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系統識別號 U0002-0108201109540900
中文論文名稱 智慧型綠能監控系統
英文論文名稱 Intelligent Green Energy Surveillance System
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 電機工程學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Electrical Engineering
學年度 99
學期 2
出版年 100
研究生中文姓名 張宏祥
研究生英文姓名 Hung-Hsiang Chang
學號 797440186
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2011-07-06
論文頁數 46頁
口試委員 指導教授-謝景棠
委員-李維聰
委員-許志旭
委員-楊維斌
委員-洪國銘
中文關鍵字 電源管理系統  無線通訊  微處裡器 
英文關鍵字 power management system  wireless communication  micro-controller 
學科別分類 學科別應用科學電機及電子
中文摘要 無線寬帶在現今變成在任何地方、任何時間以及任何形式都有無線服務。最近,一所在台灣的大學由於日益增多的校園大樓和學生,面臨用電量提升。針對於它們橫跨數座大樓的使用功耗以及增加用電效率,大學想要建造一個電源管理系統(利用無線的硬體和軟體)。
本論文提出以無線通訊(Wireless Communication)技術建構節能系統,並能有效監控達成節能管理的目的。可由被動的手動開關轉為主動的微處裡器自動控制開關,不因人為疏忽而減低節能效果。本研究採用AM433.92頻段無線傳輸介面設計,並使用中繼器,主動的將電器設備運轉狀態資訊傳送至遠端監控中心,經由個人電腦來即時顯示用電資訊,提供查詢及分析以便能協助相關設備之設定、調整及規劃,讓用電能夠達到最佳化。
我們要求人們保留一個低污染和低能源消耗的生活環境給這個世界和下個世代的人們。希望每個人能逐漸把影響擴大到家庭,朋友,社會和全世界。
英文摘要 Wireless broadband transformation is making broadband services anywhere, any time and in any form a reality today. Recently a university in Taiwan was experiencing dramatic power usage increases due to its growing number of campus buildings and students. Aiming to analyze their power consumption and increase their power efficiency across buildings, the university wanted to build a power management system utilizing wireless hardware and software.
The main purpose of this thesis is to propose a infrastructure (or scheme) of energy conservation management, control, and monitor system based on wireless communication technology. To achieve energy conservation efficiently, a micro-controller can control the wireless switches based on the condition of surrounding area to avoid wasting of energy by human ignorance. Currently, this research is using AM frequency 433.92 as wireless media with frequency relay to extend the range of communication. The condition of monitoring area will be transmitting to a PC in a control center for further processing. The monitoring PC can display condition of area, adjust setting, monitor state of switches, and analyse received information. Also, the PC can control switches based on analysed information and predetermined setting to have most efficient power consumption.
We asks for people to save a safe, low polluted and low energy consumption living environment for the world and the coming generation.
Hoping everyone can gradually expand influence to family, friends, society and the whole world.
論文目次 目錄
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
目錄 Ⅳ
圖目錄 Ⅵ
表目錄 Ⅷ

第1章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 1
1.3 研究方法 2
1.4 論文架構 2
第2章 文獻探討 3
2.1 簡介 3
2.2 相關研究 3
2.3 通訊媒介介紹 5
2.4 資料傳送方式 7
2.5 RS-232通訊協定 11
第3章 綠能監控系統 13
3.1 硬體電路 13
3.2 硬體架構 19
3.3 PIC16F690 MCU 19
3.4 RS-232埠 22
3.5 電力需量控制系統架構 26
3.6 軟體傳輸說明 27
第4章 實驗結果 31
4.1 輸出波型說明 31
4.2 傳送位置與距離測試 40
4.3 實驗比較 42
第5章 結論與未來研究方向 44
参考文獻 45

圖目錄
圖 2.1 RS-232傳輸原理圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
圖 2.2 串列方式的資料傳輸. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
圖 3.1 實作電路圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
圖 3.2 控制板系統方塊圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
圖 3.3 PC端傳輸接收模組. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
圖 3.4 控制傳輸接收模組. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
圖 3.5 PC端使用者操作查詢介面. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
圖 3.6 PIC16F690腳位圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
圖 3.7 PIC16F690系統方塊圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
圖 3.8 ILX3232內部示意圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
圖 3.9 ILX3232內部腳位圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
圖 3.10 D-9、D-25 腳位圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
圖 3.11 智慧控制系統架構圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
圖 3.12 曼徹斯特編碼圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
圖 3.13 差動式編碼圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
圖 3.14 判定Device ON與OFF方式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
圖 3.15 智慧控制系統軟體傳輸格式圖. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .30
圖 4.1 RS232輸出輸入波型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
圖 4.2 RF傳送接收. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
圖 4.3 RF傳送接收(放大) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
圖 4.4 RF傳送接收(細部) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
圖 4.5 RF傳送接收(無接收碼) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
圖 4.6 雜訊. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
圖 4.7 RF啟動. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
圖 4.8 PC端和中繼器傳送狀態. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
圖 4.9 中繼器和DEVICE端傳輸狀態. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

表目錄
表 2.1 有線通訊比較表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
表 2.2 無線通訊比較表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
表 3.1 RS-232 腳位編號說明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
表 4.1 RF傳送距離與距離測試. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
表 4.2 有中繼器RF傳送距離與距離測試. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
表4.3不同編碼方式之傳輸成功率比較表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42
表4.4傳輸媒介優缺點比較表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43

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