實務專題報告書

Arduino 數位 IC 檢測器

指 導 老 師：程兆龍

專題製作學生：

四技電機四乙 王楨元 BD99056

四技電機四乙 蔡志楠 BD99071

中華民國 102 年 12 月 31 日

目錄

摘要‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧3

第一章 導論

1-1 序論‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧4

1-2 製作動機‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧5

1-3 文獻探討‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧5

1-4 製作流程‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧6

第二章 IC 檢測器簡介

2-1 檢測器的基本功能‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧7

2-2 檢測器的規格‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧8

第三章 專題使用元件介紹

3-1 Arduino介紹‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧9

3-2 16X2 LCD介紹‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧13

3-3 KEYPAD介紹‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧14

第四章 專題製作過程

4-1 初步構想草圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧15

4-2 硬體電路設計‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧16

4-3 製作過程‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧17

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一、 LCD

二、 4X4 Keypad

三、 IC測試座

第五章 總結

結論‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧22

參考文獻‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧23

專題組員介紹‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧24

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摘要

IC 檢測器在業界上或者是教學用途上已經十分普遍，但是若要有更

精密檢測能力的話，價格上都不便宜，所以希望能夠藉由課堂所學的知識

與技術，來製作一個成本較低，且能夠簡單操作的檢測器，這將可以讓更

多人輕鬆的測試 IC 好壞卻不需要花大量的錢去購買一個儀器。

本小組製作的 IC 檢測器，主要是要讓使用者只要打開電源，就可以選

擇是手動測試還是自動測試的，因為市面上有許多的公司，會將使用的 IC

編號給磨掉，所以本小組希望能夠做出一個可以自己行送出信號並且偵測

是否正常的 IC 檢測器，可以讓使用者在檢測時更加得輕鬆方便。

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第一章 導論

1-1 序論:

大家都知道一般市面上賣的 IC 檢測器並不便宜，如果需要更多的功

能則需要花費更多的價錢購買設備，然而身為學生的本小組為了能夠學以

致用，於是利用課堂所學的 C 語言，以及組員們的各種構想，自己試著用

Arduino 微控制器模組做一台 IC 檢測器，雖然功能性並沒有比市面上所售

的還要齊全，卻也花了本小組不少心力跟汗水。就單單只是一個 LCD 螢幕

的顯示就讓本小組花上了不少時間，而之後的程式編寫更是讓本小組無法

如期完成的主要原因。

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1-2 製作動機：

專題製作一直是本小組這一科系的優良傳統。主要的目的是為了讓本

小組能夠接觸到如何去設計、開發、製造以及培養團隊默契的必經之路。

決定製作 IC 測試器，是因為組員們討論所得出的結果，本小組對於 IC

檢測器有基本的了解，但是這些儀器卻不便宜，專題製作的目的主要是要

讓使用者能夠快速且輕鬆的使用而且又不用花太多錢去購買儀器，這就是

本小組的製作動機。

1-3 文獻探討：

在做專題之前，本小組在網路以及老師的書籍中找到了許多參考資

料，本小組發現大部分 IC內部的邏輯閘都可以使用 NOR 跟 NAND 來替代。

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1-4 製作流程：

了解 IC 邏輯閘的結構以及

大部分 IC 的通用規格

確定所需之元件及

材料

IC 檢測器的程式編寫設計與硬體電路設計

電路板焊接 程式編寫設計

組裝與測試

圖 01 ：製作流程圖

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第二章 IC 檢測器基本介紹

2-1檢測器特色介紹

桌上型設計，結構緊密，操作簡單。

16字 8x5點陣 LCD 顯示，背光設計。

開機自我偵測，確保測試工作的品質和穩定性

28 Pin 測試座，可測試總數超過 1800 個編號的元件

測試速度快，平均單顆測試時間只需 0.6 秒

支援低電壓工作 IC 的測試，IC 電壓準位 2.5V / 3.0V / 3.3V / 5V

AUTO 功能支援自動搜尋測試功能，使用者只需要將 IC 放入

Socket，不需任何按鍵動作，就可以連續測試不同編號的 IC

LOOP 功能：持續測試相同編號的 IC，並檢驗 IC 品質和穩定性

以不同的聲響表示測試的結果

圖 02 ：ICT-6D 桌上型數位 IC 檢測器

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2-2 檢測器規格

按鍵/開關：

顯示器：16 字 LCD 顯示

使用電源：AC 110V ~ AC 220V

電源頻率：50/60 Hz

測試電壓：2.5V / 3.0V / 3.3V / 5.0V DC

警示器：依測試結果，產生不同聲音警示

尺寸：33.5cm x 30cm x 10.5cm

重量：1.25Kg

操作濕度：90％ (non-condensing)

