電子電機及資訊科

現今的社會是越來越進步了，工商發達日新月異，國民所得的提高，使大家享受樂趣之餘，也越來越重視災害的預防了，因為多一分的預防，當災害真正發生時就能多減少一分的損失，所以一點也馬虎不得。最近台灣的治安也亮起了紅燈，從電視上時常可以看到重大刑案的發生、闖空門、竊盜的案件也層出不窮，因此對於防盜系統也就相形顯的重要了，我們這次所做的就是從門窗警示、大門密碼鎖、瓦斯偵測、溫度控制、室內亮度、樓頂天窗、以及庭院花草水分不足澆灌方面來著手，使我們的住屋更加安全舒適，更多一份保障。 \r \r \r

本研究是利用學校及電子材料行隨手可取得的電機電子控制小元件組合成具有多項保護功能，以防止電氣操作人員因不小心觸電而發生危險及電氣設備因電源異常，或負載過載而損壞，希望能以最少的花費，發揮最大的保護功效。本作品具有過載、電源欠相、電源逆相、人員誤觸電或設備漏電等多功能保護且所需成本低廉，頗具開發價值。

本研究旨在探討地震到達一定程度時電源能自動跳電和自動關閉瓦斯的方法，其次分析地震感測器安裝在牆壁上與安裝在櫃子上的差別，並以地震體驗裝置探討「單一固定方向地震」與「水平垂直方向同時作用之地震」之震動大小有何不同。本裝置能防止地震造成的火災，減輕地震災害以降低人員的傷亡與財物的損失，再地震發生時能自動處理一些用戶無法完成的安全動作，增加地震時逃生的機會。本研究藉由台中縣消防局之地震體驗車，進行了各項地震實驗，包括各震度之地震跳電實驗、固定方向與水平垂直方向同時作用之地震實驗以及地震感測器不同安裝位置實驗等，以驗證本安全裝置能依用戶之不同需求，自行設定地震跳電級數，在發生有感地震且達到設定震度時自動啟動安全裝置。本研究經由實驗及統計分析的結果，獲得下列結論：一、採用無熔絲開關(附跳脫線圈及警報接點)、自製地震感測裝置以及瓦斯專用電磁閥等，即可達到地震到達一定程度時電源能自動跳電和自動關閉瓦斯。二、地震感測器安裝在牆壁上與安裝在櫃子上的差別，在於安裝在櫃子上會有較大的震動，因此地震感測器建議安裝在牆壁上，已達到正確偵測地震震度之目的。三、經地震體驗裝置實驗得知，「水平垂直同時作用之地震」與「單一固定方向地震」之震動程度相近，因此同級地震搖晃一個方向和搖晃兩個方向的地震相比較，在共同方向的震動大小並無不同。四、地震時啟動逃生裝置之方法，是利用地震感測器去觸發無熔絲開關之警報接點，即可啟動逃生安全裝置，接著系統就會自動關電、關瓦斯、開啟緊急照明以及啟動緊急疏散的語音廣播等。

「科技」總是來自於人性，為了更便利及更安全，我們使用手機取代汽車防盜器及汽車鑰匙。其使用具藍牙功能並支援Java me或Android 2.x以上系統之手機，利用自行撰寫之程式控制手機藍牙與藍芽模組連線，而間接與單晶片通訊。單晶片接收手機傳送之訊號以控制Lock(防盜啟動)、Unlock(防盜解除)、Trunk(行李箱開啟)及Smart Start(智慧型啟動，其包含電源切換、引擎啟動及熄火控制)。經實車測試，本研究可達到上述之功能。

本研究主要目的為設計一可直接裝載於水中的溫度感測裝置，有別於以往僅用數字或蜂鳴器警告溫度過高，我們將以視覺化的方式來呈現目前的水溫，以達到警示的作用。除此之外，有鑑於人們因為天然氣熱水器的裝置位置不當，而導致冬令時節，一氧化碳中毒死傷人數的增加，我們亦設計一一氧化碳偵測裝置，當CO 濃度過高時，即會開啟排風機，並以聲音警告使用者注意，同時水中的燈光也會由原先的單一顏色改變為多色閃爍，以期發揮更大的警示效果！水藉由顏色的催化，除了達到水溫和CO 濃度的警示外，泡澡的氛圍也隨之提升，對於壓力的抒解將更有助益。本作品包含：矽膠模型製作與灌注、溫度感測電路、一氧化碳感測電、警示器電路與設備。

