高雄市高英高級工商職業學校

高 雄 市 高 英 高 級 工 商 職 業 學 校 Kao Ying Industrial Commercial Vocational High School 專 題 製 作 報 告 強 健 身 喚 醒 裝 置 指 導 老 師 : 蘇 志 雄 老 師 科 別 班 級 : 電 機 科 3 年 2 班 組 長 : 鄭 宇 傑 (27) 組 員 : 羅 坤 展 (32) 陳 柏 宏 (23) 陳 旭 昇 (19) 中 華 民 國 105 年 4 月 i

誌 謝 首 先 感 謝 高 英 工 商 陳 德 松 校 長 提 倡 教 師 專 業 本 位 之 學 術 研 究 專 題 製 作, 以 教 師 專 業 領 域 跨 於 教 師 帶 領 學 生 深 入 專 題 製 作 的 依 據, 使 學 生 這 門 專 題 製 作 課 程 有 一 個 遵 循 規 範, 並 了 解 實 質 專 題 製 作 的 學 習 意 義 及 專 業 探 討 研 究 的 精 神, 如 此 便 能 使 教 師 及 學 生 在 專 業 研 究 領 域 中 不 斷 追 求 專 業, 並 養 成 專 業 科 技 人 的 涵 養 經 過 這 麼 漫 長 的 時 間, 本 專 題 報 告 在 努 力 下 終 於 順 利 的 完 成, 要 先 感 謝 指 導 老 師 蘇 志 雄 老 師 細 心 的 引 導 我 們, 克 服 專 題 製 作 中 所 面 臨 的 困 難, 使 得 本 專 題 可 以 順 利 完 成 專 題 報 告 口 試 期 間, 感 謝 蘇 志 雄 老 師 給 予 我 們 很 多 上 台 練 習 的 機 會, 不 僅 給 我 們 指 導, 並 且 提 供 寶 貴 的 經 驗 與 建 議, 使 得 我 們 的 專 題 內 容 可 以 更 完 整, 在 此 由 衷 感 謝 同 時 在 這 段 時 間 內, 也 感 謝 週 遭 老 師 及 學 生 的 支 持 協 助, 使 得 有 著 一 股 執 著 的 動 力, 提 領 著 學 生 突 破 時 間 及 距 離 的 障 礙, 充 份 善 用 科 技 人 的 專 業 研 究 執 著 溝 通 及 檢 討 修 正 的 精 神, 一 同 完 成 此 專 題 製 作 的 任 務 最 後, 感 謝 科 內 的 各 位 老 師 在 各 個 學 科 領 域 方 面, 細 心 的 指 導, 使 我 們 的 專 題 報 告 能 夠 更 充 實 更 完 整, 在 此 致 上 最 高 的 敬 意 i

中 文 摘 要 本 專 題 為 可 將 一 般 看 起 來 不 起 眼 的 健 身 器 材 裝 上 具 有 喚 醒 功 能 的 元 件, 讓 我 們 能 夠 每 天 定 時 定 量, 不 會 忘 記 什 麼 時 候 要 運 動, 使 身 體 能 夠 有 更 好 的 健 康, 但 更 重 要 的 是 改 善 懶 惰, 賴 床 等 等 的 習 慣 簡 單 來 說 這 是 一 個 叫 人 起 床 運 動 的 鬧 鐘, 其 主 要 的 目 的 就 是 讓 我 們 現 在 的 人 們 在 百 忙 之 中 也 能 夠 來 強 健 自 己 的 身 體, 運 動 對 於 我 們 人 的 功 效 是 很 好 的 所 以 人 們 現 在 人 們 再 忙 都 沒 關 係 了 因 為 我 們 有 了 強 健 身 喚 醒 裝 置 在 每 個 早 晨 來 叫 醒 我 們 健 身 運 動! 讓 每 個 人 不 但 能 夠 強 健 身 心 上 班 或 者 是 上 課 也 都 不 會 無 神 沒 精 神 呢! 關 鍵 詞 : 強 健 身 喚 醒 裝 置, 啞 鈴 鬧 鐘 ii

目 錄 誌 謝... 1 中 文 摘 要... 2 英 文 摘 要......3 目 錄 4 表 目 錄... 5 圖 目 錄... 6 壹 前 言... 1 一 製 作 動 機... 1 二 製 作 目 的... 1 三 製 作 架 構... 2 貮 理 論 探 討... 3 一 製 作 方 法... 3 二 強 健 身 喚 醒 裝 置... 3 三 模 型 架 構... 8 四 強 健 身 喚 醒 裝 置... 9 五 微 動 開 關 基 本 原 理... 10 六 蜂 鳴 器 的 種 類... 12 七 電 池 的 種 類... 12 八 繼 電 器 的 種 類... 14 九 繼 數 器 的 種 類 十 動 作 原 理... 15 參 專 題 製 作... 16 一 設 備 及 器 材... 16 二 團 隊 任 務 配 置... 19 肆 製 作 成 果... 20 一 製 作 過 程... 20 二 製 作 成 果 與 功 能 介 紹... 21 伍 結 論 與 建 議... 23 一 結 論... 23 iii

二 建 議... 23 陸 參 考 文 獻... 24 iv

表 目 錄 表 1 使 用 儀 器 設 備 一 覽 表... 15 表 2 使 用 材 料... 16 表 3 專 題 製 作 計 畫 書... 17 表 4 工 作 進 度 甘 特 圖... 18 v

