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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林彥杉
論文名稱:簡易無驚擾性魚隻大小自動量測器之設計
論文名稱(外文):Design of an Automatic Measurement Device for Measuring Fish Size Under Non-Disturbing Conditions
指導教授:楊朝旺楊朝旺引用關係
指導教授(外文):Chao-Wang Young
學位類別:碩士
校院名稱:國立嘉義大學
系所名稱:生物機電工程學系碩士班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
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
論文頁數:75
中文關鍵詞:8051單晶片微控制器自動量測RS-232音波紅外線
外文關鍵詞:8051 Single-Chip MicrocontrollerAutomatic-MeasurementFishRS-232Sound WaveInfrared Ray
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本論文主要目標為發展一套免驅魚、趕魚,就可以輕鬆量取魚體長度大小的紅外線式魚體大小自動量測器,用來提供漁民方便且迅速確實的取得有關於魚隻成長的訊息,改善傳統的魚隻捕撈法量測模式,避免在捕撈的過程中對魚隻所產生的驚嚇(甚至對魚隻的傷害)外,也能提供漁民投餌的參考,可說相當的實用。本系統以8051單晶片微控制器為運算處理之核心,主要判斷分析程式部份則採用組合語言程式來撰寫,並搭配一文字型液晶顯示器為人機介面,可即時提供所量測到的魚隻大小長度值,並藉著RS-232傳輸方式將資料傳送到PC上,以提供使用者做進一步的處理。除此之外更設計一音波誘魚器,針對所要量測魚種進行音波調頻,尋找魚隻所喜愛或厭惡的頻率,以方便誘魚進入渠道來量測,且此誘魚器更可以供平常漁民或釣客捕魚時,讓魚群聚集於某一水域,對魚獲量之增加,將有明顯的幫助。
The main purpose of this thesis is to design an infrared ray automatic device to measure the fish size under non-disturbing conditions. Using this device, we could obtain some information about the growth of fish. This automatic-measurement device will be very useful for harvesting, sorting, or feeding operations. In this device, an 8051 single-chip microcontroller was used to calculate the fish size from the different kinds of infrared ray circuits, and a two-lines character LCD interface was designed to display the fish size immediately. We also apply the standard RS-232 communication interface to acquire the data of fish size from the microcontroller. The data of fish size were sent to a personal computer for real-time showing on VB windows and advancing statistical analysis. In addition, we designed a sonic baiter which could concentrate the fish on certain water area by adjusting different sonic frequency according as the fish are likes or dislikes. This sonic baiter is helpful not only for decoying fish into the conduit, but also for increasing the harvest of fish for fishermen. After being finished, this infrared ray automatic device will be of a great help for fish culturist in Taiwan.
目錄
=============
頁次
致謝 i
中文摘要 ii
英文摘要 iii
目錄 iv
圖表目錄 vii
表目錄 x
第一章 前言 1
第二章 文獻探討 6
2-1 單晶微控制器介面 6
2-2 紅外線光二極體應用 7
2-3 超音波控制器 7
2-4 音波誘魚理論 8
2-5 研究設計方向 10
第三章 系統硬體架構與電路設計 11
3-1 硬體量測機構 13
3-1-1紅外線光感測器發射與接收模組 14
3-1-2電壓比較器電路 18
3-2 單晶片微控制器 21
3-2-1 8051單晶片介紹 21
3-2-2顯示介面 23
3-2-3 RS232簡介與訊號準位轉換電路 24
3-3 魚類聽覺頻率 27
3-3-1 本系統之音波誘魚電路 28
第四章 系統軟體描述與介面設計 29
4-1 本系統8051內部功能設定與流程 29
4-1-1 8051單晶微控制器之計時器與計數器 29
4-1-2 8051單晶片串列埠UART模式設定 30
4-1-3 8051單晶片組合語言的開發流程 32
4-2魚隻長度判斷法則 33
4-3 本系統之8051微處理器程式流程 35
4-4 音波誘魚程式流程 37
4-5 VB內部功能設定與流程 38
4-5-1 Mscomm屬性與事件 39
4-6 本系統VB視窗之流程 40
4-6-1 本系統VB視窗之建立 42
第五章 實驗結果與討論 44
5-1 系統外觀 44
5-1-1紅外線感測器內部電路 45
