. 專業進階版 專業進階版是介紹給會操作3D印表機、雷切機和鑽孔機的工作者使用,製作程序較為繁瑣,優點是使用上更換濾紙超方便,只要拆換的動作即可完成,事後維護保養拆裝都很容易。 主結構介紹 1. 9029H風機 這款風機的特色是風量大、體積小方便攜帶、耐用。事實上,在工業上它的使用很廣,例如阻隔冷氣外洩的「空氣門」,很多是選用9029H。由於它是台標準品,所以很容易買的到,髒了也可拆下來洗乾淨。更重要的,它很耐用,用個10年不是問題。 2.濾網 這台清淨機使用的濾網都可以在網路商場買的到,可視需要加個兩、三層,目前的作法由裡而外分別為: 多層次長效型靜電濾網:過濾粗塵、沙塵、毛髮 靜電式活性碳濾網:吸附VOC、抑制病菌、消除異味 紅茶濾袋:過濾灰塵、較粗的過敏物 特色總結 1. 物理過濾,不會激起任何的化學致病 2. 攜帶方便:重量僅約3公斤,且機身附把手,適合移動到各處,女性朋友和小孩皆可輕鬆提起 3. 風量大且耐用 4. 效能可比的上市面上15000-20000NTD等級的品牌產品 5. 解決空氣清淨機二次汙染 6. 方便清理,適用任何濾網 清淨效率實測 在一小空間中噴出煙霧,並啟動這台空氣清淨機,大約45秒即可排除煙霧,效果極佳,請參考實測影片。 後記 DIY可攜式空氣清淨機不僅能利用低成本(不到$4000NTD),達到高效率過濾空氣的效果,組裝與更換濾網的過程也相當簡易且方便,而在未來的發展上,也可透過連結各式各樣的感測器,達到自動監控、調整的效果,如與PM2.5感測器連結,當達一定汙染指數時自動啟動,相信對提升居家環境的品質,有很大的助益。 這是個Open Project,相關的3D圖檔已公開在Onshape上,如果有興趣下載,請上Onshape先註冊加入免費會員,再次登入後在上方搜尋列,輸入「DIY可攜式空清機」,即可看到3D圖檔。 這案子不怕COPY,還請大家多多COPY,一起來讓台灣的環境變得更好吧!
作者:chtseng 前言 最近PM2.5的新聞很熱門也敏感得不得了,每天起床一開門,白茫茫的空氣是否 總讓您驚慌得暫時停止呼吸,不情願地回頭將口罩戴上? 既然我們無法立即讓那些伺機躦入身體裡的懸浮微粒消失,至少也要能掌握身邊PM2.5的指數吧?Let’s 做個超簡單又實用的空氣品質感測鏡,只需要少少的幾個零件,也不需要艱深的電子知識,連小學生也能輕輕鬆鬆DIY出這台能偵測溫度、溼度、PM1.0、PM2.5、PM10,且功能媲美市面那些功能大同小異的昂貴空品機,而且重點是,它的外觀就是一個普通的梳妝鏡,讓您在出門打點儀容時,還能順便留意一下目前的空氣品質,決定要不要把口罩戴上。 材料準備 1.攀籐PMS5003T https://www.icshop.com.tw/advanced_search_result.php?keywords=PMS5003&x=0&y=0 PMS5003T型號簡稱為G5T,注意不要買成PMS5003 (G5)哦,兩種價格差不多,但有「T」代表多了溫溼度感測功能。 2.雙向鏡One way mirror http://goods.ruten.com.tw/item/show?21817951680930 又稱單面鏡或單面透視玻璃,與一般的鏡子不同,普通鏡子是把銀鍍在玻璃上,而雙向鏡只鍍「一半」。目前流行的樹莓派智慧鏡smart mirror就是用這種鏡子製作的。我們直接購買4×6尺寸的雙面鏡,剛好可以直接放入4×6的相框中。 3.白色 OLED12864 I2C http://goods.ruten.com.tw/item/show?21607801652176 OLED的顯示螢幕,目前市面上有分為兩種解析度:12864及12832,分別代表128×64 pixels及128×32 pixels。介面則有SPI及I2C兩㮔規格可選,SPI使用和接線上麻煩一點,但顯示速度較快。顯示顏色則有白、黃、藍、綠以及雙色等等,本範例用的是128×64 I2C介面,顯示顏色為白色。 4.Arduino開發板,Nano或UNO皆可,本範例我使用的是UNO。 https://www.icshop.com.tw/product_info.php/products_id/25094 5.Micro USB母頭轉接板 http://goods.ruten.com.tw/item/show?21743270324195 6.