圖 目 錄 圖 1 專 題 製 作 架 構 圖... 1 圖 2 電 路 符 號 圖... 5 圖 3 穿 透 率 示 圖... 5 圖 4 信 號 轉 換 圖... 6 圖 5 模 型 架 構 圖... 8 圖 6 模 型 架 構 圖... 9 圖 7 強 健 身 喚 醒 裝 置... 10 圖 8 保 持 電 驛... 11 圖 9 保 持 電 驛 接 腳 圖... 12 圖 10 限 時 電 驛 接 腳 圖... 13 圖 13 裝 上 燈 泡... 20 圖 14 裝 上 電 力 電 驛 及 限 時 電 驛... 20 圖 15 電 路 設 計... 20 圖 16 實 體 側 面 角 度... 21 圖 17 實 體 上 方 角 度... 21 圖 18 控 制 電 路... 21 圖 19 燈 泡... 21 圖 20 動 作 時 ( 有 感 測 ) 正 面 圖... 21 圖 21 動 作 時 ( 有 感 測 ) 側 面 圖... 21 圖 22 動 作 時 ( 無 感 測 ) 側 面 圖... 22 圖 23 動 作 時 ( 無 感 測 ) 正 面 圖... 22 圖 24 電 路 ( 無 感 測 ) 側 面 圖... 22 圖 25 電 路 ( 有 感 測 ) 側 面 圖... 22 vi

壹 前 言 一 製 作 動 機 我 們 會 想 做 強 健 身 喚 醒 裝 置 的 動 機 是, 在 現 在 這 個 社 會 的 人 一 個 比 一 個 還 要 少 運 動, 就 算 想 要 去 健 身 房 還 是 在 家 裡 自 行 運 動 或 在 外 都 會 有 一 堆 藉 口 或 因 懶 惰 而 達 不 到 健 身 的 效 果, 所 以 我 們 想 做 一 個 能 定 時 定 量 的 提 醒 我 們 要 運 動, 能 使 生 活 忙 碌 的 現 代 人 身 體 能 夠 保 持 健 康, 又 能 讓 使 用 者 做 適 當 適 時 的 運 動, 不 會 讓 使 用 者 太 過 疲 勞 或 者 受 傷 二 製 作 目 的 我 們 的 出 發 點 是 為 了 現 代 所 有 人 的 健 康 與 身 材 保 養, 因 為 這 個 專 題 是 如 果 設 定 好 時 間 及 運 動 次 數 就 必 須 做 完 運 動, 鬧 鐘 才 會 停 止, 這 就 是 我 們 要 改 良 這 個 健 身 器 材 的 目 的, 讓 人 做 運 動 能 有 始 有 終, 貫 徹 運 動 的 意 義 1

三 製 作 架 構 主 題 討 論 計 劃 書 擬 定 專 題 製 作 實 施 研 究 方 法 掌 握 進 度 歷 程 紀 錄 專 題 製 作 報 告 簡 報 書 面 報 告 電 子 檔 專 題 成 果 發 表 期 末 檢 討 圖 1 專 題 製 作 架 構 圖 2

貳 理 論 探 討 一 製 作 方 法 強 健 身 喚 醒 裝 置, 裡 面 包 含 了 握 力 器, 鬧 鐘, 一 顆 9V 電 池, 一 顆 蜂 鳴 器, 繼 數 器 元 件, 微 動 開 關 我 們 使 用 了 螺 絲 起 子 ( 鎖 螺 絲. 拆 螺 絲. 配 線 ) 剝 線 鉗 ( 剝 線. 剪 線 ) 三 用 電 表 ( 量 測 電 路 ), 焊 錫, 電 烙 架 二 強 健 身 喚 醒 裝 置 健 身 器 材 裝 上 具 有 喚 醒 功 能 的 元 件, 讓 我 們 能 夠 每 天 定 時 定 量, 不 會 忘 記 什 麼 時 候 要 運 動, 使 身 體 能 夠 有 更 好 的 健 康, 但 更 重 要 的 是 改 善 懶 惰, 賴 床 等 等 的 習 慣 簡 單 來 說 這 是 一 個 叫 人 起 床 運 動 的 鬧 鐘 缺 點 是 當 電 池 如 果 沒 有 電 時 導 致 整 個 動 作 原 理 無 法 順 利 運 作, 或 是 握 力 器 使 用 久 產 生 裡 面 線 路 脫 落 ( 一 ) 握 力 器 : 握 力 器 根 據 人 的 手 形 而 設 計, 使 用 時 分 單 手, 雙 手, 上 握, 下 握, 雙 夾 等 不 同 的 鍛 煉 方 法 具 有 體 積 小 而 輕, 攜 帶 方 便, 使 用 時 不 受 任 何 限 制, 隨 時 可 鍛 煉 您 的 手 勁, 緩 解 疲 勞, 使 用 肌 肉 結 實, 強 壯 肌 肉, 增 強 血 液 循 環, 長 期 使 用, 對 預 防 風 濕 關 節 炎 等 有 幫 助, 是 鍛 煉 健 身 的 必 備 小 型 器 械 使 用 握 力 器 鍛 煉 要 註 意 以 下 幾 點 : 1 動 作 要 點 : 手 臂 不 要 動, 雙 肩 收 緊, 小 指 無 名 指 中 指 用 力, 握 至 極 限 停 頓 3 秒 鐘 放 松 馬 上 握 緊 2 次 數, 每 天 左 右 各 1000 下, 分 早 晚 進 行, 晚 上 八 點 以 後 最 好 不 要 做, 否 則 會 造 成 植 物 性 神 經 系 統 紊 亂, 影 響 人 體 的 生 物 鐘 規 律 3

