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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