5-1-2控制板內部電路與音波誘魚器 46
5-2 系統實測 47
5-3 討論與分析 48
5-3-1魚種不同會造成魚長擷取上的誤差 48
5-3-2 紅外線LED散射問題 49
5-3-3 魚種對音波頻率的刺激會有所不同 50
5-4實驗結果 51
5-4-1 實驗分析 63
第六章 結論與建議 64
6-1 結論 64
6-2 未來展望 65
參考文獻 66
附錄一 69
附錄二 71
附錄三 72
附錄四 73
圖表目錄
=============
圖1-1 魚塭養殖 2
圖1-2 淺海養殖 2
圖1-3 影像處理設備 3
圖1-4 魚隻水中影像 3
圖1-5 魚體尺寸自動量測器 4
圖3-1 壓克力箱 11
圖3-2 箱子規格 12
圖3-3 渠道規格 13
圖3-4 系統架構方塊圖 14
圖3-5 紅外線波長範圍圖 15
圖3-6 光二極體結構及符號表示 15
圖3-7 光二極體的等效模型 16
圖3-8 可見光二極體 16
圖3-9 紅外線光二極體 16
圖3-10 紅外線光開關示意圖 17
圖3-11 紅外線光二極體發射與接收電路 18
圖3-12 電壓比較器 19
圖3-13 16組紅外線LED發射與接收模組與LM324電路 20
圖3-14 8051單晶片之內部架構示意圖 23
圖3-15 文字型液晶顯示器 24
圖3-16 RS-232電器準位 25
圖3-17 本系統控制板上之電路 26
圖3-18 音波誘魚電路 28
圖4-1 TIMER1模式2動作原理圖 30
圖4-2 8051單晶片組合語言的開發流程 33
圖4-3 魚體長度判斷 34
圖4-4 魚隻遮斷P0.0 34
圖4-5 魚隻遮斷P2.7 34
圖4-6 魚隻碰觸兩個計算點 35
圖4-7 主程式流程圖 36
圖4-8 串列埠資料傳輸程式流程圖 37
圖4-9 頻率程式流程圖 38
圖4-10 Settings的設定 39
圖4-11 視窗程式流程圖 41
圖4-12 人機介面視窗 42
圖4-13 存在之COM 43
圖4-14 不存在之COM 43
圖5-1 系統實際完成圖 44
圖5-2 紅外線發射端(正面) 45
圖5-3 紅外線發射端(背面) 45
圖5-4 紅外線接收端(正面) 45
圖5-5 紅外線接收端(背面) 46
圖5-6 控制板內部電路 47
圖5-7 短尾鰭 49
圖5-8 實驗前魚隻在B槽 54
圖5-9 魚隻通過渠道 55
圖5-10 實驗後魚隻游到A槽 55
圖5-11 魚隻長度結果顯示在LCD液晶螢幕 56
圖5-12 魚隻長度結果顯示在VB視窗 56
圖5-13 鯽魚實際長度 57
圖5-14 鯽魚統計圖表 58
圖5-15 吳郭魚實際長度 61
圖5-16 吳郭魚統計圖表 62
表目錄
============
表3-1 魚類聽覺頻率表 27
表5-1 紅外線光二極體之受光器電壓變化表 50
表5-2 鯽魚頻率排斥表 52
表5-3 鯽魚頻率吸引表 53
表5-4 鯽魚實驗數據 57
表5-5 吳郭魚頻率排斥表 59
表5-6 吳郭魚頻率吸引表 60
表5-7 吳郭魚實驗數據 62
參考文獻
1. 王國榮。1999。新觀念的Visual Basic 6.0教本。初版。台北市。 旗標出版股份有限公司。
2. 吳志元。2002。8051微控制器設計泛用型遠端監視系統。碩士論文。嘉義:國立中正大學電機工程研究所。
3. 何建忠。2001。機器視覺應用於循環水道式養殖池魚類之計劃分析。碩士論文。台北:國立台灣大學生物產業機電研究所。
4. 何太榮。1988。魚類行為與撈補。譯者:何太榮。台北市。五洲出版社。
5. 李齊雄、游國幹。1996。8051單晶片為電腦原理與實作。十版。台北市。儒林圖書有限公司。
6. 洪崇舜。2003。無驚擾性魚隻大小自動量測判斷法則之模擬研究
。碩士論文。嘉義:國立嘉義大學生物機電工程研究所。
7. 范逸之、陳立元、賴俊朋。1999。Visual Basic與RS232串列通訊控制。一版。台北市。文魁資訊股份有限公司。
8. 陳巧茵。2002。小型自走車以超音波避障之研究。碩士論文。台南:國立成功大學工程科學研究所。
9. 黃文昌。2002。以裴氏網發展單晶片8051 控制器之研究。碩士論文。台北:國立台北科技大學自動化科技研究所。
10. 張凱琳。2002。自我補償型運算放大器應用於光功率量測之設計與實現。碩士論文。埔里:暨南國際大學電機工程研究所。
11. 郭建志。2001。以恆壓低壓量測連續脈壓訊號。碩士論文。中壢:中原大學電機工程研究所。
12. 陳連春。1980。光電元件應用要訣。初版。台北市。建興圖書。
13. 楊明豐。2002。8051單晶片實作入門與應用。初版。台北市。第三波資訊。
14. 葉仲基。2001。桿式噴藥車用桿架平衡系統之研究。碩士論文。台北:國立台灣大學生物產業機電研究所。
15. 詹儀正。1996。光感測器介面專題製作。八版。台北市。全華科技。
16. 蔡正發。1999。Visual Basic 6.0視窗軟體程式設計。初版。台北市。松崗圖書。
17. 劉銘中、林宗烈、陶德福。1998。MSC-51單晶片原理I/O應用。初版。台北市。儒林圖書有限公司。
18. 劉金源。2001。水中聲學-水聲系統之基本操作原理。初版。台北市。國立編譯館。
19. 盧明智、盧鵬任。2001。感測器應用與線路分析。二版。台北市。全華科技。
20. 盧明智、黃敏祥。1994。OP AMP應用+實驗模擬。初版。台北市。全華科技。
21. 鐘自立、張正賢。2003。8051實作與燒錄器製作。四版。台北市。宏友圖書。
22. 農委會漁業推廣第124期。1997。水晶宮 魚類超能力篇 -- 聒躁的水中世界。臺灣省漁業局出版品。(p.49-52)
23. B.Chatain, L. Debas and A. Bourdillion.,1996,A photographic larval fish counting technique with other methods, statistical of the procedure and practical use, Aquaculture 141:83-96。
24. Newbury, Culverhouse and Pilgrim,1995,Automatic fish population counting by artificial neural network, Aquaculture 133:45-55。
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