隧道感測調節系統ir.hust.edu.tw/bitstream/310993100/2178/1/bd95005.pdf中,...

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DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING HSIU-PING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 調 調 指導老師:林助訓老師 專題製作學生:四電四甲 許宗憲 BD95005 四電四甲 賴學全 BD95006 四電四甲 嚴仕恩 BD95015 中華民國 九十八 年 十二 月二十五 日

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  • 實實務務專專題題報報告告

    修 平 技 術 學 院 電 機 工 程 系

    DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING HSIU-PING INSTITUTE OF TECHNOLOGY

    隧隧道道感感測測調調節節系系統統

    指導老師:林助訓老師

    專題製作學生:四電四甲 許宗憲 BD95005

    四電四甲 賴學全 BD95006

    四電四甲 嚴仕恩 BD95015

    中華民國 九十八 年 十二 月二十五 日

  • 修平技術學院

    98-1實務專題報告書—

    隧道感測調節系統

    指導老師:林助訓老師

    學生:許宗憲、賴學全、嚴仕恩

  • 一、 摘要

    在三更半夜的夜晚裡,常常可以看到隧道都是燈火通明的,但是往往一

    個小時內車流量只有兩、三台,甚至一台都沒有,所以我們可以想像這樣

    浪費了多少能源,為了響應全球節約能源,我們打算設計一個隧道感測調

    節系統,達到節能效果。

    為了完成我們的構想,我們運用了一連串的感測元件,利用溫度感測

    器及光電開關來感測以及控制,當溫度累積到一定的數值時,開啟風扇來

    降低隧道內之溫度,並利用 ZigBee 進行遠端監控,傳送警報訊息給遠端,

    以避免造成溫度過高之危險。

    且另外利用光電開關來檢測車輛進出的情形,有車輛進入便將隧道之

    燈光開啟至最亮,而無車輛時就使隧道燈光半亮,以達到節能減炭之目的。

    此系統預計使用時間為晚上十一點至清晨五點,車流量鮮少時刻,避免電

    源開開開關關造成反效果。

    未來也會朝向產業道路、鄉間小路的路燈研究使用,但目前仍在實驗

    中, 因為感測器無法辨識感測到的物體為何,有可能飄下一片葉子,經過

    一隻狗等情況,都有可能啟動感測器,所以目前只能做到車輛的感測,如

    果能搭配太陽能的使用,更能達到節能減炭之效果。

  • 目錄

    一、摘要....................................