焊槍、熱融膠、一些杜邦線 接線 首先讓我們把這些零件接起來,讓它能夠work。請參考下方的接線圖,不要被五顏六色的線路給搞亂了哦,其實你試著接看看,這不會比小朋友的走迷宮遊戲複雜。 燒錄程式 如果您還沒有Adafruit-GFX-Library-master以及Adafruit_SSD1306-master這兩個library,請先下載這兩個Arduino library,並解壓後放置於Arduino安裝路徑的libraries資料夾下,它們是for OLED顯示的函式庫。 Adafruit-GFX-Library-master.zip:https://github.com/ch-tseng/Easy-PM25-Mirror/blob/master/Adafruit-GFX-Library-master.zip Adafruit_SSD1306-master.zip:https://github.com/ch-tseng/Easy-PM25-Mirror/blob/master/Adafruit_SSD1306-master.zip 將Easy-PM25-Mirror.ino程式內容燒錄到Arduino主板。 https://github.com/ch-tseng/Easy-PM25-Mirror/blob/master/pm25Mirror/pm25Mirror.ino 測試 燒錄後,理論上只要線路沒有接錯,應該可以看到OLED顯示螢幕上有資訊出現了。 雙向鏡組裝 背面零件的排列 雙向鏡是很有趣的東西,不過要小心,有一些人會用在不好的方面。使用時,只要記得後方保持全黑,就可以讓前方更像單純的鏡子、且看不到後方的東西。 至於鏡框的部份,您可以購買市面上常見的4×6相框,再搭配4×6尺寸的雙向鏡,就可以作出很漂亮的PM2.5鏡子了。當然除了購買現成的相框,您也可以用3D列印方式來印出自己想要的造型,例如,您可以直接下載下方的範例使用。 本PM2.5空氣感測相框的3D檔:https://github.com/ch-tseng/Easy-PM25-Mirror/blob/master/pm25mirror.stl 簡單又實用的PM2.5空品感測鏡
作者:陳金助 簡述 使用新DiFi內建的DHT11溫溼度感測器,偵測環境溫度超簡單的。 DHT11是一個結合溫、濕度感測元件的感測器,內建處理器將所量測到的溫、濕度資料轉換為數位訊號,再送出資料(註1)。 一、基本測試 接線圖: 使用Jump直接將D1和[DHT](DHT11溫溼度感測器)接上。 先製做[攝氏溫度]、[華氏溫度]、[濕度]等3個變數,儲存資料 [腳位1模式設為INPUT],設定數位腳D1為輸入訊號。 重複執行下面的動作。 [溫溼度感測器(11)在腳位(1)],設定數位腳D1接收來自DHT11的訊號 [等待1秒],因為DHT11需要做資料轉換,每筆資料的抓取時間不能太快。(註1) [設定變數(攝氏溫度)為(讀取感測器DHT參數°C)],將攝氏溫度存為變數[攝氏溫度] [設定變數(華氏溫度)為(讀取感測器DHT參數°F)],將華氏溫度存為變數[華氏溫度] [設定變數(濕度)為(讀取感測器DHT參數濕度)],將濕度存為變數[濕度] 在螢幕上就可以看到變數顯示現在的溫濕度。 程式下載:溫溼度.sb2 延伸: 將新DiFi學習板接上電源線(或行動電源),就可以放在遠端,透過無線WiFi連線,將遠端的溫溼度資料直接顯示在電腦上面。例如:放在戶外,可以在室內監看戶外的溫溼度了。 PS:無線WiFi連線請參考:第16課無線連接(http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/104089/678445) 二、說出溫度 使用[說…]積木,將測量值真的用電腦喇叭說出來。 目前只有Mac 和 Win10系統才可以說中文,無網路也可以使用。 主要程式跟上面一樣,增加[說…]積木,將溫溼度測量結果用電腦喇叭說出來。 使用[合併….和…],增加口語效果。 加上[等待….秒],讓語音能夠說完。最後的[等待10秒],避免連續說,造成困擾。 