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友善居家環境監控系統整合平台研製

為了解決除濕機濕度校正的問題，作者黃柏睿 這樣論述：

目錄指導教授推薦書口試委員會審定書致謝 iii摘要 ivAbstract v圖目錄 x表目錄 xv第一章 緒論 11.1研究動機與背景 11.2研究目的 51.3論文架構 8第二章 友善居家環境監控系統架構與說明 92.1網路類別 92.2環境監控 132.2.1溫度感測元件 182.2.2溼度感測元件 212.2.3氣體感測元件 262.3 功率量測 292.3.1電壓感測器 292.3.2電流感測器 312.4嵌入式系統 332.5監控系統 352.6雲端平台 3

62.6.1前端 362.6.2後端 382.6.3資料庫 38第三章 友善居家環境監控系統需求與電路規劃 393.1居家各空間規劃 393.2友善居家環境參數需求規劃 453.3所提監控系統電路規劃 463.3.1智慧插座 473.3.2環境監控 483.3.3節能控制 493.3.4舒適控制 533.4網頁規劃 563.5伺服器規劃 58第四章 所提監控系統電路做動原理與設計 604.1智慧插座 604.1.1電路設計 604.1.2程式控制流程圖 754.2環境監控 784.2.1

電路設計 784.2.2程式控制流程圖 874.3節能控制 894.3.1電路設計 904.3.2控制流程 924.4舒適控制 974.4.1電路設計 984.4.2程式控制流程 98第五章 所提監控系統實驗結果 1035.1系統各實驗結果 1035.1.1智慧插座 1035.1.1.1智慧插座相關數據校正 1055.1.2環境監控 1135.1.2.1環境監控相關數據校正 1175.1.3節能控制 1235.1.4舒適控制 1255.2系統監控介面量測結果 127第六章 結論與未來展望

1296.1結論 1296.2未來展望 130參考文獻 131 圖目錄圖2-1 網路類別示意圖 10圖2-2 熱電偶溫度感測採用賽貝克效應之示意圖[40]-[41] 18圖2-3 PTC電阻值與溫度曲線圖[40]-[41] 20圖2-4 NTC電阻值與溫度曲線圖[40]-[41] 20圖2-5 阻抗變化型高分子濕度感測器構造圖[40]-[41] 23圖2-6 靜電容量變化型高分子濕度感測器構造圖[40]-[41] 23圖2-7 電解質濕度感測器構造圖[40]-[41] 24圖2-8 半導體感濕器未外加電源時示意圖[4

0]-[41] 25圖2-9 半導體感濕器外加電源時示意圖[40]-[41] 25圖2-10 羅氏線圈工作原理示意圖[43] 32圖2-11 電流垂直流進磁場產生電位差V=VH 33圖2-12 MCU基本架構示意圖 35圖2-13 前端與後端示意圖 36圖2-14 前端介紹示意圖 37圖3-1 居住空間示意圖 40圖3-2 廚房裝設環境感測模組示意圖 41圖3-3 臥室裝設環境感測模組示意圖 42圖3-4 客廳裝設環境感測模組示意圖 44圖3-5 書房裝設環境感測模組示意圖 45圖3-6 所提系統規劃示意圖

46圖3-7 模組化智慧插座方塊圖 48圖3-8 模組化環境監控方塊圖 49圖3-9 模組化節能控制 52圖3-10 模組化舒適控制方塊圖 55圖3-11 監控單元在網頁上顯示資訊之示意圖 57圖3-12 控制監控單元在網頁上顯示資訊之示意圖 57圖3-13 伺服器規劃意圖 58圖4-1 返馳式轉換器電路圖 62圖4-2 返馳式轉換器操作於各模式等效電路圖 63圖4-3 本文所提返馳式轉換器穩態波形圖 64圖4-4 臨界導通模式條件下工作波形圖 67圖4-5 ESP-WROOM-32實體拍攝圖 68

圖4-6 ESP-WROOM-32腳位功能示意圖[47] 69圖4-7 ESP-WROOM-32晶片內部功能圖[47] 69圖4-8 SH1106實體拍攝圖 70圖4-9 繼電器實體拍攝圖 71圖4-10 電壓模組電路示意圖[50] 72圖4-11 電流模組電路示意圖[51] 74圖4-12 ACS712 30A Ip與VIout關係圖[50] 74圖4-13 ACS712 30A電路設計圖[51] 75圖4-14 智慧插座控制流程圖 77圖4-15 NodeMCU實體拍攝圖 79圖4-16 NodeMCU腳位功能示意

