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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:高敏魁
研究生(外文):KAO,MIN-KUEI
論文名稱:以Arduino及ARM-6410實現有害氣體 無線監控系統
論文名稱(外文):Development of a wireless hazardous gas monitoring system using Arduino and ARM-6410
指導教授:葉旻彥葉旻彥引用關係
指導教授(外文):YEH,MIN-YEN
口試委員:葉旻彥武東星雷伯薰莊國強楊奇達
口試委員(外文):YEH,MIN-YENWUU,DONG-SINGLEI,PO-HSUNCHONG,KWOK-KEUNGYANG,CHYI-DA
口試日期:2017-07-14
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄海洋科技大學
系所名稱:微電子工程研究所
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:2017
畢業學年度:105
語文別:中文
論文頁數:71
中文關鍵詞:有害氣體監測氣體濃度無線監控
外文關鍵詞:Detect harmful gasesGas concentrationWireless monitoring
相關次數:
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近年來隨著工業及經濟的快速發展,空氣污染已經成為危害人體健康的主要元兇,所以空氣品質監測更顯其重要性。一般居家環境中常見的有害氣體包含瓦斯、一氧化碳、硫化物、苯及甲醛等氣體,若有害氣體濃度超過人體能承受的限度,會影響到人員的生命安全。
早期氣體偵測器只針對單一氣體的存在與否進行判定,且無法得知目前氣體的濃度數據資料,本研究探討如何利用不同種類的氣體感測器、溫度感測器、Arduino核心板、ARM核心板、無線藍芽模組及無線Wi-Fi模組在室內環境建立一套有害氣體無線監控系統,當有害氣體達到監控系統所設定的濃度值或有出現煙霧時發出警示,並以無線藍芽裝置將有害氣體濃度資訊傳送至ARM裝置,再使用無線Wi-Fi裝置將有害氣體濃度資訊傳輸至100公尺內的伺服器設備,利用Visual Basic所設計的有害氣體濃度監控人機介面軟體,進行長時間的濃度數據記錄。希望此研究能有效的降低有害氣體及火災所造成的發生率。
In recent years, with the rapid development of industry and economy, air pollution has become the main harm to human health. This makes air-quality monitor much important. It is possible that methane, carbon monoxide, sulfide, benzene or formaldehyde exist in our home environment. If the gas concentration exceeds the harmful limits of human body, it will cause wounded effect to human being.
The conventional gas detectors only get on/off signal. They can’t obtain the real-time gas concentration data. This study explores how to use different types of gas sensors, temperature sensors to collect the real-time gas concentration and temperature data. Arduino boards, ARM boards, Bluetooth modules and Wi-Fi modules were used to establish a set of harmful gas wireless monitoring system. In the monitoring system, when the harmful gas reaches the concentration setting value or smoke is detected, the alarm signals were transmitted to the ARM device through Bluetooth wireless transmission. Also wireless Wi-Fi devices were used to transfer harmful gas concentration information to servers 100 meters away. We use Visual Basic to design the human machine interface for recording harmful gas concentration data. We hoped this study will effectively reduce the incidence caused by harmful gases and fires.
摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目 錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 X
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究動機與目的 2
1-3 論文架構 4
第二章 系統架構與各項硬體裝置描述 5
2-1 Arduino感測器裝置所使用各項元件介紹 6
2-1-1 Arduino Mega 2560核心板簡介 6
2-1-2 LM35溫度感測器 7
2-1-3 MQ2 煙霧感測器模組 8
2-1-4 MQ4甲烷氣體感測器模組 9
2-1-5 MQ9 一氧化碳感測器模組 10
2-1-6 MQ135 有害氣體感測器模組 11
2-1-7 文字型液晶顯示模組 12
2-1-8 無線藍芽模組 13
2-1-9 ESP8266無線Wi-Fi模組 14
2-2 ARM-6410裝置所使用元件介紹 16
2-2-1 ARM-S3C6410介紹 16
2-2-2 TFT觸控顯示器 17
第三章 系統硬體裝置整合及設計 19
3-1 Arduino硬體裝置線路圖 19
3-2 ARM-6410即時監控裝置線路圖 24
3-3 Arduino 感測器監控裝置程式流程圖 27
3-4 ARM-6410即時監控裝置程式流程圖 33
3-5 電腦Visual Basic 2010監控程式流程圖 34
3-6 Arduino 感測器監控硬體裝置介紹 38
3-7 ARM-6410即時監控裝置介面說明 39
3-8 電腦Visual Basic 2010監控介面說明 40
第四章 實驗與結果 41
4-1 實驗系統 41
4-2 以各種有害氣體測試監控系統軟硬體裝置 42
4-3 各種環境測試 49
4-4 監控數據統計 55
第五章 結論與未來展望 60
5-1 結論 60
5-1 未來展望 61
參考文獻 62
附錄一 64
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