3 每 次 訓 練 都 要 有 一 定 的 順 序, 先 做 好 準 備 活 動, 一 定 要 把 各 個 關 節 運 動 開, 出 少 量 的 汗 為 好 然 後 是 正 式 的 運 動 4 要 有 科 學 的 健 身 方 法, 了 解 一 些 健 身 常 識, 最 好 在 有 經 驗 的 人 或 者 健 身 教 練 的 指 導 下 進 行 5 剛 開 始 使 用 家 用 健 身 器 材 鍛 煉 的 人, 最 好 要 量 力 而 行, 要 循 序 漸 進 6 如 果 發 現 器 材 出 現 磨 損 掉 螺 絲 生 銹 等 問 題, 應 及 時 進 行 維 修 或 者 更 換, 要 確 保 各 種 器 材 始 終 處 於 良 好 的 狀 態 握 力 是 衡 量 健 康 的 一 個 關 鍵 指 標, 手 的 靈 敏 度 是 神 經 系 統 協 調 能 力 的 體 現, 所 以 就 有 心 靈 手 巧 的 說 法 握 力 鍛 煉, 既 練 身 體, 又 練 腦 力, 值 得 提 倡 ( 二 ) 微 動 開 關 : 微 動 開 關 的 種 類 繁 多, 按 體 積 分 有 普 通 型 小 型 超 小 型 ; 按 防 護 性 能 分, 有 防 水 型 防 塵 型 防 爆 型 ; 按 分 斷 形 式 分, 有 單 聯 型 雙 聯 型 多 連 型 還 有 一 種 強 斷 開 微 動 開 關 ( 當 開 關 的 簧 片 不 起 作 用 的 時 候, 外 力 也 能 使 開 關 斷 開 ); 按 分 斷 能 力 分, 有 普 通 型 直 流 型 微 電 流 型 大 電 流 型 按 使 用 環 境 分, 有 普 通 型 耐 高 溫 型 (250 ) 超 耐 高 溫 陶 瓷 型 (400 ) 微 動 開 關 一 般 以 無 輔 助 按 壓 附 件 為 基 本 型 式, 並 且 派 生 出 小 行 程 式 大 行 程 式 根 據 需 要 可 加 入 不 同 輔 助 按 壓 輔 件, 根 據 加 入 的 不 同 的 按 壓 輔 件 開 關 可 分 為 按 鈕 式 簧 片 滾 輪 式 杠 桿 滾 輪 式 短 動 臂 式 長 動 臂 式 等 各 種 形 式 微 動 開 關 在 需 頻 繁 換 接 電 路 的 設 備 中 進 行 自 動 控 制 及 安 全 保 護 等, 廣 泛 應 用 在 電 子 設 備 家 用 電 器 電 器 設 備, 以 及 航 天 航 空 艦 船 導 彈 坦 克 等 軍 事 領 域, 已 經 廣 泛 應 用 于 以 上 領 域, 開 關 雖 小, 但 起 著 不 可 替 代 的 作 用 目 前 國 內 市 面 上 的 微 動 開 關 根 據 使 用 要 求 的 不 同, 開 關 的 機 械 壽 命 有 3W 次 至 1000W 次 不 等, 一 般 有 10W 20W 50W 100W 次 300W 次 500W 次 800W 次, 國 內 一 般 使 用 鈹 青 銅 錫 青 銅 不 銹 鋼 絲 做 簧 片, 國 外 的 ALPS 最 高 可 以 做 到 1000W 次, 他 4

們 的 簧 片 是 用 稀 有 金 屬 鈦 做 成 的 國 內 的 騰 飛 電 子 所 生 產 的 WK-01B 最 高 也 可 以 到 達 1000W 次 微 動 開 關 是 一 種 施 壓 促 動 的 快 速 開 關, 又 叫 靈 敏 開 關 其 工 作 原 理 是.. 外 機 械 力 通 過 傳 動 元 件 ( 按 銷 按 鈕 杠 桿 滾 輪 等 ) 將 力 作 用 于 動 作 簧 片 上, 並 將 能 量 積 聚 到 臨 界 點 後, 產 生 瞬 時 動 作, 使 動 作 簧 片 末 端 的 動 觸 點 與 定 觸 點 快 速 接 通 或 斷 開 當 傳 動 元 件 上 的 作 用 力 移 去 後, 動 作 簧 片 產 生 反 向 動 作 力, 當 傳 動 元 件 反 向 行 程 達 到 簧 片 的 動 作 臨 界 點 後, 瞬 時 完 成 反 向 動 作 微 動 開 關 的 觸 點 間 距 小 動 作 行 程 短 按 動 力 小 通 斷 迅 速 其 動 觸 點 的 動 作 速 度 與 傳 動 元 件 動 作 速 度 無 關 微 動 開 關 以 按 銷 式 為 基 本 型, 可 派 生 按 鈕 短 行 程 式 按 鈕 大 行 程 式 按 鈕 特 大 行 程 式 滾 輪 按 鈕 式 簧 片 滾 輪 式 杠 桿 滾 輪 式 短 動 臂 式 長 動 臂 式 等 等 微 動 開 關 在 電 子 設 備 及 其 他 設 備 中 用 于 需 頻 繁 換 接 電 路 的 自 動 控 制 及 安 全 保 護 等 裝 置 中 微 動 開 關 分 為 大 型 中 型 小 型, 按 不 同 的 需 要 分 有 可 以 有 防 水 型 ( 放 在 液 體 環 境 中 使 用 ) 和 普 通 型, 開 關 連 接 兩 個 線 路, 為 電 器 機 器 等 提 供 通 斷 電 控 制, 廣 泛 應 用 在 鼠 標, 家 用 電 器, 工 業 機 械, 摩 托 車 等 地 方, 開 關 雖 小, 但 起 著 不 可 替 代 的 作 用 5

圖 2 微 動 開 關 原 理 結 構 微 動 開 關 使 用 注 意 事 項 1) 固 定 開 關 主 體 時, 請 使 用 M2 的 小 螺 釘 在 平 滑 面 上 以 0.098N m 以 下 的 扭 矩 進 行 固 定 此 外, 為 防 止 螺 釘 發 生 松 動, 建 議 同 時 使 用 墊 圈 2) 請 注 意 自 由 狀 態 下 動 作 體 不 應 直 接 對 按 鈕 或 者 激 勵 器 施 加 力 量, 使 用 時 對 于 按 鈕 應 在 垂 直 方 向 上 施 加 力 量 3) 動 作 後 的 動 作 設 定, 以 O.T. 值 的 70[%] 以 上 為 標 準 開 關 的 情 況 下, 請 勿 將 動 作 體 設 定 在 動 作 限 度 位 置 上, 以 免 沖 擊 所 伴 隨 的 開 閉 過 行 程 縮 短 壽 命 2. 關 于 動 作 特 性 的 變 化 關 于 動 作 特 性 的 變 化, 即 使 在 動 作 特 性 規 格 值 的 ±20[%] 發 生 變 化 也 不 應 引 發 故 障 3. 關 于 焊 接 作 業 手 焊 接 的 情 況 下, 請 使 用 帶 溫 度 調 節 的 電 溫 度 320 max.) 在 3 秒 內 完 成 作 業, 並 注 意 作 業 中 不 要 在 端 子 部 上 施 加 力 量 4. 在 微 小 電 流 電 壓 下 使 用 時, 建 議 使 用 小 功 率 電 路 型 (Au 包 層 觸 點 ) 6