操作溫度：+10℃ ~ +40℃

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第三章專題使用元件介紹

3-1 Arduino 開發板介紹

Arduino 是源自義大利的一個開放源程式碼的硬體專案平台，該平台包括一

塊具備簡單 I/O 功能的電路板以及一套程式開發環境軟體，可以用來開發

交互產品。

Arduino 也可以開發出與 PC 相連的周邊裝置，能在運行時與 PC 上的軟體

進行通信。Arduino 的硬體電路板可以自行焊接組裝，也可以購買已經組裝

好的模組，而程式開發環境的軟體則可以從網上免費下載與使用。

因為 Arduino 是一塊基於開放原始碼的 Simple I/O 版，並且具有使用

類似 java、C 語言的開發環境。可以快速使用 Arduino語言與 Flash 或

Processing 等軟體作出互動作品。

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一﹑硬體介紹

如上圖：

1. Arduino 板 rest 鈕

2. USB 連接孔，可供給 5V 電源，可以直接接上電腦進行程式編輯與燒錄，

並回傳、傳送數據資料。

3. 電壓輸入孔，不使用 USB 孔時可接上 5V 變壓器或電池直接供電。

4. 數位 I/O Pins，14支數位 I/O Pins 可以當作 input 使用，也可以當作

output 使用。

４

5 6

1

2

3

7

圖 03 ：Arduino UNO 板

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5. 電源控制接腳

6. 類比訊號接腳

7. LED：用來顯示傳遞接受的資料 RX 和傳遞出去的資料 TX 的狀態。

二﹑其它類型的 Arduino

圖 04 ：Arduino Robot 板

圖 05 ：Arduino Mega ADK 板

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三﹑Arduino 開發環境

上圖為 Arduino 主介面，中間為程式編輯區域，下方的黑色部分為

資訊提示的區域。

Arduino 的程式編寫使用類似 Java，C 語言的 Processing/Wiring 開發

環境。

圖 06 ：Arduino 開發環境

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3-2LCD 介紹

圖 07 ：LCD 液晶螢幕顯示器

圖 08 ：規格及接腳示意圖

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3-3 KEYPAD介紹

圖 09 ：KEYPAD

圖 10 ：KEYPAD 內部接線示意圖

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第四章專題製作過程

4-1 初步構想草圖

圖 11 ：專題架構示意圖

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4-2 硬體電路設計

圖 12 ：專題硬體電路設計圖

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4-3 製作過程

一﹑LCD

由於 Arduino 的 I/O 接腳有限，所以利用 74LS164 串入並出位移暫存器進

行串列連接 LCD 模組，將原本需要 6 隻接腳連接(4 位元)改為 2 隻接腳就

能達成相同功能。

圖 14 ：串入連接電路

圖 13 ：LCD 模組

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二﹑4X4 Keypad

原本 Arduino 裡有專門對應 Keypad 的函式庫，但是直接連接必須要用掉 8

隻接腳，所以我們改用讀取類比值的方式，來判斷 16 個按鈕，而且只需要

一隻類比輸入的接腳。

圖 15 ：Keypad 電路設計

圖 16 ：4X4 Keypad 模組 圖 17 ：Keypad 電路

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三﹑IC 測試座

IC 測試座的部分也是需要將 I/O 的接腳做節省的電路，我們是使用

兩顆 74HC595 移位暫存器進行擴充的部分，一顆能夠同時控制 8 個輸出，

兩顆就能控制 16 個輸出，目前我們想進行判斷的數位 IC 都是 14 隻腳，扣

除電源的部分，只需要對 12 隻腳進行輸入輸出的判斷就行了。

圖 18 ：IC 測試座電路 圖 19 ：IC 測試座電路設計

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三﹑硬體組裝

圖 20

圖21

20

四﹑硬體完成圖

圖22

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第五章總結 結論：

在製作專題前，本組以為能夠利用所學的知識及技術完成這項任

務，但是在製作過程中發現有些技術是我們目前的知識無法突破的，也因

此在專題展覽前夕，也無法如期完成這個專題。

但是在製作專題的過程中我們仍然學到了分工合作的重要，也學到了

如何與人溝通。

在製作這個專題之後，我們希望學校可以加開類似課程，這樣可以讓

學生們學到更加新穎的知識與技術，也可以增加學生們的附加價值。

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參考文獻 Arduino 官方網站

http://arduino.cc/

零件參考資料

http://pastebin.com/7aqbptxp

http://3g1l.com/blog-cheap-arduino-2-wire-lcd-display-0

http://coopermaa2nd.blogspot.tw/2010/12/arduino-lab12-74hc

595-16-led.html

超圖解 Arduino 互動設計入門

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專題組員介紹

組長：

班級:四技電機四年乙班

學號:BD99056

姓名:王楨元

工作項目:程式撰寫、資料蒐集、電路設計、購買材料。

專題製作心得:

原本以為能夠如期按照當初所制定的計畫去做專題，但是在製作的過

程中發現需多問題，畢竟在這之前並沒有人做過類似的東西，況且 Arduino

也是近幾年來開始流行的微電腦單晶片，在國內的資源比起已經成熟的

8051 來比實在是少太多了，所以在各方面都不足的我們並無法如期的完成

本專題。

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組員：

班級:四技電機四年乙班

學號:BD99071

姓名:蔡志楠

工作項目:硬體組裝、報告撰寫、硬體測試、購買材料。

專題製作心得:

當初在製作專題前，組員討論了是用 8051 製作還是用之前上課時接觸到的

比較新穎的 Arduino 來製作專題，最後選擇了後者，但是卻在最後出現了

本專題無法突破的問題，也因此導致了專題無法如期完成；並且希望學校

可以在之後加開類似課程，讓學弟們也能夠學到更新的知識與技術。

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