    二、構想..................................01

    2-1 動機................................01

    2-2 構想................................01

    三、工作原理.............................01

    四、元件介紹.............................02

    4-1 ZigBee 介紹.........................02

    4-2 電路版介紹.........................05

    4-3 電路圖介紹.........................06

    4-4 電源SCH檔介紹......................06

    4-5 PIC18F4520 介紹.....................07

    4-6 XBEE 介紹...........................09

    4-7 RS232 介紹..........................10

    4-8 HIN232 介紹.........................12

    4-9 RTS CTS 介紹........................13

    4-10 ACS712 電流感測元件................13

    4-11 PWM 基本說明.......................14

  • 4-12 PT100 介紹.........................15

    4-13光電開關介紹........................18

    五、隧道實體說明........................21

    5-1 隧道無通車之情況....................21

    5-2 隧道內通過車輛......................22

    5-3 車輛通過隧道後......................23

    5-4 隧道內溫度低於 30 度時...............24

    5-5 隧道內溫度提升至30度C以上..........25

    5-6 隧道內溫度從30度C提升至50度C以上..26

    5-7 全亮與半亮的電流差別................27

    六、製作電路板過程...................28

    6-1 開啟 SCH 檔.........................28

    6-2 電路圖製作 SCH 檔....................28

    6-3 NET 的應用..........................29

    6-4 ERC 偵錯.............................30

    6-5 Create Netlist.....................30

    6-6 開啟 PCB 檔案........................31

    6-7 零件的偵錯..........................31

  • 6-8 設計自己的零件庫....................32

    6-9 轉成 PCB 檔案........................32

    6-10 零件的排列.........................33

    6-11 佈線...............................33

    6-12 鋪銅...............................34

    6-13 DRC 除錯............................35

    七、結論..................................36

    八、參考文獻.............................37

  • 圖目錄

    (圖一)系統樹狀圖...........................01

    (圖二)電路板正面...........................05

    (圖三)電路板背面...........................05

    (圖四)總合電路圖...........................06

    (圖五)電源 SCH 檔..........................06

    (圖六)PIC18F4520介紹.......................07

    (圖七)PIC18F4520電路圖.....................08

    (圖八)XBEE電路圖...........................09

    (圖九)RS232 結構接線圖.....................11

    (圖十)HIN232電路圖.........................12

    (圖十一)ACS712電路圖.......................13

    (圖十二)ACS712電路圖.......................13

    (圖十三)PWM基本說明圖......................14

    (圖十四)PIC4520 PWM 原理圖.................14

    (圖十五)無通車之 visual basic 傳輸圖........21

    (圖十六)無通車之隧道實體圖.................21

  • (圖十七)隧道通過車輛之 visual basic 傳輸圖..22

    (圖十八)隧道內通過車輛之隧道實體圖.........22

    (圖十九)車輛通過隧道後之visual basic圖.....23

    (圖二十)車輛通過隧道後之隧道實體圖.........23

    (圖二十一)隧道內溫度低於 30 度時之 visual basic

    圖.........................................24

    (圖二十二)隧道內溫度低於 30 度時之隧道實體圖

    ...........................................24

    (圖二十三)隧道內溫度提升至 30度 C以上之 visual

    basic圖....................................25

    (圖二十四)隧道內溫度提升至 30 度 C 以上之隧道實

    體圖.......................................25

    (圖二十五)隧道內溫度從30度 C提升至50度 C以上

    之visual basic圖...........................26

    (圖二十六)隧道內溫度從30度 C提升至50度 C以上

    之隧道實體圖...............................26

    (圖二十七)半亮時所消耗電流.................27

    (圖二十八)全亮時所消耗電流.................27

  • (圖二十九)開啟 SCH 檔.......................28

    (圖三十)製作 SCH 檔.........................28

    (圖三十一)NET的應用........................29

    (圖三十二)NET的應用........................29

    (圖三十三)ERC偵錯圖........................30

    (圖三十四)Create Netlist 圖.................30

    (圖三十五)開啟 PCB 檔.......................31

    (圖三十六)零件的偵錯.......................31

    (圖三十七)設計自己的零件庫.................32

    (圖三十八)轉成 PCB 檔.......................32

    (圖三十九)零件排列圖.......................33

    (圖四十)佈線圖.............................33

    (圖四十一)佈線內部設定圖...................34

    (圖四十二)鋪銅圖...........................34

    (圖四十三)DRC除錯圖........................35

  • 1

    二、 構想

    2-1.動機

    現今政府不斷響應環保節能政策,而大家卻都忽略了在台灣各隧道

    中,某些隧道的車流量非常鮮少,深夜時更是幾乎無通車輛,但隧道內的

    燈光總是開著,這不就是一種能源的浪費嗎?因此我們為了解決這個問

    題,設計了一套隧道感測調節系統,最主要的目的就是節能。

    2-2.構想

    1. 隧道沒有車子的時候隧道裡的燈採半亮的形式以達到節能省碳的目的。

    2. 當隧道內溫度過高時啟動風扇,並發出警報給遠端。

    3. 深夜至凌晨時才啟用照明系統,避免開關時的電源浪費。

    4. 運用 ZigBee 進行遠端監控。

    三、 工作原理

    (圖一)系統樹狀圖

    隧道

    系統

    車輛 加減

    CPU Relay

    手動 加減

    光電 開關

    ZigBee Pic XBee PWM LED

    Pt100 風扇 蜂鳴器

  • 2

    四、元件介紹

    4-1 .ZigBee 介紹

    ZigBee簡介:

