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 […]
作者：Lex Yang 專案簡述： 作品的創意構想起因於為蘭花之都 — 台南，設計文創禮贈品。台南近年來的老屋再造相當盛行，因此決定將台南市花 — 蘭花，與老屋的特色 — 窗花結合，設計出以老屋為造型的基礎，再強調出窗花線條之設計感的作品，運用這兩項元素來襯托出蘭花之美。 窗花上看似簡單規律的線條，實質上卻要花不少的時間繪製、整理線稿。作品採用雷切的方式製成，似巧拼的設計，讓你可以自由組裝。小巧又具有懷舊風格，不論是當作置物盒或是擺放盆栽，都是最美的裝飾品！
作者：Kona Chen 專案緣起 這個專案的緣由是因為我假日去買早餐時所衍生的，因為我懶啊！不想一邊揮汗滑滑板、一邊買早餐啊。一大早就噴汗很惱人哪！ 我自己溜的是長板（Longboard） ，滑板這個運動看起來很平和，實際上會讓你汗如雨下，因為運動時都接近有氧狀態，所以運動效率（噴汗效率）也特別好！ 這個專案因為金額有限，所以盡量使用不要那麼高的科技來打造，藉由一般常規的零件來降低花費。 電路不困難，但需要一點耐心跟細心（通常出錯就在於電路看錯），零件有些部份須要3D列印，或者利用委外切割壓克力。 接下來和大家分享怎麼做！ 製作驅動架構來安裝馬達 目標要先放在自己認為最不容易購買或取得的零件，這樣才會提高專案成功率。 首先列印3D零件，需要列印的有：驅動輪子的皮帶盤、輪子需要鑽孔所使用的治具，還有馬達架，列印完成後我們就可以開始加工輪子。 列印小提醒：選擇的材料盡量使用可以超過100度、但不至於變形的材質，比如說ABS 或 PC 或其他類，若您使用PLA，在試車時則會有軟化的狀況產生。 列印的檔案STL格式 輪子要先鑽三個孔洞，但因為滑板的輪子表面通常都是弧形曲面，鑽頭不太可能乖乖的直直往下鑽，所以我們需要先設計一個治具來固定鑽頭行進的方向！ 接著，再把M5內六角螺絲穿過墊片到達輪子之後，鎖上皮帶盤。 皮帶盤的孔洞設計成比較大的目的是方便矯正，大皮帶盤安裝上輪子後，一定會有偏心的狀況，我們要把輪子套上滑板，利用旋轉來觀察皮帶盤偏移的情形。 把偏移的皮帶盤盡量推往中間並鎖緊，讓它在旋轉時看起來不會抖動（這個只能盡量囉）。 安裝完後，我們可以推測得出馬達架的位置，先把馬達架套上去滑板的輪架，並且套上輪子，之後在適當的位子用麥克筆做記號。 （我抓適當的位子，大概是馬達架距離大皮帶盤目視約2mm的位置。） 做好記號後，先把熱溶膠槍拿出來預熱，利用熱溶膠的結構特性把馬達架沾黏在定位記號上的位置，不要擠太多熱溶膠，稍微固定即可，因為之後我們要拔除熱溶膠。 接下來使用塑鋼土來固定馬達架。塑鋼土通常為AB兩劑，使用前需要先混合均勻，之後再分成少量的土，一點一點地塞上去填補縫隙，慢慢地加強整個結構直到穩固，等到隔天，塑鋼土應該就會完全硬化了！ 完全包附！ 因為我買的馬達是屬於圓形軸心，我必須要把軸心磨出一個平面，這樣才能穩固的鎖上小皮帶盤而不至於滑動。先把軸心上色，當我們研磨的時候會比較好辨識磨掉的金屬（下右圖）。 使用手持砂輪機來磨，也可以使用銼刀（但用銼刀磨需要比較長的時間，不太建議）。 下一步，馬達直接安裝上馬達架並鎖上小皮帶盤跟M4螺絲，並且套上皮帶。 之後，我們要在馬達架上增加一個皮帶限制器，這個限制器的作用是用來改變皮帶與皮帶盤的包附角度，讓皮帶在低張力狀態下，也可以保持較好的摩擦力。 作法是先準備一隻M3螺絲與螺母，包括兩片或更多的墊片。 拿出十字起子壓在墊片中心，底部墊一塊M5螺母，之後用鐵鎚敲打螺絲起子，使墊片被下壓產生凸狀變形，請敲打兩片（下圖左）。將墊片套上M3螺絲凸緣朝內，然後再套上R1030ZZ軸承兩顆，再套上一片打凸的墊片（下圖右）。 之後將其鎖上馬達架，並調整到適當位子，使皮帶的角度改變即可。皮帶的鬆緊度可以藉由改變馬達位子來調整鬆緊。 製作底盤以便安裝電路設備 將列印的支架擺放在滑板的中心線上，不要太靠側邊因為轉彎時滑板會傾斜，比較容易磨到。 你會發現，有一個散熱器支架看起來很大，因為我使用了壞掉電腦的CPU散熱器，為了將它好好固定在滑板底部，只好整個包住。 