圖 3 穿 透 示 圖 ( 二 ) 繼 電 器 : 1. 元 件 符 号 因 為 繼 電 器 是 由 線 圈 和 觸 點 組 兩 部 分 組 成 的, 所 以 繼 電 器 在 電 路 圖 中 的 圖 形 符 號 也 包 括 兩 部 分 : 一 個 長 方 框 表 示 線 圈 ; 一 組 觸 點 符 號 表 示 觸 點 組 合 當 觸 點 不 多 電 路 比 較 簡 單 時, 往 往 把 觸 點 組 直 接 畫 在 線 圈 框 的 一 側, 這 種 畫 法 叫 集 中 表 示 法 電 符 號 和 觸 點 形 式 : 繼 電 器 線 圈 在 電 路 中 用 一 個 長 方 框 符 號 表 示, 如 果 繼 電 器 有 兩 個 線 圈, 就 畫 兩 個 並 列 的 長 方 框 同 時 在 長 方 框 內 或 長 方 框 旁 標 上 繼 電 器 的 文 字 符 號 J 繼 電 器 的 觸 點 有 兩 種 表 示 方 法 : 一 種 是 把 它 們 直 接 畫 在 長 方 框 一 側, 這 種 表 示 法 較 為 直 觀 另 一 種 是 按 照 電 路 連 接 的 需 要, 把 各 個 觸 點 分 別 畫 到 各 自 的 控 制 電 路 中, 通 常 在 同 一 繼 電 器 的 觸 點 與 線 圈 旁 分 別 標 註 上 相 同 的 文 字 符 號, 並 將 觸 點 組 編 上 號 碼, 以 示 區 別 2. 觸 點 形 式 繼 電 器 的 觸 點 有 三 種 基 本 形 式 : 1 動 合 型 ( 常 開 )(H 型 ) 線 圈 不 通 電 時 兩 觸 點 是 斷 開 的, 通 電 後, 兩 個 觸 點 就 閉 合 以 合 字 的 拼 音 字 頭 H 表 示 2 動 斷 型 ( 常 閉 )(D 型 ) 線 圈 不 通 電 時 兩 觸 點 是 閉 合 的, 7

通 電 後 兩 個 觸 點 就 斷 開 用 斷 字 的 拼 音 字 頭 D 表 示 3 轉 換 型 (Z 型 ) 這 是 觸 點 組 型 這 種 觸 點 組 共 有 三 個 觸 點, 即 中 間 是 動 觸 點, 上 下 各 一 個 靜 觸 點 線 圈 不 通 電 時, 動 觸 點 和 其 中 一 個 靜 觸 點 斷 開 和 另 一 個 閉 合, 線 圈 通 電 後, 動 觸 點 就 移 動, 使 原 來 斷 開 的 成 閉 合, 原 來 閉 合 的 成 斷 開 狀 態, 達 到 轉 換 的 目 的 這 樣 的 觸 點 組 稱 為 轉 換 觸 點 用 轉 字 的 拼 音 字 頭 z 表 示 圖 ( 一 ) 繼 電 器 接 點 3. 主 要 作 用 繼 電 器 是 具 有 隔 離 功 能 的 自 動 開 關 元 件, 廣 泛 應 用 於 遙 控 遙 測 通 訊 自 動 控 制 機 電 一 體 化 及 電 力 電 子 設 備 中, 是 最 重 要 的 控 制 元 件 之 一 繼 電 器 一 般 都 有 能 反 映 一 定 輸 入 變 量 ( 如 電 流 電 壓 功 率 阻 抗 頻 率 溫 度 壓 力 速 度 光 等 ) 的 感 應 機 構 ( 輸 入 部 分 ); 有 能 對 被 控 電 路 實 現 通 斷 控 制 的 執 行 機 構 ( 輸 出 部 分 ); 在 繼 電 器 的 輸 入 部 分 和 輸 出 部 分 之 間, 還 有 對 輸 入 量 進 行 耦 合 隔 離, 功 能 處 理 和 對 輸 出 部 分 進 行 驅 動 的 中 間 機 構 ( 驅 動 部 分 ) 作 為 控 制 元 件, 概 括 起 來, 繼 電 器 有 如 下 幾 種 作 用 : 1) 擴 大 控 制 範 圍 : 例 如, 多 觸 點 繼 電 器 控 制 信 號 達 到 某 一 定 值 時, 可 以 按 觸 點 組 的 不 同 形 式, 同 時 換 接 開 斷 接 通 多 路 電 8

路 2) 放 大 : 例 如, 靈 敏 型 繼 電 器 中 間 繼 電 器 等, 用 一 個 很 微 小 的 控 制 量, 可 以 控 制 很 大 功 率 的 電 路 3) 綜 合 信 號 : 例 如, 當 多 個 控 制 信 號 按 規 定 的 形 式 輸 入 多 繞 組 繼 電 器 時, 經 過 比 較 綜 合, 達 到 預 定 的 控 制 效 果 4) 自 動 遙 控 監 測 : 例 如, 自 動 裝 置 上 的 繼 電 器 與 其 他 電 器 一 起, 可 以 組 成 程 序 控 制 線 路, 從 而 實 現 自 動 化 運 行 ( 四 ) 電 路 板 的 種 類 : 基 材 普 遍 是 以 基 板 的 絕 緣 部 分 作 分 類, 常 見 的 原 料 為 電 木 板 玻 璃 纖 維 板, 以 及 各 式 的 塑 膠 板 而 PCB 的 製 造 商 普 遍 會 以 一 種 以 玻 璃 纖 維 不 織 物 料 以 及 樹 脂 組 成 的 絕 緣 部 分, 再 以 環 氧 樹 脂 和 銅 箔 壓 製 成 黏 合 片 (prepreg) 使 用 ) Xgs 遊 戲 機 電 路 設 計 而 常 見 的 基 材 及 主 要 成 份 有 : FR-1 酚 醛 棉 紙, 這 基 材 通 稱 電 木 板 ( 比 FR-2 較 高 經 濟 性 FR-2 酚 醛 棉 紙, FR-3 棉 紙 環 氧 樹 脂 FR-4 玻 璃 布 (Woven glass) 環 氧 樹 脂 FR-5 玻 璃 布 環 氧 樹 脂 FR-6 毛 面 玻 璃 聚 酯 9

