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研究生: 吳清源
Ching-Yuan Wu
論文名稱: 應用模糊理論於電動窗簾之室內光照度監控之研究
Applying Fuzzy Theory For Illumination Monitoring Of The Electrical Curtain
指導教授: 邱士軒
Shih-Hsuan Chiu
口試委員: 邱顯堂
Hsien-Tang Chiu
溫哲彥
Che-Yen Wen
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 自動化及控制研究所
Graduate Institute of Automation and Control
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 102
中文關鍵詞: 紅外線模糊理論
外文關鍵詞: Infrared Ray, Fuzzy Theory
相關次數: 點閱:190下載:8
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  • 伴隨住房品質的要求日益提高,窗簾已經成為居家裝飾所不可缺少的,窗簾最主要的功能是遮光、保護隱私,但是窗簾大多是使用手動方式調整,而所調整的室內光光照度會因時間不同而有所改變,所以使用上非常不方便。若是讓窗簾能夠依室外陽光不同的光照度例如:陽光強一點,窗簾就關閉,陽光弱一點,就打開窗簾,自動調整窗簾葉片角度,使室內的光照度保持穩定,操作上將會方便許多。
    本論文是要設計一個簡單、實用、安全而且人性化的自動窗簾,利用遙控器,透過紅外線傳輸的功能控制電動窗簾,在通訊過程是使用NEC編碼格式完成紅外線傳輸,遙控系統是使用編碼IC(PT-2221)配合紅外線發射IC進行信號發射,再由接收模組(SG-2BC)配合解碼程式進行解碼,最後驅動單晶片(Microchip),使用PWM(Pulse Width Modulation)脈波寬度調變方式控制DC馬達的旋轉速度與轉動方向,並以光遮斷器偵測出窗簾的開啟位置;再以模糊理論(Fuzzy Theory)為基礎與搭配光感測器,控制DC馬達調整窗簾葉片開閤程度,以保持室內光照度的穩定,讓使用者在不使用遙控器時,系統仍然能依照個人對光照度強弱的喜好程度做自動調整。


    As people expect a higher living quality, curtains have become a necessary part of furniture. Traditionally, we would manually switch curtains for shading and privacy. It’s an inconvenience that we adjust the curtain based on different illumination. For example, we draw the curtain in sunny day, but the curtain would be undrawn in cloudy day.
    The main purpose of this study is that the electrical curtain could be adjusted by itself to settle the indoor brightness based on current weather. The considerations about the design of electrical curtain are simple, practical, safe, and user-friendly, therefore we control electrical curtain with infrared ray technology. The system uses NEC encoding to transmit infrared ray during communicated process. At first, signal transmission is accomplished with the encoding IC (PT-2221) and infrared ray transmission IC. Then the receipt module (SG-2BC) and the decoding program decode the signal. Finally, the driving chip (Microchip) applies Pulse Width Modulation (PWM) to control the speed and direction of the DC motor. The electrical curtain based on Fuzzy Theory could adjust the DC motor and the light detector to maintain stable brightness so that users don’t need the remoter. In the end, the experiment results show that the electrical curtain could switch automatically for illumination monitoring via Fuzzy Theory.

    摘 要 IV Abstract V 誌 謝 VI 目 錄 VII 圖索引 X 表目錄 XV 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 文獻回顧 2 1.3 研究動機與目的 5 1.4 論文主題架構 6 第二章 電動窗簾之系統硬體架構 8 2.1 系統原理 8 2.2 驅動電路控制原理 9 2.3 硬體設備 15 2.4 遙控器電路系統 18 2.4.1 發射系統 19 2.4.2 載波週期 19 2.4.3 編碼格式 20 2.4.4 編碼IC 21 2.4.5 系統架構 23 2.4.6 遙控器系統電路圖 23 2.5 接收模組之電路系統 24 2.5.1 紅外線接收器 24 2.5.2 單晶片(PIC16F887) 25 2.5.3 穩壓IC 31 2.5.4 光敏電阻 33 2.5.5 電晶體開關 34 2.5.6 接收模組之系統電路圖 36 2.6 DC直流馬達 39 2.7 計數器 42 2.8 開發軟體及操作介面 44 2.8.1 PIC-Compiler 44 2.8.2 MPLAB-ICD 45 2.9 軟體架構 46 第三章 模糊控制理論 47 3.1 模糊控制的基本架構 48 3.2 模糊化 49 3.3 模糊知識庫 50 3.4 模糊推論引擎 52 3.5 解模糊化方式 52 第四章 實驗結果與討論 55 4.1 紅外線遙控及接收實驗 55 4.2 計數器實驗 61 4.3 鎖死及上下極限電路實驗 62 4.4 電動窗廉之模糊控制器實驗 65 4.5 實際操作情形 71 第五章 結論及未來發展建議 80 5.1 結論 80 5.2 未來發展建議 81 參考文獻 82