圖[52] 80圖4-17 NodeMCU晶片內部功能圖[52] 80圖4-18 ADS1115實體拍攝圖 81圖4-19 MQ9實體拍攝圖 82圖4-20 MQ9電路示意圖[54] 82圖4-21 MQ9 Rs/Ro與濃度(ppm)關係曲線圖[54] 83圖4-22 MG811實體拍攝圖 84圖4-23 MG811 EMF(mV)與ppm關係曲線圖[55] 85圖4-24 DHT22實體拍攝圖 86圖4-25 溫度/濕度感測器回傳資料時序圖 86圖4-26火焰感測器實體拍攝 87圖4-27環境監控控制流程圖

89圖4-28節能控制於書房內示意圖 90圖4-29 光電開關實體拍攝圖 91圖4-30 光電開關電路示意圖[57] 91圖4-31 HC-SR501實體拍攝圖 92圖4-32 進入/離開人數控制控制流程圖 94圖4-33 智慧插座(電燈)控制流程圖 96圖4-34 舒適控制於書房內示意圖 97圖4-35 智慧插座(風扇)控制流程圖 99圖4-36 風扇擺頭控制控制流程圖 101圖4-37 智慧插座(除濕機)控制流程圖 102圖5-1 智慧插座方塊圖 104圖5-2 智慧插座實體拍攝圖 105圖5-3 +Vcc

與-Vcc瞬間負載變化輸出電壓波形圖 108圖5-4 電源供應器效率圖 109圖5-5 校正電流感測器實測系統示意圖 110圖5-6 校正電壓感測器實測示意圖 112圖5-7 環境監控方塊圖 114圖5-8 環境監控實體拍攝圖 116圖5-9 溫度/濕度感測器(DHT22)時序圖 122圖5-10火焰感測器訊號驗證圖 123圖5-11 節能控制於書房內示意圖 124圖5-12 人員於區域1時電燈亮 124圖5-13 人員於區域1溫度過於設定值時風扇擺頭 126圖5-14 書房濕度高於設定值時開啟智慧插座 126

圖5-15 網頁顯示節能控制與舒適控制將相關資料 127圖5-16 網頁顯示智慧插座相關資料 128圖5-17 網頁顯示6個區域燈具開啟/關閉狀態 128 表目錄表1-1 2016年版智慧建築評估八大指標[17] 4表2-1室內環境影響因素與人體健康效應[36] 14表2-2國內室內空氣品質建議值[37] 15表2-3人體吸入一氧化碳濃度、時間與中毒症狀[38] 16表2-4室內二氧化碳濃度對人體感受及危害程度[39] 17表2-5溫度感測器溫度量測範圍與特性表 21表2-6濕度感測器特性表 26表2-7氣體感測器特性表 29表

3-1伺服器硬體相關規格 59表4-1液晶螢幕顯示器相關規格[48] 70表4-2繼電器相關規格[49] 71表5-1智慧插座規格表 104表5-2控制電源規格表 106表5-3電流測試棒與電流感測器量測結果誤差百分比 111表5-4電壓測試棒與電壓感測器量測結果誤差百分比 112表5-5環境監控規格表 114表5-6 MQ9 Rs/Ro與濃度(ppm)區間 118表5-7 MG8111 EMF (mV)與濃度(ppm)區間 119

塑膠熱交換器應用於除濕機性能研究

為了解決除濕機濕度校正的問題，作者邱創褘 這樣論述：

本研究以實驗的方法探討塑膠熱交換器應用於壓縮式除濕機除濕效果之研究，並以調整不同參數，風扇轉速(890 – 1130)、溫度條件(標準條件：27°C DB/21.2°C WB、高溫條件：32°C DB/23°C WB)探討最佳除濕效果，並了解加入塑膠熱交換器之除濕機系統性能改善情形。研究原型機是以市面上生產之除濕機進行系統修改，系統四大元件不更動，與原廠除溼機系統一樣，加入塑膠熱交換器在於冷凝器與蒸發器之間，並比較未置入塑膠熱交換器與加入塑膠熱交換器之除濕效果，包括最大除溼量和能源因數（Energy Factor,簡稱E.F.）的提升。研究結果顯示，利用部分旁通(partial bypass

)的概念加入塑膠熱交換器不僅提高除溼量，而且也提高EF值，若將原廠除濕機系統結合塑膠熱交換器在標準條件操作下(27°C DB/21.2°C WB)其最大除溼量增加達9%，原本除濕機系統的四大元件不但不需要改裝，而且加入的塑膠熱交換器成本非常低廉。