    IEEE802.15.4/ZigBee是一種相當先進的短距離傳輸技術標準,從家用

    無線通訊規格HomeRF聯盟中所分出來,ZigBee聯盟成立於2002年,在不同

    區域有不同的定義的頻段(全球2.4GHz、美國915MHz、歐洲868MH),2.4GHz

    ~ 2.4835GHz最?全球通用之頻段。ZigBee聯盟成立於2002年,目前全球已

    有不少廠商加入成為ZigBee 聯盟會員,其成員包括IC設計、家電、通訊設

    備及玩具等廠商。就像ZigBee的標誌(Logo)所呈現,ZigBee聯盟以感測與

    控制為主要應用,而定義出簡單、成本低,又容易實現的無線通訊標準。

    ZigBee主要特性:

    1. 高資料輸出可靠度

    2. 低功耗

    3. 低成本

    4. 支援多樣性的網路架構

    5. 低功率長距離

    6. 可加密提高資料安全性

  • 3

    ZigBee與其他通訊協定比較:

    Zigbee是一種短距離的通訊技術,理想中的傳輸距離是300公尺,實際

    距離約150~200公尺,資料傳輸速率從20Kbps到250Kbps,而且會隨著距離

    的增長而不同,有人說它和藍芽有重迭,不過從下 面的表看起來還是有點

    差別,因為藍芽的傳輸速率是1Mbps,適合比較複雜的應用,而ZigBee的應用

    定位主要是在一般的資料擷取,例如環境監測、家電自動化控制、個人醫

    療、工業廠房監控、商務大樓自動化、保全監控...等。

    目前全球已有多家國際大廠積極投入,但唯有少數幾間廠商開發出實

    際產品,而在臺灣則有升暉能源科技在做這方面的產品系統服務及研發工

    作,該公司主要為一個專業的能源監控系統開發管理公司,藉由Zigbee為

    工具開發能源監控相關整合案,目前已開發出幾款Zigbee產品,其中包含

    工業介面的RS-232/485轉ZigBee發射器及無線DAQ產品(功能包含一些類比

    輸出入、數位輸出入及以推動繼電器的數位輸出)。

    ZigBee基本規格標準現況:

    ZigBee主要使用的頻段有三個,分別是2.4GHz的ISM頻段、915MHz頻段

    及868MHz頻段,而不同頻段可使用的通道分別是16、10、1個。ZigBee的傳

    輸速率介於20kbps - 250kbps之間,依使用頻段不同而有所差異,並隨著

    傳輸距離的延長而減慢,不過借著提高發射功率,還是可以提高傳輸速率。

  • 4

    ZigBee 網路架構:

    ZigBee 網路層方面,ZigBee 支援 Star、Cluster Tree 與 Mesh 三種

    網路架構,在各個節點之角色方面,可分為全功能設備(Full-Function

    Device;FFD)與精簡功能設備(Reduced-Function Device;RFD)。相較

    於 FFD,RFD 之電路較為簡單且記憶體較小。FFD 之節點具備控制器

    (Controller)之功能提供資料交換,而 RFD 則是只能傳送資料給予 FFD

    或是從 FFD 接受資料。 所課 Full Mesh 架構,整個網路設計上採取一個

    Master 節點,其他的 Client 均是使用 RN+的網路節點,Mesh 網路提供多

    條備份的通信路徑,如果一條路徑因某種原因產生故障(包括干擾),網路

    自動通過備用路徑傳送訊息。這種 Mesh 拓撲增加了整個網路的可靠度,同

    時由於 Mesh 配置相當容易,因為要增加新的裝置或重新配置現有的設備是

    非常簡單。

  • 5

    4-2.電路版介紹

    電源部份

    CPU (PIC18F4520 介紹)

    傳輸 (RS232 以及 XBEE 介紹)

    感測元件 (ACS712)

    (圖二)電路板正面

    (圖三)電路板背面

  • 6

    4-3.電路圖介紹

    (圖四)總合電路圖

    4-4.電源 SCH 檔介紹

    (圖五)電源 SCH 檔

  • 7

    4-5.PIC18F4520 介紹

    (圖六)PIC18F4520 介紹

  • 8

    (圖七)PIC18F4520 電路圖

    接腳構想

    PORTA0-ACS712 (電流感測)

    PORTA1-LM35 (溫度感測)