總共有散熱器支架、電路盒支架、電池固定支架。 所有固定支架都有設計螺絲孔，當你擺放好這些零件後可以使用麥克筆在孔洞內戳一下，標記一下記號。 之後你可以拿3.5mm鑽頭在記號上一一鑽出孔洞來，另外準備好螺絲，就可以把固定支架鎖上去。 完成以上步驟，硬體底盤就大致完成了！！ 恭喜你已經踏上不歸路，做到這就耐心的把它完成吧～反正往後若不玩電動滑板，拿給小朋友玩也很開心啊！ 還沒完成喔，我們還要來進行電路系統製作，以及邏輯程式編寫喔。 材料清單 1. 電子迴路-升壓區零件 LM555 x1顆 約20元 1KΩ 1/4 電阻 x2顆 約4元 10KΩ 1/4 […]
作者：Felix Lin 製作動機 當前坊間市售的遙控玩具車因成本考量幾乎都是世界工廠中國所製造生產，也因此在價格競爭之下，造成各類玩具遙控車良莠不齊的情況。本篇文章是使用遙控器已損壞的低價玩具遙控車來進行改造，搭配聯發科的LinkIt 7697及MiniPlan的Robot Shield擴充板（介紹資料連結），改造為可以透過手機以及行動裝置進行控制的BLE遙控車。 Robot Shield的馬達控制 首先來介紹今日的主角LinkIt 7697與Robot Shield。對於LinkIt 7697這顆聯發科在物聯網中屬於殺手級微控制器的介紹在MakerPRO上已經有不少了，這裡就不再做贅述。如果不清楚可以參考【LinkIt 7697比拼ESP 32，誰能勝出？】與【LinkIt 7697三種開發環境，輕鬆上手！】這兩篇很詳實的說明文章。 Robot Shield則是不久前MiniPlan針對7697所做的擴充板，其包含了以下特點： 引出10組PWM控制伺服馬達或一般GPIO用途 提供兩組直流馬達驅動IC 內建兩顆超級電容，容量相當於250mA 專為LinkIt 7697所設計 如此一來方便使用LinkIt 7697控制直流馬達，不需要再額外使用馬達驅動擴充板與電池。 這次我們的遙控車改造，就會使用到Robot Shield來驅動直流馬達，上面的馬達驅動IC是使用普誠科技所出產的PT5126A。根據其datasheet所顯示的方塊圖可以得知，內部使用了一組H橋來控制直流馬達的正逆轉，而控制邏輯有兩個輸入腳INA與INB，控制的方式整理如下表： 如此一來便可得知，分別設定P10/P12與P13/P17給予不同的電壓準位，即得以控制馬達的正反轉了！ 玩具遙控車的拆解與改造 為了要進行遙控車的改造，勢必得先將遙控車拆解一下，並且了解其內部結構與電路構造才能加以改裝，所以接著就是要將遙控車進行『真﹡開箱』。 首先我們先看一下遙控車底部的組件，中央的部分一個方形蓋子其上方邊緣處有兩個卡榫與螺絲，明顯是安裝遙控車電池的部分。這裡我們先將電池取出，除了因為改造後用不著外，還可以做到輕量化配置；在電池盒右側有個圓形小孔，如果是使用充電電池還考可以給予電池充電的外接電源，而另一側則是電池盒的開關了；在上方前輪中間處則是前輪偏移的定位校準，再來將底盤周圍八顆螺絲鬆開後即可打開看到內部構造了。 打開後看到有前後兩個直流馬達，只有一個小電路板做控制。電路板除了連接到兩個直流馬達外，還有連接到兩顆車燈，以及一個鐵絲型天線用來接收27MHz頻率遙控器的訊號；靠近後輪的直流馬達底部有個齒輪箱，並且連接到後輪作動力輸出。而前輪則是控制前輪往左或往右的轉向，因為底部有個機構做限位，所以最大的轉向角度大約只有左右各45度而已，不至於導致轉向過度。 接著，我們將控制板取下，同時將其上方的線路解焊完全移除，保留兩個直流馬達的引線，並且將馬達引線焊接上Robot Shield附贈的2.5mm JST連接線；焊接完成後將遙控車後輪馬達接到擴充板的Motor A，前輪馬達接到擴充板的Motor B。 於此，同時我們將車殼上半部駕駛艙的模型也拆除，方便我們將LinkIt 7697與擴充板塞入車內；再把其餘線路整理一下，將車蓋蓋回後鎖上螺絲，遙控車的硬體改造即完成啦！ LinkIt 7697程式碼 本篇改造遙控車的專案程式為開放原始碼，有興趣的Maker皆可以在Github上取得。