G-10 玻 璃 布 環 氧 樹 脂 CEM-1 棉 紙 環 氧 樹 脂 ( 阻 燃 ) CEM-2 棉 紙 環 氧 樹 脂 ( 非 阻 燃 ) CEM-3 玻 璃 布 環 氧 樹 脂 CEM-4 玻 璃 布 環 氧 樹 脂 CEM-5 玻 璃 布 多 元 酯 AIN 氮 化 鋁 SIC 碳 化 硅 輸 入 (On-time) 端 可 以 依 據 應 用 方 向 去 調 整 輸 出 延 遲 的 時 間, 調 整 範 圍 共 分 成 16 階, 可 設 定 的 延 遲 時 間 從 2 秒 到 4194 秒, 由 於 調 整 方 式 是 在 On-time 接 腳 加 入 一 個 固 定 電 壓,ASIC 根 據 電 壓 大 小 去 決 定 延 遲 的 時 間 電 壓 和 延 遲 時 間 的 關 係 式 如 下 : 由 公 式 可 得 知 Vontime 可 設 定 的 範 圍 從 Vdd 1281 到 Vdd 12831, 以 VDD 為 3.3V 為 例,On-time pin 可 以 輸 入 25.78mV 到 799.21mV 輸 入 (Sens) 端 可 以 依 據 應 用 去 調 整 觸 發 的 靈 敏 度, 在 這 裡 指 的 是 依 內 部 pyro element 輸 出 的 電 壓 所 訂 出 來 的 Threshold, 設 定 的 範 圍 從 120 uvp ~530uVp, 這 個 數 值 指 的 是 element 平 衡 電 壓 一 但 破 壞, 超 過 中 心 點 電 壓 ±120uVp~150uVp 以 外,Trigger 條 件 就 會 成 立,Vsens 電 壓 和 內 部 Threshold 電 壓 10

的 關 係 式 如 下 : 參 考 電 路 : 圖 5 感 測 器 電 路 圖 三 模 型 架 構 11

圖 6 模 型 架 構 圖 圖 7 模 型 架 構 圖 四 健 身 器 種 類 作 者 :Juliana Yang 12

連 結 :https://www.zhihu.com/question/21274334/answer/34737592 來 源 : 知 乎 著 作 權 歸 作 者 所 有 商 業 轉 載 請 聯 繫 作 者 獲 得 授 權, 非 商 業 轉 載 請 注 明 出 處 有 氧 運 動 : 跑 步 機 橢 圓 機 健 身 車 動 感 單 車 登 山 機 臺 階 訓 練 器 等, 我 個 人 一 般 是 交 叉 訓 練,8 分 鐘 快 速 (Spm200~230 ), 2 分 鐘 慢 速 (Spm90~120), 5 到 10 分 鐘 中 速 (Spm150~180), 同 時, 我 個 人 建 議 不 要 始 終 保 持 一 個 姿 勢 很 久, 就 算 是 純 刷 跑 步 機, 我 的 坡 度 和 速 度 也 是 隔 段 調 的 橢 圓 機 能 發 揮 的 姿 勢 就 更 多 了 動 感 單 車 也 不 是 一 直 坐 著 騎, 可 以 站 起 來 騎, 弓 起 身 子 半 懸 空 騎, 不 過 這 些 動 作 難 度 更 大, 做 的 時 候 要 注 意 好 調 節, 不 然 容 易 受 傷 力 量 訓 練 : 只 說 一 點 ( 主 要 是 針 對 姑 娘 們 ), 做 力 量 訓 練 時 候 千 萬 不 要 猴 急, 最 好 是 快 起 慢 放 ( 謝 @ 李 寧 川 指 正 ), 不 要 唰 的 一 下 放 回 去, 尤 其 是 在 加 到 一 定 重 量 的 時 候, 突 然 鬆 手 很 容 易 扯 到 肌 肉 坐 式 的 器 械 一 開 始 訓 練 時 候 一 定 要 挺 直 後 背 靠 緊 座 椅 背 ( 不 要 彎 腰 駝 背 也 不 要 腦 袋 和 脖 子 往 前 掙 著 使 勁 ), 如 果 你 能 挺 直 了 不 用 靠 著 座 椅, 那 時 候 你 應 該 已 經 很 厲 害 了 其 他 器 械 使 用 : 去 問 教 練 吧, 尤 其 多 功 能 訓 練 器 這 類, 一 個 器 械 都 不 知 道 能 寫 多 少 種 訓 練 方 式 了, 每 個 方 式 鍛 煉 到 的 肌 肉 群 也 不 一 樣 不 想 請 教 練 的 就 學 會 在 健 身 房 搭 訕, 誰 看 著 比 較 牛 就 去 問 誰, 搞 不 好 還 能 問 到 個 男 朋 友 女 朋 友 什 麼 的 連 搭 訕 都 不 會 的, 長 眼 睛 了 吧? 看 別 人 怎 麼 做, 跟 著 模 仿 吧 學 會 組 合 使 用 器 械, 比 如 各 種 椅 子 和 啞 鈴 杠 鈴 杠 鈴 片 相 結 合, 還 有 健 身 球 和 啞 鈴 片 也 可 以 一 起 用 另 : 第 一 次 去 健 身 房 的 建 議 買 個 健 身 險 ( 不 知 道 國 內 有 沒 有, 我 這 邊 健 身 房 有 這 個 ), 受 傷 了 醫 藥 費 可 以 報 銷 五 力 敏 電 阻 基 本 原 理 FSR 一 個 可 以 根 據 受 力 大 小 產 生 不 同 電 阻 變 化 的 原 件, 猛 然 13