    PORTA2-按鈕開關

    PORTB0-風扇

    PORTB0-LED

    PORTB2-蜂鳴器(燈號故障)

    PORTB5-蜂鳴器(溫度)

    PORTC0、PORTC1、PORTC2、PORTC3-光電開關

  • 9

    4-6.XBEE 介紹

    XBEE 接腳介紹

    Pin: 1 (電源) 工作電壓 2.8V~3.4V

    2 (輸出)

    3 (輸入)

    6 (當亮起時,表示電路正確,而且可能在傳遞資料)

    9 (觸發此接角 可啟動睡眠模式)

    10(接地)

    13(有接電就會亮)

    15(接線正確的話會持續閃爍)

    (圖八)XBEE 電路圖

  • 10

    4-7.RS232 介紹

    RS-232 是串行數據接口標準,最初都是由電子工業協會(EIA)

    制訂並發佈的,RS-232 在1962 年發佈,命名為EIA-232-E,作為工

    業標準,以保證不同廠家產品之間的兼容。RS-422 由RS-232 發展而

    來,它是為彌補RS-232 之不足而提出的。為改進RS-232 通信距離短、

    速率低的缺點,RS-422 定義了一種平衡通信接口,將傳輸速率提高

    到10Mb/s,傳輸距離延長到4000 英尺(速率低於100kb/s 時),並

    允許在一條平衡總線上連接最多10 個接收器。RS-422 是一種單機發

    送、多機接收的單向、平衡傳輸規範,被命名為TIA/EIA-422-A 標準。

    為擴展應用範圍,EIA 又於1983 年在RS-422 基礎上制定了RS-485

    標準,增加了多點、雙向通信能力,即允許多個發送器連接到同一條

    總線上,同時增加了發送器的驅動能力和衝突保護特性,擴展了總線

    共模範圍,後命名為TIA/EIA-485-A 標準。由於EIA 提出的建議標準

    都是以「RS」作為前綴,所以在通訊工業領域,仍然習慣將上述標準

    以RS 作前綴稱謂。

  • 11

    (圖九)RS232 結構接線圖

    RS232 通訊傳輸的基本知識

    RS232 通訊又叫串口通訊方式。是指計算機通過RS232 國際標準

    協議用串口連接線和單台設備(控制器)進行通訊的方式。

    通訊距離:9600 波特率下建議在13 米以內。

    通訊速率(波特率 Baud Rate):缺省常用的是 9600 bps,常見的還有 1200

    2400 4800 19200 38400 等。波特率越大,傳輸速度越快,但穩定的傳輸

    距離越短,抗干擾能力越差。

  • 12

    4-8.HIN232 介紹

    HIN232 是 RS-232 的傳送和接收介面 IC

    2 個 Drivers(傳送)

    2 個 Receivers(接收)

    用途是電壓準位轉換

    供給電壓 5VDC

    (圖十)HIN232 電路圖

  • 13

    4-9.RTS CTS 介紹

    RTS/CTS 是一種流量控制的機制:

    在連接 modem 和 PC 之間的 RS232 界面﹐有兩條信號線分別叫做 CTS

    和 RTS ﹕發送端 modem 使用 CTS ﹐而接收端 modem 則使用 RTS。當

    發送端 modem 可以進行數據發送的時候﹐它會通過 CTS 傳一個信號給

    PC ﹐這樣 PC 就會將數據傳給 modem ﹐如果 PC 傳送的速度太快﹐以

    至 modem 再不能處理的時候﹐modem 就會停止 CTS 的信號﹐這樣 PC 就

    知道該讓 modem 休息了。在接收端﹐如果 PC 處理的速度不夠 modem 傳

    來數據的速度太快的話﹐然後 PC 就會停止 CTS 的信號﹐直到 PC 可以

    進行處理為止。

    4-10.ACS712 電流感測元件

    可以感測 AC 和 DC 電流

    (圖十二)ACS712 電路圖

  • 14

    4-11.PWM 基本說明

    (圖十三)PWM 基本說明圖

    PIC4520 PWM 原理

    (圖十四)PIC4520 PWM 原理圖

  • 15

    4-12.PT100 介紹

    『電阻式溫度檢測器』(RTD,Resistance Temperature Detector)-一

    種物質材料作成的電阻,它會隨溫度的上升而改變電阻值,如果它隨溫度的

    上升而電阻值也跟著上升就稱為正電阻係數,如果它隨溫度的上升而電阻

    值反而下降就稱為負電阻係數。大部分電阻式溫度檢測器是以金屬作成的,

    其中以白金(Pt)作成的電阻式溫度檢測器,最為穩定-耐酸鹼、不會變質、

    相當線性...,最受工業界採用。

    白金感溫電阻具有高精確度及高安定性,在-200℃~600℃之間亦有很

    好的線性度。一般而言,白金 pt100 感溫電阻在低溫-200℃~-100℃間其溫

    度係數較大;在中溫 100℃~300℃間有相當良好的線性特性;而在高溫 300

    ℃~500℃間其溫度係數則變小。由於在 0℃時,白金 pt100 電阻值為 100Ω,

    已被視為金屬感溫電阻的標準規格。

    白金 Pt100 感溫電阻使用時應避免工作電流太大,以減低自體發熱,

    因此可限制其額定電流在 2 mA 以下。由於白金 Pt100 自體發熱 1mW 約會造

    成 0.02℃~0.75℃的溫度變化量,所以降低白金 Pt100 的電流亦可降低其溫

    度變化量。然而,若電流太小,則易受雜訊干擾,所以一般白金 Pt100 之

    電流以限制在 0.5mA~2mA 間為宜。

  • 16

    原理:

    金屬導體的電阻隨溫度的升高而增加;隨溫度之降低而減少,測量此金屬

    導體之電阻值,即能間接求得其溫度。

    此種溫度與電阻之關係可由下列算式代表:

    Rt = Ro(1 + at + bt2)

    其中 Rt:在溫度 t 時的電阻,歐姆

    Ro:溫度,℃

    t :0℃時的電阻,歐姆

    a :電阻的溫度係數

    b :校正係數

    構成(金屬線型):

    Ⅰ.感測元件-電阻元件。

    ☆它是一個精心製造的電阻器

    ☆最常用之電阻線材,有鉑線、銅線或鎳線,捲繞於一絕緣體 (雲母片) 上。

    ☆當電阻元件受熱時,電阻線之電阻增加;此增加電阻係以溫度度數表示。

    ☆這種溫度計的外型,和雙金屬溫度計之球泡相似,其本體呈圓柱形。

  • 17

    Ⅱ.線材之種類

    ☆白金線:又稱鉑線,乃金屬線型溫度計線材之最佳材料。(使用溫度範圍

    為 -400℉ ~ +1200℉)

    ☆鎳線:亦時常被採用 (因其價廉,使用溫度範圍 -250℉~ +690℉)

    A1 蜓刓 u:一般限用於欲測定溫度低於鎳線者 (其可使用溫度範圍為 -328

    ℉ ~ +250℉)。

    Ⅲ.線材之選擇:選擇時須考慮的要點為:

