在本篇論文中，主要以開發學習微控器及感測器應用、無線傳輸、及資訊安全的物聯網教學用具為研究方向。藉由教具微控制器MCU腳位設定與應用的感測器，可讓使用者以專案應用方式，達到學習撰寫控制器程式目的。學習教具並具有無線傳輸及加密功能，可以讓學習者透過開發版，學習無線傳輸及無線加密的程式練習。進一步將各種感測器結合開發版，即可成為各種應用專題，達到使用者既可以學習撰寫應用程式，也可以進一步開發成生活中的自動化機器人。
為達成前述的開發目的，教具使用ATmega2560-16au與CC2530為微控制器晶片，軟體程式方面則使用Arduino、ZigBee，結合UART以及AES對稱加密等技術。

In this paper, we mainly focus on developing IoT teaching aid for learning microcontroller and sensor applications, wireless transmission, and information security. By means of the MCU pin setting and application of the sensor, the user can achieve the purpose of learning to write the controller program in a project application manner. Learning aids with wireless transmission and encryption capabilities allow learners to learn wireless transmission and wireless encryption programs through the development tool. By further combining various sensors into the development tool, it can become a variety of application topics, and can further develop into automated robots in life.
In order to achieve the above development goals, the teaching aids use ATmega2560-16au and CC2530 as microcontroller chips, and the software program uses Arduino and ZigBee, combined with UART and AES symmetric encryption.

摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章、緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 1
1.3 文章架構 2
第二章、使用技術介紹 3
2.1 Arduino 3
2.2 ZigBee 5
2.3 傳輸介面 8
2.3.1 UART 8
2.3.2 I2C 10
2.4 加密技術 12
第三章、系統規格說明 13
3.1 微控制器 13
3.1.1 ATmega2560-16au 13
3.1.2 CC2530 18
3.2 ZigBee模組 22
3.2.1 GFZM-T5321 22
3.2.2 ZIGBEE -KIT1 25
3.3 感測器 26
3.3.1 紅外線感測器 26
3.3.2 超音波感測器 28
3.3.3 4x4 薄膜矩陣鍵盤 29
3.3.4 光學指紋辨識模組 31
3.4 直流馬達 32
3.5 電阻式觸控螢幕 33
3.6 LCD 34
第四章、實作成果與討論 35
4.1 智能給藥機器人 35
4.1.1 研究動機 35
4.1.2 系統架構 36
4.1.3 實作成果 37
4.2 指紋辨識之鐵卷門 41
4.2.1 研究動機 41
4.2.2 系統架構 42
4.2.3 實作成果 43
4.3 加密密碼辨識之鐵卷門 50
4.3.1 研究動機 50
4.3.2 系統架構 51
4.3.3 實作成果 52
第五章、結論 57
5.1 結論 57
5.2 未來發展 57
參考文獻 58

[1]T客邦，Arduino入門應用實作，動手做出自己的智慧電風扇：https://tinyurl.com/yxpaf9ff1
[2]維基百科，Arduino：https://tinyurl.com/y6a8gffj1
[3]LEDinside，ZigBee、WiFi、藍牙哪種模式更適合智慧家居？：https://tinyurl.com/yyjkzg87
[4]小狐狸事務所，UART：https://tinyurl.com/y3qnah37
[5]痞客邦，I2C bus簡介：https://tinyurl.com/y2xuoz3c
[6]oldmonkey的部落格Zigbee-安全性服務：https://tinyurl.com/y239z7hy
[7]MICROCHIP，ATmega2560：：https://tinyurl.com/y35gqutc
[8]Baidu百科，TQFP封裝：https://tinyurl.com/y54dhp8h
[9]每日頭條，BGA封裝：https://tinyurl.com/yytaek2d
[10]ITREAD，晶片介紹：CC2530：https://tinyurl.com/y6sbecku
[11]TIS，紅外線避障模組：https://tinyurl.com/y3fm4pxk
[12]Cooper Maa，HC-SR04：https://tinyurl.com/y3a6pdze
[13]TAIWANIOT，4x4矩陣薄膜鍵盤：https://tinyurl.com/yxfvvrnq
[14]RANDOM NERD TUTORIALS，FPM10A：https://tinyurl.com/y5ll7qer
[15]CodeData，控制直流馬達-使用L293D：https://tinyurl.com/y5ptr4al
[16]元米科技，使用USART HMI幫機器人添加表情：https://goo.gl/NeFHe3
[17]TAIWANIOT，HMI 電阻式觸控液晶螢幕模組：https://goo.gl/XfZejm
[18]MAKERPRO，Arduino如何透過I2C控制LCD模組：https://tinyurl.com/y3w8kh36
 
圖片參考
[19]Zigbee alliance官網：https://tinyurl.com/yybfngl2
[20]ZigBee Introduction：https://tinyurl.com/y446dy7m
[21]SOCIETTY OF ROBOTS，UART：http://www.societyofrobots.com/
[22]Transcend，進階加密標準：https://tinyurl.com/y3lod57g
[23]ATmega2560_datasheet：https://goo.gl/6RrLW7
[24]TEXAS INSTRUMENTS，Zigbee：http://goo.gl/yteWnG
[25]CATCAN，Zigbee：http://www.catcan.com.tw/products/wireless/Zigbee
[26]FCC ID.io，GFZM-T5321：https://tinyurl.com/y3bu8khw
[27]互聯網+自造，4×4薄膜鍵盤模組實驗：https://swf.com.tw/?p=917
[28]元米科技，使用USART HMI幫機器人添加表情：https://goo.gl/NeFHe3
表格參考
[29]貿澤電子，ATMEGA2560-16AU：https://tinyurl.com/yx8lcbt8
[30]Arduino官網，ATmega2560-Arduino Pin Mapping：https://tinyurl.com/gl4og57
[31]PACKETMICRO，ZigBee （IEEE 802.15.4）：https://tinyurl.com/y6qd5vbt
[32]台灣樹莓派，雙 H 橋直流馬達驅動IC L293D：https://goo.gl/QUJjEN