一 看 這 個 簡 介 想 說 : 挖 賽 找 到 了 好 東 西! 以 後 可 以 用 這 個 元 件 搭 配 Arduino 來 搞 一 套 壓 力 感 測 裝 置! 但 打 開 datasheet 一 看 軟 一 半 : Its force sensitivity is optimized for use in human touch control of electronic devices. FSRs are not a load cell or strain gauge, though they have similar properties. FSRs are not suitable for precision measurements. 阿 ~ FSR 不 適 合 精 準 的 測 量 阿! 想 說 完 蛋 了 買 錯 元 件, 不 過 後 來 心 路 一 轉 反 正 感 壓 紙 測 量 準 確 度 也 沒 多 高, 有 比 沒 有 好, 就 繼 續 往 下 研 究 FSR 這 個 元 件 了 首 先 說 一 下 FSR 的 基 本 原 理 : 本 身 他 是 一 個 電 阻, 隨 著 感 受 到 了 力 量 越 大, 電 阻 會 逐 漸 變 小 ; 力 量 和 電 導 (conductance=1/r) 成 正 比, 所 以 我 們 可 以 經 由 感 應 到 的 電 阻 值 回 推 受 力 大 小 ( 一 ) 電 驛 各 部 份 的 構 造 名 稱 (1) 電 磁 線 圈 : 通 以 額 定 電 壓, 使 電 磁 接 觸 器 產 生 吸 持 力 (2) 固 定 鐵 心 : 內 部 安 裝 電 磁 線 圈, 透 過 鐵 心 才 能 產 生 吸 持 力 (3) 可 動 鐵 心 : 帶 動 可 動 接 點, 被 固 定 鐵 心 吸 引, 使 接 點 產 生 變 化 (4) 輔 助 A 接 點 : 平 時 為 開 啟 狀 態, 線 圈 通 電 時 變 成 通 路 (5) 輔 助 B 接 點 : 平 時 為 接 通 狀 態, 線 圈 通 電 時 變 成 開 路 (6) 蔽 極 線 圈 : 避 免 交 流 電 因 零 點 電 壓 時, 線 圈 因 消 磁 所 產 生 的 振 動 14

圖 8 保 持 電 驛 ( 二 ) 電 驛 接 腳 : Keep Relay( 保 持 電 驛 ), 與 一 般 控 制 電 驛 最 大 不 一 樣 就 是 一 般 電 驛 是 線 圈 送 電 接 點 投 入, 而 斷 電 時 則 由 彈 簧 做 接 點 復 歸. 但 保 持 電 驛 則 是 送 電 與 斷 電 都 是 靠 電 磁 線 圈 吸 引 而 使 接 點 轉 態, 兩 線 圈 都 不 送 電 時 則 接 點 會 一 直 停 留 在 最 後 一 次 通 電 後 的 狀 態. 通 常 保 持 電 譯 有 SET 與 RESET 兩 線 圈, SET 是 接 點 投 入 線 圈 (SC, Set Coil), RESET 則 是 接 點 復 歸 線 圈 (RC, Reset Coil) 圖 9 保 持 電 驛 接 腳 圖 15

六 電 力 電 驛 的 種 類 l. 過 電 流 電 驛 (OCR 或 OC) (1) 原 理 : 過 電 流 電 驛 乃 利 用 比 流 器 CT 二 次 側 之 電 流, 在 電 驛 內 產 生 磁 場, 及 另 外 以 其 它 激 磁 方 式 產 生 與 主 磁 通 相 異 90 之 磁 場, 互 相 作 用 後 產 生 移 動 磁 場, 促 使 轉 盤 轉 動 (2) 功 用 : 電 路 過 載 保 護 (3) 另 有 起 動 電 流 較 小 的 小 勢 能 過 電 流 電 驛 (LCO) 使 用 於 3ψ 4W 多 重 接 地 系 統, 作 為 單 線 接 地 之 保 護 ; 系 統 正 常 下, 三 相 電 流 之 向 量 和 零,LCO 不 會 動 作, 若 發 生 單 相 接 地 時, 三 相 電 流 之 向 量 和 不 為 零,LCO 動 作 2. 過 電 壓 接 地 電 驛 (OVG) (1) 動 作 電 壓 約 10 30V, 常 需 要 串 聯 限 流 電 阻 (2) 使 用 於 3ψ 3W 非 接 地 系 統, 接 於 接 地 比 壓 器, 可 用 以 檢 知 零 相 電 壓 (3) 電 力 公 司 規 定 之 電 壓 系 統, 保 護 必 備 之 電 驛 (4) 功 用 : 接 地 事 故 之 保 護 及 警 報 用 3. 低 電 壓 電 驛 (UVR) (1) 雖 構 造 與 OVR 相 同, 但 動 作 卻 有 些 不 同, 當 加 上 電 壓 之 後, 轉 盤 立 即 轉 動,( 因 正 常 電 壓 必 大 於 UVR 之 動 作 電 壓 設 定 值 ), 而 瞬 時 切 斷, 當 停 電 或 電 壓 低 於 設 定 值, 則 動 作, 以 達 保 護 作 用 (2) 功 用 : 電 源 異 常 之 低 壓 保 護 停 電 及 電 力 熔 絲 熔 斷 之 檢 知 4. 過 電 壓 電 驛 (OVR) (1) 設 定 值 大 約 為 系 統 正 常 電 壓 之 120% (2) 與 OCR 相 似, 僅 將 電 流 驅 動 之 主 線 圈 ( 匝 數 少, 線 徑 粗 ) 改 為 電 壓 驅 動 ( 匝 數 多 線 經 細 ) (3) 功 用 : 系 統 異 常 升 高 之 電 壓 保 護 5. 欠 相 電 驛 (OPR) 16

