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電子電機及資訊科

創新型微動能感測系統之研製

感測器為系統最前端裝置,影響量測結果甚鉅。目前量測微弱振動的感測器,絕大多數為日本或美國生產,主要為半導體橋式壓力感測器。雖然體積較小,但受溫度與非線性影響,無法真實地將感測動能轉換出來且價格昂貴。有鑑於此,我們將水添加微量的電解質,產生的阻抗配合薄膜與震動面接觸,薄膜上的電極隨震動起伏,與固定電極間產生位移使阻抗產生變化。經四項實驗,證實此感測器具有極佳的低頻響應與能量轉換曲線,並且造價低廉,配合相關電路建構出微動能感測系統,能廣泛運用於科學研究、視聽電子、地震分析、生物資訊、製造業產品檢驗等範疇。

微型風力太陽能自行車警示燈方向燈

本作品以夜間騎乘自行車時的安全作為研究方向,由於在夜間騎乘腳踏車時如果沒有足夠的照明設備常常會發生意外,故我們將警示燈加在自行車帽上,以增加夜騎時的安全性。顧慮到轉彎時的安全,我們也將左右方向燈加裝到安全帽上。加上現代環保意識的提倡,所以本作品以太陽能及風力等再生能源作為電力來源,在白天或是光線充足時太陽能板會對電池充電,在騎乘腳踏車時平均風速達到4公尺/秒(以自行車平均時速15公里/小時)的條件時也會充電,本作品不僅可保護自行車使用的安全,也結合了綠能環保的概念。

遠端遙控巡堂自走車

長久以來校園安全一直是大家最為關注的話題,但是幅員廣大的校園仍舊暗藏許多危機。多數民眾大都以為裝了監視器便能解決此一問題,殊不知一般的監視器大多採定點固定的方式架設,監看的範圍較為侷限,而且往往都會有看不到的死角。於是我們思考著,何不將資訊科技結合自動化裝置,把固定式監視器變成可移動式監視器。如此一來,不僅可以節省校園巡視所花費的人力成本,還可以應用在中小學教室的課堂巡察。實驗結果顯示,我們所設計的遠端遙控巡堂自走車,不僅能夠以循軌跡方式依照預設之教室路線做課堂巡察;還能夠以遠端遙控方式,直接在螢幕端控制自走車做即時監看、或錄影。相信有了這部自走車,校園安全能真正地落實,解決看不到死角的問題。

紙也能錄音系統之研究

人類記錄聲音的歷史,從愛迪生發明留聲機至今的科技,MP3是最典型的留聲設備,而聲音的處理記錄方式,從類比信號處理方式到現今的數位化處理方式,處理的方式不同也有不同的設備。而MP3裝置是利用資料壓縮技術及記憶體,將聲音或音樂儲存在MP3記憶體中。研究中我們顛覆傳統聲音儲存方式,以紙為儲存媒介,利用二維條碼技術及聲音數位化電路,將聲音儲存在紙張上,因此紙張上方所記錄的二維條碼資料即為聲音資料。我們在利用光學閱讀裝置讀取二維條碼語音資料,並透過轉換電路再將聲音還原。

不怕別人偷窺的密碼鎖

有鑑於一般密碼鎖在輸入密碼時都要注意身旁身後是否有他人偷看,由於大部分密碼鎖的密碼幾乎都是固定很少變更,所以利用單晶片寫出一套不容易被看出密碼的密碼鎖,改善一般密碼鎖密碼過短卻容易被破解,或著密碼過長卻不容易記住以及輸入時之麻煩,此種密碼鎖能在許多跟密碼保護有關的硬體上施行,能有效防護密碼外洩。

自動溫度偵測遮陽棚

本系統是由類比轉數位的方式來做控制的系統,分為類比訊號的感測器和數位控制的單晶片等組成,本系統可依不同的環境做不同的控制,主要是以顯示溫度及控制張棚及收棚,且正以多功能及多控制的目標前進,希望能做到在不同的環境皆能至由感測及控制。

全方位居家安全系統

〝全方位居家安全系統〞經過我們共同討論以及努力之下,發展出以下六個系統:一、 安全供電系統當人體觸碰到時不會有電,但當一般家電使用時即供電,如此便可以防止因觸電所造成的傷亡。二、 指紋門禁系統利用指紋的特徵點與已紀錄的指紋作比對,成功後會打開大門,失敗了會將指紋紀錄在電腦裡。三、 網路監控系統當居家遭受任何危害到居家安全的狀況時,會自動透過網際網路即時通報在公司的主人,嚴重時會透過電話傳出求救語音至警察局、主人手機等,以減少因災害所造成的財物損失,也可由公司監視居家的狀況。四、 防災系統當發生瓦斯漏氣、地震、水災、水質問題時,會啟動警報器來提醒住戶,並會依據所發生的災害來做進一步的處理。五、 防盜系統利用紅外線來感測人體,當任何人接近居家周圍時,即開始錄影,如窗戶自外部開啟即會觸動警報系統以嚇阻小偷,並通知相關單位與主人。六、 水質監控系統利用電壓的不同來判別水質的總固體含量,當電腦判別水質為不良時,便會啟動水流控制閘關閉家庭用水,並且發出警報與手機呼叫通知主人水質問題。

