本論文旨在設計一3D運動控制平台並配合電子針灸提供刺激訊號，再加上生理訊號(脈搏量測)檢知回饋機制，建構成一互動式控制平台，達到3D運動控制平台與生理訊號互動，建立增強或減弱之互動控制的設備系統。
本系統架構以PC Base控制為主，利用 Print Port(LPT)搭配適當介面電路，控制變頻器輸出不同頻率，藉以控制馬達產生不同轉速變化，模擬３D運動平台的運動模式;再配合生理檢知回饋功能，檢知脈搏變化再經由電子針灸之電刺激訊號，模擬針灸作用，進而產生增強或減弱互動控制作用，提供使用者在互動平台上不同的運動感受。
研究結果，僅使用PC基本傳輸 Print Port(LPT)配合8255 I/O Card轉換成多工輸出，即能簡單又可靠提供多項控制傳輸模式，同時解決不同設備之間互動控制，證明可以有效取代目前市面上價格昂貴醫療器材功能，並加以整合使用，成功的達到僅用一般家用電腦即可控制此互動式休閒器材。
未來在條件許可下，應將之改變成可以利用USB PORT 連結控制，達到Hot Plug更方便連線的功能，並能再進而加入網路連線(Web On Line)功能使其更搭配目前時下互動式遊戲連線之競賽功能，達到整合競賽，娛樂，安全，刺激又健康的完整互動功能。

In this paper, I aim at design a simple Interactive motion controller. This system has 2D motion and can detect operator’s heart beats rate and output an electrical pulse just like a TENS(Transcutaneous Electro Nerve Stimulator) to electrodes attached to the operator’s skin.
This system is based on PC control. Through printer port (LPT) and some interface circuits we can control inverters and motors. Operator’s heart beats rate can be detected and feedback to control the 2D motion platform and TENS. This interactive system intends to use the feedback signal to enhance or reduce motion and to simulate the 2D motion platform in the online racing game.
This study shows that the designed system can use printer port and some interface circuit to implement many kinds of control modes for the motors, and can provide stimulation signal (TENS), and feedback operator’s physiological information, such as heart beats, to the control system.
We have successfully developed a prototype of a 2D leisure equipment based on PC control. However, the convenient control interface is still problem that we can do some further improvement in future. That is the printer port can be upgraded by USB port since the hot plug provides more convenience for system signal interface.

目錄
中文摘要 ………………………………………………………………… I
英文摘要 ……………………………………………………………… II
誌 謝 ………………………………………………………………… IV
目 錄 ………………………………………………………………… V
表目錄 ………………………………………………………………… VII
圖目錄 ……………………………………………………………… VIII
第一章 緒論 ……………………………………………………… 1
1.1 研究背景 ……………………………………………………… 1
1.2 動機與目的 …………………………………………………… 1
1.3 論文架構說明 …………………………………………… 2
第二章 文獻回顧與研究方法 ……………………………… 3
2.1 互動式休閒器材研究緣起 ……………………………… 3
2.2 馬達控制方法比較 …………………………… 5
2.3 變頻器控制方法比較 ……………………………… 6
2.4 心跳量測方法比較 ……………………………… 8
2.5 電子針灸方法分類比較 …………………………… 10
第三章 系統架構與電路設計 …………………………… 13
3.1 簡易互動器材整體架構說明 ……………………………… 14
3.2 數位介面電路設計 ……………………………… 15
3.2.1 PC PRINT PORT控制方法 ………………………… 15
3.2.2 8255 IC 控制相關資料 ……………………………… 18
3.2.3 變頻器介紹 ……………………………… 22
3.2.4 變頻器控制介面電路設計 ……………………………… 24
3.3 類比電路設計 ………………………………… 29
3.3.1 心跳量測電路 …………………………………… 30
3.3.1.1 紅外線發色與接收二極體 ……………… 31
3.3.1.2 帶通濾波器 ……………………………… 32
3.3.2 電子針灸電路 ……………………………… 34
第四章 韌體程式控制流程 …………………………… 40
4.1 LABVIEW 圖控程式介紹 ……………………………… 40
4.2 PRINT PORT 圖控程式方法 ……………………………… 44
4.3 PRINTER PORT & 8255 IC 分時多工控制 ………………… 45
第五章 回饋互動控制系統 …………………………… 51
5.1 2D 運動機械結構 ………………………………… 51
5.2 互動休閒器材程式控制流程 ……………………………… 52
第六章 系統測試與結果討論 ……………………………… 54
6.1 變頻器驅動端子介面信號測試 …………………………… 54
6.2 電子針灸電路測試 ……………………… 55
6.3 脈搏量測電路測試 ………………………………………… 57
6.4 互動式休閒器材平台運轉測試 ……………………………… 58
6.5 變頻器輸出與負載關係 …………………………………… 59
6.6 整體系統測試與結果討論 …………………………………… 60
第七章 結論與未展望 ………………………………………… 64
7.1 結論 ………………………………………………………… 64
7.2 未來展望 ……………………………………………………… 64
參考文獻 …………………………………………………… 65
附錄 一. 線路圖 ……………………………………………………… 68
附錄 二. 互動式休閒器材程式 ………………………………………… 69
附錄 三. 人體穴位 ………………………………………………… 71

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[3]黃豪銘編著 , 醫用電子學, 高立圖書有限公司 , 二版修訂 民國92
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