(1) 僅 使 用 於 電 源 側 之 檢 測, 用 於 負 載 側 需 要 借 助 3E 或 SE 電 驛 來 作 保 護 (2) 功 用 : 逆 相 欠 相 之 檢 知 低 壓 保 護 6. 選 擇 性 接 地 電 驛 (SG) 又 稱 為 方 向 性 接 地 電 驛 (DG) (1) 具 方 向 性 (2) 功 用 : 用 於 3ψ 3W 非 接 地 系 統 之 接 地 檢 測 7. 差 動 電 驛 (DF) (1) 原 理 : 動 作 線 圈 激 磁 使 主 接 點 閉 合, 抑 制 線 圈 激 磁 使 主 接 點 開 路, 當 通 過 二 組 抑 制 線 圈 之 電 流 不 相 等 時, 二 者 之 差 通 過 動 作 線 圈, 此 電 流 升 高 至 設 定 值 時, 使 電 驛 動 作 七 限 時 電 驛 的 基 本 原 理 凡 是 順 序 控 制, 都 需 要 事 先 設 定 好 所 要 做 的 動 作, 前 ㆒ 個 動 作 完 成 了, ㆒ 個 動 作 才 會 執 行 而 這 ㆒ 個 動 作 是 否 要 開 始 執 行, 就 要 看 前 ㆒ 個 動 作 的 工 作 是 否 已 經 完 成 判 定 工 作 是 否 完 成 有 兩 種 形 式 :㆒ 是 條 件, 如 機 器 是 否 到 達 定 位 或 加 熱 的 溫 度 是 不 是 夠 了 另 ㆒ 種 是 時 間, 看 前 ㆒ 個 動 作 的 工 作 時 間 是 否 到 達 了 用 比 較 簡 單 的 話 說 就 是 時 間 的 控 制 控 制 時 間 的 裝 置 稱 為 限 時 電 驛 (Time Relay), 或 叫 做 定 時 器, 簡 稱 TR 它 能 在 線 圈 通 電 後, 開 始 計 時 至 時 間 到, 接 點 才 改 變 狀 態, 完 成 時 間 控 制 八 限 時 電 驛 的 種 類 一. 通 電 延 遲 限 時 電 驛 ( ON Delay Relay 或 ON Timer ) 當 激 磁 線 圈 通 電 後, 限 時 接 點 在 設 定 的 時 間 後 改 變 狀 態 (a 接 點 閉 合,b 接 點 斷 開 ) 當 激 磁 線 圈 斷 電 時, 限 時 接 點 立 刻 恢 復 為 原 來 的 狀 態 17

二. 斷 電 延 遲 限 時 電 驛 ( OFF Delay Relay 或 OFF Timer ) 當 激 磁 線 圈 通 電 後, 限 時 接 點 立 刻 改 變 狀 態 (a 接 點 閉 合,b 接 點 斷 開 ) 當 激 磁 線 圈 斷 電 時, 限 時 接 點 在 設 定 的 時 間 後 恢 復 為 原 來 的 狀 態 三. 雙 設 定 延 遲 限 時 電 驛 ( ON - OFF Delay Relay 或 Twin Timer ) 當 激 磁 線 圈 通 電 後, 限 時 接 點 在 設 定 的 時 間 後 改 變 狀 態 (a 接 點 閉 合,b 接 點 斷 開 ), 再 經 另 一 設 定 的 時 間 後 恢 復 為 原 來 的 狀 態, 如 此 不 斷 重 覆 上 述 狀 態, 當 激 磁 線 圈 斷 電 時, 限 時 接 點 即 刻 停 止 變 化 並 恢 復 為 原 來 的 狀 態 四.Y - 啟 動 專 用 限 時 電 驛 ( Y - Delay Relay ) 當 激 磁 線 圈 通 電 後,Y 接 點 閉 合, 在 設 定 的 時 間 後,Y 接 點 同 時 保 持 打 開 狀 態 ( 0.1 ~ 0.7 秒 ) 後, 接 點 閉 合, 當 激 磁 線 圈 斷 電 時, 限 時 接 點 即 刻 停 止 變 化 並 恢 復 為 原 來 的 狀 態 圖 10 限 時 電 驛 及 接 腳 九 動 作 原 理 限 時 電 驛 的 功 能 在 於 限 時 斷 電 跟 手 動 斷 電 當 OFF 時 他 呈 現 斷 線, 但 可 調 秒 數 讓 他 通 電 我 是 以 電 機 的 電 驛 來 說 他 有 四 個 接 孔, 分 別 可 以 為 上 面 二 點 on 互 通, 當 off 時 為 下 面 兩 18

點 互 通 基 本 四 孔 電 驛, 而 他 上 面 有 一 個 圓 圈 是 在 調 秒 數, 功 能 是 通 斷 電, 接 電 磁 開 關 用 的 另 外 有 八 腳 的 電 驛 互 通 的 關 連 是 2 跟 8 是 主 電,134567 是 他 的 限 秒 時 間 跳 動 也 叫 延 遲 電 驛 線 圈 斷 後 就 不 能 通 電, 其 功 能 也 失 效 19

20

参 專 題 製 作 一 設 備 及 器 材 表 1 使 用 儀 器 設 備 一 覽 表 設 備 名 稱 個 人 電 腦 數 位 相 機 三 用 電 錶 噴 墨 印 表 機 Microsoft Word Microsoft Power Point 電 鑽 及 鑽 頭 用 途 說 明 報 告 撰 寫 紀 錄 整 個 專 題 製 作 流 程 測 量 配 線 電 路 正 確 或 短 路 列 印 專 題 相 關 資 料 Office 製 作 專 題 報 告 Office 進 行 口 頭 報 告 製 作 及 專 題 成 品 報 告 呈 現 鑽 螺 絲 孔 工 具 ( 十 字 起 子 一 字 起 子 剝 線 鉗 鋸 檯 刨 刀 ) 鎖 緊 線 路 螺 絲 及 製 作 門 型 模 型 21

