臺灣博碩士論文加值系統

利用上下電極設計成電容式壓力感測器，感測器本身可以測量壓力大小。由於感測器製造有些微的誤差，必須由校準機台校準感測器。校準機台使用氣壓校準方式，因為感測器在同一壓力下有些微誤差，需要將每顆感測器校準到一致，所以校準完成後都會有校準表給程式方面做運算修正，因此製作一套自動化校準系統。
在電路設計方面，當感測器放置於鞋墊底部，使用陣列式的布線去掃描足底的感測器，當鞋底接觸到地面時，感測器內感測單元接收到不同的壓力，再用電路產生充放電計算電容值。經由微處理器將類比訊號轉換成數位訊號，依照不同電容值大小計算出壓力值並儲存在微處理機中。再利用藍芽模組透過無線傳輸的方式傳輸到手機或電腦。
在校準機台自動化方面，使用Arduino控制板來調整氣壓大小，以電腦寫成的人機介面做操控，一方面可以自動校準感測器，一方面可以將校準值建表做儲存。校準表也可以做為數據分析，因為人機介面也可以儲存成Excel檔做數值曲線分析，在內文中將會提供完整的設計流程及實驗數據。

Designed to form upper and lower electrodes of capacitive pressure sensors , pressure sensors mainly to measure the value. Since a slight error in the manufacture sensors, the sensor must be calibrated by the calibration machine. Calibration machine use calibration methods, because a slight error in the sensor under the same pressure, requiring every single sensor calibrated to the same. After calibration is complete, there will be a calibration table to the program has done calculations, therefore production of an automated calibration system.
In the design of the circuit, when the sensor is placed at the bottom of the insole, circuit wiring array to scan the foot sensor, when the sole contact the land surface, the sensing unit within the sensor receives a different pressure, and then generated by the charge/discharge circuit capacitance values calculated. Through microprocessor converts the analog signals into digital signals, according to different capacitance values calculated pressure value and stored in the microprocessor. Finally, the Bluetooth module is transferred to the phone or computer via wireless transmission.
During the calibration machine automation, use the Arduino for control panel to adjust the air pressure value then operate in human interface, in addition to automatic calibration sensor can also be done to save the calibration values in the table. Calibration table can also be used as data analysis, because human interface can also be saved as an Excel file in order to do the numerical curve analysis.

摘　要 ii
ABSTRACT iii
致 謝 v
目　錄 vi
表目錄 viii
圖目錄 ix
第一章　緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究背景 1
1.3 研究動機與目的 2
1.4 研究方法與步驟 3
1.5 文獻回顧 4
1.6 論文架構 6
第二章　系統開發環境 7
2.1 藍芽無線技術簡介與其他無線傳輸比較 7
2.2 CC2540藍芽晶片介紹 9
2.3 微處理器開發環境介紹 11
2.4 PC使用者測試介面開發環境簡介 14
2.5 高速感測電容晶片與開發環境介紹 15
第三章　系統設計 17
3.1 系統概念圖 17
3.2 系統架構與流程 18
3.3 壓力感測器結構設計 21
3.4 藍芽傳輸模組 24
3.5 藍芽高速感測模組載板電路設計 25
3.6 藍芽傳輸系統程式設計 34
3.7 電容-壓力對應表公式轉換 37
3.8 壓力對應的顏色表 38
3.9 形心公式計算單腳重心位置 39
3.10 各部位時間推算測試 41
3.11 規格比較 43
3.12系統成品 45
第四章　自動校準系統 47
4.1 校準機台簡介 47
4.2 自動控制電路設計 48
4.3 電腦端量測電容-壓力表介面設計 50
4.4 改善壓力感測器的飄移現象 51
第五章　系統與結果驗證 53
5.1 電腦Visual C#測試程式 53
5.2 高速感測電容晶片實驗 56
5.3 手機App程式 59
5.4 步態分析 61
第六章　結論與未來展望 63
6.1 結論 63
6.2 未來展望 64
參考文獻 67
作者簡介 69

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