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研究生:張正賢
研究生(外文):Johnson Chang
論文名稱:肌肉萎縮症環控系統之開發
論文名稱(外文):An Environment Control System for Muscular Dystrophy Patients
指導教授:蘇武昌
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
中文關鍵詞:肌肉萎縮症環控家庭自動化無線電
外文關鍵詞:environment controlMuscular DystrophyHome Automation
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中文摘要
本論文開發如肌肉萎縮症之重度殘障者環境控制系統,目的在提高患者之生活品質。本文特別開發單鍵式遙控器適合重度殘障者操作,並開發適合旁邊人容易操作之掌上型遙控器。為了使本環境能夠接受手機與網際網路之命令,因此開發串列介面轉無線電橋接器與PC/PDA應用軟體。
本論文介紹無線電發射、解調原理、實際電路分析、數位編碼方法、軟體接收程式方法、紅外線發射與接收原理、各週邊設備之線路圖與使用到之特定功能元件。
本論文使用8051與義隆半導體EM78P153S兩種微控器,其中對於須要低運作電源功率之設備使用EM78P153S微控器,其它則使用8051微控器。所有受控體端均使用軟體程式接收無線電與紅外線通訊協定,發射端則使用現有元件HT-12E設計,除了RS-232至無線電轉換器例外。
本論文整合無線電、紅外線、微控器與其它特殊元件完成可讓重度殘障者操控之環境控制系統,可作為未來發展更完善的環控系統之基礎。
This thesis develops an environment control system for serious patients like Muscular Dystrophy. The purpose of the control system is to improve the quality of serious patients. A single key remote controller developed for serious patients like Muscular Dystrophy. A handheld remote controller is also developed for the people who are closed to the patient. A serial to radio frequency converter is developed to control the system such that any peripheral likes PC or PDA can commands the system. The commands from the Internet can control the environment via PC. The command from mobile phone can also control the environment via a telephone controller.
This thesis introduces the basic theorem of radio frequency modulation and demodulation, circuit analysis, digital encoding technique, receiving digital code algorithm, basic concept of transmission and receiving of Infra Red, circuit analyze of each control unit and special devices.
The microcontrollers 8051 and EM78P153S, are used in this thesis. EM78P153S is used if the target needs operated at low power consumption, and 8051 is used for the all other conditions. All targets receive the request commands from either RF and/or IR and decode the command via software. In addition to the RS-232/RF converter, all remote controllers transmit command via HT-12E.
This thesis integrates the technique of radio frequency, Infra Red, microcontroller, and other special components to form an environment control system for serious patients like Muscular Dystrophy. It can be improved or applied in the future for advanced applications.
目 錄
中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vii
第一章 序 論 1
1.1 背景資料 1
1.2 杜馨氏肌肉萎縮症與重度殘障環控系統 1
1.3 系統設計之理念 4
1.4 論文架構 5
第二章 無線電發射與接收電路分析 6
2.1 無線電發射與解調數學式 6
2.1.1 無線電發射之數學式 6
2.1.2 無線電解調數學式 8
2.2 振幅鍵送發射電路分析 9
2.2.1 LC諧振式振幅鍵送發射電路 9
2.2.2 陶瓷振盪器振幅鍵送發射電路 10
2.3 振幅鍵送接收模組電路分析 11
2.3.1 振幅鍵送之解調電路 11
2.3.2 樞密特觸發電路分析 12
2.4 鍵幅振送之數位編碼 14
2.4.1 固定位元寬度數位編碼 14
2.4.2 脈波位置調變數位編碼 15
2.4.3 數位編碼方式之比較 16
第三章 8位元微控器簡介 17
3.1 微控器簡介 17
3.2 目前8位元微控器概況 18
3.2.1 微控器之分類 18
3.2.2 8位元微控器之基本功能 19
3.2.3 8位元微控器之進階功能 20
3.2.4 8位元微控器之軟體設計注意事項 24
3.3 8051微控器簡介 25
3.4 義隆電子EM78P153S微控器簡介 30
第四章 通訊協定 32
4.1 無線電通訊協定 32
4.2 HT-12E電路設計 34
4.3 本環控系統之通訊協定 36
4.4 SP-4001A 微控器與視聽設備受控器(RX-ET1) 38
4.5 SP-4001A之替代方案 46
第五章 本環控系統主要模組分析 47
5.1 電燈風扇控制器(RX-LF1) 47
5.2 單鍵式掌上型遙控器(TX-SX1) 50
5.3 掌上型遙控器(TX-HD1) 52
5.4 IR/RF橋接器 55
5.5 電話遙控器(TX-TL1) 58
5.6 RS-232/RF橋接器(TX-PC1) 61
5.7 PC控制 63
5.8 PDA控制 65
第六章 未來展望與結論 68
參考文獻 69
附錄A RS-232/RF 橋接器程式列表 70
附錄B PC端程式列表 82
附錄C PDA端程式列表 86
參考文獻
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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