無敵風火輪利用高三所學的單晶片課程，加以應用在這次的科學展覽上，利用馬達的加工及人類的視覺暫態來製作出光彩奪目的特殊效果，並且將這種特殊效果應用在日常生活中，為了方便的運用在日常生活上，我們想出可以旋轉的物體來搭配這次專題，利用了生活中最常見的風扇馬達，延伸出三種不同的型式，例如：使腳踏車的輪胎轉動、利用木頭及木板做出水平360度的旋轉效果、以及原始的風扇加以加工來轉出我們所期望的效果。印刷電路板加裝在單車輪胎上，除了可以在夜裡做到醒目的安全措施，也能達到隨機廣告的效果，真是一舉兩得，經濟又實惠，而360度旋轉平台，可以讓每個角度都能夠看的到，最原始的風扇也能顛覆傳統，使得風扇不在那麼單調，如此一來，也讓廣告看板有了更新的突破及多樣化。

作品定位：方格紙法求任意封閉曲線所圍的面積。理論依據：線性規劃與黎曼積分及無窮級數之夾擠性質。首要目標：完成單位圓之方格面積法計算，並由誤差章節可以證明出，透過方格面積窮極細化計算，無論多小精度的誤差皆可達到，讓研究方法得以驗證。第二目標：完成任意三邊形方格法面積，透過三點面積法比對誤差率。第三目標：完成任意N邊形面積，此區域代表N條不等式所圍之區域面積。第四目標：完成任意封閉曲線面積，方法沿著封閉曲線取N點，任意封閉曲線區域便可以N條不等式所圍之區域面積來詮釋。最後目標：完成方格紙面積法求任意封閉曲線面積之誤差分析(透過N多邊形模擬圓面積之誤差控制，確保任意封閉曲線可由N多邊形估計面積)。

本研究可改善一般家用或市售的電源插座，讓一般電器使用者，能夠容易的從本裝置上LED BAR 的顯示知道，目前插座所提供的電流大小，是否已達安全的限度，有指示與警示作用，防止過載的發生，LED BAR 的顯示效果也能夠提醒電器使用者養成節約能源的習慣，隨手關閉不需要的電器設備。本裝置是使用霍爾IC 來檢出導体電流大小所產生相對應的磁場強度，再轉換成電壓訊號輸出，是屬於非接觸式的電流感測，安全性佳，檢出訊號經放大電路處理後，驅動LED BAR，過電流時(15A) 15A)，內部蜂鳴器會發出警告聲響，進而送出訊號使的無熔絲開關（附漏電斷路器者）跳脫，達到過載保護的功能。

內政部警政署統計，騎乘機車未戴安全帽與酒後駕駛的傷亡率，高居國人意外死亡\r 率之首，因此本專題著眼於新式安全帽的設計，經反覆觀察分析、實驗模擬，研究出具\r 創意且實用的安全帽。希望能為騎士帶來保障，確保安全。\r 萬事從『頭』做起，整合功能有：\r 一、 戴上安全帽並確實繫緊扣環，才能發動機車。\r 二、 偵測器測得酒精濃度，並執行酒測語音提醒，同時發送簡訊告知家人。\r 三、 天色昏暗時，自動開啟機車大燈和安全帽後的夜間警示燈。\r 四、 機車行進間轉向減速，安全帽後的轉向指示燈和煞車燈配合同步亮起。\r 五、 語音系統提醒騎士確實繫緊扣環，以及安全帽內的充電電池電量不足時提醒充電。\r 六、機車的主、側腳架未同時收起，無法發動機車，並執行腳架語音提醒。\r 七、安全帽內溫度升高，自動開啟風扇。

根據行政院科技顧問組及能源會估算，全國交通號誌改成LED 燈，可減少1.6 億度的電力，以每度3.5 元計算，每年可省下近5 億元。本專題以LED 燈為基礎，運用白天及夜間人們對光源相對亮度的視覺反應，提出低耗能號誌燈結構，達到省電的效果。目前的號誌燈，並未針對白天及晚上的周邊光度差異，在節能角度上作控制，故不論白天或黑夜所消耗的電能均相同，但因晚上的周邊光度較暗，較弱亮度的號誌燈，就能具有與白天相同的辨識效果，若能降低夜間LED 燈的亮度，必能達到節能的效果。本專題製作一套低耗能省電號誌燈的雛型，經實際測量印證發現，比現今LED 燈更節省近四成的電力，若以前述行政院的數據，全年可再減少近0.59 億度的電力損耗，相當於2 億元的電費支出。