    ☆金屬的純度 (purity) 要高

    ☆線材的均勻度 (uniformity) 要夠

    ☆線材的穩定度佳

    ☆電阻隨溫度的改變要大。

    ☆對環境污染抵的抗性要好。

    Ⅳ.不同線材的感測電阻球莖

    ☆白金電阻溫度計在 0℃ 時,一般有 25、50、或 100 的電阻。

    ☆鎳線電阻溫度計:在 25℃ 時,一般有 100 的電阻。

  • 18

    4-13 光電開關介紹

    光電開關是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現控制的。

    光電感測器在一般情況下,有三部分構成,它們分爲:發送器,接收器和

    檢測電路。

    發送器對準目標發射光束,發射的光束一般來源於半導體光源,發光

    二極體(LED)和鐳射二極體。光束不間斷地發射,或者改變脈衝寬度。接

    收器有光電二極體或光電三極管組成。在接收器的前面,裝有光學元件如

    透鏡和光圈等。在其後面是檢測電路,它能濾出有效信號和應用該信號。

    此外,光電感測器的結構元件中還有發射板和光導纖維。三角反射板

    是結構牢固的反射裝置。它由很小的三角錐體反射材料組成,能夠使光束

    準確地從反射板中返回,具有實用意義。它可以在與光軸 0 到 25 的範圍改

    變發射角,使光束幾乎是從一根發射線,經過反射後,還是從這根反射線

    返回。

    光纖(又稱光導纖維 LWL),它擴大了光電感測器的使用範圍,形成了特殊

    的嵌裝式收發裝置。它可以在特殊的環境中使用,檢測微小的物體。它在

    非常高的外界溫度中,在結構受限制的環境裏,都可以獲得滿意的答案

  • 19

    1. 槽開光電開關

    把一個光發射器和一個接收器面對面地裝在一個槽的兩側的是槽形光電。

    發光器能發出紅外光或可見光,在無阻情況下光接收器能收到光。但當被

    檢測物體從槽中通過時,光被遮擋,光電開關便動作。輸出一個開關控制

    信號,切斷或接通負載電流,從而完成一次控制動作。槽形開關的檢測距

    離因爲受整體結構的限制一般只有幾釐米。

    2. 對射式光電開光

    若把發光器和收光器分離開,就可使檢測距離加大。由一個發光器和一個

    收光器組成的光電開關就稱爲以射分離式光電開光,簡稱對射式光電開

    關。它的檢測距離可達幾米乃至幾十米。使用時把發光器和收光器分別裝

    在檢測物通過路徑的兩側,檢測物通過時阻擋光路,收光器就動作輸出一

    個開關控制信號。

    3. 反光板反射式光電開關

    把發光器和收光器裝入同一個裝置內,在它的前方裝一塊反光板,利用反

    射原理完成光電控制作用的稱爲反光板反射式(或反射鏡反射式)光電開

    關。正常情況下,發光器發出的光被反光板反射回來被收光器收到;一旦

    光路被檢測物擋住,收光器收不到光時,光電開關就動作,輸出一個開關

    控制信號。

  • 20

    4. 擴散反射式光電開關

    它的檢測頭裏也裝有一個發光器和一個收光器,但前方沒有反光板。正常

    情況下發光器發出的光收光器是收不到的;當檢測物通過時擋住了光,並

    把光部分反射回來,收光器就收到光信號,輸出一個開關控制信號。

    5. 光纖式光電開關

    把發光器發出的光用光纖引導到檢測點,再把檢測到的光信號用光纖引導

    到光接收器就組成光纖式光電開關。按動作方式的不同,光纖式光電開關

    也可分成對射式、反光板反射式、擴散反射式等多種類型

  • 21

    五、隧道實體說明

    5-1.隧道無通車之情況

    進行半亮照明,達省電效用

    (圖十五)無通車之 visual basic 傳輸圖

    (圖十六)無通車之隧道實體圖

  • 22

    5-2.隧道內通過車輛

    開啟全亮照明系統

    (圖十七)隧道通過車輛之 visual basic 傳輸圖

    (圖十八)隧道內通過車輛之隧道實體圖

  • 23

    5-3.車輛通過隧道後

    恢復半亮照明

    (圖十九)車輛通過隧道後之 visual basic 圖

    (圖二十)車輛通過隧道後之隧道實體圖

  • 24

    5-4.隧道內溫度低於 30 度時

    風扇未運轉

    (圖二十一)隧道內溫度低於 30 度時之 visual basic 圖

    (圖二十二)隧道內溫度低於 30 度時之隧道實體圖

  • 25

    5-5.隧道內溫度提升至 30 度 C 以上

    風扇運轉降溫

    (圖二十三)隧道內溫度提升至 30 度 C 以上之 visual basic 圖

    (圖二十四)隧道內溫度提升至 30 度 C 以上之隧道實體圖

  • 26

    5-5.隧道內溫度從 30 度 C 提升至 50 度 C 以上