    [1] J. P. Sawyer, ”Strength-Based Reliability and Fracture Assessment of Fuzzy Mechanical and Structure Systems”, AIAA Journal, Vol.37, No.1, January, (1999).
    [2] P. Z. Grabowski, M. P. Kazmierkowski, B. K. Bose, F. Blaabjerg, ” A Simple Direct-Torque Neuro-Fuzzy Control of PWM-Inverter-Fed Induction Motor Drive”, Electrical and Electronics Engineering, 1st International Conference, Vol.47, pp863-870, (2004).
    [3] 吳金照,「應用模糊理論於火力發電廠廠址評選研究」,碩士論文,台北科技大學 生產系統工程與管理研究所,台北 (2001)。
    [4] http://en.wikipedia.org/wiki/Photoresistor.
    [5] http://en.wikipedia.org/wiki/Transistor.
    [6] http://www.1mcu.com/Data/datasheet/RC5IRProtocl.html.
    [7] http://www.datasheetarchive.com/, L7805 Data sheet.
    [8] http://www.datasheetarchive.com/, PT2221-M Data sheet.
    [9] http://www.electrical-contractor.net/NEC_Code_Page.htm.
    [10] http://www.hsiangnengmotors.com.tw/, HN-GH12-1825T.
    [11] Microchip, ICD3_User_Guide_51331c.
    [12] Microchip, MPLAB C18 C COMPILER USER’S GUIDE.
    [13] Microchip, PIC16F887 Data sheet.
    [14] http://www.sbprojects.com/index.htm.
    [15] http://www.token.com.tw/big5/resistors/resistors-cds.htm.
    [16] J. M. Dongmo, F. G. Salam, and G. Erten, “Adaptive Fuzzy Control of Ac Motors for Electric Vehicles and Manufacturing Systems”, Proceedings of the 1996 IEEE International Symposium on Intelligent Control, pp. 408-413 (1996).
    [17] 蘇本春、張孝德著,類神經網路、模糊控制系統及基因演算法則,全華科技圖書,台北 (1997)。
    [18] http://www.asiantech.com.tw/, KSM-603LM2M.
    [19] L. A. Zedah, “Fuzzy Sets”, Information and Control, Vol.8, No.3, pp.338-353 (1965).
    [20] 余尚武、郭至軒,「運用基因演算法與模糊理論於台股指數期貨投資策略之研究」,中華管理評論,第七版,第132-157頁,民國九十三年。
    [21] 黃佩菁,「模糊理論在單次抽樣檢驗計畫之應用」,碩士論文 成功大學統計學研究所,台南 (2006)。
    [22] 黃良鈞,「以模糊理論為基礎之個人化英文文章推薦系統」,碩士論文,成功大學 工程科學研究所,台南 (2009)。
    [23] L. X. Wang, and J. M. Mebdel, ”Generating Fuzzy Rules by Learning Form Example”, Proceedings of the 1991 IEEE International Symposium on Intelligent Control, Vol.13, pp.263-268 (1991).
    [24] R. P. Leland, ”Feedback Linearization Control Design for Systems with Fuzzy Uncertainty”, IEEE Transactions, Vol.6, pp.492-503 (1998).
    [25] R. Palm, ”Sliding Mode Fuzzy Control”, Proc. Of the 1st IEEE Int. Conf. on Fuzzy Systems, pp.519-526 (1992).
    [26] Ta-Cao Minh, Le-Huy Hoang, “Model Reference Adaptive Fuzzy Controller and Fuzzy Estimator for High Performance Induction Motor Drives,” Conference Record of the 1996 IEEE on Thirty-First IAS Annual Meeting, Vol.1, pp.380-387 (1996).
    [27] Tak Kenjo原著,曹昭陽譯,電動馬達與控制,五南圖書,台北,(2008)。
    [28] THOMAS L. FLOYD原著,楊棧雲、林光謙、楊伏夷編譯,電子學下冊,第八版,全華科技圖書,台北 (2008)。
    [29] THOMAS L. FLOYD原著,楊棧雲、林光謙、楊伏夷編譯,電子學上冊,第八版,全華科技圖書,台北 (2009)。
    [30] Xiangzhong Meng, Baoye Song, “Fast Genetic Algorithms Used for PID Parameter Optimization”, Automation and Logistics, IEEE Conference, pp.2144-2148 (2007).
    [31] Y. S. Kung, and C. M. Liaw, ”A Fuzzy Controller Improving a Linear Model Following Controller for Motor Drives”, IEEE Transactions on Fuzzy Systems, Vol.2, pp.194-202 (1994).
    [32] 江正瑋,「應用類神經網路與模糊控制於幫浦量測系統之研究」,碩士論文,中央大學 機械工程研究所,桃園 (2003)。
    [33] 王志湖著,電子電路分析入門-使用Orcad PSPICE,滄海書局,台中 (2008)。
    [34] 王進德、蕭大全著,類神經網路與模糊控制理論入門,全華科技圖書,台北 (2005)。
    [35] 谷腰欣司原著,辰白譯,馬達驅動電路技術,建興出版社,台北 (2006)。
    [36] 谷腰欣司原著,趙中興譯,感測器,全華科技圖書,台北 (2008)。
    [37] 谷腰欣司原著,鄭振東譯,馬達應用電路101選,建興出版社,台北 (2008)。
    [38] 張義和著,OrCAD Unison電路板設計,基峰資訊,台北 (2008)。
    [39] 陳文山著,電子學,全華科技圖書,台北 (2005)。
    [40] 曾百由著,DSPIC數位控制器原理與應用-MPLAB C30開發實務,宏友圖書,台北 (2007)。
    [41] 曾百由著,微處理器原理與應用- C語言與PIC18微控制器,五南圖書,台北 (2009)。
    [42] 曾百由著,微處理器原理與應用-組合語言與PIC18微控制器,五南圖書,台北 (2006)。
    [43] 趙春棠著,PIC單晶片學習祕笈 以PIC16F877為例,全威圖書,台北 (2001)。
    [44] 鄧錦城著,PICF16X84入門與實習,宏友圖書,台北 (2006)。
    [45] 蕭柱惠著,數位電子學,宏友圖書,台北 (2000)。
    [46] http://www.datasheetarchive.com/, ASE-1L7 Data sheet.
    [47] 張義和著,OrCAD Layout Plus 電腦輔助電路板設計,台科大圖書,台北 (1999)。

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