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電子電機及資訊科

創新架構之家庭自動化研製

家庭自動化的定義:利用各項電子零件系統或是可以程式化,協助人類處理家中事物時可以毋須直接接觸或是做出反應的一種機制。 以往製作此一系統必須花費不少精神在做系統整合,一部分是要做單晶片及連結一個伺服器去達成所要的功能,或者是利用單晶片去實踐整個系統,前者較為容易但是必須要建置一個體積較大的伺服器,且維護費用較高。後者體積較小但是程式碼撰寫則相對困難。 本系統是用Raspberry PI試圖完成家庭自動化的功能:偵測輸入信號(防盜系統)、控制輸出信號(用以模擬燈泡),且可以用PC或是手機上網,便可以瞭解家庭中之各項資料。

綠能傳無線、智慧照明亮

隨著智慧型手機普及現在生活中已是密不可分的3C產品之ㄧ,功能推陳創新CPU處理速度也不斷提昇,為廠商攔住消費者青睞獲得肯定購買的商業手法,由於商業化大多以利益為考量,在創新功能上卻忽略小細節。

運用聲音判別後車相對速度之行車警告器

根據102年國道事故分析A1類事故肇事原因第2位為「變換車道或方向不當」,市面上車道變換輔助系統有雷達、攝影及雷射等方式,但在大雨時雷達除電磁波能量的衰減及散射作用之外, 亦會引起電磁波互極化干擾等缺點,使用影像及雷射也會受影響。由文獻得知,高速行駛車輛輪胎噪音佔約91.1%,而且車輛高速行駛在雨天的較濕路面時,輪胎噪音是高於行駛在乾燥路面,研判不受雨天影響,因此我們決定運用聲音判別後車相對車速,設計去除風切頻率的收音放大,再檢波取出放大聲音之平均值作為判斷依據,當tn+1時的電壓高於tn時,表示後車快速接近送出警示訊號,反之則表示後車車速較慢送安全訊號,經實際測試效果良好,期盼本研究對降低高速公路A1類事故有貢獻。

日夜熱電共舞

「致冷晶片」是種將電能轉換成(高溫與低溫)的設備,如果反向操作,致冷晶片內半導體材料會拉大其電位差,變成具有提供電動勢的發電設備,進一步研究自製一台靠太陽熱能發電的系統。 研究內涵: (一)瞭解致冷晶片其結構與功能。 (二)「溫差→發電」實驗,進行發電量之研究。 (三)進行白天與夜間溫差實驗,溫差時間加長讓發電量增加。 (四)設計出構造簡單、體積小、又能長時間維持發電的機構。 我們的研究重點是將太陽能蓄熱之熱水加至於致冷晶片的受熱面,在背面進行散熱,形成穩定的溫差進行發電。白天使用致冷晶片系統供電,晚上仍應用熱水槽內剩餘的熱水繼續發電,同時也達到24小時的供電系統。

電升水、水生電

本研究以目前最熱門的“綠能環保”議題作為出發點,針對當下住宅中相當熱門的電梯為研究方向,來探討是否可以使用電梯這項交通工具來創造出能量,讓未來有電梯的住宅都可以達到節能省碳的目標。本系統是利用抽水幫浦的抽水原理,搭配電梯動作時所產生的反覆運動將地下汙水抽至頂樓,再由頂樓的儲水設備將汙水以自然的排放對地上的發電機產生作用力,進而達成發電的目的,未來可以再將發出來的電能儲存在電池或蓄電設備中,供給日常小電量的負載使用,例如 : 公共設備、電燈、花灑等,確切落實綠能環保的概念。

自動追蹤嬰兒車

在大賣場或是人很多的時候,如果你是一個新手媽媽,你把嬰兒車放著,有可能嬰兒車跟嬰兒就消失了,或者你不想一直推著車,想讓他自己動起來。我想,我可以解決你的問題,我可以能讓你跟嬰兒車行影不離。 我們利用Arduino研究出了一個可追蹤人、可定位、感測距離的嬰兒車,我們用ABB Car來模擬各種嬰兒車會發生的情況。利用它的感測器跟感測原理,如:紅外線、超音波、藍芽模組,利用紅外線的發射與接收的功能來達成追蹤的目的,超音波是用來感測距離及迴避障礙物,使嬰兒著可以走的更舒適平穩,藍芽模組是來定位嬰兒車,能更加確保嬰兒在我們的有效範圍內,如果跑出範圍會有警報聲,如:嗶........。

雲端智慧無線控

本研究是以Arduino控制器為核心結合手機App Inventor 2(AI2)的智慧隨意控系統,此系統是以主從式架構模型所設計,Arduino 控制器為伺服端,智慧型手機為用戶端,在伺服端部分,主要包含Arduino 控制器以及擴充板與遠端智慧隨意控系統所需的各式感測與驅動元件。控制器主要用來接收用戶端的控制指令,指令經過程式解析後,則會執行感測元件的訊號或數據並傳回用戶端或是相對應的驅動元件。另外,在用戶端部分,則是使用AI2手機程式作為控制器,透過此軟體,經由藍芽可遠端監控家中的電器設備、大門、即得知家中的即時溫濕度資訊等,另外系統亦提供防盜、防災及警報等功能。從而解決高齡化人口老化加上人手不足的問題。

使黑心商品無所遁形的i-Hound

本研究設計主要是以生物為仿效,利用LED顏色辨識器及陣列氣體感測器來模擬動物的視覺及嗅覺系統,藉此打擊目前社會充斥的黑心商品,故作品名稱命名為智慧型電子獵犬(i-Hound)。研究中所有的感測器模組均架構於Arduino微晶片上,進行智慧型辨識工作時,則以PLX-DAQ 數值分析結合Statistica 統計軟體,並藉由多變數主成份分析的空間向量變化,來辨別判定分析物之間差異。 i-Hound在創新設計理念下完成後,分別針對了假酒中甲醇的含量、不同品牌紅葡萄酒的辨識、不同汽油的分辨及紅酒與汽油是否遭參假皆作了一系列的實驗,結果顯示i-Hound均能正確判斷,顯示它未來將是新世代檢測黑心商品的利器。

具秤重功能行李箱

每次看著父母親因工作需要或者出國玩時,看著他們在整理行李時,總是聽他們在說總是很擔心行李超重的問題,所以每次出門前總要用秤行李專用的電子磅秤來測量行李的重量。 可是常常因為忘了帶出國或者就是聽母親說要花很大的力氣把整個行李提起來才可以測量行李箱的重量,對於女生而言,使用上並不是那樣子的方便。 所以我們幾個同學就想說有沒有可能把攜帶型的電子磅秤跟行李箱做結合,但是在使用上要更為方便,讓每一個人都可以不用花費很大的力氣就可以知道在去機場之前行李箱的重量有沒有超重。

微型風力機---探討相對轉速的應用及效能

「微型風力機--探討相對轉速的應用及效能」,在同一風場下,設計兩組不同轉向的葉片,提高風能的利用效能,藉助於所產生的相對速率,讓磁極與線圈兩者的相對切割的增加,應用於感應電動勢E =Kψ×n,則發電機的感應電勢一定會提高。這就是我們研究創新的構想。 研究並設計製作出「機體積小,構造簡單的微型風力機」,讓微型風力機在任何自然的風場環境下隨處都可設置,雖然只是小電力的發電機,但仍可視為一具小型的發電機,期望在「方便」、「便宜」、「輕巧」、「造形可愛」的優勢下得到大力推廣,讓「微型風力機」成為取之不盡的綠色能源。