程式下載:溫濕度(說).sb2 延伸: 加上舵機(伺服馬達)做成指針式溫度計 舵機(伺服馬達)請參考:WFduino第十一課(伺服馬達) http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/639094 將伺服馬達的三條線,電源(紅色)接5V、接地(黑或棕色)接GND、訊號線(白色)接數位腳D7。 注意: 因為伺服馬達需要較大的供電,如果已經連線後,直接插上去時有可能會造成程式連接中斷,如果接上後程式沒有反應,請關掉WFduino 重新再啟動連接。 主要程式跟上面一樣。 增加[伺服馬達為腳位(7)轉動角度為(攝氏溫度)度]積木,讓舵機(伺服馬達)依溫度轉動。 就成了指針式溫度計。 程式下載:指針式溫度計 三、溫度換算 老師講解溫、濕度的意義,說明溫度換算公式(註2),學生練習寫出換算程式,比較換算結果是否正確。 華氏 = 攝氏*(9/5)+32 攝氏 = (華氏-32)*5/9 主要程式跟上面一樣,使用[說…]及[合併….和…]積木,將轉換結果顯示在螢幕上。 請學生將轉換後的結果和變數顯示的數值相比較,看看是否正確? 如果有錯誤,請修正程式。 程式下載:溫度轉換.sb2 延伸: […]
作者:賴建宏 前陣子從MakerPRO到手一顆小小的PSRAM,並被賦與一個任務:想想看有沒有適合的應用?這顆PSRAM是由來揚科技開發的LYONTEK 64M PSRAM,特色是具有相對高速的傳輸率及儲存容量,適合做隨身型裝置的暫存記憶體。Jack大大已先做了一個電子看板(教學文請參考:【Tutorial】用Arduino Mini Pro打造低成本迷你電子看板)。我在想:「還有沒有什麼其它的應用,是不需要保存完整的數據資料,而是將緩衝的數據資料做運算然後再輸出的?」 在和歐大聊過之後,回到家在網路上隨意翻找一番,結果找到關於心音與肺音聽診方面的文章,果然還是有的——那就是聽診器。長期看護的應用,很多時候不要求一個瞬間的變化量,而是長期去觀察變化。例如:更動藥品後,對病患的心臟有沒有什麼影響,且醫師或病患並不會想要過程中每一點的電子訊號,而是想要這些電子訊號處理完成後的結果,好比說心搏的強度、心跳的頻率範圍等。 所需材料 Arduino Pro Mini (CPU: 328,上面有LDO) 3.3V@8MHz Lily writer Arduino 來揚LYONTEK 64M PSRAM 電容式麥克風 (建議最好買品質比較好的,信號失真度比較低) 硬體線路 ※請注意:電源VCC都是3.3V,一般Arduino大多是5V,如果是採用一般Arduino,在來揚PSRAM間一定要有Level Shifter才行。 電容式麥克風透過A0把電子訊號傳入,再以FIR低通濾波器將電子訊號進行低通濾波,之後兩者都存入PSRAM。等到取樣至指定的數量後,就用Serial Plotter繪製出來兩者的變化波型。 原理說明 首先,本範例需要一個Arduino library,請從這裡下載。這個是一個以程式達成濾波的函數庫!當然,如果改用電容與電阻元件,也可以辦到,例如一般常見的RC低通濾波器,就可以用以下的電路達成。 低通濾波器的特性就是:只要輸入的電子訊號低於設定的頻段,那就可以通過,否則就會衰減到很小,而透過以下的公式能夠調整到想要的頻率,這也是我們電子工程師慣用的方法之一。 用程式達到濾波的方法,其實道理就是每次取樣多少個數據,將這些數據都乘以一個值,最後把這些相乘的結果加總,就是FIR的基本原理。但在設計濾波器上還有個更重要的觀念:如果你要取樣的訊號假設為100Hz,也就是每0.1秒一筆,那麼你的濾波器記得最少也要200Hz,也就是能0.05秒一筆才行完整取樣,這就是奈奎斯特定律。 程式碼 #include <firFilter.h> #include <SPI.h> #define PSRAM_CE 10 #define PSRAM_SI 11 #define PSRAM_SO 12 #define PSRAM_SCK 13 #define MAX_NUM […]
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