    進行撒水降溫並傳送警報

    (圖二十五)隧道內溫度從 30 度 C 提升至 50 度 C 以上之 visual basic 圖

    (圖二十六)隧道內溫度從 30 度 C 提升至 50 度 C 以上之隧道實體圖

  • 27

    5-6.全亮與半亮的電流差別

    (圖二十七)半亮時所消耗電流

    (圖二十八)全亮時所消耗電流

  • 28

    六、製作電路板過程

    使用 Protel 99 SE

    1.開啟 SCH 檔

    (圖二十九)開啟 SCH 檔

    2. 電路圖製作 SCH 檔

    (圖三十)製作 SCH 檔

  • 29

    3.NET 的應用

    (圖三十一)NET 的應用

    (圖三十二)NET 的應用

  • 30

    4.ERC 偵錯

    僅供 NET 除錯,不會檢查電路錯誤。

    (圖三十三)ERC 偵錯圖

    5.Create Netlist

    (圖三十四)Create Netlist 圖

  • 31

    6.開啟 PCB 檔案

    (圖三十五)開啟 PCB 檔

    7.零件的偵錯

    (圖三十六)零件的偵錯

  • 32

    8.設計自己的零件庫

    (圖三十七)設計自己的零件庫

    9.轉成 PCB 檔案

    (圖三十八)轉成 PCB 檔

  • 33

    10.零件的排列

    (圖三十九)零件排列圖

    11.佈線

    (圖四十)佈線圖

  • 34

    (圖四十一)佈線內部設定圖

    12.鋪銅

    (圖四十二)鋪銅圖

  • 35

    5-13.DRC 除錯

    進行最後的確認沒有錯誤就可以送洗電路板了。

    (圖四十三)DRC 除錯圖

  • 36

    七、結論

    為了因應全球節能省炭,各產業都需走向環保節能的概念,而此隧道

    監控調節系統,就是為了達到節能減炭的效用,利用 ZigBee 的技術來進行

    遠端的監控。台灣地區因為屬於多山的丘陵地形,有許多的隧道。這些隧

    道並非無時無刻都有車輛通行,但隧道內的燈光卻是 24 小時都亮著。

    因此本系統透過感應器來偵測隧道內的車輛,在隧道內無車輛時將隧

    道內的燈調至半亮,車輛通過時全亮,已達到節能減炭效果。且為了防止

    隧道內溫度過高,當溫度超過設定值時,會經由警報器遠端傳送到監控端,

    並啟動隧道內的風扇進行降溫作用。

    而原本預計設計隧道內無車輛通過時,將燈光關閉更能達到節能減炭

    的效用,但經過模擬以後發現,在深夜隧道如果毫無燈光,有車輛靠近時

    也很難察覺有隧道的存在,而在開啟燈光時也容易嚇到駕駛者,造成不必

    要的交通意外,因此在隧道內無車輛通過時改調成半亮式,一樣能夠達到

    節能減炭的效用。

    此次專題製作,致力朝向於節能減炭以及環保議題研究,大家都知道

    我們所在的地球只有一個,也找不到地球以外的星球更適合人類居住的,

    因此愛護地球是你我共同的責任,如何節能減炭更是重要的議題,往後將

    會設計更多能夠達到節能減炭的系統。

  • 37

    八、參考資料

    http://www.microchip.com.tw/

    (Microchip 網)

    http://arduino.tw/allarticlesindex/bt-rfid-xbee-ir/1

    09-zigbeee784a1e7b79ae6849fe6b8ace582b3e8bcb8e794a2e

    59381-xbee.html

    (Arduino 網)

    http://www.allegromicro.com/en/Products/Part_Numbers

    /0712/0712-13_faq.asp

    (Allegro 資訊網)

    http://74.6.146.127/search/cache?ei=UTF-8&p=ZIGBEE%E

    4%BB%8B%E7%B4%B9&rd=r1&fr=yfp&u=www.geoprotek.com/la

    yout/zigbeeintroduce.pdf&w=zigbee+%E4%BB%8B%E7%B4%B9

    &d=V0thVt29T1SO&icp=1&.intl=tw&sig=sSSH6DDi2MOwa2hlW

    3rCBw--http://arduino.tw/allarticlesindex/bt-rfid-xb

    ee-ir/109-zigbeee784a1e7b79ae6849fe6b8ace582b3e8bcb8

    e794a2e59381-xbee.html

    (ZigBee 無線網路介紹)