裡面用了LinkIt Remote的函式庫，可以在Arduino的程式碼中繪製好行動裝置APP的介面，省去很多開發應用程式的功夫。本段落將針對程式碼內容做逐一說明。 行號#4~#8：宣告BLE Remote物件，分別建立了前後左右的按鈕與車燈的開關。 行號#11~#17：LinkIt 7697的PIN腳定義，根據前面硬體的接線，定義了兩顆馬達的控制接腳。 行號#20：藍芽BLE的名稱，若有多組LinkIt 7697同時開啟，務必修改此處。 行號#22~#84：setup()初始化函式。初始化後續會使用到的幾個腳位，同時設定各個BLE Remote物件的屬性，包括顯示的文字、顏色、大小與位置等。 行號#86~#124：這裡實作了forward()、backward()、turn_right()、light_on()等馬達控制與車燈控制函式，方便後面主迴圈去做呼叫。 行號#126~#129：程式的主迴圈，前面幾行在做等待連線的判斷，以及#142是在處理與手機端的資料交換。其餘的部分則是在判斷手機遙控端有觸發了那些按鈕事件，並依據不同的按鈕去執行各種遙控車的動作。 行動裝置BLE遙控器 開啟行動裝置到Play商店（Android）或是APP store（iOS），搜尋LinkIt […]
作者:Pizg Chen 創作發想 之前有創作過一個火星探險車的專案，這次就來詳細介紹一下它的最大特色 meArm 機器手臂~ 材料準備 機構件 提醒您：強烈建議您先把壓克力表面的保護紙撕除後再繼續以下之組裝步驟。 機電零件 Arduino nano 開發板 * 1 Arduino UNO nano 兩用擴展板 * 1 (也可以使用 UNO 及其擴展板) SG90 伺服馬達 * 4 (建議使用 MG90S * 1 + SG90 * 3) 杜邦線 公母頭 * 3 開始組裝 組裝前注意事項： 1.本套件所有螺絲孔都是 M3 孔，但孔有2種，一種是鬆孔，另一種是緊孔(自攻孔)。鬆孔在螺絲穿過後機構件仍可以鬆動；緊孔在螺絲穿過後機構件無法鬆動，在穿螺絲時請注意方向。 因為機器在加工時會有誤差，如果在鎖緊孔時發現太鬆，請在緊孔內塗抹樹脂再鎖螺絲，或是在鎖好螺絲後用快乾膠點黏緊孔處。 2.為了我們在組裝時方便識別起見，需要先定義一下機械手臂各部位名稱。把手臂放在胸前，夾子跟眼睛的方向一樣朝前放置，機身左側的馬達稱為左馬達，右側馬達稱為右馬達，底部的馬達稱為底座馬達，而夾子處的馬達理所當然稱為夾子馬達。 3.***最重要是這件事*** 在將機構件固定到馬達時，建議夾子馬達、右馬達和底座馬達需上電並固定在 90 度；左側馬達，需上電並固定在 170 度(註A)，而後再鎖緊螺絲。 註A: […]
作者：Alan 概念發想 傳統捕蚊燈只是單純的電蚊子，電死幾隻也不知道，但若能將這些數據蒐集起來，排除掉outlier可能就有研究價值。其實不須要複雜的電路概念，就能將傳統的捕蚊燈改裝成有統計能力的智慧捕蚊燈，甚至還能將data傳上雲端分析。 所需材料 捕蚊燈 * 1 聯發科技 Mediatek Linkit Smart 7688 Duo * 1 洞洞板 * 1 四位七段顯示模組 * 1 1M 歐姆電阻 * 1 2k 歐姆電阻 * 1 Zener二極體 * 1 110v轉5v模組 * 1 實作步驟 一、將捕蚊燈高壓電路降壓之後，判斷壓降來計數 1.把捕蚊燈拆開之後，可以看到高壓線圈 2.你可以找到接到電蚊鐵片的那兩條線(如紅框處)，把線並聯拉出來。 3.接著就是做一個降壓電路，可以把高壓降成0~3V之間。R1電阻值為1M歐姆，R2電阻值為2K 歐姆，中間加了一個ZENER二極體(俗稱穩壓二極體)來保護 Linkit Smart 7688 DUO 開發板 。(V_SENSE要接到 Linkit Smart 7688Duo 的 D7)。電路示意圖如下： 做好的如下圖。左邊那顆電阻是1M，右邊2K，中間是3.6V ZENER。旁邊兩條線就是之前高壓線拉過來插這邊。 4.接著裝上四位七段顯示模組，針腳用Linkit […]
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