表 2 使 用 材 料 材 料 名 稱 數 量 備 註 握 力 器 微 動 開 關 LED 燈 麵 包 板 電 路 板 鬧 鐘 9V 電 池 蜂 鳴 器 1 個 1 個 3 顆 1 個 1 個 1 個 1 顆 1 顆 繼 電 器 1 個 9V 銲 錫 三 用 電 表 1 組 1 個 22

表 3 專 題 製 作 計 畫 書 專 題 類 型 個 人 型 專 題 團 隊 型 專 題 科 別 / 年 級 電 機 科 / 三 年 級 專 題 中 文 強 健 身 喚 醒 裝 置 名 稱 英 文 Strong Fitness wake-up means 專 題 內 容 簡 述 我 們 會 想 做 強 健 身 喚 醒 裝 置 的 動 機 是, 在 現 在 這 個 社 會 的 人 一 個 比 一 個 還 要 少 運 動, 就 算 想 要 去 健 身 房 還 是 在 家 裡 自 行 運 動 或 在 外 都 會 有 一 堆 藉 口 或 因 懶 惰 而 達 不 到 健 身 的 效 果, 所 以 我 們 想 做 一 個 能 定 時 定 量 的 提 醒 我 們 要 運 動, 能 使 生 活 忙 碌 的 現 代 人 身 體 能 夠 保 持 健 康, 又 能 讓 使 用 者 做 適 當 適 時 的 運 動, 不 會 讓 使 用 者 太 過 疲 勞 或 者 受 傷 指 導 老 師 姓 名 潘 世 明 教 授 組 長 姓 名 鄭 宇 傑 (27) 組 員 姓 名 羅 坤 展 (32) 陳 柏 宏 (23) 陳 旭 昇 (19) 專 題 執 行 日 期 104 年 9 月 1 日 至 105 年 6 月 30 日 23

二 團 隊 任 務 配 置 以 下 每 個 組 員 利 用 每 天 的 早 自 修 或 下 課 跟 專 題 指 導 老 師 報 告 專 題 製 作 進 度, 同 時 也 利 用 FaceBook 通 訊 與 指 導 老 師 作 線 上 溝 通 詢 問 問 題 或 直 接 針 對 控 制 程 式 利 用 網 路 遠 端 進 行 解 答 程 式 問 題, 使 專 題 進 度 持 續 前 進 表 4 工 作 進 度 甘 特 圖 工 作 進 度 時 間 104 年 105 年 負 責 成 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 員 確 認 研 究 主 題 擬 定 研 究 大 綱 文 獻 資 料 蒐 集 製 作 原 理 探 討 硬 體 電 路 設 計 購 買 專 題 器 材 硬 體 電 路 製 作 整 體 專 題 測 試 數 據 資 料 整 理 撰 寫 專 題 報 告 專 題 成 果 發 表 鄭 宇 傑 鄭 宇 傑 陳 旭 昇 全 體 成 員 鄭 宇 傑 全 體 成 員 全 體 成 員 全 體 成 員 陳 柏 宏 羅 坤 展 鄭 宇 傑 完 成 進 度 (%) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 24

肆 製 作 成 果 一 製 作 過 程 圖 11 模 型 組 裝 圖 12 裝 上 復 歸 按 鈕 圖 13 裝 上 微 動 開 關 圖 14 裝 上 繼 電 器 及 繼 數 器 25

圖 15 電 路 設 計 二 製 作 成 果 與 功 能 介 紹 圖 16 實 體 側 面 角 度 圖 17 實 體 上 方 角 度 圖 18 繼 電 器 電 路 圖 19 鬧 鐘 26

圖 20 動 作 時 ( 有 感 測 ) 正 面 圖 圖 21 動 作 時 ( 有 感 測 ) 側 面 圖 圖 22 動 作 時 ( 無 感 測 ) 側 面 圖 圖 23 動 作 時 ( 無 感 測 ) 正 面 圖 圖 24 電 路 ( 無 感 測 ) 側 面 圖 圖 25 電 路 ( 有 感 測 ) 側 面 圖 27

伍 結 論 與 建 議 一 結 論 我 們 利 用 鬧 鐘 這 點 特 性 加 以 運 用 在 健 身 器 材 上 讓 我 們 可 以 按 時 的 提 醒 我 們 健 身 運 動 有 時 我 們 工 作 或 是 沒 時 間 忘 記 健 身 這 時 候 此 器 材 就 派 上 用 場 可 以 適 時 的 提 醒 我 們 並 且 確 實 的 做 到 健 身 的 作 用 可 以 依 照 個 人 特 性 或 是 能 力 來 設 定 健 身 的 次 數 一 旦 我 們 設 定 完 成 就 必 定 要 做 完 此 器 材 才 會 關 閉 提 醒 這 樣 我 們 也 不 怕 沒 達 到 健 身 效 果 了! 二 建 議 用 在 一 般 在 家 可 使 用 的 健 身 器 材 上 面 已 達 到 定 時 健 身 的 效 果! 28

陸 參 考 文 獻 (1) http://www.uneotech.com/uneo/%e7%89%99%e9%bd%92%e5% 9A%99%E5%90%88%E5%88%86%E6%9E%90%E7%B3%BB%E7%B5%B1/ %E4%BA%BA%E9%AB%94%E5%A3%93%E5%8A%9B%E9%99%A3%E5%88 %97%E6%84%9F%E6%B8%AC%E5%99%A8.html (2) http://www.uneotech.com/uneo/%e5%b7%a5%e6%a5%ad%e5% 84%80%E5%99%A8/uneo-%E8%83%8E%E7%B4%8B%E6%84%9F%E5% A3%93%E5%88%86%E6%9E%90%E7%B3%BB%E7%B5%B1.html (4) https://www.youtube.com/watch?v=dvo5gahhmss 29

高 足 盈 校 英 才 輩 出 高 雄 市 高 英 高 級 工 商 職 業 學 校 校 址 : 高 雄 市 大 寮 區 鳳 林 三 路 19 巷 44 號 電 話 :(07)783-2991 網 址 :www.kyicvs.khc.edu.tw E-mail:kyic@kyicvs.khc.edu.tw 30