汽車安全裝置之研究

鑒於汽車駕駛人因酒後駕車或未繫安全帶造成自身與無辜第三者的嚴重傷亡,法務部在去年五月間邀請相關單位及學者專家共同研商所得之酒精呼氣含量達○‧五五毫克,或血液酒精濃度達○.一一%以上者,其肇事率為正常人之十倍,認為已達「不能安全駕駛」之標準,此項標準係根據中央警察大學交通系主任蔡中志教授所提供之美國汽車協會、交通安全局、德國相關參考資料及學者所做之調查實證資料分析而得。 \r 官方雖已對於酒後駕車和安全帶進行加強取締,加重刑責(89.09.10)交通部路政司長謝潮儀指出,交通部為遏阻酒醉駕車情形,在本次「道路交通管理處罰條例」修訂中,將第三十五條酒醉駕車(吐氣時每公升酒精濃度超過○‧二五毫克)的處罰,從現行六千元至一萬兩千元,大幅提高為一萬元至九萬元。並增加累犯的處罰,汽車駕駛人因酒醉駕車致駕照被吊扣,六個月內若再被查獲酒醉駕車者,一律處新台幣九萬元,並吊銷駕照。法務部根據新修正實施的刑法第一百八十五條,規定駕駛人吐氣時每公升酒精濃度達○‧五五毫克以上(約等於血液酒精濃度每公升為○‧一一毫克),駕駛人將以危害公共安全罪,處一年以下有期徒刑、拘役或處以三萬元以上的罰金。 \r 然仍有人抱投機心理以身試法,不重視本身及公共安全(中央社91.01.25)警政署指出,九十年一至十二月酒醉駕車肇事件數共有三百九十三件,造成四百二十人死亡,較前年增加七十三件,增加百分之二十三,死亡人數增加六十四人,增加百分之十八。警政署長王進旺日前參加內政部擴大部務會報中做了以上表示。他並且指出,九十年一至十二月各警察機關取締酒醉駕車十六萬四千二百零八件,較前年減少二萬五千一百零三件,減少百分之十三,不過九十年全年酒醉駕車依刑法公共危險罪嫌移送法辦者共三萬一千三百五十五件,較前年增加一萬零九百六十六件,增加百分之五十四。 \r 更有甚者連身為執法單位的人民保母的警察,也應有酒後駕車、肇事。致無辜人民嚴重傷亡,而恢復自強中隊的構想,將無法潔身自愛的員警予以管訓四個月處分。可見交通路況之險惡。 \r 因此我們心想,如果要正本清源最好的方法就是從汽車內部控制加以限制,每部車出廠時均需加裝酒測安全裝置,以確保全民之安全.當汽車駕駛之酒精濃度超過官方所規定之值時,電路便自動切斷,使駕駛人無法啟動汽車,避免汽車駕駛人生意外事故。所以我們決定靠自身在學校所學之專業知識(感測器實習,電子實習,單晶片實習),在老師指導及同學合作下,發展一套「你安全,我安全,人車都安全」之裝置,使所學理論與實際生活能互相配合驗證,親身體驗「在做中學習」的寶貴經驗,咸信必有所得。 \r

教室精靈

每次上課時,最討厭的上課情況就是有人吵鬧,而讓老師和學生無法專心講課和聽課,而吵鬧的人更是無法原諒。希望能藉由此作品來改善上課的品質。

生活更便捷,就讓聲活動起來

”生活更便捷,就讓聲活動起來”是讓生活變的更簡單、更安全的專題製作研究,在組員討論下,我們選擇運用聲音控制家中的電器用品,可以使用平常的生活用語,來開啟或關閉常常用到的特定電燈、冷氣、電扇、…,天氣熱時所需要開的電風扇和冷氣也可以運用的到,也可以利用語音,便完成澆水、撥放音樂功能。當要睡覺了,我們只需要說”睡覺囉”電腦就會將家中所有的電燈關閉,並開啟夜間所使用的小夜電燈。在現今的社會家庭闖空門,變成常有的事情,因此我們利用電鈴的訊號,以防止家中無人時,若有人按門鈴就會轉接到主人手機,與來訪的人進行交談,使訪客以為主人在家中;另外一方面,若是主人在家中,離對講機很遠或正忙中,這時就可以使用免持聽筒的方式,直接與來訪的訪客進行對話和語音開門,就不必跑到對講機前面與訪客對話了。專題中,我們也運用手機,控制家中電器用品,只需要發一則簡訊,即可和「語音辨識系統」有同樣的功能了。另外撥打電話可免持聽筒,免按電話的數字鍵;接聽電話時,將會語音告知是誰的電話,並可免持聽筒,直接與來電者交談,讓生活更便捷,聲活動起來。