臺灣博碩士論文加值系統

本論文主要研究一台可自動對地面進行潔淨度採樣的自走車檢測系統，系統控制核心為單晶片微控制器Microchip PIC18F4520。在整體系統中分成兩大部分：第一部分為潔淨度採樣機構，設計機構中一凸輪結構用於上升與下降樣本採集區上的白色膠帶黏貼面，並以馬達捲動膠帶移動至攝影機攝影位置進行攝影，分析影像並取得潔淨度等級。本研究定義採樣機構後，對一般研究室地面的潔淨度透過簡單的影像處理進行系統化的研究，建立地面潔淨度的基準
第二部分為自走車移動機構與控制，動力部分由兩顆直流馬達帶動左右車輪，並以單晶片進行運動及定位，另外設有兩組超音波測距模組測量車體軸線與牆面夾角用於車體運動方向修正。本論文以無線網路與串列傳輸進行車體與人機介面通訊，並以人機介面為進行採樣點設定與採樣數據回傳，進行地面潔淨度檢測。

The aim of this study is to develop an automatic robot with the detecting system which can sample the ground's cleanliness automatically. The controlling center of the system adopts the embedded microcontroller-Microchip PIC 18F4520 . The overall system is divided into two parts. One is the structure is sampling having the cam to rise and fall the collection area. The motor will be used to scroll the tap and to move the position and to manipulate the camera to take the pictures. Thereafter, the analysis of the image to judge the level of the cleanliness will be performed. The other is the structure that will manipulate the automatic robot to move. The dynamic system includes two DC motors used to control the wheel and its position via a microcontroller. Another module with two ultrasound distance is used to measure the robot's body and the angle of the wall that can correct the robot's body. This study adopts a wireless network and a serial transmission to communicate the body with the human-machine interface. Moreover, not only the sampling number can be set but also the sampling data can be sent back for the ground cleanliness testing via the human-machine interface.

目錄
致謝 I
中文摘要 II
ABSTRACT III
目錄 V
圖目錄 VIII
表目錄 XIII
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 3
1.3 研究動機與目的 4
1.4 論文架構 8
第二章 採樣方式選定 9
第三章 系統硬體架構 18
3.1 系統概觀 18
3.2 車體架構 20
3.2.1 車體主結構 20
3.2.2 採樣機構 22
3.3 驅動機構 26
3.4 車輪及凸輪驅動電路 27
3.5 膠帶收集軸驅動電路 30
3.6 電源模組 31
3.7 車輪及膠帶位置回授模組 33
3.8 超音波測距模組 37
3.9 控制核心 40
第四章 車體控制及通訊系統 42
4.2 採樣機構控制 50
4.3 程式撰寫平台 51
4.3.1 MCU開發平台 51
4.3.2 人機介面開發平台 52
4.4 序列傳輸通訊(UART) 54
4.5 標準乙太網路通訊(ETHERNET) 55
第五章 影像處理及採樣實驗 58
5.1 影像處理概論 58
5.2 含沙量實驗 74
5.2.1 實驗目的 74
5.2.2 實驗方法 74
5.2.3 實驗結果 74
5.3 自然落塵實驗 80
5.3.1 實驗目的 80
5.3.2 實驗方法 80
5.3.3 實驗結果 80
5.4 人工樣本採樣實驗 83
5.4.1 實驗目的 83
5.4.2 實驗方法 83
5.4.3 實驗結果 83
5.4.4 影像二值化 86
第六章 結論與未來展望 94
參考文獻 95

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